Vid utveckling av oljefält möter pumpar, som nyckelutrustning för vätsketransport, komplexa driftsförhållanden som hög temperatur, högt tryck, korrosion och sandnötning. Materialegenskaperna bestämmer direkt utrustningens tillförlitlighet och livslängd. Därför är det rationella valet av material avgörande för att förbättra pumpens driftsstabilitet och ekonomisk effektivitet.
Vanliga material för pumpkroppar och flödeskomponenter inkluderar kolstål, rostfritt stål, legerat stål och icke-metalliska kompositmaterial. Kolstål, på grund av dess låga kostnad och goda bearbetbarhet, användes flitigt i tidiga lågtryckstransporter av rent vatten. Det är dock benäget att utsättas för elektrokemisk korrosion i media som innehåller svavelväte, koldioxid eller saltlösning, vilket kräver beläggning eller foderskydd. Rostfritt stål utmärker sig i korrosionsbeständighet, särskilt austenitiska rostfria stål (som 304 och 316L), som presterar utmärkt i miljöer med svag syra, svag alkali och havsvatten. Emellertid är dess motståndskraft mot kloridjonsfrätningskorrosion begränsad, vilket kräver noggrant urval under höga kloridförhållanden.
För sand-innehållande och mycket nötande media är slitstarka-legeringar som hög-kromgjutjärn och nickel-hårt gjutjärn att föredra. Dessa material har hög hårdhet och stark erosionsbeständighet, vilket effektivt motstår stöten och slitaget av fasta partiklar på pumphjul och pumphus. De har dock relativt låg seghet, är svåra att bearbeta och är dyrare än vanligt stål. I miljöer med både stark korrosion och nötning kan duplext rostfritt stål, superaustenitiskt rostfritt stål eller nickel-baserade legeringar (som Hastelloy) balansera korrosionsbeständigheten med en viss grad av slitstyrka. Även om de är dyrare, kan de förlänga underhållscyklerna avsevärt och är lämpliga för kritiska brunnar eller hög-vätsketransport.
Under de senaste åren har icke-metalliska kompositmaterial gradvis kommit in på oljefältets pumpfält, såsom kolfiberförstärkta polymerer och keramiska matriskompositbeläggningar. Dessa material har låg densitet och stark korrosionsbeständighet, vilket ger fördelar i lättviktsdesign och speciella korrosionsskyddskrav. Begränsade av tryckmotstånd och temperaturklassning används de dock mest i hjälpkomponenter eller specifika driftsförhållanden.
Materialvalet kräver en omfattande utvärdering av mediasammansättning, temperatur, tryck, sandhalt och ekonomiska faktorer. Till exempel är svavel-beständigt legerat stål att föredra för transport av råolja som innehåller svavelväte; högt-sandproducerat vatten kräver fokus på slitstarkt-överdrag av gjutjärn eller hårdlegering. Genom att vetenskapligt matcha material och driftsförhållanden kan inte bara felfrekvensen minskas, utan den totala livscykelkostnaden kan också optimeras, vilket ger en solid garanti för effektiv och säker utveckling av oljefält.