Materiał kompozytowy stosowany we wtyczce mostkowej kompozytowej i wtyczce Frac

Definicja kompozytu to materiał, który składa się z więcej niż jednego materiału. Dla naszych celów kompozyt oznacza włókno szklane. Wszystkie świece kompozytowe składają się głównie z włókna szklanego, będącego kombinacją włókien szklanych i żywicy. Włókna szklane są bardzo cienkie, 2–10 razy mniejsze od ludzkiego włosa i są albo ciągłe i nawinięte/wplecione w żywicę, albo pocięte i uformowane w żywicę. Żywica spaja szkło, umożliwiając mu nadanie kształtu. Zasadniczo włókna szklane i żywicę łączy się, a następnie utwardza ​​w ciało stałe. Stamtąd bryła jest obrabiana w kształt, który można wykorzystać. Istnieje kilka sposobów łączenia żywicy i szkła, aby osiągnąć zamierzony cel. Niektóre z technik wytwarzania kompozytów stosowanych w konstrukcji zatyczek kompozytowych obejmują nawijanie włókien, owinięcie konwolucyjne i kompozyty z przenoszeniem żywicy. Każdy z tych typów łączy żywicę i szkło w celu uzyskania różnych właściwości.

Rana włóknista

W przypadku kompozytu z nawiniętymi włóknami ciągłe włókna szklane są przeciągane przez ciekłą żywicę w celu ich pokrycia. Włókna są następnie nawijane wokół metalowego trzpienia, tworząc rurkę z kompozytu. Po osiągnięciu pożądanej średnicy zewnętrznej (OD) kompozytu rura kompozytowa i metalowy trzpień są wyjmowane z maszyny nawijającej i utwardzane w piecu, aby utworzyć solidny kompozyt. Po utwardzeniu metalowy trzpień jest usuwany, a pozostałą rurę kompozytową można obrobić na różne elementy.

Kompozyt nawinięty na włókna jest bardzo dobry do elementów rurowych. Można je w dużym stopniu dostosować do określonych typów szkła, typów żywic i wzoru wiatru włókien szklanych. Zmienne te można zmieniać, aby osiągnąć różne cele, w tym większe zapadanie się, wyższą wytrzymałość na rozciąganie, wyższą temperaturę znamionową, łatwiejsze frezowanie itp. Wszystko to jest korzystne przy produkcji kompozytowych zatyczek szczelinowych, ponieważ pracujemy w rurze i musimy osadzać się w rurze (obudowa).

Ponadto maszyny do nawijania włókien mogą nawijać do 30 stóp rur z kompozytu, a niektóre z nich mogą nawijać 6 takich rur jednocześnie. Łatwo jest wyprodukować duże ilości kompozytu z nawiniętymi włóknami przy niewielkim nakładzie pracy. Pozwala to na produkcję większej ilości produktów po niższych kosztach.

Skręcony

Podczas gdy maszyny nawijane na włókna wykorzystują długie, ciągłe włókna szklane do owijania szkła nasączonego żywicą w tuby, kompozyt konwolucyjny jest wytwarzany przy użyciu tkaniny szklanej, która jest już impregnowana żywicą. Ta tkanina „pre-preg” jest nawijana na trzpień w celu utworzenia rurki, a następnie utwardzana w celu utwardzenia kompozytu. Zaletą stosowania tkaniny szklanej zamiast pasm ciągłych jest to, że wytrzymałość szkła uzyskuje się w dwóch kierunkach. Zwiększa to dodatkową wytrzymałość kompozytu w zastosowaniach rozciągających i ściskających.

Transfer żywicy

W przypadku formowania transferowego tkanina szklana jest układana w stosy lub formowana w formie w określony kształt. Następnie tkanina jest impregnowana żywicą w procesie transferu. Żywicę utrzymuje się w określonej temperaturze w naczyniu, a tkaninę szklaną utrzymuje się w próżni. Żywica jest następnie uwalniana do środowiska próżniowego szkła, wtłaczając ją do pustych przestrzeni pomiędzy włóknami szklanymi w tkaninie. Kompozyt jest następnie utwardzany i obrabiany w celu utworzenia końcowej części.

