Kompozitní materiál Použitý v kompozitní zásuvce Bridge a Frac Plug

Definice kompozitu je něco, co se skládá z více než jednoho materiálu. Pro naše účely kompozit označuje sklolaminát. Všechny kompozitní zátky jsou primárně vyrobeny ze skelného vlákna, což je kombinace skelných vláken a pryskyřičného materiálu. Skleněná vlákna jsou velmi tenká, 2-10krát menší než lidský vlas, a jsou buď souvislá a navinuta/tkaná do pryskyřice nebo nasekaná a tvarovaná do pryskyřice. Pryskyřičný materiál spojuje sklo dohromady a umožňuje mu tvarovat. V zásadě se skleněná vlákna a pryskyřice spojí a poté se vytvrdí do pevné látky. Odtud je těleso opracováno do tvaru, který lze použít. Existuje několik způsobů, jak kombinovat pryskyřici a sklo k dosažení požadovaného cíle. Některé z kompozitních výrobních technik používaných při konstrukci kompozitních zátek jsou navíjené vlákno, konvolutní obal a kompozity s přenosem pryskyřice. Každý z těchto typů kombinuje pryskyřici a sklo způsoby, jak dosáhnout různých vlastností.

Zranění vlákna

U kompozitu s navinutým vláknem jsou souvislá skleněná vlákna protahována skrz kapalnou pryskyřici, aby byla pokryta. Vlákna jsou pak navinuta kolem kovového trnu, aby se vytvořila trubka z kompozitu. Jakmile je dosaženo požadovaného vnějšího průměru (OD) kompozitu, kompozitová trubka a kovový trn jsou odstraněny z navíjecího stroje a vytvrzeny v peci, aby se vytvořil pevný kompozit. Po vytvrzení je kovový trn odstraněn a zbývající kompozitní trubka může být opracována na různé součásti.

Kompozit vinutých vláken je velmi dobrý pro trubkové součásti. Mohou být vysoce konstruovány se specifickými typy skel, typy pryskyřic a větrným vzorem skleněných vláken. Tyto proměnné lze měnit za účelem dosažení různých cílů, včetně vyššího kolapsu, vyšší pevnosti v tahu, vyšší teplotní třídy, snadnějšího frézování atd. To vše prospívá výrobě kompozitních frac zátek, protože pracujeme v trubce a musíme ji nastavovat (kryt).

Stroje na navíjení vláken mohou také navíjet až 30' trubice kompozitu, z nichž některé mohou navíjet 6 těchto trubic najednou. Je snadné vyrobit objemy kompozitu s navinutým vláknem s malým množstvím práce. To se hodí k výrobě objemů produktů s nižšími náklady.

Zavinutý

Zatímco stroje na navíjení vláken používají dlouhá souvislá skleněná vlákna k balení skla nasáklého pryskyřicí do trubic, konvolutní kompozit se vyrábí pomocí tkané skleněné tkaniny, která je již impregnována pryskyřicí. Tato „předimpregnovaná“ tkanina je navinuta kolem trnu, aby se vytvořila trubice, a poté je vytvrzena, aby ztvrdla do kompozitu. Výhodou použití tkaniny vyrobené ze skla, spíše než souvislých pramenů, je, že získáte sílu skla ve dvou směrech. To dodává kompozitu další pevnost pro aplikace v tahu a tlaku.

Přenos pryskyřice

Při přetlačovacím lisování je skleněná tkanina naskládána nebo formována ve formě do specifického tvaru. Tkanina je poté impregnována pryskyřicí pomocí procesu přenosu. Pryskyřice je udržována při specifické teplotě v nádobě a skelná tkanina je udržována ve vakuu. Pryskyřice se poté uvolní do vakuového prostředí skla, čímž se pryskyřice dostane do dutin mezi skleněnými vlákny uvnitř tkaniny. Kompozit je poté vytvrzen a obroben za účelem vytvoření konečného dílu.

