วัสดุคอมโพสิตที่ใช้ในปลั๊กคอมโพสิตบริดจ์และปลั๊ก Frac

คำจำกัดความของคอมโพสิตคือสิ่งที่ประกอบด้วยวัสดุมากกว่าหนึ่งชนิด ตามวัตถุประสงค์ของเรา คอมโพสิตหมายถึงไฟเบอร์กลาส ปลั๊กคอมโพสิตทั้งหมดประกอบด้วยวัสดุไฟเบอร์กลาสเป็นหลัก ซึ่งเป็นส่วนผสมของเส้นใยแก้วและวัสดุเรซิน เส้นใยแก้วมีความบางมาก ซึ่งเล็กกว่าเส้นผมมนุษย์ถึง 2-10 เท่า และเส้นใยจะต่อเนื่องและพัน/ทอเป็นเรซิน หรือสับและขึ้นรูปเป็นเรซิน วัสดุเรซินคือสิ่งที่ยึดเกาะกระจกเข้าด้วยกัน ทำให้เกิดรูปทรงได้ โดยพื้นฐานแล้ว เส้นใยแก้วและเรซินจะถูกรวมเข้าด้วยกัน จากนั้นจึงบ่มให้เป็นของแข็ง จากนั้น ของแข็งจะถูกกลึงให้เป็นรูปร่างที่สามารถใช้งานได้ มีหลายวิธีในการรวมเรซินและกระจกเข้าด้วยกันเพื่อให้บรรลุเป้าหมายที่ต้องการ เทคนิคการผลิตคอมโพสิตบางอย่างที่ใช้ในการสร้างปลั๊กคอมโพสิต ได้แก่ การพันด้วยเส้นใย การพันแบบม้วน และวัสดุผสมเรซิน แต่ละประเภทเหล่านี้ผสมเรซินและแก้วเข้าด้วยกันเพื่อให้ได้คุณสมบัติที่แตกต่างกัน

แผลใย

ด้วยวัสดุคอมโพสิตแบบพันเส้นใย เส้นใยแก้วแบบต่อเนื่องจะถูกดึงผ่านเรซินเหลวเพื่อเคลือบ จากนั้นเส้นใยจะถูกพันรอบแกนโลหะเพื่อสร้างท่อคอมโพสิต เมื่อได้เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (OD) ที่ต้องการของคอมโพสิตแล้ว ท่อคอมโพสิตและแกนโลหะจะถูกถอดออกจากเครื่องม้วนและบ่มในเตาอบเพื่อสร้างคอมโพสิตที่เป็นของแข็ง หลังจากการบ่ม แมนเดรลโลหะจะถูกเอาออก และท่อคอมโพสิตที่เหลือสามารถกลึงเป็นส่วนประกอบต่างๆ ได้

เส้นใยคอมโพสิตที่พันแผลนั้นดีมากสำหรับส่วนประกอบที่เป็นท่อ สามารถออกแบบเชิงวิศวกรรมขั้นสูงกับประเภทแก้วเฉพาะ ประเภทเรซิน และรูปแบบลมของใยแก้ว ตัวแปรเหล่านี้สามารถปรับเปลี่ยนได้เพื่อให้บรรลุเป้าหมายที่แตกต่างกัน เช่น การยุบตัวที่สูงขึ้น แรงดึงที่สูงขึ้น ระดับอุณหภูมิที่สูงขึ้น การกัดที่ง่ายขึ้น ฯลฯ ทั้งหมดนี้เป็นประโยชน์ต่อการผลิตปลั๊ก frac แบบคอมโพสิตเนื่องจากเราทำงานภายในท่อและต้องตั้งค่าภายในท่อ (ปลอก)

นอกจากนี้ เครื่องม้วนไส้หลอดสามารถพันท่อคอมโพสิตขนาด 30 ฟุตได้ ซึ่งบางหลอดสามารถพันท่อเหล่านี้ได้ครั้งละ 6 หลอด ง่ายต่อการสร้างปริมาณเส้นใยที่ประกอบขึ้นโดยใช้แรงงานจำนวนน้อย สิ่งนี้ช่วยให้สามารถผลิตสินค้าได้ในปริมาณมากด้วยต้นทุนที่ต่ำลง

