Die extremen Drücke, kleinen Sitzstörungen und die Zähigkeit, die erforderlich sind, um das Abpumpen beim Fracking zu überstehen, stellen hohe Leistungsanforderungen an die Materialien, die zur Herstellung von Frac-Balls verwendet werden. Darüber hinaus können sich diese schweren Einsatzbedingungen und Variablen von Betrieb zu Betrieb erheblich unterscheiden und erfordern ein gewisses Maß an Materialkenntnis, um die beste Wahl für die jeweiligen Bedingungen zu treffen.

Um diese komplexen Leistungsanforderungen zu erfüllen, bietet Drake Plastics Frac-Bälle der Marke Cannonball an, die aus einem geschützten ultrahochfesten Verbundwerkstoff präzisionsgefertigt sind, sowie Bälle, die aus hochfestem Torlon-Polymer hergestellt werden. Diese beiden hochfesten Werkstoffe bieten Lösungen für verschiedene schwierige Bohrlochbedingungen und Fracking-Anforderungen. Die Ingenieure von Drake können auch dabei helfen, die besten Materialkandidaten für Frac- und Aktivierungskugeln für verschiedene Betriebsumgebungen zu definieren, basierend auf jahrelanger Anwendungserfahrung.

Cannonball frac and activation balls precision-machined from Torlon and Drake’s MG composite thermoset to tolerances within +/- 0.002” (0.051mm). Diameters range from 0.80” to 4.00” (20.3 to 101.6mm).

Verfügbarkeit

Drake’s Cannonball Frac Balls aus Torlon PAI Polymer und unserem firmeneigenen MG Verbundmaterial sind in Standarddurchmessern von 0,80″ bis 4,00″ (20,3 bis 101,6 mm) erhältlich. Sie werden mit einer Genauigkeit von +/- 0,002″ (0,051 mm) CNC-gefräst, und diese Toleranzen werden unabhängig vom verwendeten Material von Kugel zu Kugel und von Charge zu Charge konstant eingehalten.

Sondergrößen und Kugeln, die aus anderen Materialien als Torlon und unserem Cannonball MG-Verbundwerkstoff hergestellt werden, sind auf Anfrage auch in Mindestmengen erhältlich.

Torlon Frac-Kugeln: Hochfestes Torlon PAI Polymer

Unter den schmelzverarbeitbaren Thermoplasten, die als Werkstoffe für Frac Balls in Frage kommen, setzt Torlon die Messlatte für die Leistungsfähigkeit hoch. Zu seinen beeindruckenden Eigenschaften gehören eine überragende Druckfestigkeit und Kriechfestigkeit unter Last, Festigkeitserhaltung bei hohen Temperaturen, chemische Beständigkeit und Zähigkeit. Dieses Profil der physikalischen Eigenschaften verschafft Torlon Frac Balls im Vergleich zu anderen Thermoplasten einen deutlichen Vorteil im Einsatz:

  • Zähigkeit, um Pump-Downs zuverlässig und unbeschadet zu überstehen.
  • Kompatibilität mit einer breiteren Palette von Frac-Hülsen aufgrund der präzisen Dimensionierung und der engen maschinellen Toleranzen, die mit Torlon PAI eingehalten werden können.
  • Zuverlässige Leistung unter extremen Temperatur- und Druckbedingungen aufgrund der Festigkeit von Torlon und seiner Beständigkeit gegen Verformung und Kriechen bei hohen Temperaturen.
  • Leichteres Herausbohren und Entfernen aus dem Bohrloch als Aluminium oder Magnesium.
  • Die Korrosionsbeständigkeit basiert auf der Fähigkeit von Torlon, dem Angriff aller im Bohrloch vorkommenden Chemikalien, einschließlich Kohlenwasserstoffen und Schwefelwasserstoff, zu widerstehen.
  • Dimensionsstabilität ohne Aufquellen beim Eintauchen in Wasser aufgrund der von Natur aus geringen Wasseraufnahme.

Frac-Kugeln aus Verbundwerkstoff: Proprietärer MG-Duroplast mit höchster Festigkeit

Für Frac-Kugeln, die ein Höchstmaß an physikalischer Festigkeit erfordern, bietet Drake Cannonball-Frac-Kugeln an, die aus unserem firmeneigenen ultrahochfesten MG-Duroplast-Verbundwerkstoff hergestellt werden. Diese Frac-Kugeln halten Drücken von 7,5KSI bis 10 KSI bei Sitzüberlagerungen von nur 1,9 % stand und ermöglichen 60-Zonen-Systeme. Bei Anwendungen mit nur 3 % Interferenz zeigen die Cannonball Composite Frac Balls eine konstante und zuverlässige Leistung bei Drücken von über 10 KSI.

Cannonball MG-Kugeln werden mit präzisen Toleranzen hergestellt und sind in allen Richtungen gleich stark.

Das duroplastische Verbundmaterial, aus dem Cannonball Frac Balls hergestellt werden, ist mit einer gleichmäßigen inneren Faserorientierung ausgestattet, die zu isotropen Leistungsmerkmalen führt. Damit werden die Probleme überwunden, die bei den meisten Frac-Balls aus Verbundwerkstoffen auftreten, deren Lagenstruktur ein anisotropes Verhalten aufweist, das zu Scherversagen und unzuverlässiger Leistung führt.

Weitere Vorteile der Drake Cannonball Composite Frac Balls sind:

  • Extreme Beständigkeit gegen Verformung oder Scherung
  • Präzisionstoleranzen und Sphärizität
  • Zuverlässiges und einfaches Ausbohren

Cannonball-Verbundstoff-Frac-Kugeln werden mit präzisen Toleranzen von +/- 0,0015″ (0,038 mm) bearbeitet, und zwar Kugel für Kugel und Charge für Charge.

Spezielle Frac- und Aktivierungskugeln

Drake bietet kundenspezifische Größen für Frac- und Aktivierungskugeln auf Anfrage an. Wir können auch Kugeln anbieten, die aus unserem Portfolio von Hochleistungspolymeren bearbeitet werden, um spezielle Anforderungen im Bohrloch zu erfüllen. Zu den Optionen gehören hochfeste glas- und kohlefaserverstärkte Typen von Torlon, PEEK und anderen Hochleistungspolymeren. Dieses Portfolio fortschrittlicher Werkstoffe bietet Optionen in Bezug auf Festigkeit bei hohen Temperaturen, Zähigkeit und chemische Beständigkeit für Frac- und Aktivierungskugeln, die eine breite Palette von Betriebsanforderungen und Umgebungen erfüllen können

  • Torlon PAI: Höchste Festigkeit und Temperaturbeständigkeit unter den schmelzverarbeitbaren Polymeren
  • KetaSpire und Victrex PEEK: Hervorragende chemische Beständigkeit, inhärent verschleißfeste Eigenschaften
  • Ultem PEI: Mechanische Festigkeit, dampf- und heißwasserbeständig
  • Auflösbares PGA: Biologisch abbaubares Polymer mit hoher mechanischer Festigkeit.