很少有材料能够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操作。 Drake Plastics公司专门生产可应对这些挑战的超高性能工程塑料。 在石油和天然气作业最苛刻的条件下，所有这些设备都能减少停机时间、延长使用寿命和提高可靠性，并拥有经过现场验证的良好记录。
德瑞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 牌号。 我们将这些特殊材料加工成挤压 成型的机加工毛坯、精密 CNC 机加工部件以及注塑成型的形状和部件，用于勘探、测井、钻探、修井和生产设备，以及中游作业的泵、阀门和压缩机部件。
每种高性能热塑性塑料都具有独特的组合性能，包括高温下的结构刚性、低温下的冲击强度、电绝缘和热绝缘性能，以及耐摩擦磨损、耐腐蚀和耐化学侵蚀性能。 该材料组合中的各种性能组合为工程师提供了可靠的选择，可根据每个应用的工作环境调整性能。
作为可熔融加工的热塑性塑料，德雷克的高性能材料可注塑成型，也可挤压成可加工的毛坯形状。 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数控加工零件配置。
德雷克高性能材料在石油和天然气领域的应用
在与工程师合作设计和生产勘探、测井、钻探、修井、生产和配送设备部件的二十多年中，德雷克的应用开发团队取得了一系列令人印象深刻的成功：
- 由 PEEK、玻纤增强型 PEEK、高温 PEEK XT 和 Victrex HT PEK 制成的人工提升静电除尘器连接器和绝缘体可在电潜泵必须运行的苛刻环境中提供所需的高压电绝缘。 德雷克提供无气孔连接器，采用包覆成型或压入式铍铜插针和插片。
- 压裂球： TorlonPAI 是德雷克压裂球和活化球材料中性能最高的选择。 与其他热塑性材料相比，它们具有出色的抗蠕变性、抗压强度和韧性。
- 超重型压裂球：德雷克提供 Cannonball® 复合材料压裂球，以获得极高的强度和可靠性。 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，阀座干扰度低至 2%，允许使用 60 区系统。 Cannonball 压裂球的加工精度为 +/- 0.0015 英寸（0.038 毫米），球与球之间以及批与批之间的公差始终如一。
- 特定载荷的压裂球和活化球：德瑞克还提供其他高性能热塑性塑料，如 KetaSpire 和 Victrex PEEK、Ultem PEI 或可溶解 PGA 作为机加工球，以满足特定的井下作业条件和要求。
- 由 30% 的玻璃纤维和碳纤维增强 PEEK 制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。
- 由玻璃纤维增强的 KetaSpire KT820 GF30 PEEK 制成的测井仪器绝缘体和底盘具有现代测井仪器所需的强度、尺寸稳定性、耐温性、耐电性和耐化学性。
- 连接器 主体采用 PEEK、Victrex HT PEK 和高温 PEEK 来隔离导电插针，并在电气应用（包括海底设备中的应用）中可靠运行。
- 德雷克公司生产的定制抽油杆导向器和抽油杆炽热器可解决特定油田或油井的化学侵蚀、寿命短或套管磨损等问题。 根据油井或油田的具体需求选择材料。如需了解更多信息，请联系德雷克公司。
- HTHP 水泥瓣 由 30% 玻璃纤维增强的Torlon5030 PAI制成，具有铝的强度，但易于钻孔。
- 往复式压缩机用阀芯和提升按钮 采用碳增强 PEEK 材料，具有高强度和耐磨性。
- 灯环和井下绝缘子 由 40% 玻璃纤维增强的 Ryton R-4 制成，具有长期性能所需的耐化学性、耐温性和强度。
- 启动球座： Torlon4203 球座允许在一个球座上部署、启动和缩回井筒扩大工具等装置。 阀座有足够的屈服度，使球在通过阀座之前就能激活工具，而不会使阀座破裂或永久变形，从而使其可以在与之前激活时非常相似的压力下进行后续刺激。
PEEK：坚固的物理性能、优异的耐化学性和耐水解性
Drake 的多功能高性能聚合物具有不同的性能组合，可有效满足各种油气行业设备应用的最终使用条件和性能要求。
