[发明专利]井下使用的纤维增强工具

摘要

一种可至少部分由包括分散在粘合剂中的增强颗粒和增强纤维的纤维增强硬复合材料部分形成的井筒工具，其中所述增强纤维具有范围为1到15倍临界纵横比(A_c)的纵横比，其中A_c＝σ_f/(2T_c)，σ_f是所述增强纤维的极限拉伸强度，且Tc是所述增强纤维与所述粘合剂之间的界面剪切粘结强度或所述粘合剂的屈服应力，取所述界面剪切粘结强度和所述屈服应力中较低的一者。

主权项

1.一种井筒工具，所述井筒工具包括：纤维增强硬复合材料部分，其包括分散在粘合剂中的增强颗粒和增强纤维，其中所述增强纤维具有范围为1到15倍临界纵横比A_c的纵横比，其中A_c＝σ_f/(2T_c)，σ_f是所述增强纤维的极限拉伸强度，且T_c是以下数值中较小的那个：(a)所述增强纤维与所述粘合剂之间的界面剪切粘结强度以及(b)所述粘合剂的屈服应力，并且其中所述增强颗粒和所述增强纤维各具有由d₁₀和d₂₅表征的直径分布，使得满足以下项中的一个：(1)所述增强颗粒的所述直径分布的所述d₁₀大于所述增强纤维的所述直径分布的所述d₂₅或(2)所述增强纤维的所述直径分布的所述d₁₀大于所述增强颗粒的所述直径分布的所述d₂₅，且所述井筒工具是钻头，所述钻头包括：基体钻头体，其包括所述纤维增强硬复合材料部分；流体腔，其限定在所述基体钻头体内；至少一个流体流动通道，其从所述流体腔延伸到所述基体钻头体的外部；和至少一个喷嘴开口，其限定在邻近所述基体钻头体的所述外部的所述至少一个流体流动通道的端部，其中所述纤维增强硬复合材料部分被定位成邻近所述至少一个喷嘴开口。