今朝國內(nèi)油田利用有桿泵的井數(shù)以占很大比例，此中大部門是柱塞式抽油泵，常規(guī)柱塞抽油泵已成為首要的采油格局之一。
　　因為國內(nèi)油田大部門已進入了高含水開發(fā)期，加上高含砂、高溫蒸氣稠油開采、注聚合物開采及強侵蝕的介質(zhì)情況和井況差等身分影響，柱塞抽油泵的泵筒和柱塞的磨損、侵蝕、劃傷越來越嚴重，油井平均檢泵周期越來越短，有的甚至不到30天就需要檢泵，嚴重影響油田開發(fā)綜合經(jīng)濟效益的提高。國表里浩繁機構(gòu)投入了大量的力量研究抽油泵的失效原因和防護辦法。此中一個有效的方式就是優(yōu)選泵筒和柱塞的材料和輪廓處理工藝。
　　泵筒和柱塞摩擦副及四周工作情況和前提組成了一個摩擦學系統(tǒng)，這一系統(tǒng)的侵蝕磨損量由泵筒的侵蝕磨損量和柱塞的侵蝕磨損量的總和所決議。而泵筒和柱塞各自的侵蝕磨損量則由組成材料的物理機械化學機能、彼此活動關系、工作情況和前提等身分決議。最終從抽油泵角度上看，泵筒和柱塞的材料和輪廓處理工藝的選擇成為決議這個摩擦學系統(tǒng)侵蝕磨損量的決議身分。
　　選擇并優(yōu)化泵筒和柱塞材料和輪廓處理工藝的目的是讓這個摩擦學系統(tǒng)的侵蝕磨損量達到最小。因為影響身分浩繁，所以泵筒和柱塞的材料選擇匹配仍然沒有一個理論指導，研發(fā)人員今朝做的最多的工作是選擇各類泵筒和柱塞的材料和輪廓處理工藝，然后在必然的侵蝕磨損前提下進行室內(nèi)摩擦磨損試驗，從試驗的成績來確定在這種試驗前提下，應該選擇什么樣的泵筒柱塞材料。這里介紹兩種試驗成績：
　　第一種成績：泵筒材料及輪廓處理工藝為45鋼輪廓化學鍍鎳磷合金、303鋼輪廓鍍鉻、4%－6%鉻鋼加壓氮化等3種；柱塞材料及表而處理工藝為碳鋼鍍鉻、碳鋼激光處理、水兵黃銅化學鍍鎳磷合金、蒙耐爾合金鍍鉻等4種。將上述材料分辨配對進行耐磨性試驗，試驗用的摩擦副由環(huán)和塊構(gòu)成。介質(zhì)為清水，溫度60℃，黏度為0.000653Pa/s。試驗機為MG－200型高速高溫摩擦磨損試驗機。所加載荷1kN，試件總摩擦行程為20km。過程對分歧泵筒和柱塞的材料及輪廓處理工藝的配對耐磨性試驗研究，并按柱塞先失效原則排序，可供選用泵筒和柱塞摩擦副最優(yōu)匹配材料分辨為碳鋼化學鍍鎳磷合金和碳鋼鍍鉻。
　　第二種成績：泵筒材料及輪廓處理工藝為碳鋼輪廓鍍鉻、碳鋼輪廓化學鍍鎳磷合金和38CrMoAl氮化；柱塞材料及輪廓處理工藝為碳鋼輪廓鍍鉻、碳鋼輪廓化學鍍鎳磷合金、碳鋼輪廓噴焊鎳基合金和38CrMoAl氮化，分辨組合配對成9對摩擦副。試驗摩擦副由環(huán)和柱組成。試驗介質(zhì)為含油污水，此中含油5%；水中的礦物質(zhì)含量：氯離子11000mg/1，二氧化碳25mg/1，鈣離子25mg/1，碳酸氫根離子30mg/1，鎂離子13mg/1，總鐵8mg/1；含砂0.4%；溫度為60℃。同樣采用國產(chǎn)MG-200高速高溫摩擦磨損試驗機。試驗載荷100N，摩擦總行程約為6km。綜合闡明試驗成績，認為碳鋼噴焊柱塞與碳鋼鍍鉻泵筒配對為最優(yōu)，38CrMoAI氮化柱塞與碳鋼鍍鉻泵筒配對次之。
　　上述可見，實行室的試驗成績是在設定的前提下得出的。假如改變分歧的試驗前提，則工作量龐大，即使改變分歧的前提，也紛歧定和油田現(xiàn)場井下前提一致，所以實行成績是有局限性的。因為試驗前提和摩擦副的外形分歧，各個試驗成績之間也沒有可比性。
　　或許看出，過程試驗確定泵筒和柱塞材料匹配有其不足，試驗沒有理論指導是以試驗工作量很大。試驗所選用的材料只是眾所周知的已有材料，很難提出其它并未在抽油泵上利用過的但機能可能更好的材料。
　　跟著材料工程學的成長和新的材料輪廓處理工藝泛起，許多材料和輪廓處理工藝都有可能應用于泵筒和柱塞輪廓，靠純真的實行室配對材料的摩擦磨損試驗來決議棄取已經(jīng)遠遠不及知足今朝對提高抽油泵泵筒和柱塞壽命的迫切要求，若何借助材料學和其它學科的道理與手藝來設計泵筒和柱塞配對材料是今朝急需管理的課題。