与所有其他可熔融加工的热塑性塑料相比，TorlonPAI 在高温下具有独特的优异强度保持性能，而 PEEK 则在整体物理性能和耐化学及耐水解性之间取得了坚实的平衡，超越了大多数聚合物的性能。 威格斯公司（Victrex plc）和索尔维公司（Solvay）分别开发了威格斯® PEEK 和 KetaSpire® PEEK 品牌的几种具有不同特性的 PEEK 配方。 PEEK 商标名。 德雷克可提供未填充、高强度和耐磨等级的产品，包括符合 Mil-P 标准的各种挤压形状（目前最大为 10 英寸棒材）以及注塑和精密加工零件。
PEEK 在石油和天然气设备中的典型应用与TorlonPAI 相似，包括密封件、阀座和测井作业中的电气设备底盘。 在各种 PEEK 牌号中，有一些配方具有更高的强度、轴承和磨损性能，以及高性能热塑性塑料固有的耐化学性和耐水解性。 在恶劣工作环境中的应用越来越多，这证明了各种形式的 PEEK 在石油和天然气行业中赢得了可靠性和认可度。
符合 PEEK 标准：NORSOK M-710 和 ISO 23936
NORSOK M-710 和 ISO 23936 标准是为全球石油和天然气行业制定的，旨在确保用作弹性密封件刚性支撑环的非金属材料能够在这些关键部件的预期使用寿命内可靠地保持其物理性质和密封功能。
Solvay 和 Victrex PLC 提供用于 Drake PEEK 材料形状的 PEEK 树脂，密封支撑环就是用这些材料加工而成的。 威格斯® PEEK 牌号（包括 PEEK 450G）和苏威的 KetaSpire® PEEK 配方（包括KetaSpire KT-820 NT和 30% 碳纤维增强的KetaSpire KT-820 CF30）均通过了 NORSOK M-710 和 ISO 23936 认证，可用于酸性气体和蒸汽服务的井下作业。
强度保持至 150°C (300°F)
PEEK 的玻璃化转变温度 (Tg) 约为 150°C (302°F)，在极端温度下仍能保持强度，满足了许多井下设备应用的性能要求。 此外，644°F（340°C）的熔化温度表明，PEEK 的性能可以超过其 Tg，具体取决于应用变量，如物理负载程度。
玻璃纤维和碳纤维增强型 PEEK 牌号增加了超高性能热塑性塑料在石油和天然气设备部件方面的结构强度。 德雷克提供多种强度更高的库存形状、精密加工和注塑成型零件。 其中包括威格斯 450 CA30和索尔维的KetaSpire KT 820 CF30（含 30% 碳纤维），以及KetaSpire KT 820 GF30（含 30% 玻璃纤维）。
耐化学腐蚀和水解，长期可靠
对于与测井、钻探、生产和传输设备相关的部件而言，PEEK 具有优异的抗腐蚀性化学品降解能力，在其优点清单中名列前茅。
此外，PEEK 还具有出色的耐长期暴露于热水和蒸汽等潮湿环境的能力，这也是许多石油和天然气应用的一个重要考虑因素。
在近海钻探应用中，持续暴露在盐水中会给本已具有腐蚀性的钻探环境增加不利因素。 测井和钻探设备还可能延伸到很远的地方和水下，因此维修和更换是个大问题。 PEEK 的耐水解性和耐化学腐蚀性使其成为在这种恶劣环境中使用的设备的高可靠性部件的首选材料。
在动态承载和摩擦应用中具有优异的耐磨性
作为一种半结晶聚合物，PEEK 本身具有耐磨损性。 因此，这种超高性能聚合物在轴承、衬套、止推垫圈和滑动部件中被广泛应用。
聚醚醚酮（PEEK）配方中添加了聚四氟乙烯（PTFE）、石墨和碳纤维，进一步提高了标准牌号的性能，从而增强了石油和天然气设备部件的耐磨性，使其能够承受更大的摩擦和负荷。 指定威格斯 450 FC30“10-10-10” PEEK，德雷克用这种轴承和磨损级热塑性塑料生产库存形状、精密加工和注塑成型部件，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
高温 PEEK XT 是德雷克最近新增的产品组合，在标准 PEEK 固有的耐化学性和耐水解性的基础上，增加了更好的热性能、机械性能和电气性能。 苏威公司新开发的这种树脂将 PEEK 的应用范围扩大到了比标准牌号更能承受严酷高温环境的部件。
索尔维在其 KetaSpire® PEEK XT 品牌下提供一系列可熔融加工的非填充型和纤维增强型高温聚醚醚酮牌号。 它的玻璃化转变温度为 338°F (170°C)，比标准 PEEK 高出 36°F (20°C)。 与未增强的高温 PEEK 牌号相比，玻璃纤维和碳纤维增强的高温 PEEK 牌号增加了更高的结构强度，有利于连接器和其他石油天然气应用。