สับสน

ในขณะที่เครื่องพันเส้นใยใช้เส้นใยแก้วต่อเนื่องยาวในการห่อแก้วที่แช่เรซินไว้ในหลอด แต่คอมโพสิตแบบ Convolute จะทำโดยใช้ผ้าแก้วทอที่ชุบด้วยเรซินแล้ว ผ้า "พรีเพรก" นี้พันรอบแกนหมุนเพื่อสร้างเป็นท่อ จากนั้นนำไปบ่มให้แข็งตัวเป็นคอมโพสิต ข้อดีของการใช้ผ้าที่ทำจากแก้วแทนที่จะเป็นเกลียวต่อเนื่องคือคุณจะได้รับความแข็งแรงของแก้วในสองทิศทาง สิ่งนี้จะเพิ่มความแข็งแกร่งให้กับคอมโพสิตสำหรับการใช้งานด้านแรงดึงและแรงอัด

การถ่ายโอนเรซิน

ด้วยการขึ้นรูปแบบถ่ายโอน ผ้าแก้วจะถูกซ้อนกันหรือขึ้นรูปภายในแม่พิมพ์ให้เป็นรูปทรงเฉพาะ จากนั้นผ้าจะถูกชุบด้วยเรซินโดยผ่านกระบวนการถ่ายโอน เรซินจะถูกเก็บไว้ในภาชนะที่มีอุณหภูมิที่กำหนด และผ้าแก้วจะถูกเก็บไว้ในสุญญากาศ จากนั้นเรซินจะถูกปล่อยออกสู่สภาพแวดล้อมสุญญากาศของแก้ว โดยบังคับให้เรซินเข้าไปในช่องว่างระหว่างเส้นใยแก้วภายในผ้า จากนั้นคอมโพสิตจะถูกบ่มและตัดเฉือนเพื่อสร้างชิ้นส่วนสุดท้าย

คอมโพสิตขึ้นรูป

คอมโพสิตขึ้นรูปใช้ Bulk Moulding Compounds (BMC) เพื่อสร้างรูปร่างคอมโพสิตโดยใช้การฉีดหรือการอัดขึ้นรูป BMC เป็นผ้าแก้วหรือเส้นใยสับที่ผสมกับเรซิน สารประกอบเหล่านี้จะถูกใส่หรือฉีดเข้าไปในแม่พิมพ์แล้วจึงเทอร์โมเซตหรือบ่มให้แห้งภายใต้อุณหภูมิและความดัน ประโยชน์ของคอมโพสิตขึ้นรูปคือความสามารถในการสร้างรูปร่างที่ซับซ้อนในปริมาณมากได้อย่างรวดเร็ว

มีหลายวิธีในการรวมเรซินเข้ากับแก้ว และนี่เป็นเพียงเทคนิคบางส่วนที่ใช้ในการผลิตปลั๊ก frac แบบคอมโพสิต สิ่งสำคัญคือสามารถบดส่วนผสมให้เป็นชิ้นเล็กๆ ได้อย่างง่ายดาย นอกจากนี้ การผสมผสานระหว่างแก้วและเรซินส่งผลให้มีแรงโน้มถ่วงจำเพาะ 1.8-1.9 ทำให้ชิ้นงานสามารถยกออกจากบ่อได้อย่างง่ายดายในระหว่างกระบวนการกัด

วัสดุสลิป

เมื่อติดตั้งปลั๊กคอมโพสิต เครื่องมือจะยึดไว้ในบ่อด้วยชุด "สลิป" โดยพื้นฐานแล้วจะมีกรวยจับคู่กับลิ่ม ลิ่มจะมีบริเวณที่แข็งกระด้าง ซึ่งเมื่อบังคับขึ้น กรวยจะ "กัด" เข้าไปในปลอก ทำให้เกิดพุกที่สามารถล็อคปลั๊กให้เข้าที่ และทนทานต่อแรงที่เกิน 200,000 ปอนด์ เพื่อให้สลิป "กัด" เข้าไปในตัวเคส พื้นที่หรือวัสดุที่แข็งจะต้องแข็งกว่าตัวตัวเคส ซึ่งโดยทั่วไปจะมีค่าอยู่ที่ ~30 HRC

