速钻桥塞的研制及其压裂工艺技术的应用

2018-01-04陈辽望辽河油田公司钻采工艺研究院辽宁盘锦124010

化工管理 2017年36期

陈辽望（辽河油田公司钻采工艺研究院，辽宁盘锦 124010）

速钻桥塞的研制及其压裂工艺技术的应用

陈辽望（辽河油田公司钻采工艺研究院，辽宁盘锦 124010）

桥塞射孔联作分段压裂工艺是改造致密油藏的重要手段，目前已在国内油田广泛使用，其中速钻桥塞是实现这项技术的关键，本文针对这种工艺技术，研制出速钻桥塞，并对其进行中间样机试验，试验结果表明桥塞坐封效果良好，并在辽河油田根据雷平2井井况，进行速钻桥塞与射孔联作工艺进行分层压裂作业，施工过程顺利，压后自喷返排，返排量高，可为日后辽河油田致密油藏区块的有效开发提供重要的手段。

速钻桥塞;分段压裂;射孔联作

桥塞射孔联作分段压裂工艺是针对北美致密油藏开发应用的一种体积压裂技术，目前已在国内油田推广使用[1-3]，其射孔与桥塞联作工艺能够在水平井压裂施工中解决桥塞的下入、座封以及解封回收等方面存在的技术难题，通过大排量压裂施工，达到提高储层改造效果的目的，而该压裂技术中核心关键部件是速钻桥塞，为了满足辽河油田致密油藏的开发，需要开发出能够。

1 速钻桥塞射孔联作分段压裂工艺技术

1.1 施工工艺

电缆桥塞工具串由电缆+校深工具+射孔枪+坐封工具+桥塞五部分组成，如图1所示。

图1

首先用连续油管下入射孔枪及桥塞至预定位置，点火坐封桥塞，并对第一层进行射孔，起出射孔枪，进行压裂作业；压裂后，下入电缆桥塞工具串至预定位置，点火坐封桥塞，然后对第二层进行射孔，起出射孔枪后压裂，以此类推，完成多层段的压裂施工，当全部层段施工完后，下入钻磨工具钻掉所有桥塞，放喷排液。

1.2 桥塞的结构设计

速钻桥塞是实现此工艺的关键工具，桥塞主要由上外套、挡环、护罩、锁环、上下卡瓦、上下锥体、胶筒组件、下外套、中心管组成，如图2所示。

该桥塞的工作原理：当电缆坐封桥塞时，坐封工具推动挡环，剪断剪钉，挡环带动锁环、上下卡瓦、上下锥体挤压胶筒组件，密封套管环空，上下卡瓦锚定桥塞，完成坐封。当泄压后，拖拽坐封工具，桥塞的中心管会在拉力的作用下在薄弱处断开，实现坐封工具与桥塞的分离。

图2

该桥塞具有如下技术指标：

（1）桥塞耐温150℃；（2）组装后的桥塞可耐受50MPa压力；（3）中心管薄弱处能被15吨拉断；（4）可机械切削破碎；（5）可实现快速钻除。

2 桥塞零件加工

研制速钻桥塞，要保证其钻除时间短的要求，因此挡环、护罩、中心管、上下锥体、上下外套、锁环等部件需要采用高性能工程塑料制备，针对此桥塞，开发的耐高温PPBESK复合材料综合性能完全满足桥塞的性能指标。

PPBESK材料棒材和部分加工好的桥塞部件，成型率较好，材料的加工性能良好，加工后的零件能进行比较精确的装配。

3 桥塞坐封试验

将桥塞与坐封工具放入试验套管内，对桥塞进行打压坐封试验，套管试压30MPa并稳压1h，验封合格。将试验套管割开观察，桥塞胶筒组件涨起充分，并紧凑与套管贴合在一起，密封效果良好。

4 现场应用

辽河油田雷平2井为泥质白云岩，其完井情况是6.5”井眼挂4.5”套管，已完成了下套管固定作业，从工艺技术角度来看适合桥塞射孔联作分段压裂工艺，因此采用4.5"套管，电缆下入桥塞进行桥塞分段压裂，分7段压裂，施工井深为3524—2839m，施工排量5m3/min，砂比20%，加入支撑剂495 m3，注入压裂液7345m3，施工顺利完成，液体破胶好，自喷返排，返排量高。