Kompozitný materiál použitý v kompozitnej zásuvke Bridge a Frac Plug

Definícia kompozitu je niečo, čo sa skladá z viac ako jedného materiálu. Pre naše účely kompozit označuje sklolaminát. Všetky kompozitné zátky sú primárne vyrobené z materiálu zo sklenených vlákien, čo je kombinácia sklenených vlákien a živicového materiálu. Sklenené vlákna sú veľmi tenké, 2-10 krát menšie ako ľudský vlas a sú buď súvislé a navinuté/zapletené do živice, alebo nasekané a zalisované do živice. Živicový materiál spája sklo dohromady a umožňuje mu získať tvar. V zásade sa sklenené vlákna a živica spoja a potom sa vytvrdia do pevnej látky. Odtiaľ sa teleso opracuje do tvaru, ktorý sa dá použiť. Existuje niekoľko spôsobov, ako spojiť živicu a sklo, aby ste dosiahli požadovaný cieľ. Niektoré z techník výroby kompozitov používaných pri konštrukcii kompozitných vložiek sú navinuté vlákno, stočený obal a kompozity na prenos živice. Každý z týchto typov kombinuje živicu a sklo spôsobmi, aby sa dosiahli rôzne vlastnosti.

Rana vlákna

Pri kompozite s navinutým vláknom sa kontinuálne sklenené vlákna ťahajú cez tekutú živicu, aby sa potiahli. Vlákna sú potom navinuté okolo kovového tŕňa, aby sa vytvorila rúrka z kompozitu. Po dosiahnutí požadovaného vonkajšieho priemeru (OD) kompozitu sa kompozitná rúrka a kovový tŕň vyberú z navíjacieho stroja a vytvrdia sa v peci, aby sa vytvoril pevný kompozit. Po vytvrdnutí sa kovový tŕň odstráni a zostávajúca kompozitná rúrka sa môže opracovať na rôzne komponenty.

Kompozit navinutých vlákien je veľmi dobrý pre rúrkové komponenty. Môžu byť vysoko skonštruované so špecifickými typmi skla, typmi živice a vzorom vetra sklenených vlákien. Tieto premenné môžu byť zmenené tak, aby sa dosiahli rôzne ciele vrátane vyššieho zrútenia, vyššej pevnosti v ťahu, vyššej teplotnej triedy, ľahšieho frézovania atď. Toto všetko prospieva výrobe kompozitných frac zátok, pretože pracujeme v rúre a musíme ju nastaviť v rúre. (puzdro).

Stroje na navíjanie vlákien môžu tiež navíjať až 30' rúrky kompozitu, z ktorých niektoré môžu navíjať 6 týchto rúrok naraz. Je ľahké vyrobiť objemy kompozitu s navinutým vláknom s malým množstvom práce. To umožňuje vyrábať objemy produktov pri nižších nákladoch.

Konvolute

Zatiaľ čo stroje na navíjanie vlákien používajú dlhé kontinuálne sklenené vlákna na balenie skla nasiaknutého živicou do rúrok, konvolutový kompozit sa vyrába pomocou tkanej sklenenej tkaniny, ktorá je už impregnovaná živicou. Táto „predimpregnovaná“ tkanina sa navinie okolo tŕňa, aby sa vytvorila trubica, a potom sa vytvrdí, aby vytvrdol do kompozitu. Výhodou použitia tkaniny vyrobenej zo skla namiesto súvislých prameňov je, že získate pevnosť skla v dvoch smeroch. To dodáva kompozitu dodatočnú pevnosť pre aplikácie v ťahu a tlaku.

Prenos živice

Pri prenosovom lisovaní sa sklenená tkanina stohuje alebo formuje vo forme do špecifického tvaru. Tkanina sa potom impregnuje živicou prostredníctvom procesu prenosu. Živica je udržiavaná pri určitej teplote v nádobe a sklenená tkanina je udržiavaná vo vákuu. Živica sa potom uvoľní do vákuového prostredia skla, čím sa živica dostane do dutín medzi sklenenými vláknami v tkanine. Kompozit je potom vytvrdený a opracovaný, aby sa vytvoril konečný diel.