Lisovaný kompozit

Lisované kompozity využívají Bulk Molding Compounds (BMC) k formování kompozitních tvarů buď vstřikováním nebo lisováním. BMC je buď skelná tkanina nebo sekaná vlákna, která jsou smíchána s pryskyřicí. Tyto sloučeniny jsou buď umístěny nebo vstřikovány do formy a poté termosetovány nebo vytvrzovány za teploty a tlaku. Výhodou lisovaného kompozitu je schopnost rychle vytvářet složité tvary v objemech.

Existuje mnoho způsobů, jak kombinovat pryskyřici se sklem, a to jsou jen některé z technik používaných při výrobě kompozitních frac zátek. Důležité je, že kompozit je snadno frézovatelný na malé kousky. Také kombinace skla a pryskyřice má za následek měrnou hmotnost 1,8-1,9, čímž se vytvoří kusy, které lze snadno zvedat z vrtu během procesu mletí.

Skluzový materiál

Při usazování kompozitní zátky je nástroj ukotven v jímce sadami „skluzů“. V zásadě existuje kužel spárovaný s klínem. Klín bude mít ostré kalené oblasti, které se při vytlačení kužele „zakousnou“ do pouzdra a vytvoří kotvu schopnou uzamknout zátku na místě a odolat silám přesahujícím 200 000 liber. Aby se sklouznutí „zakouslo“ do pláště, musí být tvrzené oblasti nebo materiál tvrdší než samotný plášť, což je typicky ~30 HRC.

Kompozitní karoserie s vložkami

Druhou nejpoužívanější konfigurací skluzu je kompozitní tělo s tvrzenými knoflíky pro zajištění ukotvení.

Kovové knoflíky

Některé zástrčky mají tlačítka vyrobená z kovu, buď plně litinového nebo práškového kovu. Knoflíky z práškového kovu jsou vyrobeny ze spékání kovového prášku do tvaru potřebného pro knoflík. Zatímco práškový kov zní, že by bylo snazší brousit/mlít, vše závisí na kovovém prášku, tepelném zpracování a výrobním procesu.

Keramické knoflíky

Některé kompozitní špunty využívají kompozitní skluz s keramickými knoflíky, které zajišťují záběr do pouzdra. Zatímco keramický materiál je velmi tvrdý, je také velmi křehký. To umožňuje, aby se keramické knoflíky během frézování lépe rozpadly ve srovnání s kovovým knoflíkem. Keramika má SG mezi 5-6, což usnadňuje jejich odstranění během frézování než jejich kovové protějšky.

Skluzová frézovatelnost

Na časy frézování kompozitní zátky je kladen takový důraz, že skutečný cíl frézování zátky může být někdy zapomenut. Konečným cílem provozu mlýna je odstranit zátky z vrtu. Ano, je důležité, aby to bylo hotové rychle a aby kousky byly malé. Pokud však zátku rychle protrhnete a dokonce získáte malé odřezky, ale neodstraníte nečistoty ze studny, cíle nebylo dosaženo. Výběr zátky s kovovými sponkami nebo knoflíky ztíží odstranění všech nečistot ze špuntů právě kvůli specifické hmotnosti materiálu.

Kompozitní můstková zátka Vigor a Frac Plug jsou vyrobeny z pokročilých kompozitních materiálů s možnostmi pro litinové i kompozitní konstrukce přizpůsobené specifikacím zákazníka. Naše produkty byly úspěšně nasazeny na ropných polích po celé Číně a po celém světě a získaly vynikající zpětnou vazbu od uživatelů. Zavázali jsme se ke kvalitě a přizpůsobení, zajišťujeme, že naše řešení splňují jedinečné požadavky každého projektu. Máte-li zájem o řadu můstkových hmoždinek Vigor nebo nástroje pro vrtání dolů, neváhejte nás kontaktovat pro více informací.

Pro více informací nám můžete napsat do schránky info@vigorpetroleum.com& marketing@vigordrilling.com