德雷克提供注塑成型部件，并可提供由未填充的 KetaSpire® PEEK XT-920 NT 以及纤维增强牌号制成的挤压棒、板和精密加工部件。
TorlonPAI：为石油和天然气设备部件提供无与伦比的强度
在极端温度下具有最大强度，确保结构完整性
在 400°F (204°C) 温度下，TorlonPAI 的强度远高于其他可熔融加工的工程热塑性塑料在室温下的强度。 事实上，这种超高性能聚合物在达到 530°F （276°C）的玻璃转化温度（Tg）时才开始软化。 即使在持续高温暴露后，它仍能保持所需的强度，为许多应用提供可靠的服务。
TorlonPAI 在低温条件下也具有出色的抗冲击性，这使其在勘探、钻井、测井和修井作业中的应用更加广泛。
玻璃纤维和碳纤维增强型TorlonPAI 配方增强了未填充 PAI 等级固有的高强度，是承受更严重物理负荷的应用的理想选择。 例如，完井作业可利用 30% 的玻璃纤维增强型Torlon5030 PAI来制造坚固耐用的可钻水泥挡板。
德雷克还开发了多种外径/内径组合的TorlonPAI 无缝管®。 由于没有焊接或编织线，这种独特的无缝可加工形状在内壁或外壁受压时具有极高的箍强度。 管状结构还省去了为生产管状和圆形零件而对棒材进行抽芯的时间和成本。
阀门、泵和其他井下应用的抗腐蚀性能
电气设备部件的尺寸稳定性和绝缘性能
TorlonPAI 轴承和磨损等级可在动态负载应用中延长使用寿命
含有 40% 玻璃纤维增强材料的高强度Ryton® R-4 PPS（聚苯硫醚）符合众多石油和天然气设备对高硬度热塑性塑料的要求，这种塑料可在超过 204°C (400°F) 的温度下保持结构强度。 这种多功能材料在 392°F （200°C）以下也没有已知的溶剂。
Ryton PPS 固有的介电性能在超高性能聚合物领域也名列前茅，这也是石油天然气测井和钻探设备中使用的连接器和绝缘体选择这种材料的原因。
Drake 的 Ryton R-4 PPS 库存形状以及精密加工和注塑部件可为暴露在高温、腐蚀性化学品中的井下杆导向装置、离心泵和提升泵部件提供结构强度和尺寸稳定性。 Ryton R-4 PPS 的电绝缘和热绝缘特性也使其成为电连接器和绝缘体的常用选择。
为了满足客户对这种多用途材料加工零件的要求，德雷克的研发团队开发出了挤出 Ryton R-4 PPS 的技术，可挤出各种尺寸的棒材和板材，并始终保持高质量。 德雷克 Ryton R-4 PPS 形状和部件的每批装运都附有树脂认证，目前可满足众多生产和原型要求。
PEK、PEKK 和 PEKEKK：高温聚酮选件
德雷克塑料公司还提供定制的挤压成型产品，以及由耐高温聚醚醚酮聚合物（PEK、PEKK 和 PEKEKK）制成的注塑件。 每种材料的热性能都与高温 PEEK XT 相当。 不过，作为一种真正的 PEEK 聚合物，KetaSpire XT 中醚（E）与酮（K）的比例为 2:1，这使其在耐化学性方面更具优势。
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的绝缘体，例如在高温高压井下环境中工作的静电除尘器或潜水电泵。 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（聚醚酰亚胺）具有出色的电气性能、强度和柔韧性，耐酸和碳氢化合物，水解稳定性极佳。 其热学特性包括玻璃转化温度（Tg）为 419°F / 215°C。
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，而不是德雷克的结晶和半结晶高性能聚合物系列所适用的轴承和磨损部件。
除了按客户要求提供各种牌号的 Ultem PEI 棒材和板材外，Drake Plastics公司还用高强度的 30% 玻纤增强 PEI 牌号挤出Ultem 2300 无缝管®。 这种独特的无缝结构可提供多种外径/内径组合的库存产品，在内部或外部压力较高的情况下，在环向具有出色的强度和稳定性。
Ultem 2300 PEI Seamless Tube® 还能消除石油和天然气工业设备部件（如绝缘子、衬套和推力垫圈等圆形结构部件）因在杆中心取芯而产生的多余加工时间和材料损耗。
