很少有材料可以承受石油和天然气行业设备所经历的高压、极端温度、腐蚀性化学品和粗暴处理。 Drake Plastics 专注于应对这些挑战的超高性能工程塑料。 在石油和天然气运营中最苛刻的条件下，它们都在减少停机时间、延长使用寿命和提高可靠性方面拥有经过现场验证的记录。
德雷克的多功能材料组合包括一系列Victrex®和KetaSpire® PEEK、高温PEEK XT、Victrex HT PEK、TorlonPAI、Ryton® R-4 PPS、Ultem™ PEI和AvaSpire® PAEK等级。 我们将这些特殊材料转化为可加工的挤压成型坯料、精密 CNC 加工零件和注塑成型成型件和组件，用于勘探、测井、钻井、修井和生产设备，以及用于中游作业的泵、阀门和压缩机组件。
这些高性能热塑性塑料中的每一种都具有高温下的结构刚度、极端低温下的冲击强度、电气和隔热性能以及耐摩擦磨损、腐蚀和化学侵蚀的独特组合。 该材料组合中可用的多种属性组合为工程师提供了可靠的选择，可根据每个应用程序的操作环境调整可靠的性能。
作为可熔融加工的热塑性塑料，Drake 的高性能材料可以注塑成型并挤出成可加工的坯料形状。 这种生产多功能性为石油和天然气应用提供了几乎无限的注塑成型和 CNC 加工零件配置。
德雷克高性能材料中的石油和天然气应用
在与工程师合作设计和生产用于勘探、测井、钻井、修井、生产和配送设备的组件方面超过二十年，Drake 的应用程序开发团队编制了一系列令人印象深刻的成功案例，例如：
- 由 PEEK、玻璃增强 PEEK、高温 PEEK XT 和 Victrex HT PEK 制成的人工举升 ESP 连接器和绝缘体提供了电动潜水泵必须运行的苛刻环境中所需的高压电气绝缘。 Drake 提供带有包覆成型或压入铍铜插针和插件的无孔隙连接器。
- 压裂球： Torlon PAI 在 Drake 的压裂和活化球的材料选项中设定了很高的性能标准。 与其他热塑性材料相比，它们具有令人印象深刻的抗蠕变性、抗压强度和韧性。
- 极限负荷压裂球：为了获得终极强度和可靠性，德雷克提供 Cannonball® 复合压裂球。 它们由超高强度复合材料加工而成，可承受高达 10 KSI 的压力，阀座干涉低至 2%，允许 60 个区域系统。 Cannonball 压裂球始终按照 +/- 0.0015” (0.038mm) 的精确公差进行加工，球对球和批对批。
- 专用压裂球和活化球： Drake 还提供其他高性能热塑性塑料，例如 KetaSpire 和 Victrex PEEK、Ultem PEI 或可溶解 PGA 作为机加工球，以满足特定的井下操作条件和要求。
- 由 30% 玻璃和碳纤维增强 PEEK 加工而成的密封件和支撑环具有防止弹性体在压力下挤出所需的强度。
- 由玻璃纤维增强型 KetaSpire KT820 GF30 PEEK 制成的测井工具绝缘体和底盘可提供现代测井工具所需的强度、尺寸稳定性以及耐温性、耐电性和耐化学性。
- 连接器主体依靠 PEEK、Victrex HT PEK 和高温 PEEK 来隔离导电引脚并在包括海底设备在内的电气应用中可靠地运行。
- 由 Drake 制造的定制抽油杆导向器和夹克可解决化学侵蚀、寿命短或套管磨损的特定领域或油井问题。 材料是根据油井或现场的具体需求来选择的。联系德雷克了解更多信息。
- 由 30% 玻璃增强Torlon 5030 PAI制成的HTHP 水泥挡板具有铝的强度，但易于钻孔。
- 用于往复式压缩机应用的提升阀和提升按钮通过碳增强 PEEK 获得高强度和耐磨性。
- 由 40% 玻璃增强 Ryton R-4 制成的灯环和井下绝缘子具有长期性能所需的耐化学性和耐温性以及强度。
