高性能聚合物:助力连接器应对更严苛的石油开采环境

作者:本刊编辑(原文来自威格斯) 文章来源:PT《现代塑料》 发布时间:2017-01-11
石油储备的减少使得寻找石油资源时可能会面对更有挑战的开采环境,如更高的温度、更高的压力或更高的腐蚀性。这对于开采设备及其部件提出了更高的要求。本文介绍了一款高性能聚合物,采用此材料制成的用于油田设备的多针连接器可满足这些不断提高的工程技术要求,还能有效减少停机时间和成本。

石油储备的不断减少迫使油气行业不得不在非常规地点寻找石油资源,也因如此,钻井设备和部件需暴露在更高的温度和压力以及更具腐蚀性的环境中。作为油田设备中的一个关键部件,多针连接器的可靠性对减少昂贵的停机时间至关重要。而传统的KTK(Kintec*)电气接头采用玻璃增强环氧树脂(热固性)制造,这种材料会导致出现龟裂和剥落。现在,油气行业电气连接器专家Rampart 产品公司已指定采用威格斯VICTREX HT™聚合物生产新的HPHT(高温高压)KTK电气连接器,以为钻井过程提供高效和安全的动力及数据传输。这款采用威格斯聚芳醚酮VICTREX PAEK聚合物生产的连接器,已在超出行业标准的实际模拟环境中经过测试。

“使用环氧树脂连接器的客户面临一些潜在问题。”Rampart产品公司总裁Ed Beshoory解释道,“因此,我们需要寻求能够满足多种要求的高性能材料。现在,我们首次采用一种威格斯材料Victrex HT™聚合物生产电气连接器,这种材料具有稳定的特性和加工性能。威格斯在开发阶段提供的培训和加工技术支持,使我们公司相信,在将来的应用中,我们还会采用威格斯的其他高性能聚合物材料,以便生产出在性能上符合我们要求的连接器。”

不断提高的工程技术要求

新连接器的使用额定温度需超过200℃,额定压力为1380bar(1bar=0.1MPa),在保护昂贵的传感器和电子器件的同时,也需要提供可靠的电气连接。其他要求还包括,需要与行业标准的插针样式兼容以及能提供更多的接插次数、和更高的组装效率。为证明由威格斯材料制成的多针连接器的可靠性,Rampart产品公司采用新的测试容器获得数据。该容器可模拟实际工作环境,以精确方式测试高温高压并存条件下的产品性能。其他评估方案通常还包括,在适当温度和最小压力、或高压和室温条件下测试接头。

威格斯材料的性能往往超出标准测试方案,如NORSOK和ISO,但进行这样的测试是为了使业界能更好地了解VICTREX PAEK材料如何在严酷的环境下发挥作用。“威格斯对聚合物测试的时间通常会更长,就是在实际模拟环境中(例如比规定测试方案更高温度和更具腐蚀性的化学环境中)测试更长时间。”威格斯能源技术市场经理Geoff Small解释道,“这可以更好地预判聚合物在不同条件下的表现,为开发可靠的应用发挥作用。”

采用VICTREX HT™聚合物制成经过改进的多针KTK电气接头,可用于HPHT环境中

减少停机时间和系统成本

传统的KTK电气接头一般采用玻璃增强环氧树脂(热固性)制成。但这种材料会导致出现龟裂和剥落,此时只能更换连接器。另外需要注意的是,工具振动还会使环氧树脂接头产生粉尘,从而导致电力不足和昂贵的停机时间。

根据Rampart产品公司报告,采用威格斯VICTREX HT™生产的连接器其抗冲击性能是玻璃增强环氧树脂接头的两倍多,在减少龟裂和剥落方面具更可靠。与现有解决方案相比,由威格斯高性能聚合物制成的连接器能为工具提供可靠的动力和数据传输,使钻井过程更稳定。

“除了找到合适的材料,对于该行业而言,一个同样重要的因素是高效生产。威格斯VICTREX HTTM聚合物具有可快速注塑成型的特性,因此能满足生产节拍的要求。Rampart产品公司总裁Ed Beshoory表示,除了上游的钻井市场,他相信他们的电气连接器还可用于水下环境、医疗器械以及军事应用。

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