Composietmateriaal gebruikt in composietbrugplug en Frac-plug

De definitie van een composiet is iets dat uit meer dan één materiaal bestaat. Voor onze doeleinden verwijst composiet naar glasvezel. Alle composietpluggen zijn voornamelijk gemaakt van glasvezelmateriaal, een combinatie van glasvezels en een harsmateriaal. De glasvezels zijn erg dun, 2-10 keer kleiner dan een mensenhaar, en zijn ofwel continu en in de hars gewikkeld/geweven, ofwel gehakt en in de hars gegoten. Het harsmateriaal is wat het glas samenbindt, waardoor het vorm kan krijgen. In principe worden glasvezels en hars gecombineerd en vervolgens uitgehard tot een vaste stof. Van daaruit wordt de vaste stof machinaal bewerkt tot een vorm die kan worden gebruikt. Er zijn verschillende manieren om de hars en het glas te combineren om het gewenste doel te bereiken. Enkele van de composietproductietechnieken die worden gebruikt bij de constructie van composietpluggen zijn filamentgewonden, ingewikkelde wikkeling en harsoverdrachtcomposieten. Elk van deze typen combineert de hars en het glas op manieren om verschillende eigenschappen te bereiken.

Filamentwond

Bij filamentgewonden composiet worden continue glasvezels door een vloeibare hars getrokken om ze te coaten. De vezels worden vervolgens rond een metalen doorn gewikkeld om een ​​buis van composiet te creëren. Zodra de gewenste buitendiameter (OD) van het composiet is bereikt, worden de composietbuis en de metalen doorn uit de wikkelmachine verwijderd en in een oven uitgehard om een ​​solide composiet te creëren. Na het uitharden wordt de metalen doorn verwijderd en kan de resterende composietbuis tot verschillende componenten worden bewerkt.

Filamentgewonden composiet is zeer goed voor buisvormige componenten. Ze kunnen in hoge mate worden ontworpen met specifieke glassoorten, harssoorten en het windpatroon van de glasvezels. Deze variabelen kunnen worden gewijzigd om verschillende doelen te bereiken, waaronder een hogere instorting, hogere treksterkte, hogere temperatuurbestendigheid, gemakkelijker frezen, enz. Dit alles komt de productie van composiet frac-pluggen ten goede, omdat we in een buis werken en in een buis moeten uitharden. (behuizing).

Ook kunnen de filamentwikkelmachines tot 30 voet composietbuizen opwikkelen, waarvan sommige zes van deze buizen tegelijk kunnen opwikkelen. Het is gemakkelijk om volumes filamentgewonden composiet te produceren met weinig arbeid. Dit leent zich voor het produceren van productvolumes tegen lagere kosten.

ingewikkeld

Terwijl filamentgewikkelde machines lange, continue glasvezels gebruiken om met hars doordrenkt glas in buizen te wikkelen, wordt ingewikkeld composiet gemaakt met behulp van een geweven glasweefsel dat al is geïmpregneerd met hars. Dit “pre-preg”-doek wordt rond een doorn gewikkeld om een ​​buis te creëren en wordt vervolgens uitgehard om uit te harden in het composiet. Het voordeel van het gebruik van een stof van glas, in plaats van doorlopende strengen, is dat je de sterkte van glas in twee richtingen krijgt. Dit voegt extra sterkte toe aan het composiet voor trek- en druktoepassingen.

Harsoverdracht

Bij transfer moulding wordt het glasweefsel in een mal gestapeld of in een specifieke vorm gevormd. Vervolgens wordt de stof via een transferproces met de hars geïmpregneerd. De hars wordt in een vat op een bepaalde temperatuur gehouden en het glasweefsel wordt in een vacuüm gehouden. De hars wordt vervolgens vrijgegeven in de vacuümomgeving van het glas, waardoor de hars in de holtes tussen de glasvezels in de stof wordt gedwongen. Het composiet wordt vervolgens uitgehard en machinaal bewerkt om het laatste onderdeel te creëren.

