[發明專利]高韌性馬氏體不銹鋼及由其制造的往復泵

在審

• 申請號: 201810220645.4
• 申請日: 2018-03-16
• 公開（公告）號: CN108998745A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 阿爾吉達斯·恩德斯;路易斯-菲利普·勒皮埃爾
• 申請（專利權）人: 芬可樂父子公司
• 主分類號: C22C38/44
• 分類號: C22C38/44;C22C38/46;C22C38/04;C22C38/02;C22C38/06;C22C38/48;F04B17/00
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 王達佐;洪欣

公開了往復泵。往復泵可以包括動力端以及可操作地連接至所述動力端的液力端。所述液力端可以包括柱塞、配置為可操作地接合所述柱塞的氣缸、以及端塊。所述液力端的柱塞、氣缸和端塊可以各自由高韌性馬氏體不銹鋼組合物制造，所述高韌性馬氏體不銹鋼組合物包含11.50重量％至17.00重量％的鉻、3.50重量％至6.00重量％的鎳、0.30重量％至1.50重量％的鉬、0.01重量％至0.20重量％的釩、以及鐵。

技術領域

本公開大體上涉及高韌性馬氏體不銹鋼組合物，并且更具體地涉及由所述高韌性馬氏體不銹鋼組合物制造的往復泵的液力端。

背景技術

往復泵可以配置為將處理材料推進至氣井鉆孔或油井鉆孔中，所述處理材料例如但不限于，混凝土、酸化材料、水力壓裂材料或支撐劑材料。所述往復泵可以包括動力端和液力端，其中所述動力端包括馬達以及與所述馬達旋轉接合的曲柄軸。此外，動力端可以包括與曲柄軸旋轉接合的曲柄臂。

液力端可以包括一端可操作地連接至曲柄臂并且另一端可操作地連接至柱塞的連接桿，配置為可操作地接合柱塞的氣缸，以及配置為接合氣缸的端塊(end block)。所述端塊可以具有入口端口、出口端口、以及在入口端口與出口端口之間延伸的第一孔。此外，所述端塊可以包括氣缸端口以及在氣缸端口與第一孔之間延伸的氣缸孔。

在運行時，馬達可以使曲柄軸旋轉，所述曲柄軸進而經由相互連接的曲柄臂和連接桿使氣缸內的柱塞往復運動。隨著柱塞往復運動，處理材料可以通過入口端口移動至端塊內，并且在壓力下通過出口端口推出端塊，進入氣井鉆孔或油井鉆孔內。

隨著對烴類的需求增大，水力壓裂公司已經進入鉆探更加復雜的礦田，例如海恩斯維爾頁巖(Haynesville Shale)。在可以以9000磅/平方英寸(PSI)使舊地層斷裂的情況下，海恩斯維爾頁巖通常需要超過13000PSI的泵送壓力。此外，在舊地層可以使用磨損性較小的支撐劑材料的情況下，而海恩斯維爾頁巖通常需要高磨損性的支撐劑，例如鋁礬土。較高的泵送壓力和較大磨損性的支撐劑材料的使用導致液力端壽命的縮短，并且由此導致了更高的與更換端塊和泵有關的成本。

因此本公開涉及克服上文闡述的一個或多個問題和/或與已知的往復泵液力端有關的其他問題。

發明內容

根據本公開的一個方面，公開了往復泵。所述往復泵可以包括動力端，所述動力端具有馬達、與所述馬達旋轉接合的曲柄軸、以及與所述曲柄軸旋轉接合的曲柄臂。所述往復泵還可以包括可操作地連接至所述動力端的液力端。所述液力端可以包括柱塞、配置為可操作地接合所述柱塞的氣缸、以及端塊。所述液力端的柱塞、氣缸和端塊各自可以由高韌性馬氏體不銹鋼組合物制造，所述高韌性馬氏體不銹鋼組合物包含11.50重量％至17.00重量％的鉻、3.50重量％至6.00重量％的鎳、0.30重量％至1.50重量％的鉬、0.01重量％至0.20重量％的釩、以及鐵。

根據本公開的另一方面，公開了往復泵的端塊。所述端塊可以包括主體、在入口端口與出口端口之間延伸通過所述主體的第一孔、以及在氣缸端口與所述第一孔之間延伸通過所述主體的氣缸孔。所述端塊的主體可以由高韌性馬氏體不銹鋼組合物制造，所述高韌性馬氏體不銹鋼組合物包含0.00重量％至0.06重量％的碳、11.50重量％至17.00重量％的鉻、3.50重量％至6.00重量％的鎳、0.30重量％至1.50重量％的鉬、0.01重量％至0.20重量％的釩、以及鐵。