7月1日，從寶雞石油機械有限責任公司（簡稱寶石機械）傳來喜訊，由石油化工研究院蘭州化工研究中心承擔的中國石油重大科技專項“油田用化工新材料產(chǎn)品開發(fā)”課題二“油田用密封新材料的開發(fā)及應(yīng)用”研發(fā)的鉆井泵關(guān)鍵密封件（HNBR材質(zhì)閥膠皮），在寶石機械通過了廠內(nèi)臺架試驗（極限條件：52MPa×4H），達到了產(chǎn)品出廠試驗要求。計劃在7月份進一步開展耐久性（極限壽命）試驗，這也是油田現(xiàn)場應(yīng)用實驗前的最后一項測試。

    2021年10月13日，中國石油重大科技專項“油田用化工新材料產(chǎn)品開發(fā)”通過專家論證審查會，項目正式啟動。據(jù)了解，該項目研發(fā)周期3年，下設(shè)4個課題，其中課題二 “油田用密封新材料的開發(fā)及應(yīng)用”，計劃開發(fā)7個高品質(zhì)橡膠密封件，其中3個材質(zhì)鉆井泵關(guān)鍵密封件要完成現(xiàn)場應(yīng)用實驗，2個規(guī)格的環(huán)形防噴器球芯和1個套管頭BT密封圈要完成工況模擬實驗，1個螺桿泵定子橡膠要完成廠內(nèi)驗證實驗。

    閥膠皮是鉆井泵液力端關(guān)鍵密封件之一，亦屬于易損件，是高溫、高壓、堿性腐蝕介質(zhì)環(huán)境的動密封。目前高品質(zhì)閥膠皮主要依靠進口，而國產(chǎn)閥膠皮普遍存在可靠性不高，使用壽命短等問題，不僅泄露風險高，而且鉆井成本居高不下。

    為了盡快突破鉆井泵關(guān)鍵密封件的技術(shù)瓶頸，解決中國石油鉆井泵面臨的卡點問題，“油田用密封新材料的開發(fā)及應(yīng)用”項目組圍繞橡膠材料復(fù)雜結(jié)構(gòu)、橡膠材料復(fù)雜性能、橡膠制品復(fù)雜失效性和服役行為“一條線”開展了技術(shù)攻關(guān)，經(jīng)過數(shù)百次的實驗，獲取了數(shù)千批數(shù)據(jù)，定型了HNBR材質(zhì)鉆井泵閥膠皮的配方和工藝。為了加快制品研發(fā)進程，項目組根據(jù)寶石機械提供的閥膠皮結(jié)構(gòu)設(shè)計圖，自主設(shè)計了制品模具，在實驗室開展了鉆井泵閥膠皮成型工藝研究并成功進行了制品試制。

    6月15日，項目組課題負責人胡海華和高級工程師吳宇帶著自主開發(fā)制備的鉆井泵閥膠皮赴寶雞石油機械廠開展應(yīng)用實驗。寶石機械在確認產(chǎn)品外觀和性能滿足技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，討論制定了實驗方案。閥膠皮和閥體組裝后，配套在寶雞石油機械的F-1600HL鉆井泵上進行52MPa×4h極限條件試驗，結(jié)果顯示6個閥膠皮均沒有任何損壞，且壓縮永久變形小于寶石現(xiàn)用產(chǎn)品。寶石機械認定，自主研發(fā)的鉆井泵閥膠皮完全滿足產(chǎn)品出廠的各項技術(shù)指標。

    該閥膠皮采用中國石油自主開發(fā)的密封件配方和工藝，在寶石機械提供的閥膠皮結(jié)構(gòu)設(shè)計圖的支持下，蘭州化工研究中心自主設(shè)計完成了制品的模具制做，并在實驗室實現(xiàn)了產(chǎn)品的自主制備，標志著中國石油掌握了高品質(zhì)HNBR材質(zhì)閥膠皮開發(fā)和制備的成套工藝技術(shù)，為項目后續(xù)任務(wù)的完成開了一個好頭。