編譯 | 曾旭洋

磨銑只需10分鐘
——TruFrac復(fù)合橋塞

編譯 | 曾旭洋

據(jù)調(diào)查，有85%的水力壓裂井會使用橋塞射孔聯(lián)作的方法來增加多油層油藏的采收率。因此，壓裂橋塞對提高完井效率和油井經(jīng)濟(jì)效益具有重要作用。特別是在水平段泵送作業(yè)時(shí)，橋塞的選用是至關(guān)重要的。

最近，威德福公司（Weatherford）新推出一種TruFrac復(fù)合橋塞，可以大大提高油氣田開發(fā)的總體經(jīng)濟(jì)效益。那么，這種復(fù)合橋塞有什么不同之處？在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上又有什么過人之處呢？

下面我們一起來研究一下吧。

TruFrac復(fù)合橋塞簡介

TruFrac復(fù)合橋塞的一大亮點(diǎn)是它的材質(zhì)——一種含有97%高級復(fù)合材料的特殊材料。它能夠承受更高的下入速度和可鉆性，下入速度最快可達(dá)152m/min，大大減少鉆完井的總時(shí)間和總成本。同時(shí)，它還使TruFrac復(fù)合橋塞具備高效磨銑以及產(chǎn)生的碎屑更小等特點(diǎn)，最高可減少50%的磨銑時(shí)間。它能在各種各樣的環(huán)境中使用，如68.95MPa、149℃等。磨銑時(shí)只產(chǎn)生少量的輕質(zhì)碎屑，并且可以很容易地被循環(huán)帶出，不會堵塞設(shè)備。

當(dāng)然，TruFrac橋塞還具有良好的密封性能和錨定能力。

TruFrac復(fù)合橋塞有兩種結(jié)構(gòu)，即頂部投球和內(nèi)部小球結(jié)構(gòu)：前者能為橋塞下部提供大片的流動區(qū)域，但是需要對從地面投球至橋與塞的連通孔道進(jìn)行密封；后者則省去了投球這一環(huán)節(jié)，壓裂完成后可與橋塞的下部區(qū)域恢復(fù)連通。在橋塞射孔聯(lián)作完井中，它可以提供單油層和多油層的封隔，在4-1/2”和5-1/2”的套管中使用。

組成部件及特點(diǎn)

模制膠筒

模制膠筒使橋塞擁有一個(gè)光滑的密封面，不僅使下入速度可以提高到152m/min。而且還可以降低擴(kuò)張、卡住或者提前坐封的風(fēng)險(xiǎn)。經(jīng)測試，在68.95MPa、溫度148℃的條件下，該膠筒依然密封有效。備用系統(tǒng)能夠防止膠筒在持壓時(shí)被擠出。

上卡瓦和上錐體

剛性上卡瓦和上錐體由專門的復(fù)合材料機(jī)制而成，并配有粉末金屬的扣釘，既能提供所需的錨定力，幫助維持橋塞的坐封力，又容易進(jìn)行磨銑。

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下卡瓦和下錐體

下卡瓦使用了大量的高強(qiáng)度復(fù)合材料和少量的硬質(zhì)材料來提供可靠的錨固力，這既可避免一般脆性材料可能會遭受的破損、旋轉(zhuǎn)以及磨損，又能減小碎屑的尺寸，以便洗井。下錐體表面采用了專門的卡瓦系統(tǒng)，可防止磨銑時(shí)發(fā)生旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象。

斜向引鞋和泵送環(huán)

斜向引鞋為斜面設(shè)計(jì)，引鞋上的凹槽可安裝泵入環(huán)。它能夠起到一定的鉤抓作用，鎖緊到橋塞上，防止磨銑時(shí)發(fā)生旋轉(zhuǎn)。泵送環(huán)是與引鞋相匹配的可任選的設(shè)備，可以減少泵入橋塞到預(yù)訂位置所使用的液體量。

應(yīng)用案例

TruFrac復(fù)合橋塞的主要適用范圍有3個(gè)：單層或者多層橋塞射孔聯(lián)作完井；垂直井、斜井以及水平井；欠平衡作業(yè)。

應(yīng)用地點(diǎn)：Eagle Ford頁巖區(qū)；

應(yīng)用井型：陸上油井；

井下溫度：140.5℃；

總測深：5585m；

水平段長度：1727m；

循環(huán)壓力：44.8MPa；

井口壓力：27.5MPa；

產(chǎn)品/服務(wù)：TruFrac10K頂部投球壓裂橋塞；

應(yīng)用目的：減少橋塞射孔作業(yè)的磨銑時(shí)間。

威德福公司在26個(gè)區(qū)塊使用了TruFrac復(fù)合橋塞，連續(xù)油管和牙輪鉆頭無需短距離起下鉆，平均磨銑時(shí)間為10.5min，加快了橋塞射孔聯(lián)作作業(yè)的速度。

TruFrac復(fù)合橋塞的長度更短，減少了磨銑時(shí)間和現(xiàn)場作業(yè)時(shí)間，能夠幫助作業(yè)者更快開采油藏。另外，它減少了現(xiàn)場作業(yè)時(shí)間、降低相關(guān)費(fèi)用，因而提高了井的總體經(jīng)濟(jì)效益。