复合材料桥塞卡瓦试验研究.pdf

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1、石油机械2014年第42卷第2期CHINAPETROLEUMMACHINERY●油气田开发工程复合材料桥塞卡瓦试验研究袁发勇彭永利(1．中石化江汉石油工程有限公司井下测试公司2．武汉工程大学材料科学与工程学院)摘要：目前常用的各种规格的金属桥塞普遍存在易卡钻以及钻铣困难等缺点，为此，试验研究了复合材料桥塞卡瓦。该卡瓦采用热固性树脂基复合材料模压制作，满足了页岩气井用桥塞的各项指标要求，实现了桥塞整体“无金属化”。研究结果表明，镶嵌碳化硼牙齿的复合材料桥塞适用工作压差为35MPa，镶嵌氧化铝牙齿的桥塞适用工作压差为50MPa，陶瓷牙齿在卡瓦上

2、的最佳镶嵌角度为18。。碳化钨牙齿虽然强度很高，其桥塞承载破坏为复合材料卡瓦本体破坏，碳化钨牙齿无损伤，但其密度太大，磨铣困难且容易卡钻，因此不适合用作该复合材料桥塞嵌件。关键词：页岩气；桥塞；卡瓦；复合材料；试验研究中图分类号：TE371文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1001—4578．2014．02．019ExperimentalStudyoftheBridgePlugSlipofCompositeMaterialYuanFayongPengYongli(1．DownholeTestingCompany，SINOP

3、ECJianghanPetroleumEngineeringCo．，Ltd．2．SchoolofMaterialScienceandEngi—neering，WuhanInstituteofTechnology)Abstract：Atpresentthereareuniversallysomeweaknesseswithfrequentlyusedmetalbridgeplugsofdifferentspecifications，suchaseasydrillpipesticking，andhardtodrillandmil1．Theref

4、ore，anexperimentalstudyofcom—positebridgeplugslipwasconducted．Theeasy—to—drillcompositeslipwasproducedthroughmouldpressingusingthermosettingresinmatrixcomposites，satisfyingtheindexrequirementsofbridgeplugsforshalegaswellandavoi—dinguseofmetalforthebridgeplug．Theresearchfin

5、dingsshowthatthesuitableoperatingpressuredifferenceforcompositebridgepluginlaidwithboroncarbidetoothis35MPa；thatforthepluginlaidwithaluminumoxidetoothis50MPa．Theoptimuminlayingangleofceramictoothonslipis18。．Thetungstencarbidetoothishighinstrength，butthecompositeslipbodyoft

6、heplugwiththeseteethmaybedamaged．Thereisnodamagetotheteeththemselves，buttheyarefixedtoodensethatitisdificulttomillanditiseasytogetstuck．Therefore，itisnotsuit—abletousethetungstencarbidetoothastheinsertofthecompositebridgeplug．Keywords：shalegas；bridgeplug；slip；compositemate

7、rial；experimentalstudy单井产量。目前国内外常用的多级压裂技术主要有0引言裸眼封隔器分段压裂技术、不动管柱水力喷射分段压裂技术、连续管喷砂射孑L环空加砂压裂技术和可随着油气田的开发和不可再生能源的不断耗钻式复合桥塞分段压裂技术等J。竭，非常规油气将成为未来石油天然气能源的重要在页岩气井测试过程中，需要进行分层测试，接替者。我国页岩气资源储量丰富，但是由于页岩分层进行增产措施，生产井进行多层完井和暂时封气储层具有低孔率、特低渗透的特征，需要通过层等都需要使用桥塞等分层工具。目前常用的金属多级多层段压裂技术进行储层改造，才能

8、有效提高桥塞普遍存在易卡钻、钻铣困难等缺点。而用复合基金项目：中石化集团公司科技部项目“复合材料桥塞分段封隔技术研究”(JP11012)。石油机械2014年第42卷第2期材料制成