[01923897]凡尔胶皮

项目背景及创新性

压裂泵是开采石油、页岩气等压裂装备的关键部件，主要以高压、大排量、高频率的方式向井内注入高含砂比的压裂液，将地层压开。压裂泵被称为压裂装备的“心脏”，而位于压裂泵液力端总成中的聚氨酯密封件，被称为“心脏瓣膜”，该类材料广泛应用于多种石油开采设备，由于压裂过程为高压作业，密封件的更换一方面危险系数高，另一方面影响工程进度和换装带来的经济损失。因此密封件的寿命直接制约着石油开采设备的作业产能和成本。

目前，低压工况下（~40MPa），材料性能要求低，但难以满足我国复杂地质工况的需求；高压工况下（>100 MPa），国产材料的寿命小于2层，进口材料的寿命在3层左右，而能够满足高压需求密封材料主要被SKF等几家国际大公司垄断，成为我国石油、页岩气开采及相关开采装备出口的软肋。更重要的是即便现役进口材料在西藏油田的寿命会急剧下降，难以保证高效开采需求。因此，实现聚氨酯密封材料和技术的国际领先和自主可控，对于保障石油开采装备的国际竞争力以及我国复杂地质条件下的石油和页岩气的高效开采意义重大。

长春应化所首次实现高反应活性的小分子胺类扩链剂在聚氨酯弹性体的应用，完成了高密度的双齿氢键的构建，实现了分子链结构、聚氨酯凝聚态结构和力学性能间的关联和精确调控，该方法不仅解决了聚氨酯在高压工况下使用寿命短的难题，而且为聚氨酯材料的力学性能的调控提供了新的研究思路和方案。

该技术成果已经通过实况验证，正在进行材料中试放大、批量稳定性的研究

产业化前景预测

经济效益：凡尔胶皮年需求量约几十万件，总价值可达5000千万元以上。

社会效益：长寿命的凡尔胶皮的开发，将极大的提升石油、天然气的开发效率，降低开采成本，实现节能增效。