Gegoten composiet

Gegoten composieten maken gebruik van Bulk Molding Compounds (BMC) om composietvormen te vormen met behulp van injectie- of compressiegieten. BMC is glasweefsel of gehakte vezels die gemengd zijn met een hars. Deze verbindingen worden in een mal geplaatst of geïnjecteerd en vervolgens thermohardend of uitgehard onder temperatuur en druk. Het voordeel van gegoten composiet is de mogelijkheid om snel complexe vormen in volumes te genereren.

Er zijn veel manieren om de hars met het glas te combineren en dit zijn slechts enkele van de technieken die worden gebruikt bij de productie van composiet frac-pluggen. Belangrijk is dat het composiet gemakkelijk in kleine stukjes kan worden gemalen. Bovendien resulteert de combinatie van glas en hars in een soortelijk gewicht van 1,8-1,9, waardoor stukken ontstaan ​​die tijdens het maalproces gemakkelijk uit de put kunnen worden getild.

Slipmateriaal

Bij het plaatsen van een composiet plug wordt het gereedschap met sets “slips” in de put verankerd. Fundamenteel is er een kegel gecombineerd met een wig. De wig heeft scherpe, verharde delen die, wanneer ze omhoog worden gedrukt, de kegel in de behuizing zullen "bijten", waardoor een anker ontstaat dat de plug op zijn plaats kan vergrendelen en krachten van meer dan 200.000 lbs kan weerstaan. Om ervoor te zorgen dat de slip in de behuizing "bijt", moeten de verharde gebieden of het materiaal harder zijn dan de behuizing zelf, wat doorgaans ~30 HRC is.

Composiet bodyslips met inzetstukken

De tweede meest gebruikte configuratie van een slip is een composietlichaam met geharde knoppen om voor verankering te zorgen.

Metalen knoppen

Sommige stekkers hebben knoppen van metaal, volledig gietijzer of poedermetaal. Poedermetalen knopen zijn gemaakt door metaalpoeder te sinteren in de vorm die nodig is voor de knop. Hoewel poedermetaal klinkt alsof het gemakkelijker te vermalen is, hangt het allemaal af van het metaalpoeder, de warmtebehandeling en het productieproces.

Keramische knoppen

Sommige composietpluggen maken gebruik van een composietslip met keramische knoppen om de beet in de behuizing te krijgen. Hoewel keramisch materiaal erg hard is, is het ook erg bros. Hierdoor kunnen de keramische knoppen beter breken tijdens het frezen in vergelijking met een metalen knop. Keramiek heeft een SG tussen 5-6, waardoor ze tijdens het frezen iets gemakkelijker te verwijderen zijn dan hun metalen tegenhangers.

Slipfreesbaarheid

Er wordt zoveel aandacht besteed aan de freestijden voor een composiet plug, dat het eigenlijke doel van het frezen van de pluggen soms vergeten kan worden. Het uiteindelijke doel van de mill-up-operatie is het verwijderen van de pluggen uit de put. Ja, het is belangrijk om het snel gedaan te krijgen en dat de stukjes klein zijn. Als u echter snel de plug doorscheurt en zelfs kleine stekken krijgt, maar u het vuil niet uit de put verwijdert, is het doel niet bereikt. Als u een plug met metalen slippen of knoppen kiest, wordt het moeilijker om al het vuil uit de pluggen te verwijderen, alleen al vanwege het soortelijk gewicht van het materiaal.

Vigor's Composite Bridge Plug en Frac Plug zijn gemaakt van geavanceerde composietmaterialen, met opties voor zowel gietijzeren als composietontwerpen die zijn afgestemd op de specificaties van de klant. Onze producten zijn met succes ingezet in olievelden in heel China en wereldwijd en hebben uitstekende feedback gekregen van gebruikers. Wij zijn toegewijd aan kwaliteit en maatwerk en zorgen ervoor dat onze oplossingen voldoen aan de unieke eisen van elk project. Als u geïnteresseerd bent in de serie brugpluggen of boorgereedschappen van Vigor, aarzel dan niet om contact op te nemen voor meer informatie.

Voor meer informatie kunt u schrijven naar onze mailbox info@vigorpetroleum.com& marketing@vigordrilling.com