可溶橋塞(球座)材質(zhì)
1.可溶橋塞(球座)本體材質(zhì)
本體采用可溶鎂鋁合金,該材料可以在含有電解質(zhì)的水中溶解,即可以在壓裂液,
油、水、氣混合物,地層水、活性水、壓裂返排液等介質(zhì)中溶解,溶解速度與其使用的
溫度及氯根濃度有關(guān)。根據(jù)施工井油層溫度不同,可在25-120℃范圍內(nèi)任意選擇使用。
2.可溶橋塞(球座)膠筒材質(zhì)
可溶膠筒比常規(guī)腈類(lèi)橡膠具有更好的機(jī)械強(qiáng)度??梢栽诤碗娊赓|(zhì)的水中溶解,即可以在壓裂液,油、水、氣混合物,地層水、活性水、壓裂返排液、清水等介質(zhì)中溶解。
根據(jù)井筒溫度變化范圍,有不同種類(lèi)和結(jié)構(gòu)的膠筒可供。選擇使用。
錨定方式
橋塞(球座)錨定方式:一體式筒狀卡瓦錨定,坐封可靠;液壓坐封或者機(jī)械坐封工具產(chǎn)生的壓力使橋塞(球座)座封后,卡瓦鑲嵌在套管內(nèi)壁上,實(shí)現(xiàn)可靠的座封,同時(shí)膠筒膨脹并密封,完成坐封。
溶解方式
可溶橋塞(球座)卡瓦本體采用可溶材料,易溶解,卡瓦本體溶解后,卡瓦牙分散:
可溶橋塞(球座)可溶膠筒為體積溶蝕,膠筒的溶解過(guò)程均勻的發(fā)生在材料本體的每一部分,溶解后分散于井筒液體中??扇苣z筒的機(jī)械強(qiáng)度會(huì)隨著時(shí)間逐漸減小。卡瓦與膠筒溶解速率除了與溫度有關(guān)之外,井筒壓力、含水量以及酸堿性對(duì)溶解速率均有很大影響。
溶解時(shí)間
可溶橋塞(球座)在不同條件下溶解速率表如下:
溶解時(shí)間(天) | |||||
40℃低礦化度材料 | 40℃高礦化度材料 | ||||
溫度℃ | 清水 | 0.05% KCL | 1%KCL | 3%KCL | 8%KCL |
40 | 16 | 6 | 8.4 | 7.6 | 7.3 |
55 | 13 | 4 | 7.9 | 7.2 | 7.1 |
70 | 9 | 2.5 | 6.5 | 5.7 | 5.4 |
80 | 4 | 2 | 4.7 | 3.8 | 3.2 |
工作環(huán)境
適用溫度范圍:35-120℃;
額定工作壓差:70MPa;
工作介質(zhì):該材料可以在含有電解質(zhì)的水中溶解,即可以在壓裂液,油、水、氣
混合物,地層水、活性水、壓裂返排液、清水等介質(zhì)中溶解。
結(jié)構(gòu)原理
可溶橋塞(球座)是一種以水溶性材料設(shè)計(jì)制造的臨時(shí)性封隔用橋塞,主要由錐體、
擋圈、卡瓦、膠筒、引頭等組成。
工作時(shí),可溶橋塞(球座)通過(guò)相應(yīng)的適配器拉桿用剪切銷(xiāo)釘連接好,再連
接在坐封工具上,采用電纜或油管將可溶橋塞(球座)送至設(shè)計(jì)坐封位置,經(jīng)過(guò)
CCL 校深確定位置后,送入工具點(diǎn)火或地面泵入液體,送入工具芯軸受到火藥柱產(chǎn)
生氣體壓力或泵入液體產(chǎn)生的液壓力推動(dòng),芯軸與外筒產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),使送入工
具芯軸帶動(dòng)可溶橋塞(球座)引頭與卡瓦向上運(yùn)動(dòng),送入工具外筒擠壓可溶橋塞
(球座)錐體向下運(yùn)動(dòng),錐體推動(dòng)卡瓦,使卡瓦延斜面向外擴(kuò)展,卡瓦咬住套管
內(nèi)壁實(shí)現(xiàn)錨定,膠筒受到推壓力變形擴(kuò)展密閉套管內(nèi)腔;可溶橋塞(球座)完全
