辽河油田公司茨榆坨采油厂 辽宁辽中 110206
摘要：目前普遍应用全可溶桥塞实施水平井多级压裂技术，技术优势明显，但是在实际应用中桥塞不完全溶解的情况时有发生，个别油井甚至造成了通井时卡管柱的情况。结合桥塞性质，对桥塞未溶解的原因进行了分析和实验后认为，在地层压裂系数低和见油快的油井中桥塞存在不完全溶解的风险。
关键词：多级压裂；可溶桥塞；风险
随着致密油气田的开发价值日益可观，相应配套的求产措施主要为水平井开发并多级压裂投产，全可溶桥塞具有随射孔作业同时入井并座封，压裂施工时相对承压高，施工后基本全部溶解不需要额外通井作业等优势，是目前水平井实施多级压裂的主要手段。
1 全可溶桥塞的基本参数
全可溶桥塞是一款系列尺寸的金属桥塞，适用于多种套管内径的高、中、低温油、气、水井。桥塞金属、胶筒分别能在30~150℃水溶液中溶解，能在复杂的井筒环境中实现承压、快速溶解和施工后8~10天全部溶解。卡瓦采用了较小的陶瓷粒子（8×5mm颗粒），溶解完留在井内的不溶物小于1‰。
桥塞随电缆射孔管柱泵送至预定位置，通过适配器连接于射孔管柱尾部，依靠射孔枪点火后产生垂向作用力实现座封及丢手功能，压裂前30分钟泵入可溶压裂球，形成有效正封堵。桥塞座封后耐压10000psi（70MPa），耐温30~150℃，内通径较大可确保井内流体快速无节流排出，上端有挡砂口可防止下入过程中中心孔进砂。
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图1 全可溶桥塞实物图
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图2 全可溶桥塞结构图
2 全可溶桥塞存在的问题分析
近年在矿场实践中应用全可溶桥塞实施水平井分段压裂时，发现有2口井压后初次下泵生产情况均不理想，主要表现为供液能力差，实施作业通井后，产量均大幅上升，且长期稳产效果显著，结合现场实际和生产动态分析认为2口井主要存在桥塞不完全溶解的问题，从而导致了水平井求产受限。
2.1 在井筒内存在不溶解现象
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图3 秘H1井通井前后生产情况对比
秘H1井压裂后放喷不出直接下泵生产，平均日产液6.1方/天，日产油4.2吨/天，生产4个月后通井作业，在第5个桥塞位置硬遇阻无进尺，改用连续油管带水力螺杆钻施工，至人工井底共有8个桥塞遇阻（共计使用了17个），利用螺杆钻均顺利钻通，但是上提管柱时油管卡，之后经历近2个月的复杂施工，才顺利下泵恢复油井正常生产。作业后平均日产液17方，日产油13吨，产量明显上升。从油井通井时桥塞位置遇阻现象和通井前后的生产情况对比看，通井前部分桥塞未完全溶解，且对油井的产能造成了直接影响。
从返出液中筛出的桥塞碎块和胶筒，多数为外表溶解但溶解物包裹着未溶解部分，碎块质地较硬，现场用大锤砸击未碎。少数碎块依然保持着原始形状，辨识度较高，并且体积相对较大，同样质地坚硬。通过现场调研认为，未完全溶解的桥塞呈碎块状不利于钻塞作业，且体积较大、质地坚硬，冲钻桥塞时管卡的风险极高。
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图4 秘H3井冲出的桥塞碎块
2.2 桥塞在静止流体中不易溶解
为了探索井筒内未完全溶解桥塞的最优处理方法，利用获得的桥塞碎块开展了室内试验研究，主要目的是确定不采取任何通井作业，是否可实现桥塞在井筒内的自然溶解。
（1）实验器材：恒温水浴、量筒、烧杯、电子天平、自动搅拌机
（2）实验步骤：选择形状规则且辨识度高的桥塞未溶解碎块，一部分保留表面包裹的溶解物，一部分清理掉表面包裹物，分别切割成每个质量20g的小块作为实验样品。为了缩短实验时间使用10%的氯化钾溶液1000ml作为溶解液，每24小时补充烧杯挥发量，在63℃水浴中（模拟地层温度），设定两种实验条件分别是：溶解液静止和溶解液持续搅拌。最后记录桥塞碎块完全溶解所使用的时间，完全溶解以搅拌烧杯后没有快速沉降的小碎块为准，设置实验周期为120小时。
（3）实验现象：清理掉表面包裹物的桥塞碎块刚一接触溶解液即发生剧烈的化学反应，产生大量气泡，烧杯内溶液浑浊；保留表面包裹物的碎块初始阶段也能见到气泡产生，但是相对缓慢且烧杯内溶液未见浑浊。
（4）实验结果：在静止的溶解液中经过120小时的浸泡，保留包裹物和清理包裹物的2个样品均未完全溶解；在持续搅拌的溶解液中，清理了包裹物的样品16小时完全溶解，未清理包裹物的样品43小时完全溶解。
（5）初步结论：桥塞溶解后产生的粉末状物质会附着在本体表面，静止的流体环境中，粉末完全覆盖本体后会隔断溶解液与本体的接触，从而导致桥塞停止溶解或溶解速度极其缓慢。虽然实验周期相对矿场实际要短，但也可以认为桥塞在静止流体中不易溶解。
3 结束语
结合矿场实践，认为全可溶桥塞与井筒液的持续充分接触是保证桥塞完全溶解的必要条件，在地层压力低和投产见油快的油井实施分段压裂时，要慎重考虑是否应用全可溶桥塞，因为这类油井极有可能压后不自喷导致井筒液流动性差，或者存在原油包裹在桥塞表面隔断与井筒液接触的情况，使桥塞在井筒内不具备自然完全溶解的环境。并且，应用螺杆钻处理未溶解桥塞时，务必充分考虑桥塞碎块可能卡管柱的风险。
参考文献：
[1]杨小城，李俊，邹刚.可溶桥塞试验研究及现场应用[Ｊ].石油机械，2018，46（7）：94-97.