5油气田可钻桥塞卡瓦材质选择及制造工艺

连续油管钻磨桥塞工艺在克拉玛依油田的应用及卡钻风险分析作者：王国栋来源：《中国化工贸易·下旬刊》2017年第12期摘要：水平井分层压裂是近两年兴起的储层改造新途径，在国内油气田的勘探开发中显示出了较强的适应性和生命力，围绕该施工技术，各油田相继研发出了多种适用配合工艺，连续油管钻磨复合桥塞工艺就是其中之一。

油气井投产前要求井内复合桥塞能够快速地被钻磨掉，使用连续油管和容积式马达钻磨复合桥塞是最常用也是最有效的手段，目前在克拉玛依油田得到了大规模的应用，增产提速效果明显。

本文重点介绍了连续油管钻磨桥塞技术及其应用情况，针对克拉玛依油田连续油管钻磨桥塞易卡钻的问题进行了分析研究。

关键词：克拉玛依油田；连续油管；钻磨；复合桥塞；卡钻0 前言近年来，连续油管技术以其带压、快速、高效等优势在国内油气田得到了很大规模的应用，可实现水平井通井、冲砂、射孔、测声幅、速度管柱、拖动压裂、钻磨滑套、钻磨桥塞等工艺技术，并成为油气田修井作业的主体技术之一。

与修井机钻磨相比，连续油管钻磨具有钻压控制稳定，井控条件成熟，水平段入井距离长，施工连续等特点，是目前钻磨复合桥塞的可行性技术[1]。

但是，连续油管钻磨桥塞工艺在现场施工过程中存在作业周期较长、卡钻概率较高等问题，达不到钻磨作业耐久、安全、高效的施工要求[2]。

为此，本文重点对连续油管钻磨桥塞工艺过程、技术难点、核心工具进行了分析，特别针对克拉玛依油田钻磨桥塞时易卡钻的问题进行了分析研究，为后续施工提供了宝贵的参考依据。

1 连续油管钻磨桥塞工艺1.1 工艺原理及工具串组成连续油管携带前端的钻磨工具到达目标位置后，压裂泵车泵注液体进入工具串从而驱动螺杆马达，带动磨鞋高速转动，通过控制合理的工作压差和钻压，对井内复合桥塞进行磨削，磨削形成的碎屑在高压水射流冲击作用下迅速离开井底而流向环空，通过液体循环带出井筒，从而达到保持井筒畅通、沟通产层的目的[3]。

钻磨桥塞工具串组合如图1所示。

封隔器和桥塞是石油和天然气开采中常用的工具，它们的主要作用是隔离和封堵油气层，以确保开采过程中的安全和效率。

以下是关于封隔器和桥塞标准的介绍：
一、封隔器标准
耐压性：封隔器需要能够在高压环境下正常工作，因此其耐压性能是关键指标。

标准要求封隔器能够承受一定的压力，以确保在开采过程中不会发生泄漏。

密封性：封隔器的密封性能至关重要，因为它需要隔离油气层，防止流体互窜。

标准要求封隔器的密封材料必须具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，以确保长期使用下的密封性能。

结构强度：封隔器的结构强度必须足够，以承受开采过程中的各种应力。

标准要求封隔器必须经过严格的强度测试，以确保在恶劣环境下能够保持稳定。

二、桥塞标准
耐压性：桥塞需要能够在高压环境下正常工作，因此其耐压性能是关键指标。

标准要求桥塞能够承受一定的压力，以确保在开采过程中不会发生泄漏。

密封性：桥塞的密封性能同样至关重要，因为它需要隔离油气层，防止流体互窜。

标准要求桥塞的密封材料必须具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，以确保长期使用下的密封性能。

结构强度：桥塞的结构强度必须足够，以承受开采过程中的各种应力。

标准要求桥塞必须经过严格的强度测试，以
确保在恶劣环境下能够保持稳定。

总之，封隔器和桥塞是石油和天然气开采中不可或缺的工具，其质量和性能直接关系到开采过程的安全和效率。

因此，必须严格遵守相关标准，确保封隔器和桥塞的质量和性能达到要求。

桥塞知识一、简介桥塞的作用是油气井封层，具有施工工序少、周期短、卡封位置准确的特点，分为永久式桥塞和可取式桥塞两种。

二、常用桥塞1、永久式桥塞简介：永久式桥塞形成于80年代初期，由于它施工工序少、周期短、卡封位置准确，所以一经问世就在油气井封层方面得到了广泛应用，基本上取代了以前打水泥塞封层的工艺技术，成为试油井封堵已试层，进行上返试油的主要封层工艺。

在中浅层试油施工中出现的干层、水层、气层及异常高压等特殊层位，为方便后续试油，封堵废弃层位，通常采用该类桥塞进行封层，同时对于部分短期无开发计划的试油结束井也采用永久式桥塞封井。