สลิปตัวถังคอมโพสิตพร้อมส่วนแทรก

รูปแบบที่สองที่ใช้กันอย่างแพร่หลายของสลิปคือตัววัสดุคอมโพสิตที่มีปุ่มแข็งเพื่อใช้ในการยึด

กระดุมโลหะ

ปลั๊กบางตัวมีปุ่มที่ทำจากโลหะ ไม่ว่าจะเป็นเหล็กหล่อทั้งชิ้นหรือโลหะผงก็ได้ กระดุมโลหะผงทำมาจากการเผาผงโลหะให้เป็นรูปทรงที่ต้องการจากกระดุม แม้ว่าโลหะผงจะดูเหมือนบด/บดได้ง่ายกว่า แต่ทั้งหมดก็ขึ้นอยู่กับผงโลหะ การอบชุบด้วยความร้อน และกระบวนการผลิต

ปุ่มเซรามิก

ปลั๊กคอมโพสิตบางชนิดใช้คอมโพสิตสลิปพร้อมปุ่มเซรามิกเพื่อกัดเข้าไปในปลอก แม้ว่าวัสดุเซรามิกจะแข็งมาก แต่ก็เปราะมากเช่นกัน ช่วยให้ปุ่มเซรามิกแตกออกได้ดีขึ้นในระหว่างการกัดเมื่อเปรียบเทียบกับปุ่มโลหะ เซรามิกมีค่า SG อยู่ระหว่าง 5-6 ทำให้ง่ายต่อการขจัดออกเล็กน้อยระหว่างการกัดโลหะที่เหมือนกัน

ความสามารถในการบดของสลิป

มีการให้ความสำคัญกับเวลาในการกัดปลั๊กคอมโพสิตมากจนบางครั้งอาจลืมเป้าหมายที่แท้จริงของการกัดปลั๊กได้ เป้าหมายสูงสุดของการดำเนินการโรงสีคือการถอดปลั๊กออกจากบ่อ ใช่ สิ่งสำคัญคือต้องทำให้เสร็จอย่างรวดเร็วและชิ้นงานมีขนาดเล็ก อย่างไรก็ตาม หากคุณฉีกปลั๊กออกอย่างรวดเร็วและมีรอยตัดเล็กๆ น้อยๆ แต่คุณไม่สามารถเอาเศษออกจากบ่อได้ ก็ไม่บรรลุเป้าหมาย การเลือกปลั๊กที่มีสลิปหรือปุ่มโลหะจะทำให้ยากต่อการขจัดเศษทั้งหมดออกจากปลั๊กเนื่องจากความถ่วงจำเพาะของวัสดุ

Composite Bridge Plug และ Frac Plug ของ Vigor ผลิตจากวัสดุคอมโพสิตขั้นสูง โดยมีตัวเลือกสำหรับทั้งเหล็กหล่อและการออกแบบคอมโพสิตที่ปรับให้เหมาะกับข้อกำหนดของลูกค้า ผลิตภัณฑ์ของเราได้รับการติดตั้งอย่างประสบความสำเร็จในแหล่งน้ำมันทั่วประเทศจีนและทั่วโลก โดยได้รับการตอบรับอย่างดีเยี่ยมจากผู้ใช้ ด้วยความมุ่งมั่นในด้านคุณภาพและการปรับแต่ง เรามั่นใจว่าโซลูชันของเราตรงตามความต้องการเฉพาะของแต่ละโครงการ หากคุณสนใจซีรีส์ปลั๊กบริดจ์หรือเครื่องมือเจาะใต้รูของ Vigor โปรดติดต่อขอข้อมูลเพิ่มเติมได้เลย

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม คุณสามารถเขียนถึงกล่องจดหมายของเรา info@vigorpetroleum.com- การตลาด@vigordrilling.com