關于可溶橋塞現場應用的淺析

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，傳統可鉆式橋塞的鉆塞難度增大，而可溶橋塞在壓裂施工結束后可在返排液中自行溶解，更符合油氣井的生產需求。鑒于此，介紹了水平井壓裂作業中可溶橋塞的作用及機理，系統調研分析了符合新疆地區的低成本可溶橋塞的普適性。分析結果表明： 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點，壓裂施工結束后可自行溶解且無需鉆磨，實現井筒全通徑，可直接投產; 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用前景。

關鍵詞：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之一。傳統可鉆式橋塞存在鉆塞費用高、井控風險大以及投產慢等難題，隨著油氣井水平段長度的增加，鉆塞的難度也隨之增大，技術局限性愈發明顯。

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

由于可溶性橋塞受到井筒內液體礦化度及地層溫度的影響較大，因此在不同的地區所需的可溶橋塞參數不同，本文著重介紹了一款適應新疆地區井下環境的可溶橋塞，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定位置，通過火藥爆破、液壓坐封或者機械坐封工具產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揮效能，上下卡瓦破碎并鑲嵌在套管內壁上，膠筒膨脹并密封，完成坐封。

1.2 可溶橋塞優越性

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生的應力分均更加均稱，提高橋塞在溶解時的效果。

2 可溶橋塞現場應用情況

隨著橋射聯作工藝在國內外的快速發展，測井公司也在增產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年工作量預計達到6000段。而現階段油田公司在生產成本控制、環境成本控制以及物資成本控制上還存在缺口，降低生產經營成本，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，針對橋射聯作工藝工作量的持續高位，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的低成本可溶橋塞產品，助力油田規模效益開發。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作進行套管分段壓裂工藝中的鉆塞難題，實現單井投產時間平均提前10天，同時減少了鉆塞工序，杜絕了連續油管鉆塞風險，為新疆油田規模效益開發提供有力的技術支撐。

2.2 低成本可溶橋塞現場穩定性分析

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，按照應用區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。完全符合施工作業需求，具有現場使用價值。

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地區在內的18個區塊僅有3個區塊能夠保證氯離子含量在室內實驗濃度（10000mg/L）以上，其余地區均難以保證，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，開發公司水平井套管變徑的頻繁出現，嚴重影響了橋射聯作的作業時效，尤其是瑪湖區塊頻繁出現套變問題，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，增大了生產成本，以及工程復雜的頻次。

新疆地區現場使用的可溶橋塞，都是根據橋塞的坐封范圍來定制，適用條件由橋塞與套管間隙決定，而現場施工更應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，來適應不同程度套變帶來的影響，完善橋射聯作的橋塞選型。

3結論

本文通過對所需鉆塞成本、橋塞成本及封隔能力的實際應用數據統計分析可以得出，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點，能夠應用于新疆大部分地區的橋射聯作施工。

參考文獻：

[1]可溶鎂合金溶解性能及應用研究_王濤

[2]免鉆橋塞在致密氣藏儲層改造中的適應性評價_夏富國