此外，该桥塞也用于深层气井的已试层封堵，为上返测试、压裂改造等工艺技术的成功实施提供保障。

工作原理：利用电缆或管柱将其输送到井筒预定位置，通过火药爆破、液压坐封或者机械坐封工具产生的压力作用于上卡瓦，拉力作用于张力棒，通过上下锥体对密封胶筒施以上压下拉两个力，当拉力达到一定值时，张力棒断裂，坐封工具与桥塞脱离。

此时桥塞中心管上的锁紧装置发挥效能，上下卡瓦破碎并镶嵌在套管内壁上，胶筒膨胀并密封，完成坐封。

结构特点：①结构简单，下放速度快，可用于电缆、机械或者液压坐封。

②可坐封于各种规格之套管。

③整体式卡瓦可避免中途坐封。

④采用双卡瓦结构，齿向相反，实现桥塞的双向锁定，从而保持坐封负荷，压力变化亦可保证密封良好。

⑤球墨铸件结构易钻除。

⑥施工工序少、周期短、卡封位置准确、深度误差小于1m，特别是封堵段较深、夹层很薄时更具有明显的优越性。

主要技术指标：①工作温度：120℃-170℃。

②工作压力：35Mpa，50Mpa，70Mpa。

③坐封力：140~270kN。

④适用套管：127mm~244.5mm2、可取式桥塞可取式桥塞封层工艺简介可取式桥塞是随着永久式桥塞的出现而产生的，形成于80年代，作为一种油田用井下封堵工具，在油田勘探和开发中广泛用于对油水井分层压裂、分层酸化、分层试油施工时封堵下部井段。