- 启动座： Torlon 4203 球座允许在单个球座上部署、启动和缩回井眼扩大工具等设备。 阀座的屈服强度足以让球在穿过阀座之前激活工具，而不会使阀座破裂或永久变形，从而使其准备好在与先前激活非常相似的压力下进行后续刺激。
PEEK：固体物理特性、出色的耐化学性和耐水解性
Drake 的多功能高性能聚合物提供不同的性能组合，可有效满足各种石油和天然气工业设备应用的最终使用条件和性能要求。
虽然与所有其他可熔融加工的热塑性塑料相比，Torlon PAI 在高温下具有独特的优越强度保持率，但 PEEK 在整体物理性能和耐化学性和耐水解性方面的稳固平衡脱颖而出，超出了大多数聚合物的能力。 Victrex plc 在 Victrex® PEEK 品牌下和 Solvay 在 KetaSpire® 下开发了几种具有不同性能特征的 PEEK 配方 PEEK 商品名。 Drake 提供最广泛的符合 Mil-P 标准的挤压原料形状（目前高达 10 英寸的棒材）以及注塑成型和精密加工零件，可提供未填充、高强度和耐磨等级。
石油和天然气设备中的典型 PEEK 应用类似于 Torlon PAI 的应用，包括密封件、阀座、测井作业中电气设备的底盘。 在各种 PEEK 等级中，配方具有增强的强度、轴承和耐磨性能，以及高性能热塑性塑料固有的耐化学品和耐水解性。 在恶劣的操作环境中不断增长的应用列表证实了 PEEK 在其所有多功能形式中的可靠性和认可度在石油和天然气行业中赢得了。
PEEK 合规性：NORSOK M-710 和 ISO 23936
NORSOK M-710 和 ISO 23936 标准已针对全球石油和天然气行业制定，以确保用作弹性密封件刚性支撑环的非金属材料能够在整个预期使用寿命内可靠地保持其物理性能和密封功能。这些关键组件。
Solvay 和 Victrex PLC 提供用于 Drake PEEK 型材的 PEEK 树脂，用于加工密封垫环。 Victrex ® PEEK 牌号（包括 PEEK 450G）和索尔维的 KetaSpire ® PEEK 配方（包括KetaSpire KT-820 NT和 30% 碳纤维增强型KetaSpire KT-820 CF30）均符合 NORSOK M-710 和 ISO 23936 标准，可用于酸性气体和蒸汽服务的井下使用.
PEEK NORSOK M-710/ISO 23936 合规性数据：
强度保持在 300 ° F (150°C)
玻璃化转变温度 (Tg) 约为 302°F (150°C)，PEEK 在极端温度下的强度保持满足许多井下设备应用的性能要求。 此外，其熔化温度为644°F (340°C)，表明PEEK的性能高于其Tg，这取决于应用变量，如物理负荷程度。
玻璃和碳纤维增强 PEEK 等级为石油和天然气设备部件的超高性能热塑性塑料资产增加了更大的结构强度。 Drake 提供库存形状、精密加工和注塑成型的零件，其中有几种更高强度的选项。 它们包括含有 30% 碳纤维的Victrex 450 CA30和索尔维的KetaSpire KT 820 CF30 ，以及含有 30% 玻璃纤维的KetaSpire KT 820 GF30 。
具有长期可靠性的耐化学性和耐水解性
在与测井、钻井、生产和传输设备相关的组件的 PEEK 优势列表中，对腐蚀性化学品降解的卓越抵抗力排名靠前。
PEEK 还擅长长期暴露于潮湿环境，包括热水和蒸汽，这是许多石油和天然气应用的关键考虑因素。
在海上钻井应用中，持续暴露在盐水中会给已经具有腐蚀性的钻井环境增加一个不利因素。 测井和钻井设备也可能延伸到很远的距离和水下，使维修和更换成为一个主要问题。 PEEK 对水解和化学侵蚀的抵抗力使其成为在这种恶劣环境中使用的设备的高度可靠部件的首选材料。
在动态承载和摩擦应用中具有出色的耐磨性
作为一种半结晶聚合物，PEEK 具有固有的耐磨性。 这导致了轴承、衬套、止推垫圈和滑动部件中超高性能聚合物的众多规格。
扩展标准等级的性能，聚四氟乙烯、石墨和碳纤维的 PEEK 配方为必须承受更高水平的摩擦和负载的石油和天然气设备部件提供了更好的耐磨性。 指定威格斯 450 FC30 “10-10-10” PEEK，Drake 使用这种轴承和耐磨级热塑性塑料生产库存形状以及精密加工和注塑成型的零件，适用于承受更严重动态负载的应用。
高温 PEEK XT 扩展了应用范围
作为 Drake 产品组合的最新成员，高温 PEEK XT 为标准 PEEK 固有的耐化学性和耐水解性增加了改进的热、机械和电气性能。 索尔维开发的这种新树脂将 PEEK 的应用范围扩展到了比标准等级所能承受的更恶劣的高温环境的组件中。
索尔维以 KetaSpire® PEEK XT 品牌提供一系列可熔融加工的未填充和纤维增强高温 PEEK 等级。 它的玻璃化转变温度为 338°F (170°C)，比标准 PEEK 高 36°F (20°C)。 与未增强的高温 PEEK 等级相比，玻璃和碳纤维增强的高温 PEEK 等级增加了更高水平的结构强度，有利于连接器和其他石油和天然气应用。
Drake 提供注塑成型零件，并且可以提供由未填充的 KetaSpire® PEEK XT-920 NT 以及纤维增强等级制成的挤压杆、板和精密加工部件。
Torlon® PAI：石油和天然气设备组件的无与伦比的强度
Torlon PAI（聚酰胺-酰亚胺）在极端温度下具有高强度保持率，是性能最高的可熔融加工热塑性塑料。 它的抗压和抗弯强度以及在石油和天然气作业中遇到的极端和可变温度下保持刚性和尺寸稳定的能力远高于其他高性能工程塑料的上限。 除了胺之外，它还能耐受井下环境中的化学品，并且其耐磨性在承载应用中提供了较长的使用寿命。 Torlon 具有一定的吸湿性，因此通常不用于石油和天然气应用中的密封件。
极端温度下的最大强度，以确保结构完整性
在 400°F (204°C) 标记处，Torlon® PAI 保持比其他可熔融加工的工程热塑性塑料在室温下表现出的高得多的强度。 事实上，这种超高性能聚合物在达到 530°F (276°C) 时才会开始软化，这是它的玻璃化转变温度 (Tg)。 即使在连续高温暴露后，它仍然保持可靠地服务于许多应用所需的强度。
Torlon PAI 在低温条件下还具有显着的抗冲击性，使其在勘探、钻井、测井和修井作业中暴露于严格使用的应用中增加了优势。
玻璃和碳纤维增强的 Torlon PAI 配方增强了未填充 PAI 等级的固有高强度，是物理负载更严重的应用的理想选择。 例如，完井作业利用 30% 的玻璃增强Torlon 5030 PAI制造坚固、坚固的可钻水泥挡板。
Drake 还开发了多种外径/内径组合的Torlon PAI 无缝管® 。 这种独特的无缝可加工形状没有焊接或缝合线，在内壁或外壁的压力下具有极高的环向强度。 管配置还消除了取芯棒以生产管状和圆形零件的时间和成本。
阀门、泵和其他井下应用的耐腐蚀性
抵抗芳香烃、脂肪烃、氟化烃和氯化烃的侵蚀和降解是许多石油和天然气设备应用中组件的基本要求，也是 Torlon PAI 的另一个应用领域。 它在中等温度下可抵抗大多数酸，并且仅受极碱性化学品的影响。
电气设备部件的尺寸稳定性和绝缘性能
在测井工具中，Torlon PAI 的高强度、电气特性和稳定性证明在电绝缘体、底盘和其他组件中具有优势，在这些组件中，在宽温度波动下可预测的尺寸和长期可靠性至关重要。 Torlon PAI 在生产阶段设备（如电动潜水泵 (ESP) 和连接器插头）中的悠久历史也验证了它们的热和电隔离和绝缘特性以及在极端温度下的尺寸稳定性。
