可溶桥塞(球座)材质
1.可溶桥塞(球座)本体材质
本体采用可溶镁铝合金,该材料可以在含有电解质的水中溶解,即可以在压裂液,
油、水、气混合物,地层水、活性水、压裂返排液等介质中溶解,溶解速度与其使用的
温度及氯根浓度有关。根据施工井油层温度不同,可在25-120℃范围内任意选择使用。
2.可溶桥塞(球座)胶筒材质
可溶胶筒比常规腈类橡胶具有更好的机械强度。可以在含油电解质的水中溶解,即可以在压裂液,油、水、气混合物,地层水、活性水、压裂返排液、清水等介质中溶解。
根据井筒温度变化范围,有不同种类和结构的胶筒可供。选择使用。
锚定方式
桥塞(球座)锚定方式:一体式筒状卡瓦锚定,坐封可靠;液压坐封或者机械坐封工具产生的压力使桥塞(球座)座封后,卡瓦镶嵌在套管内壁上,实现可靠的座封,同时胶筒膨胀并密封,完成坐封。
溶解方式
可溶桥塞(球座)卡瓦本体采用可溶材料,易溶解,卡瓦本体溶解后,卡瓦牙分散:
可溶桥塞(球座)可溶胶筒为体积溶蚀,胶筒的溶解过程均匀的发生在材料本体的每一部分,溶解后分散于井筒液体中。可溶胶筒的机械强度会随着时间逐渐减小。卡瓦与胶筒溶解速率除了与温度有关之外,井筒压力、含水量以及酸碱性对溶解速率均有很大影响。
溶解时间
可溶桥塞(球座)在不同条件下溶解速率表如下:
溶解时间(天) | |||||
40℃低矿化度材料 | 40℃高矿化度材料 | ||||
温度℃ | 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 |
工作环境
适用温度范围:35-120℃;
额定工作压差:70MPa;
工作介质:该材料可以在含有电解质的水中溶解,即可以在压裂液,油、水、气
混合物,地层水、活性水、压裂返排液、清水等介质中溶解。
结构原理
可溶桥塞(球座)是一种以水溶性材料设计制造的临时性封隔用桥塞,主要由锥体、
挡圈、卡瓦、胶筒、引头等组成。
工作时,可溶桥塞(球座)通过相应的适配器拉杆用剪切销钉连接好,再连
接在坐封工具上,采用电缆或油管将可溶桥塞(球座)送至设计坐封位置,经过
CCL 校深确定位置后,送入工具点火或地面泵入液体,送入工具芯轴受到火药柱产
生气体压力或泵入液体产生的液压力推动,芯轴与外筒产生相对运动,使送入工
具芯轴带动可溶桥塞(球座)引头与卡瓦向上运动,送入工具外筒挤压可溶桥塞
(球座)锥体向下运动,锥体推动卡瓦,使卡瓦延斜面向外扩展,卡瓦咬住套管
内壁实现锚定,胶筒受到推压力变形扩展密闭套管内腔;可溶桥塞(球座)完全
坐封并锚定后,在送入工具芯轴的拉动下,适配器拉杆剪断引头上的坐封销钉,
送入工具与可溶桥塞(球座)脱开实现丢手。
可溶桥塞(球座)坐封后,投球,球坐落在可溶桥塞(球座)锥体上,形成
了单向封堵,流体只能从下部向上流动,上部的流体被截止。压裂时,可溶桥塞
(球座)封闭了下部层段通道,对上部层段进行压裂施工,压裂完毕后,下部层
段的流体能够通过单流通道流动,从而进行正常的放喷或生产,在放喷与生产过程
中,可溶桥塞(球座)在井筒液内降解溶解于井筒液内自然消失。
用途
主要应用于直井或水平井套管内分层分段压裂、完井套管裸眼分层分段压裂
施工或其它临时性的封堵作业。
特点
1.结构简单,易于操作,能够与多种送塞工具配套应用;
2.独有的小胶筒设计,体积小,工作完后溶解更快;
3.锚定采用一体式简状卡瓦,卡瓦张开后分布更均匀,锚定效果最佳;
4.桥塞(球座)通径大,便于后续工序施工;
5.桥塞(球座)结构设计有防提前坐封功能,确保桥塞(球座)在入井时不会
提前坐封;
6.抗压强度高,能够满足中深井的各种作业;产品本体及密封部分全部采用可
降解材料制造,溶解后几乎无残留;
7.压裂专用桥塞,桥塞(球座)自带有中心生产通道,压裂后可直接投产生产,
依靠井筒内的地层流体溶解,无需钻除;
8.一体式筒状卡瓦保障了坐封锚定的可靠性,桥塞(球座)主体与密封胶筒水
溶降解时,卡瓦会自动解体分散;
9.特殊情况需要配合钻除使用时,桥塞(球座)具有良好的可钻性,采用普通
高效磨铣工具就可快速钻除;
10.桥塞(球座)若应用于无水作业井环境时,可与酸性快速降解液配套使用。
十、操作规程
1. 桥塞(球座)用于封堵作业时,工具下井前必须要对井眼进行充分的通井、
刮管和洗井处理;
2. 下井前严格检查与送入工具的组装状态,各部分连接剪销必须坚固,送入工
具外筒与桥塞锥体之间留 1mm 间隙,降低桥塞意外坐封风险;
3.管柱送入或电缆送入时,必须严格控制下放速度,送入速度控制在 100m/min
以内,严禁猛提猛放或冲击作业。采取泵送方式时,推荐泵送排量1.5-3m3/min,
最大不超过4㎡3/min;
4.水平井分段压裂井使用时,必须准确计量顶替量,每段压裂结束后采取5-8㎡3
交联液加一个井筒顶替液,提供更干净的井筒,更有利于下一个桥塞(球座)的
关入和坐封;
5.采用液压坐封桥塞作业时,泵注压力按 5MPa 一个台阶,每个台阶稳压1分钟,
确保平稳坐封。