Formowany kompozyt

Formowane kompozyty wykorzystują masy do formowania luzem (BMC) do formowania kształtów kompozytowych za pomocą formowania wtryskowego lub tłocznego. BMC to tkanina szklana lub posiekane włókna zmieszane z żywicą. Związki te umieszcza się lub wtryskuje do formy, a następnie termoutwardza ​​lub utwardza ​​w temperaturze i ciśnieniu. Zaletą formowanego kompozytu jest możliwość szybkiego generowania złożonych kształtów w objętościach.

Istnieje wiele sposobów łączenia żywicy ze szkłem i to tylko kilka z technik stosowanych przy produkcji kompozytowych zatyczek frac. Co ważne, kompozyt można łatwo frezować na małe kawałki. Ponadto połączenie szkła i żywicy daje ciężar właściwy 1,8-1,9, tworząc kawałki, które można łatwo podnieść ze studni podczas procesu mielenia.

Materiał poślizgowy

Przy osadzaniu korka kompozytowego narzędzie kotwione jest w studzience za pomocą kompletów „pasków”. Zasadniczo istnieje stożek połączony z klinem. Klin będzie miał ostre, hartowane obszary, które po wciśnięciu stożka „wgryzą się” w obudowę, tworząc kotwicę zdolną do zablokowania wtyczki na miejscu i wytrzymującą siły przekraczające 200 000 funtów. Aby materiał mógł „wgryźć się” w osłonkę, hartowane obszary lub materiał muszą być twardsze niż sama osłonka, która zwykle wynosi ~30 HRC.

Kompozytowe halki do ciała z wstawkami

Drugą najczęściej stosowaną konfiguracją halki jest kompozytowy korpus z hartowanymi guzikami zapewniającymi zakotwienie.

Metaliczne guziki

Niektóre wtyczki mają przyciski wykonane z metalu, w całości żeliwnego lub sproszkowanego metalu. Guziki z metalu proszkowego są wykonane ze spiekania proszku metalicznego do kształtu wymaganego od guzika. Chociaż proszek metalowy wydaje się łatwiejszy do zmielenia/zmielenia, wszystko zależy od proszku metalu, obróbki cieplnej i procesu produkcyjnego.

Guziki ceramiczne

Niektóre wtyki kompozytowe wykorzystują kompozytową wkładkę z ceramicznymi guzikami, aby zapewnić wbicie w obudowę. Materiał ceramiczny jest bardzo twardy, ale jednocześnie bardzo kruchy. Dzięki temu guziki ceramiczne lepiej rozbijają się podczas frezowania w porównaniu z guzikiem metalowym. Ceramika ma SG pomiędzy 5-6, dzięki czemu są nieco łatwiejsze do usunięcia podczas frezowania niż ich metalowe odpowiedniki.

Możliwość frezowania poślizgowego

Tak dużą wagę przywiązuje się do czasu frezowania świecy kompozytowej, że czasami można zapomnieć o rzeczywistym celu frezowania świec. Ostatecznym celem operacji mielenia jest usunięcie zatyczek ze studni. Tak, ważne jest, aby zrobić to szybko i aby kawałki były małe. Jeśli jednak szybko przebijesz zatyczkę i uzyskasz nawet małe sadzonki, ale nie usuniesz gruzu ze studni, cel nie zostanie osiągnięty. Wybór wtyczki z metalowymi nakładkami lub guzikami utrudni usunięcie wszystkich zanieczyszczeń z wtyczek tylko ze względu na ciężar właściwy materiału.

Wtyczki mostkowe i wtykowe Frac firmy Vigor są wykonane z zaawansowanych materiałów kompozytowych, z opcjami zarówno żeliwnymi, jak i kompozytowymi, dostosowanymi do specyfikacji klienta. Nasze produkty zostały pomyślnie wdrożone na polach naftowych w Chinach i na całym świecie, otrzymując znakomite opinie od użytkowników. Dbając o jakość i personalizację, zapewniamy, że nasze rozwiązania spełniają unikalne wymagania każdego projektu. Jeśli jesteś zainteresowany serią zatyczek mostkowych firmy Vigor lub narzędziami do wiercenia odwiertów, nie wahaj się i skontaktuj się z nami, aby uzyskać więcej informacji.

Aby uzyskać więcej informacji, możesz napisać na naszą skrzynkę pocztową info@vigorpetroleum.com& marketing@vigordrilling.com