坐封并錨定后,在送入工具芯軸的拉動(dòng)下,適配器拉桿剪斷引頭上的坐封銷(xiāo)釘,
送入工具與可溶橋塞(球座)脫開(kāi)實(shí)現(xiàn)丟手。
可溶橋塞(球座)坐封后,投球,球坐落在可溶橋塞(球座)錐體上,形成
了單向封堵,流體只能從下部向上流動(dòng),上部的流體被截止。壓裂時(shí),可溶橋塞
(球座)封閉了下部層段通道,對(duì)上部層段進(jìn)行壓裂施工,壓裂完畢后,下部層
段的流體能夠通過(guò)單流通道流動(dòng),從而進(jìn)行正常的放噴或生產(chǎn),在放噴與生產(chǎn)過(guò)程
中,可溶橋塞(球座)在井筒液內(nèi)降解溶解于井筒液內(nèi)自然消失。
用途
主要應(yīng)用于直井或水平井套管內(nèi)分層分段壓裂、完井套管裸眼分層分段壓裂
施工或其它臨時(shí)性的封堵作業(yè)。
特點(diǎn)
1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于操作,能夠與多種送塞工具配套應(yīng)用;
2.獨(dú)有的小膠筒設(shè)計(jì),體積小,工作完后溶解更快;
3.錨定采用一體式簡(jiǎn)狀卡瓦,卡瓦張開(kāi)后分布更均勻,錨定效果最佳;
4.橋塞(球座)通徑大,便于后續(xù)工序施工;
5.橋塞(球座)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有防提前坐封功能,確保橋塞(球座)在入井時(shí)不會(huì)
提前坐封;
6.抗壓強(qiáng)度高,能夠滿足中深井的各種作業(yè);產(chǎn)品本體及密封部分全部采用可
降解材料制造,溶解后幾乎無(wú)殘留;
7.壓裂專(zhuān)用橋塞,橋塞(球座)自帶有中心生產(chǎn)通道,壓裂后可直接投產(chǎn)生產(chǎn),
依靠井筒內(nèi)的地層流體溶解,無(wú)需鉆除;
8.一體式筒狀卡瓦保障了坐封錨定的可靠性,橋塞(球座)主體與密封膠筒水
溶降解時(shí),卡瓦會(huì)自動(dòng)解體分散;
9.特殊情況需要配合鉆除使用時(shí),橋塞(球座)具有良好的可鉆性,采用普通
高效磨銑工具就可快速鉆除;
10.橋塞(球座)若應(yīng)用于無(wú)水作業(yè)井環(huán)境時(shí),可與酸性快速降解液配套使用。
十、操作規(guī)程
1. 橋塞(球座)用于封堵作業(yè)時(shí),工具下井前必須要對(duì)井眼進(jìn)行充分的通井、
刮管和洗井處理;
2. 下井前嚴(yán)格檢查與送入工具的組裝狀態(tài),各部分連接剪銷(xiāo)必須堅(jiān)固,送入工
具外筒與橋塞錐體之間留 1mm 間隙,降低橋塞意外坐封風(fēng)險(xiǎn);
3.管柱送入或電纜送入時(shí),必須嚴(yán)格控制下放速度,送入速度控制在 100m/min
以?xún)?nèi),嚴(yán)禁猛提猛放或沖擊作業(yè)。采取泵送方式時(shí),推薦泵送排量1.5-3m3/min,
最大不超過(guò)4㎡3/min;
4.水平井分段壓裂井使用時(shí),必須準(zhǔn)確計(jì)量頂替量,每段壓裂結(jié)束后采取5-8㎡3
交聯(lián)液加一個(gè)井筒頂替液,提供更干凈的井筒,更有利于下一個(gè)橋塞(球座)的
關(guān)入和坐封;
5.采用液壓坐封橋塞作業(yè)時(shí),泵注壓力按 5MPa 一個(gè)臺(tái)階,每個(gè)臺(tái)階穩(wěn)壓1分鐘,
確保平穩(wěn)坐封。