Torlon PAI 轴承和耐磨等级可在动态负载应用中实现长寿命
五种不同的 Torlon PAI 轴承和耐磨等级提高了 PAI 固有的高耐磨性，并延长了暴露于严重摩擦条件下的石油和天然气设备部件的使用寿命。 通用轴承级Torlon 4301可用于多种应用，包括用于修井作业的井眼扩大工具中的球密封件。 Torlon 4275是为超高速摩擦应用而开发的。 当需要滑动叶片和活塞密封环时，高模量Torlon 4435 PAI可提供更高的刚度。
Ryton® R-4 PPS：在 392 º F (200ºC)下无已知溶剂的主力军
具有 40% 玻璃纤维增强的高强度Ryton® R-4 PPS （聚苯硫醚）满足众多石油和天然气设备规格，适用于极其坚硬的热塑性塑料，可在超过 400°F (204°C) 的温度下保持其结构强度。 这种多功能材料也没有低于200°C（392°F）的已知溶剂。
Ryton PPS 固有的介电性能在超高性能聚合物领域也名列前茅，这是选择用于油气测井和钻井设备的连接器和绝缘体材料的一个因素。
Drake 的 Ryton R-4 PPS 坯料形状和精密加工和注塑成型零件提供结构坚固且尺寸稳定的井下杆导向装置以及暴露于高温、腐蚀性化学品的离心泵和提升泵组件。 其电气和隔热性能也使 Ryton R-4 PPS 成为电气连接器和绝缘体的常见选择。
为了满足客户对机加工零件中这种多功能材料的要求，Drake 的研发团队开发了一种技术，可以在各种棒材和板材尺寸中以始终如一的高质量挤出 Ryton R-4 PPS。 树脂认证伴随着 Drake 的 Ryton R-4 PPS 形状和零件的每批发货，现在满足众多生产和原型要求。
PEK、PEKK 和 PEKEKK：高温聚酮选项
Drake 塑料还提供定制的挤压型材以及由耐高温聚醚酮聚合物制成的注塑件，这些聚合物被命名为 PEK、PEKK 和 PEKEKK。 每种都表现出可与高温 PEEK XT 相媲美的热性能。 然而，在真正的 PEEK 聚合物 KetaSpire XT 中，醚 (E) 与酮 (K) 的 2:1 比例使其在耐化学性方面具有优势。
这些耐高温聚合物的一个常见应用领域是作为井下连接器中的绝缘体，例如与在高温和高压井下环境中运行的 ESP 或电动潜水泵一起使用的绝缘体。 它们在较高温度下的强度和刚度可防止薄壁隔板密封部件因静水压力而变形。
Ultem™ PEI ：结构和电气应用中的高性能
Ultem PEI（聚醚酰亚胺）结合了令人印象深刻的电气性能、强度和柔韧性以及耐酸和碳氢化合物以及卓越的水解稳定性。 其热性能包括 419°F / 215°C 的玻璃化转变 (Tg) 温度。
作为一种无定形热塑性塑料，它被指定用于结构和电气应用，而不是由 Drake 的结晶和半结晶高性能聚合物系列提供服务的轴承和磨损部件。
除了根据定制提供各种等级的 Ultem PEI 棒材和板材外，Drake Plastics 还从高强度 30% 玻璃增强 PEI 等级挤出Ultem 2300 无缝管® 。 可从多种 OD/ID 组合的库存中获得，独特的无缝配置在高内部或外部压力下在箍方向提供卓越的强度和稳定性。
Ultem 2300 PEI Seamless Tube® 还消除了与圆形构造的绝缘子、衬套和止推垫圈等石油和天然气工业设备部件的杆中心取芯相关的额外加工时间和材料损失。
PAEK：用于井下应用的高强度聚酮选择
PAEK（聚芳醚酮）是 PEEK 的替代品，具有相似的强度和稳定性，以及更高水平的延展性和拉伸强度，但耐化学性范围更窄。 该材料由 Solvay 提供，商品名为AvaSpire® PAEK 。 当应用条件符合其特性时，它可以在许多石油和天然气行业应用中发挥出色的作用。
