关于可溶桥塞现场应用的浅析

牛鑫瀚 陈威伟 张永亮 石志强 季龙

摘要：随着油气井水平段长度的增加，传统可钻式桥塞的钻塞难度增大，而可溶桥塞在压裂施工结束后可在返排液中自行溶解，更符合油气井的生产需求。鉴于此，介绍了水平井压裂作业中可溶桥塞的作用及机理，系统调研分析了符合新疆地区的低成本可溶桥塞的普适性。分析结果表明： 低成本可溶桥塞具有封隔能力强，桥塞溶解速率快，溶解残留物钻磨所需时间短等优点，压裂施工结束后可自行溶解且无需钻磨，实现井筒全通径，可直接投产; 低成本可溶桥塞既具有良好的安全性和实用性，又具有较高的研究价值和广阔的应用前景。

关键词：低成本;可溶桥塞;封隔能力;溶解速率;钻磨时间

0 引言

桥塞是水平井多段体积压裂核心技术之一。传统可钻式桥塞存在钻塞费用高、井控风险大以及投产慢等难题，随着油气井水平段长度的增加，钻塞的难度也随之增大，技术局限性愈发明显。

可溶桥塞具有强度高、耐压高及耐温性能稳定等优点。该桥塞在压裂施工结束后可在返排液中自行溶解，施工作业后无需钻磨，溶解完全后实现井筒全通径，可直接投产，更符合油气井的生产需求可溶性桥塞是一种新型的井筒临时封隔类工具，集常规速钻复合桥塞和大通径桥塞优点于一体，在坐封完毕进行压裂后，可溶性桥塞在井筒内液体侵泡及相对应的温度条件下即可自行溶解，实现全通径投产，为后期油气开采节省钻磨桥塞作业时间及成本，提高生产效率。

由于可溶性桥塞受到井筒内液体矿化度及地层温度的影响较大，因此在不同的地区所需的可溶桥塞参数不同，本文着重介绍了一款适应新疆地区井下环境的可溶桥塞，该桥赛具有成本低，封隔能力强，溶解性高等优点。

1 可溶性桥塞概述

1.1可溶桥塞原理

可溶桥塞利用電缆或管柱将其输送到井筒预定位置，通过火药爆破、液压坐封或者机械坐封工具产生的压力作用于上卡瓦，拉力作用于张力棒，通过上下锥体对密封胶筒施以上压下拉两个力，当拉力达到一定值时，张力棒断裂，坐封工具与桥塞脱离。此时桥塞中心管上的锁紧装置发挥效能，上下卡瓦破碎并镶嵌在套管内壁上，胶筒膨胀并密封，完成坐封。

1.2 可溶桥塞优越性

1）其中的可溶球在没有溶解之前不影响桥塞边部的流通;

2）可防止外界污物等进入到桥塞内部;

3）桥塞在连接时的安装定位更加精准;

4）提高了桥塞外表面的机械性能和抗挤压能力;

5）桥塞在溶解过程所产生的应力分均更加均称，提高桥塞在溶解时的效果。

2 可溶桥塞现场应用情况

随着桥射联作工艺在国内外的快速发展，测井公司也在增产提效中不断寻求新的突破，新疆油田仅2020年工作量完成在2800段以上，2021年工作量预计达到6000段。而现阶段油田公司在生产成本控制、环境成本控制以及物资成本控制上还存在缺口，降低生产经营成本，尽可能提升综合竞争能力，对于油田公司以及测井公司来说十分必要。因此，针对桥射联作工艺工作量的持续高位，以及成本控制中存在的问题进行深入思考，新疆油田迫切需要一整套适用于本油区的低成本可溶桥塞产品，助力油田规模效益开发。因此我们需要对该低成本可溶性桥塞的普适性进行探究。

2.1 关于可溶桥塞低成本的对比分析

2.1.1 钻塞成本分析

相对于2019年的钻磨时效，2020年在大部分地区的可溶塞钻磨时效均有不同程度的降低，总体显示出下降趋势，随着时间的推移可溶桥塞的钻磨时效将会更短，钻磨成本将会更低。

本年度低成本可溶桥塞钻塞809支，平均时效28.19min/支，同比提高37.48%。相比于2020年时效更低，所需钻塞成本更低，为后期的油气开采节省了大量成本。

2.1.2 可溶桥塞成本分析

本文介绍的低成本可溶桥塞解决了新疆油田采油射孔桥塞联作进行套管分段压裂工艺中的钻塞难题，实现单井投产时间平均提前10天，同时减少了钻塞工序，杜绝了连续油管钻塞风险，为新疆油田规模效益开发提供有力的技术支撑。

2.2 低成本可溶桥塞现场稳定性分析

按桥塞类型分类，除耐温90℃高氯根单卡瓦类别失封率较高外，其余类型均可保证97%以上的一次封隔率，按照应用区块来看即便受到井下情况影响仍可以保证70%以上的一次封隔率。完全符合施工作业需求，具有现场使用价值。

2.3桥塞失封原因分析

2.3.1氯离子含量低造成可溶桥塞不完全溶解

包括玛18地区在内的18个区块仅有3个区块能够保证氯离子含量在室内实验浓度（10000mg/L）以上，其余地区均难以保证，因此可溶性镁铝合金存在无法完全溶解的情况。

2.3.2套管变形造成桥塞选型存在问题

目前体积压裂水平井分段射孔施工中，开发公司水平井套管变径的频繁出现，严重影响了桥射联作的作业时效，尤其是玛湖区块频繁出现套变问题，配套桥塞不能有效通过套变位置，造成部分套变井无法采用正常工艺进行施工，施工时效低，增大了生产成本，以及工程复杂的频次。

新疆地区现场使用的可溶桥塞，都是根据桥塞的坐封范围来定制，适用条件由桥塞与套管间隙决定，而现场施工更应该考虑在达到套管正常坐封条件下，尽可能的减小桥塞外径，来适应不同程度套变带来的影响，完善桥射联作的桥塞选型。

3结论

本文通过对所需钻塞成本、桥塞成本及封隔能力的实际应用数据统计分析可以得出，低成本可溶桥塞具有封隔能力强，桥塞溶解速率快，溶解残留物钻磨所需时间短等优点，能够应用于新疆大部分地区的桥射联作施工。

参考文献：

[1]可溶镁合金溶解性能及应用研究_王涛

[2]免钻桥塞在致密气藏储层改造中的适应性评价_夏富国