Pri razvoju naftnih polj so črpalke kot ključna oprema za prenos visoko-tlačnih, visoko{1}}viskoznih medijev, ki vsebujejo- pesek in korozivnih medijev, za svojo kakovost izdelave močno odvisne od znanstvenega in natančnega postopka oblikovanja. Postopek oblikovanja ne določa le dimenzijske natančnosti ohišja črpalke in pretočnih komponent ter gladkosti notranjih pretočnih kanalov, ampak tudi neposredno vpliva na njene mehanske lastnosti, odpornost proti koroziji in življenjsko dobo, s čimer igra ključno vlogo pri načrtovanju in proizvodnji.
Oblikovanje naftnih črpalk običajno zajema pripravo surovca, strojno obdelavo, varjenje in obdelavo površine. Priprava surovca se lahko doseže z litjem, kovanjem ali prašno metalurgijo, odvisno od materiala in strukture. Za sestavne dele s kompleksnimi oblikami in velikimi proizvodnimi serijami, kot so ohišja črpalk in rotorji, se široko uporablja litje v pesek ali natančno litje. Prevlečeni ulitki iz peska lahko bistveno izboljšajo dimenzijsko natančnost in zmanjšajo naknadno obdelavo. Visoko{4}}trdni deli,-odporni na obrabo, kot so rotorji, pogosto uporabljajo kovanje, da se pridobi finozrnata struktura in odlična mehanska trdnost. V zadnjih letih se je postopoma spodbujalo litje po vložku in litje v kovinske kalupe, da bi izpolnili zahteve glede skoraj-neto-oblike zapletenih pretočnih kanalov, zmanjševanje dovoljenj za strojno obdelavo in hkrati zagotavljanje trdnosti.
Strojna obdelava je ključni korak pri zagotavljanju natančnosti in kakovosti površine delov črpalke. Struženje, rezkanje, vrtanje in uporaba CNC obdelovalnih centrov zagotavljajo, da profil rotorja, kontura votline črpalke in tesnilna površina izpolnjujejo konstrukcijske zahteve. Za visoko-natančne pretočne kanale pet-osna obdelava zmanjša večkratne napake vpenjanja in izboljša doslednost hidravlične zmogljivosti. Stroga kontrola dimenzijskih toleranc in površinske hrapavosti je ključnega pomena med strojno obdelavo, da preprečimo vrtinčne tokove in lokalizirano obrabo, ki jo povzročajo mikroskopske neenakosti.
Postopki varjenja so še posebej kritični pri velikih telesih črpalk ali razcepljenih strukturah. Uporaba varilnih palic z nizko-vodikom ali varjenje-zaščiteno s plinom zmanjša nagnjenost k pokanju zvarov, toplotna obdelava po-varju pa odpravi preostalo napetost in izboljša žilavost. Pri korozijsko{5}}odpornih ohišjih črpalk je treba posvetiti pozornost potencialnemu ujemanju pri varjenju različnih kovin, da preprečite galvansko korozijo.
Površinska obdelava je pomemben postopek za izboljšanje odpornosti proti koroziji in obrabi črpalk za naftna polja. Običajne metode vključujejo brizganje proti-korozijskih premazov, brezelektrično nikljanje, prekrivno varjenje s trdimi zlitinami in keramične prevleke. Pršenje lahko tvori enotno oviro na zapletenih površinah, medtem ko prekrivno varjenje združuje visoko trdoto in trdnost lepljenja, zaradi česar je primerno za zelo abrazivne pogoje. Nanos premaza zahteva strog nadzor nad debelino in oprijemom, njegovo celovitost pa je treba preveriti z ne-destruktivnim testiranjem.
Vsaka stopnja postopka oblikovanja zahteva strog pregled kakovosti, vključno z dimenzijskim pregledom, ne-porušnim testiranjem, hidrostatičnim testiranjem in hidravličnim testiranjem pretočnega kanala, da zagotovimo, da končni izdelek izpolnjuje stroge operativne zahteve naftnega polja. Z optimizirano sinergijsko uporabo tehnologij oblikovanja surovcev, natančne strojne obdelave in utrjevanja površin lahko črpalke za naftna polja vzdržujejo dolgoročno stabilno delovanje v zapletenih okoljih in zagotavljajo robustno podporo opremi za proizvodnjo nafte in plina.