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复合材料的桥塞卡瓦压模设计.docx


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文档列表 文档介绍
目录
毕业设计任务书 I
开题报告 III
指导老师审查意见 IX
评阅教师评语 X
答辩会议记录 XII
中外文摘要 XIII
1 前言 1
2 复合桥塞原理与意义 2
2
2
6
3 复合材料的基本特性 8
8
9
12
我国复合材料科学的研究现状 13
4 复合材料卡瓦加工方案 16
5 复合材料卡瓦结构与压模模具设计 16
16
压模模具设计 17
6 卡瓦压模加工工艺 21
21
压缩成型过程 24
25
7 模具结构设计 26
26
压力机的选用 27
施压方向和分型面确定 29
模具基本结构和脱模方法 30
模具尺寸设计 30
成型零件设计 32
33
型腔的侧壁和底版厚度的计算 33
脱模机构设计 33
牙齿的设计 33
8 参考文献 34
9 设计小结 36
10致谢 37
复合材料的桥塞卡瓦模具设计
1 前言
在石油与天然气勘探开发的各项施工中,修井作业是一个重要的环节。油气水井在自喷、抽油或注水注气过程中,随时会发生故障,造成油井减产或甚至停产。如:油井下沙堵、井筒内严重结蜡、结盐、油层堵塞、渗透降低、油气水层互相串通、生产油层枯竭等油井本身的故障;油管断裂、油管连接脱扣、套管挤扁、断劣和渗漏等油井结构损坏;抽油杆弯曲、断裂或脱扣、抽油泵工作不正常等井下采油设备故障。出现故障后,只有通过井下作业来排除故障。
一套完善的修井设备,一般包括下述部分:主机(修井机),具有动力、传动、绞车、井架、钻台、游动系统。刹车系统以及液压、气动、电气系统;井口工具;井下工具;运输工具;起吊及发电装置等。其中,井口工具主要包括吊环、吊卡、吊钳、液压动力大钳、液压套管钳和修井液压动力钳等。
国内生产井口工具的公司主要有:江苏如东通用机械有限公司、泰兴石油机械有限公司、山东三田临朐石油机械有限公司、牡丹江石油工具有限责任公司、海城市石油机械制造有限公司、盐城市特达石油机械有限公司、江苏新象股份有限公司等公司。
在衡量修井设备的性能上,一般有下述指标:修井能力(即绞车功率大小);井架性能(强度、刚度、安装性);移运性;控制是否方便、灵敏;提供操作条件好坏;配套设备及工具是否完善;工作可靠性;有无特殊的防风、防水、防冻、防尘及防腐蚀措施等。
由于我国大部分油田大都已进入开发中、后期,采油的难度越来越大,工艺越来越复杂,井况也越来越复杂,修井任务也越来越繁重。与修井任务越来越繁重的同时,修井工人的劳动强十分高修井的环境条件也十分恶劣,高温酷寒,风天雨天,井场条件差(泄露出来的天然气和有毒气体的侵熏和井喷),特别是地处高原的西部地区,油井较深、自然及环境条件十分严酷。所以要提高修井效率、减轻修井工人的劳动强度,同时恶劣的工作条件也对工作设备提出了更高的要求,克服高温高压的工作环境。与发达国家相比,我国的钻井设备相对落后,尤其是在卡瓦的使用上,国外大多数使用机械手、启动卡瓦;而目前国内绝大部分油田(或地质)钻井工程中起下钻作业时,大都采用双吊卡或单吊卡加手提式卡瓦作业方式,自动化程度低、效率低、劳动强度大安全性能不高。
由于卡瓦是桥塞的关键部位,问题也随之而来,如果我们采用新型复合材料,利用其质量轻,强度大的特点,来继续强化卡瓦的耐高压特性来满足油田开采的更复杂的地质环境;研发新的生产工艺来生产卡瓦,节约成本,增加经济效益。
2复合桥塞原理与意义

在油气井测试过程中,为正确评价认识目的层,当遇有多层系地层时各油气水层的层间存在差异需要进行分层测试,分层进行增产措施,生产井进行多层完井,暂时隔层等,都需要使用桥堵分层工具,如桥塞等。但目前常用的金属桥塞存在易卡、钻铣困难等缺点,特别是用于斜井、水平井的分层压裂、酸化、封堵水等工艺,由于受其特殊井身结构的影响,这类井在解除金属桥塞桥堵进行磨铣时,易发生卡钻等问题,问题出现后比直井处理起来要复杂,为解决这一问题,可使用一种新型工具—复合材料桥塞。利用复合材料制作桥塞代替金属桥塞,其独特的材料设计容易钻铣,磨掉的碎屑轻小,较易冲出,防止卡钻。特别适用于斜井、水平井的分层压裂、酸化、封堵水等作业,克服了金属桥塞易卡、钻铣困难等缺点。

复合材料桥塞的主要元件―密封胶筒通过水力或机械作用,使胶筒膨胀密封,达到隔离井筒液体和压力、隔

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