در توسعه میدان نفتی، پمپ ها به عنوان تجهیزات کلیدی برای حمل و نقل سیال، با شرایط عملیاتی پیچیده مانند دمای بالا، فشار بالا، خوردگی و سایش شن و ماسه مواجه هستند. خواص مواد به طور مستقیم قابلیت اطمینان و عمر مفید تجهیزات را تعیین می کند. بنابراین، انتخاب منطقی مواد برای بهبود پایداری عملیاتی پمپ و بازده اقتصادی بسیار مهم است.
مواد متداول برای بدنه پمپ و اجزای جریان عبارتند از فولاد کربنی، فولاد ضد زنگ، فولاد آلیاژی و مواد کامپوزیت غیرفلزی-. فولاد کربنی، به دلیل هزینه کم و ماشین کاری خوب، به طور گسترده در حمل و نقل آب تمیز کم فشار اولیه اولیه استفاده شد. با این حال، در محیط های حاوی سولفید هیدروژن، دی اکسید کربن یا آب نمک مستعد خوردگی الکتروشیمیایی است که نیاز به پوشش یا پوشش محافظ دارد. فولاد ضد زنگ در مقاومت در برابر خوردگی، به ویژه فولادهای زنگ نزن آستنیتی (مانند 304 و 316L)، که در محیط های اسیدی ضعیف، قلیایی ضعیف و آب دریا عملکرد عالی دارند. با این حال، مقاومت آن در برابر خوردگی حفره‌ای یون کلرید محدود است و نیاز به انتخاب دقیق در شرایط کلرید بالا دارد.
برای محیط‌های حاوی شن-و بسیار ساینده، آلیاژهای مقاوم در برابر سایش مانند-چدن با کروم بالا و نیکل{3}}چدن سخت ترجیح داده می‌شوند. این مواد دارای سختی بالا و مقاومت در برابر فرسایش قوی هستند و به طور موثر در برابر ضربه و سایش ذرات جامد روی پروانه ها و بدنه پمپ ها مقاومت می کنند. با این حال، چقرمگی نسبتاً پایینی دارند، پردازش آنها دشوار است و از فولاد معمولی گران تر هستند. در محیط هایی با خوردگی و سایش قوی، فولاد ضد زنگ دوبلکس، فولاد ضد زنگ فوق آستنیتی، یا آلیاژهای مبتنی بر نیکل{7}}(مانند هاستلوی) می توانند مقاومت در برابر خوردگی را با درجه خاصی از مقاومت در برابر سایش متعادل کنند. اگرچه گران تر هستند، اما می توانند چرخه های تعمیر و نگهداری را به طور قابل توجهی افزایش دهند و برای چاه های بحرانی یا حمل و نقل سیالات با ارزش{9} بالا مناسب هستند.
در سال‌های اخیر، مواد کامپوزیت غیرفلزی به تدریج وارد میدان پمپ میدان نفتی شده‌اند، مانند پلیمرهای تقویت‌شده با فیبر کربن و پوشش‌های کامپوزیت زمینه سرامیکی. این مواد دارای چگالی کم و مقاومت در برابر خوردگی قوی هستند و مزایایی را در طراحی سبک وزن و الزامات ویژه حفاظت در برابر خوردگی ارائه می دهند. با این حال، محدود به مقاومت فشار و درجه حرارت، آنها بیشتر در اجزای کمکی یا شرایط عملیاتی خاص استفاده می شوند.
انتخاب مواد مستلزم ارزیابی جامع ترکیب رسانه، دما، فشار، محتوای ماسه و عوامل اقتصادی است. برای مثال، فولاد آلیاژی مقاوم به گوگرد برای حمل و نقل نفت خام حاوی سولفید هیدروژن ترجیح داده می شود. آب تولید شده با شن و ماسه بالا نیازمند تمرکز بر روی چدن مقاوم در برابر سایش یا پوشش آلیاژ سخت است. با تطبیق علمی مواد و شرایط عملیاتی، نه تنها می توان میزان شکست را کاهش داد، بلکه می توان هزینه کل چرخه عمر را نیز بهینه کرد و تضمینی محکم برای توسعه کارآمد و ایمن میادین نفتی ارائه کرد.