◀钻井技术与装备▶低温低矿化度环境可溶桥塞开发与性能评价∗张文远１㊀伊明１㊀朱年涛１㊀乔东宇１㊀李富强１ꎬ２㊀周双君３㊀封猛４(１ 西部钻探工程技术研究院㊀２ 长江大学机械工程学院㊀３ 西部钻探钻井液分公司㊀４ 西部钻探试油公司)张文远ꎬ伊明ꎬ朱年涛ꎬ等 低温低矿化度环境可溶桥塞开发与性能评价[Ｊ].石油机械ꎬ２０２４ꎬ５２(２):５０－５５.ＺｈａｎｇＷｅｎｙｕａｎꎬＹｉＭｉｎｇꎬＺｈｕＮｉａｎｔａｏꎬｅｔａｌ.Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｓｏｌｕｂｌｅｂｒｉｄｇｅｐｌｕｇｕｓｅｄｉｎｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｌｏｗｓａｌｉｎｉｔｙｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ[Ｊ].ＣｈｉｎａＰｅｔｒｏｌｅｕｍＭａｃｈｉｎｅｒｙꎬ２０２４ꎬ５２(２):５０－５５.摘要:在低温㊁低矿化度条件下的地层环境中ꎬ可溶桥塞的整体性能无法满足国内部分油田项目的实际施工需求ꎮ鉴于此ꎬ从可溶桥塞的材料选型㊁结构设计及计算㊁施工工艺研究等方面入手ꎬ成功研发出一款适用于低温㊁低矿化度条件下的可溶桥塞ꎬ并开展了现场试验ꎮ研究结果表明:研发的可溶桥塞能够适用于低温㊁低矿化度条件下的地层环境ꎬ最高耐温１５０ħꎬ承压７０ＭＰａꎬ在２０~７０ħ㊁Ｃｌ－质量浓度１０００~３０００ｍｇ/Ｌ条件下ꎬ能够实现整体溶解ꎻ在油田现场压裂中ꎬ能够节省后期钻塞过程ꎬ明显提升了现场生产效率ꎻ该可溶桥塞工具实现了全可溶ꎬ明显减少了现场施工作业成本ꎬ故选择适合的可溶桥塞工具ꎬ可达到施工效果最大化ꎮ研究结论可为实现油田高效㊁低成本压裂施工提供技术指导ꎮ关键词:压裂ꎻ可溶桥塞ꎻ优化设计ꎻ仿真分析ꎻ性能试验ꎻ现场应用ꎻ全可溶中图分类号:ＴＥ９３４㊀文献标识码:Ａ㊀ＤＯＩ:１０ １６０８２/ｊ ｃｎｋｉ ｉｓｓｎ １００１－４５７８ ２０２４ ０２ ００８ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆＳｏｌｕｂｌｅＢｒｉｄｇｅＰｌｕｇＵｓｅｄｉｎＬｏｗＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄＬｏｗＳａｌｉｎｉｔｙＣｏｎｄｉｔｉｏｎｓＺｈａｎｇＷｅｎｙｕａｎ１㊀ＹｉＭｉｎｇ１㊀ＺｈｕＮｉａｎｔａｏ１㊀ＱｉａｏＤｏｎｇｙｕ１㊀ＬｉＦｕｑｉａｎｇ１ꎬ２㊀ＺｈｏｕＳｈｕａｎｇｊｕｎ３㊀ＦｅｎｇＭｅｎｇ４(１ ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅꎬＣＮＰＣＸｉｂｕＤｒｉｌｌｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｍｐａｎｙＬｉｍｉｔｅｄꎻ２ ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉ￣ｎｅｅｒｉｎｇꎬＹａｎｇｔｚｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎻ３ ＤｒｉｌｌｉｎｇＦｌｕｉｄＣｏｍｐａｎｙꎬＣＮＰＣＸｉｂｕＤｒｉｌｌｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｍｐａｎｙＬｉｍｉｔｅｄꎻ４ ＷｅｌｌＴｅｓｔＣｏｍｐａｎｙｏｆＣＮＰＣＸｉｂｕＤｒｉｌｌｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｍｐａｎｙＬｉｍｉｔｅｄ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＩｎｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｌｏｗｓａｌｉｎｉｔｙｆｏｒｍａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓꎬｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｏｌｕｂｌｅｂｒｉｄｇｅｐｌｕｇｃａｎｎｏｔｍｅｅｔｔｈｅａｃｔｕａｌｏｐｅｒａｔｉｏｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｓｏｍｅｏｉｌｆｉｅｌｄｓｉｎＣｈｉｎａ.