關(guān)于可溶橋塞現(xiàn)場應(yīng)用的淺析

牛鑫瀚 陳威偉 張永亮 石志強 季龍

摘要：隨著油氣井水平段長度的增加，傳統(tǒng)可鉆式橋塞的鉆塞難度增大，而可溶橋塞在壓裂施工結(jié)束后可在返排液中自行溶解，更符合油氣井的生產(chǎn)需求。鑒于此，介紹了水平井壓裂作業(yè)中可溶橋塞的作用及機理，系統(tǒng)調(diào)研分析了符合新疆地區(qū)的低成本可溶橋塞的普適性。分析結(jié)果表明： 低成本可溶橋塞具有封隔能力強，橋塞溶解速率快，溶解殘留物鉆磨所需時間短等優(yōu)點，壓裂施工結(jié)束后可自行溶解且無需鉆磨，實現(xiàn)井筒全通徑，可直接投產(chǎn); 低成本可溶橋塞既具有良好的安全性和實用性，又具有較高的研究價值和廣闊的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：低成本;可溶橋塞;封隔能力;溶解速率;鉆磨時間

0 引言

橋塞是水平井多段體積壓裂核心技術(shù)之一。傳統(tǒng)可鉆式橋塞存在鉆塞費用高、井控風(fēng)險大以及投產(chǎn)慢等難題，隨著油氣井水平段長度的增加，鉆塞的難度也隨之增大，技術(shù)局限性愈發(fā)明顯。

可溶橋塞具有強度高、耐壓高及耐溫性能穩(wěn)定等優(yōu)點。該橋塞在壓裂施工結(jié)束后可在返排液中自行溶解，施工作業(yè)后無需鉆磨，溶解完全后實現(xiàn)井筒全通徑，可直接投產(chǎn)，更符合油氣井的生產(chǎn)需求可溶性橋塞是一種新型的井筒臨時封隔類工具，集常規(guī)速鉆復(fù)合橋塞和大通徑橋塞優(yōu)點于一體，在坐封完畢進行壓裂后，可溶性橋塞在井筒內(nèi)液體侵泡及相對應(yīng)的溫度條件下即可自行溶解，實現(xiàn)全通徑投產(chǎn)，為后期油氣開采節(jié)省鉆磨橋塞作業(yè)時間及成本，提高生產(chǎn)效率。

由于可溶性橋塞受到井筒內(nèi)液體礦化度及地層溫度的影響較大，因此在不同的地區(qū)所需的可溶橋塞參數(shù)不同，本文著重介紹了一款適應(yīng)新疆地區(qū)井下環(huán)境的可溶橋塞，該橋賽具有成本低，封隔能力強，溶解性高等優(yōu)點。

1 可溶性橋塞概述

1.1可溶橋塞原理

可溶橋塞利用電纜或管柱將其輸送到井筒預(yù)定位置，通過火藥爆破、液壓坐封或者機械坐封工具產(chǎn)生的壓力作用于上卡瓦，拉力作用于張力棒，通過上下錐體對密封膠筒施以上壓下拉兩個力，當拉力達到一定值時，張力棒斷裂，坐封工具與橋塞脫離。此時橋塞中心管上的鎖緊裝置發(fā)揮效能，上下卡瓦破碎并鑲嵌在套管內(nèi)壁上，膠筒膨脹并密封，完成坐封。

1.2 可溶橋塞優(yōu)越性

1）其中的可溶球在沒有溶解之前不影響橋塞邊部的流通;

2）可防止外界污物等進入到橋塞內(nèi)部;

3）橋塞在連接時的安裝定位更加精準;

4）提高了橋塞外表面的機械性能和抗擠壓能力;