Lisovaný kompozit

Lisované kompozity využívajú Bulk Molding Compounds (BMC) na vytváranie kompozitných tvarov pomocou vstrekovania alebo lisovania. BMC je buď sklenená tkanina alebo nasekané vlákna, ktoré sú zmiešané so živicou. Tieto zlúčeniny sú buď umiestnené alebo vstrekované do formy a potom termosetované alebo vytvrdzované pri teplote a tlaku. Výhodou lisovaného kompozitu je schopnosť rýchlo vytvárať zložité tvary v objemoch.

Existuje mnoho spôsobov kombinovania živice so sklom a toto je len niekoľko techník používaných pri výrobe kompozitných frac zátok. Dôležité je, že kompozit je ľahko frézovateľný na malé kúsky. Kombinácia skla a živice má tiež za následok špecifickú hmotnosť 1,8-1,9 vytvárajúce kúsky, ktoré sa dajú ľahko zdvihnúť z vrtu počas procesu mletia.

Sklzový materiál

Pri osádzaní kompozitnej zátky je nástroj ukotvený v jamke sadami „zástrčiek“. V zásade existuje kužeľ spárovaný s klinom. Klin bude mať ostré kalené oblasti, ktoré sa pri vytlačení kužeľom „zahryznú“ do puzdra, čím sa vytvorí kotva schopná zablokovať zástrčku na mieste a odolať silám väčším ako 200 000 libier. Aby sa sklz „zahryzol“ do plášťa, musia byť tvrdené oblasti alebo materiál tvrdší ako samotný plášť, čo je zvyčajne ~30 HRC.

Kompozitné návleky na telo s vložkami

Druhou najpoužívanejšou konfiguráciou návleku je kompozitné telo s tvrdenými gombíkmi na zabezpečenie ukotvenia.

Kovové gombíky

Niektoré zástrčky majú gombíky vyrobené z kovu, buď plne z liatiny, alebo z práškových kovov. Pudrové kovové gombíky sú vyrobené zo spekania kovového prášku do tvaru potrebného pre gombík. Zatiaľ čo práškový kov znie, že by bolo jednoduchšie brúsiť / mlieť, všetko závisí od kovového prášku, tepelného spracovania a výrobného procesu.

Keramické gombíky

Niektoré kompozitné zátky využívajú kompozitný sklz s keramickými gombíkmi na zahryznutie do puzdra. Aj keď je keramický materiál veľmi tvrdý, je tiež veľmi krehký. To umožňuje, aby sa keramické gombíky pri frézovaní lepšie rozlomili v porovnaní s kovovým gombíkom. Keramika má SG medzi 5-6, čo uľahčuje ich odstránenie počas frézovania ako ich kovové náprotivky.

Sklzová frézovateľnosť

Na časy frézovania kompozitnej zátky sa kladie taký dôraz, že skutočný cieľ frézovania zátok môže byť niekedy zabudnutý. Konečným cieľom operácie frézovania je odstrániť zátky z vrtu. Áno, je dôležité, aby to bolo hotové rýchlo a aby kúsky boli malé. Ak však zátku rýchlo pretrhnete a dokonca získate malé odrezky, ale neodstránite nečistoty zo studne, cieľ nebol dosiahnutý. Výber zástrčky s kovovými návlekami alebo gombíkmi sťaží odstránenie všetkých nečistôt zo zástrčiek práve kvôli špecifickej hmotnosti materiálu.

Kompozitný mostík Vigor a Frac Plug sú vyrobené z pokročilých kompozitných materiálov s možnosťami pre liatinový aj kompozitný dizajn prispôsobený špecifikáciám zákazníka. Naše produkty boli úspešne nasadené v ropných poliach v Číne a na celom svete a získali vynikajúcu spätnú väzbu od používateľov. Zaviazali sme sa ku kvalite a prispôsobeniu, zaisťujeme, že naše riešenia spĺňajú jedinečné požiadavky každého projektu. Ak máte záujem o sériu mostíkových hmoždiniek Vigor alebo o nástroje na vŕtanie otvorov, neváhajte nás kontaktovať pre viac informácií.

Pre viac informácií nám môžete napísať do mailovej schránky info@vigorpetroleum.com& marketing@vigordrilling.com