5）橋塞在溶解過程所產(chǎn)生的應(yīng)力分均更加均稱，提高橋塞在溶解時的效果。

2 可溶橋塞現(xiàn)場應(yīng)用情況

隨著橋射聯(lián)作工藝在國內(nèi)外的快速發(fā)展，測井公司也在增產(chǎn)提效中不斷尋求新的突破，新疆油田僅2020年工作量完成在2800段以上，2021年工作量預(yù)計達到6000段。而現(xiàn)階段油田公司在生產(chǎn)成本控制、環(huán)境成本控制以及物資成本控制上還存在缺口，降低生產(chǎn)經(jīng)營成本，盡可能提升綜合競爭能力，對于油田公司以及測井公司來說十分必要。因此，針對橋射聯(lián)作工藝工作量的持續(xù)高位，以及成本控制中存在的問題進行深入思考，新疆油田迫切需要一整套適用于本油區(qū)的低成本可溶橋塞產(chǎn)品，助力油田規(guī)模效益開發(fā)。因此我們需要對該低成本可溶性橋塞的普適性進行探究。

2.1 關(guān)于可溶橋塞低成本的對比分析

2.1.1 鉆塞成本分析

相對于2019年的鉆磨時效，2020年在大部分地區(qū)的可溶塞鉆磨時效均有不同程度的降低，總體顯示出下降趨勢，隨著時間的推移可溶橋塞的鉆磨時效將會更短，鉆磨成本將會更低。

本年度低成本可溶橋塞鉆塞809支，平均時效28.19min/支，同比提高37.48%。相比于2020年時效更低，所需鉆塞成本更低，為后期的油氣開采節(jié)省了大量成本。

2.1.2 可溶橋塞成本分析

本文介紹的低成本可溶橋塞解決了新疆油田采油射孔橋塞聯(lián)作進行套管分段壓裂工藝中的鉆塞難題，實現(xiàn)單井投產(chǎn)時間平均提前10天，同時減少了鉆塞工序，杜絕了連續(xù)油管鉆塞風(fēng)險，為新疆油田規(guī)模效益開發(fā)提供有力的技術(shù)支撐。

2.2 低成本可溶橋塞現(xiàn)場穩(wěn)定性分析

按橋塞類型分類，除耐溫90℃高氯根單卡瓦類別失封率較高外，其余類型均可保證97%以上的一次封隔率，按照應(yīng)用區(qū)塊來看即便受到井下情況影響仍可以保證70%以上的一次封隔率。完全符合施工作業(yè)需求，具有現(xiàn)場使用價值。

2.3橋塞失封原因分析

2.3.1氯離子含量低造成可溶橋塞不完全溶解

包括瑪18地區(qū)在內(nèi)的18個區(qū)塊僅有3個區(qū)塊能夠保證氯離子含量在室內(nèi)實驗濃度（10000mg/L）以上，其余地區(qū)均難以保證，因此可溶性鎂鋁合金存在無法完全溶解的情況。

2.3.2套管變形造成橋塞選型存在問題

目前體積壓裂水平井分段射孔施工中，開發(fā)公司水平井套管變徑的頻繁出現(xiàn)，嚴重影響了橋射聯(lián)作的作業(yè)時效，尤其是瑪湖區(qū)塊頻繁出現(xiàn)套變問題，配套橋塞不能有效通過套變位置，造成部分套變井無法采用正常工藝進行施工，施工時效低，增大了生產(chǎn)成本，以及工程復(fù)雜的頻次。

新疆地區(qū)現(xiàn)場使用的可溶橋塞，都是根據(jù)橋塞的坐封范圍來定制，適用條件由橋塞與套管間隙決定，而現(xiàn)場施工更應(yīng)該考慮在達到套管正常坐封條件下，盡可能的減小橋塞外徑，來適應(yīng)不同程度套變帶來的影響，完善橋射聯(lián)作的橋塞選型。

3結(jié)論

本文通過對所需鉆塞成本、橋塞成本及封隔能力的實際應(yīng)用數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析可以得出，低成本可溶橋塞具有封隔能力強，橋塞溶解速率快，溶解殘留物鉆磨所需時間短等優(yōu)點，能夠應(yīng)用于新疆大部分地區(qū)的橋射聯(lián)作施工。

參考文獻：

[1]可溶鎂合金溶解性能及應(yīng)用研究_王濤

[2]免鉆橋塞在致密氣藏儲層改造中的適應(yīng)性評價_夏富國