Ｉｎｖｉｅｗｏｆｍａｔｅｒｉａｌｓｅｌｅｃｔｉｏｎꎬｓｔｒｕｃ￣ｔｕｒａｌｄｅｓｉｇｎａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎꎬａｎｄｏｐｅｒａｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓꎬａｓｏｌｕｂｌｅｂｒｉｄｇｅｐｌｕｇｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｌｏｗｓａ￣ｌｉｎｉｔｙｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄꎬａｎｄｔｅｓｔｅｄｏｎｓｉｔｅ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｏｌｕｂｌｅｂｒｉｄｇｅｐｌｕｇｃａｎｂｅａｐｐｌｉｅｄｉｎｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｌｏｗｓａｌｉｎｉｔｙｆｏｒｍａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓꎬｗｉｔｈａｍａｘｉｍｕｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ/ｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆ１５０ħ/７０ＭＰａ.Ｉｔｃａｎｂｅｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙｄｉｓｓｏｌｖｅｄｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆ２０ħｔｏ７０ħａｎｄＣｌ－ｍａｓｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆ１０００ｔｏ３０００ｍｇ/Ｌ.Ｉｎｆｉｅｌｄｆｒａｃｔｕｒｉｎｇꎬｔｈｅｌａｔｅｐｌｕｇｄｒｉｌｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｃａｎｂｅｏｍｉｔｔｅｄꎬｗｈｉｃｈｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｓｔｈｅｆｉｅｌｄｐｒｏ￣ｄｕｃｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ.Ｔｈｅｓｏｌｕｂｌｅｂｒｉｄｇｅｐｌｕｇｃａｎｂｅｆｕｌｌｙｄｉｓｓｏｌｖｅｄꎬｗｈｉｃｈｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅｆｉｅｌｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｏｓｔｓꎬｓｏｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆａｓｕｉｔａｂｌｅｓｏｌｕｂｌｅｂｒｉｄｇｅｐｌｕｇｃａｎａｃｈｉｅｖｅｍａｘｉｍｕｍｏｐｅｒａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔ.Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｆｉｎｄ￣ｉｎｇｓｐｒｏｖｉｄｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｇｕｉｄａｎｃｅｆｏｒａｃｈｉｅｖｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｌｏｗ￣ｃｏｓｔｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎｉｎｏｉｌｆｉｅｌｄｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇꎻｓｏｌｕｂｌｅｂｒｉｄｇｅｐｌｕｇꎻｏｐｔｉｍａｌｄｅｓｉｇｎꎻｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓꎻｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｔｅｓｔꎻｆｉｅｌｄ０５ ㊀㊀㊀石㊀油㊀机㊀械ＣＨＩＮＡＰＥＴＲＯＬＥＵＭＭＡＣＨＩＮＥＲＹ㊀２０２４年㊀第５２卷㊀第２期∗基金项目:西部钻探工程有限公司科学研究与技术开发项目 井筒完整性综合治理技术研究与应用 (２０２３ＸＺ２０２)ꎮａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎꎻｆｕｌｌｙｓｏｌｕｂｌｅ０㊀引㊀言桥塞－射孔联作压裂技术为低压㊁低渗油气藏储层体积改造的主流技术ꎮ其中可溶桥塞具备全井筒压裂㊁自行溶解㊁无需钻除ꎬ遇阻解卡便捷ꎬ作业风险及费用低等优势ꎬ故成为主流产品ꎮ作为油气钻井领域内重要的完井工具ꎬ其性能直接影响整个油气井后期完井的施工效率[１－５]ꎮ已有诸多油服公司与科研机构成功研发出了多种可溶桥塞工具ꎮ２０１５年斯伦贝谢公司[６]推出油气行业可完全降解的桥塞射孔联动系统ꎮ该系统用完全可溶材料制成的压裂球和球座代替桥塞进行地层分隔ꎬ无需后续钻铣作业ꎬ起到了降本增效的作用ꎮ同年ꎬＨａｌｌｉｂｕｒｔｏｎ[７－８]发布了 Ｉｌｌｕｓｉｏｎ 可溶性桥塞工具ꎬ该桥塞本体由可溶性金属制成ꎬ最大施工泵压达１００ＭＰａ[９]ꎬ目前已在全球累计入井５０００余只ꎮＢａｋｅｒＨｕｇｈｅｓ[１０]也研发了性能类似的ＳＰＥＣＴＲＥ可溶桥塞ꎬ已在北美市场成功投放２０００余只ꎮ维泰油气能源集团于２０１６年成功研制ＷＩＺ￣ＡＲＤ可溶性桥塞ꎬ基体采用可溶性镁铝合金材料ꎬ坐封后可承受压差６８ ９ＭＰａꎬ整体可溶率大于９８％[７]ꎮ中石油勘探开发研究院也研发了可溶性桥塞工具ꎬ其主体材料为轻质高度强可溶合金ꎬ耐压差７０ＭＰａꎬ遇水可溶ꎬ已在吐哈㊁大庆油田以及四川威远页岩气井中成功使用[１１]ꎮ综上所述ꎬ目前国内外油服公司已将可溶桥塞进行了大量应用ꎬ技术成熟ꎬ效果显著ꎬ可溶桥塞正在逐渐取代易钻桥塞作为大规模体积压裂的主流产品ꎮ但在低温㊁低矿化度条件下的地层环境中ꎬ现有可溶桥塞的整体性能不稳定ꎬ后期溶解效果不佳ꎬ无法满足国内部分油田项目的实际施工需求ꎬ进而制约了其推广应用[１２]ꎮ基于此ꎬ本文从可溶桥塞的材料选型㊁结构设计及计算㊁施工工艺研究等方面入手ꎬ成功研发出一款适用于低温㊁低矿化度条件下的可溶桥塞ꎬ并开展了现场试验ꎬ旨在优化可溶桥塞的整体性能ꎬ解决既往实际生产中面临的难题ꎬ引领油田产业低成本㊁高效发展ꎮ１㊀可溶桥塞结构及工作原理可溶桥塞的主要结构如图１所示ꎮ其工作原理为:当泵送可溶桥塞到预定层位后ꎬ电缆坐封工具传递推力到坐封套ꎬ推动滑套ꎬ挤压胶筒ꎬ同时带动锥体挤压卡瓦ꎮ当达到卡瓦的破裂压力时ꎬ卡瓦向外移动ꎬ咬合套管ꎬ锥体与卡瓦形成自锁ꎬ胶筒鼓胀与套管内壁贴合ꎬ完成桥塞的丢手坐封ꎻ当需要对桥塞上部产层压裂时ꎬ将投球泵送到中心管上部的内圆锥面上ꎬ密封后进行压裂ꎻ压裂完成后ꎬ桥塞在含有一定浓度电解质溶液的地层返排液中自行溶解ꎬ溶解一定时间后ꎬ井筒恢复至全通径状态ꎮ１ 锥体ꎻ２ 胶筒ꎻ３ 端环ꎻ４ 卡瓦牙ꎻ５ 卡瓦ꎻ６ 头锥体ꎮ图１㊀自研ＸＺ￣ＫＲ型可溶桥塞示意图Ｆｉｇ １㊀Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｓｅｌｆ￣ｄｅｖｅｌｏｐｅｄＸＺ￣ＫＲｓｏｌｕｂｌｅｂｒｉｄｇｅｐｌｕｇ２㊀可溶桥塞的材料选型可溶桥塞本体金属为其主体材料ꎬ必须在保证工具整体强度的同时兼顾其在低温㊁低矿化度下的溶解性能ꎮ因此ꎬ在传统可溶金属材料的基础上选择新型复合材料ꎬ确保所有零件均能在溶液内实现完全溶解ꎮ其中本体等金属部分的制作材料以镁铝合金为主ꎬ胶筒材质是可溶橡胶(ＰＬＡ㊁ＰＧＡ)ꎮ２ １㊀材料强度评价将选定的铝镁合金㊁ＰＬＡ㊁ＰＧＡ等材料与常规硬质合金粒㊁合金钢等材料进行参数对比及分析ꎮ相比之下ꎬ铝镁合金(ＡｌＭｇ３５０ ０５)的弹性模量最大ꎬ达到７０ＧＰａꎻ而硬质合金粒的密度最大ꎬ约１４５００ｋｇ/ｍ３ꎻ在屈服强度指标上ꎬ合金钢>铝镁合金>硬质合金粒ꎮ因此ꎬ选定的可溶桥塞材料在强度方面应能满足现场７０ＭＰａ的压力级别ꎮ２ ２㊀溶解性能试验为了验证低温㊁低矿化度溶液内可溶桥塞胶筒及本体的溶解性ꎬ选定在室温条件下进行溶解试验分析[１３]ꎮ２ ２ １㊀胶筒取７３ ０１ｇ低温㊁低矿化度桥塞胶筒作为试验样品ꎬ将其安置在２５ħ清水内ꎬ每间隔１２ｈ对胶筒试样称重ꎬ直到胶筒试样整体溶解ꎮ统计试验结果发现ꎬ在２５ħ条件下ꎬ７３ ０１ｇ试样的溶解时间１５２０２４年㊀第５２卷㊀第２期张文远ꎬ等:低温低矿化度环境可溶桥塞开发与性能评价㊀㊀㊀达到１６９ｈꎮ溶解效果如图２所示ꎮ图２㊀可溶桥塞胶筒材料溶解试验Ｆｉｇ ２㊀Ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎｔｅｓｔｏｎｒｕｂｂｅｒｂａｒｒｅｌｏｆｓｏｌｕｂｌｅｂｒｉｄｇｅｐｌｕｇ２ ２ ２㊀本体取３份试样ꎬ各份质量３８ ６５ｇꎬ分别将其安放到清水㊁质量分数０ ５％ＫＣｌ溶液(Ｃｌ－质量浓度２３８５ｍｇ/Ｌ)㊁质量分数１％ＫＣｌ溶液(Ｃｌ－质量浓度４７７０ｍｇ/Ｌ)内ꎬ每间隔１２ｈ取出试样称质量ꎬ直到试样溶解率达到１００％ꎮ统计试验结果发现ꎬ２５ħ条件下ꎬ试样完全溶解结果见表１ꎮ表１㊀不同溶液内本体试样的溶解试验综合以上试验研究ꎬ可知:①研发的可溶桥塞材料于清水内即可溶解ꎬ但溶解速率相对较缓慢ꎻ②室温条件下ꎬ伴随Ｃｌ－质量浓度的持续增加ꎬ试样的溶解速率呈现出逐渐增加的趋势[１４]ꎬ如表１所示ꎻ③可溶桥塞的整体溶解效果与温度㊁矿化度有关ꎬ且温度㊁矿化度越低ꎬ溶解越慢ꎮ３㊀可溶桥塞的优化设计及仿真分析３ １㊀卡瓦㊁胶筒主要参数设计３ １ １㊀卡瓦卡瓦是可溶桥塞在锚定过程中传递载荷㊁承担载荷的主要构件[１５－１６]ꎬ起到支撑桥塞㊁锁定胶筒的作用ꎮ可溶桥塞卡瓦一般采用分片式结构ꎬ坐卡后ꎬ按照间隔将作用力分散施加到套管壁上ꎮ(１)卡瓦硬度ꎮ选取的卡瓦陶瓷颗粒硬度ȡ１２００ＨＶꎬ远远高于一般套管硬度ꎬ因此完全可吃入套管内壁ꎮ(２)卡瓦外径ꎮ卡瓦外径应略小于桥塞本体外径ꎮ一般认为卡瓦较本体外径小１~３ｍｍ较为安全ꎮ因此ꎬ该卡瓦外径取区间最大值ꎬ为１０２ｍｍꎮ(３)卡瓦锥角及长度ꎮ卡瓦锥角是指卡瓦斜面与卡瓦座斜面的配合角度ꎮ卡瓦长度是指保证卡瓦工作行程下的最小长度ꎮ一般认为ꎬ要想保证零件的完整性及安装稳定性ꎬ则需保证卡瓦有一定的衔接长度与配合角度ꎬ因此ꎬ确定卡瓦的锥角与长度分别为３０ʎ㊁１２０ｍｍꎮ３ １ ２㊀胶筒在可溶桥塞施工中ꎬ胶筒主要在桥塞坐封环节起到封闭㊁隔离作用ꎬ当其处于变形状态时ꎬ要求应力均匀分布ꎬ此时需减少或规避出现胶筒上应力高度集中的情况ꎮ此外ꎬ当在井下环境中ꎬ胶筒稳定性明显不够时ꎬ则其表层就会出现很多纵向波纹或褶皱ꎬ这是胶筒局部破损及功能丧失的主因ꎮ胶筒本体的外径㊁长度及和套管间形成的间隙大小则是影响胶筒稳定时间长短的主要因素ꎮ(１)外径ꎮ伴随外径的增加ꎬ胶筒的接触应力将呈现出不断增大的趋势ꎬ有益于增强其耐压差性能ꎮ在外径无法增加的工况下ꎬ可以采用增设 防突 等办法去增加胶筒的外径值ꎮ建议将胶筒和套管两者的间隙控制在２~６ｍｍ范围ꎬ设计胶筒和卡瓦外径相等[１７]ꎬ以防入井过程中被刮损ꎮ选择胶筒外径Ｄｊ为１１２ｍｍꎬ套管外径１２１ｍｍꎬ则胶筒和套管的间隙为４ ５ｍｍꎮ胶筒外径㊁卡瓦及桥塞最大外径之间的关系式为:Ｄｊ＝Ｄｋ＝０ ９８Ｄｐ(１)式中:Ｄｋ㊁Ｄｐ分别是卡瓦㊁桥塞的最大外径ꎬｍｍꎮ(２)长度ꎮ胶筒长度是影响其密封性能的一项主要因素ꎮ既往研究证实ꎬ可以应用多个胶筒组合的方式去增加胶筒的有效密封接触长度ꎮ在坐封环节中ꎬ先坐封的对象是中胶筒ꎬ随后是上㊁下胶筒坐封ꎬ借助这样的操作方式使上㊁下胶筒坐封ꎬ对中胶筒起到良好的保护作用ꎮ胶筒的理论长度计算式为[１８]:Ｈ＝Δｐ(ｒ２ｔ－Ｒ２ｊ)２Ｒｊτ[]＋２ｒｔｆ(Ｆ０μ/Ａ)(２)式中:Δｐ是桥塞材料承受的压差ꎬ取值为３５ＭＰａꎻｒｔ㊁Ｒｊ分别是套管的内㊁外半径ꎬｍｍꎻτ[]是套管许用剪切应力ꎬ取值为１０ＭＰａꎻｆ是摩擦因数ꎬ取值为０ ３ꎻμ是胶筒构件的泊松比ꎬ取值０ ４７ꎻＦ０为胶筒的初封力ꎬＮꎻＡ是中心管和套管壁之间的环空面积ꎬｍｍ２ꎮ３ ２㊀仿真分析在实际应用过程中ꎬ桥塞通过卡瓦进行锚定ꎬ而桥塞坐封后将胶筒压贴在套管壁上ꎮ压裂过程中２５ ㊀㊀㊀石㊀油㊀机㊀械２０２４年㊀第５２卷㊀第２期胶筒依靠和套管壁产生的接触压力克服桥塞上下压差ꎬ从而隔绝压裂层ꎬ因此胶筒的密封性能对压裂作业有着至关重要的影响ꎮ这里重点对胶筒密封性能进行有限元分析ꎮ胶筒与套管㊁套筒的接触是高度非线性行为ꎬ鉴于胶筒机构边界条件的复杂性ꎬ将其作为整体进行有限元分析ꎮ胶筒结构模型如图３所示ꎮ模型参数如表２所示ꎮ图３㊀胶筒结构模型Ｆｉｇ ３㊀Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｍｏｄｅｌｏｆｒｕｂｂｅｒｂａｒｒｅｌ表２　模型参数㊀㊀由于钢材的弹性模量远远大于橡胶材料的弹性模量ꎬ故假设其为刚性ꎬ并作为胶筒变形的约束边界ꎬ将载荷施加在上压座的上端面ꎮ这里采用罚单元法求解胶筒和套管㊁套筒之间的接触问题ꎬ即将计算对象划分网格后ꎬ在两接触面的各节点之间建立一种伪单元来模拟面和面的接触ꎮ对模型划分网格时ꎬ橡胶采用超弹性单元ＨＹＰＥＲ５６ꎬ芯轴㊁套管等采用线性实体单元ＰＬＡＮＥ４２ꎬ模型还包含建立接触对时自动生成的接触单元ＴＡＲＧＥ１６９和ＣＯＮＴＡＩ１７２ꎮ密封系统网格划分如图４所示ꎮ图４㊀胶筒网格划分Ｆｉｇ ４㊀Ｇｒｉｄｄｉｖｉｓｉｏｎｏｆｒｕｂｂｅｒｂａｒｒｅｌ首先将下压座固定ꎬ在上压座上端面施加４２１７６Ｎ的压力ꎬ得到桥塞胶筒的接触压力及位移变化如图５所示ꎮ图５㊀初封后胶筒接触压力及位移变化Ｆｉｇ ５㊀Ｃｏｎｔａｃｔｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｒｕｂｂｅｒｂａｒｒｅｌａｆｔｅｒｉｎｉｔｉａｌｓｅａｌｉｎｇ初封过程施加４２１７６Ｎ的压力ꎬ胶筒压缩后桥塞自锁ꎬ认为初封力一直存在ꎮ压裂时为了能够承受８４ＭＰａ的压差ꎬ需要施加１３５１３４Ｎ的压力以保证胶筒和套管间的接触压力ꎬ因此分析工作过程中胶筒的密封性能时需要将下卡瓦座固定ꎬ从上卡瓦座上端面施加１３５１３４Ｎ的压力ꎮ得到胶筒的接触压力及位移变化如图６所示ꎮ图６㊀工作时胶筒接触压力及位移变化Ｆｉｇ ６㊀Ｃｏｎｔａｃｔｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｒｕｂｂｅｒｂａｒｒｅｌｉｎｓｅｒｖｉｃｅ从图６可知ꎬ胶筒和套管间最大接触压力出现在中胶筒轴向３ ６ｍｍ处ꎬ压力值为７９ ５４ＭＰａꎻ最小接触压力出现在下胶筒轴向２６ ７ｍｍ处ꎬ压力值为４５ ３８ＭＰａꎮ工作时上胶筒长度为４２ ５１ｍｍꎬ压缩量为３６ ８％ꎻ中胶筒长度为３６ １４ｍｍꎬ压缩量为３６ ９％ꎻ下胶筒长度为４３ ００ｍｍꎬ压缩量为３６ １％ꎮ初封后施加工作载荷ꎬ胶筒又被压缩了０ ４０ｍｍꎬ占总长度的０ ６％ꎬ胶筒和套管间的接触压力值大于压差８４ＭＰａꎬ这说明密封压力可以到达７０ＭＰａ以上ꎮ综上所述ꎬ可将可溶桥塞边胶筒的高度设计成４０ｍｍꎬ边胶筒与中胶筒两者基于倾角４５ʎ的锥面实现结合ꎮ由此ꎬ确定了可溶桥塞最终的整体参数:外径１０８ｍｍꎬ长５００ｍｍꎬ适用于ø１３９ ７ｍｍ(５⅟ ｉｎ)套管ꎬ最高可耐受环境温度１５０ħꎬ承压７０ＭＰａꎮ经过室内测试ꎬ设计的可溶桥塞在ø１３９ ７ｍｍ套管中坐挂可靠㊁密封稳定ꎬ置于低温㊁低矿化度的电解质溶液内ꎬ７~１５ｄ左右能实现全溶解ꎬ展现出良好的适应性ꎮ３５２０２４年㊀第５２卷㊀第２期张文远ꎬ等:低温低矿化度环境可溶桥塞开发与性能评价㊀㊀㊀４㊀现场应用４ １㊀井位基本情况设计研发的新型可溶桥塞于２０２３年５月１６日在新疆玛湖某ＭａＨＨＷ１３０Ｘ井进行了现场应用ꎮ该井设计井深４８３０ｍꎬ射孔及压裂共计５段ꎬ返排液Ｃｌ－质量浓度范围２７０２~４０５４ｍｇ/Ｌꎬ管柱为内径ø１０４ ８ｍｍ的ＴＰ－１２５Ｖ钢级套管ꎮ结合现场实际需求ꎬ在最后一层段进行可溶桥塞现场试验ꎮ措施层段为３３６８ ０~４７８９ ０ｍꎬ措施目的层地层压力为３７ ６ＭＰａ㊁温度为６５ ２８~７５ ０４ħꎮ４ ２㊀现场施工情况现场施工时ꎬ按照下入速度不得超过６０ｍ/ｍｉｎ的要求ꎬ将连接好的可溶桥塞入井ꎬ管串被泵送至预定深度后ꎬ依次完成桥塞坐封㊁丢手㊁上提点火等作业ꎬ将射孔枪起出井口ꎮ可溶桥塞射孔－联作施工工艺如下(见图７):①井筒准备ꎬ对全井筒进行通井ꎬ对桥塞坐封位置上下进行刮管ꎻ②第一段射孔压裂ꎻ③桥塞连接ꎬ按照设计的桥塞射孔－联作的管串结构展开工具串的连接ꎬ将工具串安装在防喷管内ꎬ再将防喷管安装在压裂井口ꎻ④将桥塞射孔管串通过泵送的方式下入设计位置ꎻ⑤桥塞坐封及丢手ꎬ地面电缆车点火ꎬ坐封工具通过点火头点火启动ꎬ坐封及丢手ꎻ⑥射孔ꎬ上提射孔枪至设计井深ꎬ点火射孔ꎻ⑦投球ꎬ对投球型桥塞而言ꎬ将球泵送至桥塞位置ꎻ⑧压裂施工ꎻ⑨重复步骤③~⑧ꎬ完成后续层位的压裂ꎮ图７㊀可溶桥塞射孔－联作压裂工艺技术Ｆｉｇ ７㊀Ｓｏｌｕｂｌｅｂｒｉｄｇｅｐｌｕｇａｎｄｐｅｒｆｏｒａｔｉｏｎｃｏｍｂｉｎｅｄｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ桥塞下入处深度３３５５ ５ｍꎬ挤盐酸量５ｍ３ꎬ替酸量２９ｍ３ꎬ最高压裂排量１２ｍ３ꎮ井口最大压力６８ＭＰａꎬ总加砂量６１ ０２ｍ３ꎬ总注液量１０４４ ６ｍ３ꎬ最高停泵压力２５ＭＰａꎮ压裂约１００ｍｉｎ顺利完成ꎮ压裂完成后ꎬ关井焖井１２ｄꎬ再进行通井探塞ꎬ桥塞坐封位置无阻卡ꎬ返排也未见大颗粒ꎮ据此可以证实可溶桥塞实现完全溶解ꎬ且溶解物为细小颗粒ꎬ并随返排液排出ꎮ整个施工过程中ꎬ研制的新型可溶桥塞泵送㊁入井㊁坐封㊁丢手㊁挤酸及压裂均正常ꎮ地层开启明显ꎬ后期探塞无阻卡ꎬ现场施工顺利ꎬ验证了该工具的可靠性ꎬ相关性能指标满足设计要求ꎮ５㊀结㊀论(１)研发的可溶桥塞能够适用于低温㊁低矿化度条件下的地层环境ꎬ最高耐温１５０ħꎬ承压７０ＭＰａꎬ在２０~７０ħ㊁Ｃｌ－质量浓度１０００~３０００ｍｇ/Ｌ条件下ꎬ能够实现整体溶解ꎬ拓展了可溶桥塞的适用范围ꎮ(２)该可溶桥塞在油田现场压裂中ꎬ节省了后期钻塞过程ꎬ规避了复合型桥塞钻塞慢㊁卡钻㊁套管局部损伤等风险ꎬ提升了现场生产效率ꎮ(３)可溶桥塞工具最大的特点是实现了全可溶ꎬ进而明显减少了现场施工作业成本ꎬ故而在选择使用这种产品时ꎬ应全面掌握相应区块油藏目的层的温度㊁矿化度等实际条件ꎬ选择适合的可溶桥塞工具ꎬ以使施工效果最大化ꎮ参㊀考㊀文㊀献[１]㊀黄志强ꎬ张文远ꎬ马亚超ꎬ等.滑履与导板间隙和供油流量对６０００ＨＰ压裂泵润滑冷却状态影响研究[Ｊ].工程设计学报ꎬ２０２０ꎬ２７(１):５９－６６.ＨＵＡＮＧＺＱꎬＺＨＡＮＧＷＹꎬＭＡＹＣꎬｅｔａｌ.Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｃｌｅａｒａｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｓｌｉｄｉｎｇｓｈｏｅａｎｄｇｕｉｄｅｐｌａｔｅａｎｄｏｉｌｓｕｐｐｌｙｆｌｏｗｏｎｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎａｎｄｃｏｏｌｉｎｇｓｔａ￣ｔｕｓｏｆ６０００ＨＰｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｐｕｍｐ[Ｊ].ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｓｉｇｎꎬ２０２０ꎬ２７(１):５９－６６.[２]㊀ＨＵＡＮＧＺＱꎬＺＨＡＮＧＷＹꎬＭＡＹＣꎬｅｔａｌ.Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎｃｏｏｌｉｎｇｓｔａｔｅｏｎｓｌｉｄｉｎｇｓｈｏｅａｎｄｇｕｉｄｉｎｇｐｌａｔｅｏｆｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｐｕｍｐ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦａｉｌｕｒｅＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎꎬ２０１９ꎬ１９(６):１８１５－１８２５.[３]㊀刘宝胜ꎬ董舸航ꎬ张跃忠ꎬ等.压裂暂堵工具用可溶镁合金的研究进展[Ｊ].中国有色金属学报ꎬ２０２２ꎬ３２(１２):３６０９－３６３１.ＬＩＵＢＳꎬＤＯＮＧＧＨꎬＺＨＡＮＧＹＺꎬｅｔａｌ.ＲｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｓｏｌｕｂｌｅＭａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｆｏｒｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｔｅｍｐｏ￣４５ ㊀㊀㊀石㊀油㊀机㊀械２０２４年㊀第５２卷㊀第２期ｒａｒｙｐｌｕｇｇｉｎｇｔｏｏｌｓ[Ｊ].ＴｈｅＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｎｆｅｒ￣ｒｏｕｓＭｅｔａｌｓꎬ２０２２ꎬ３２(１２):３６０９－３６３１. [４]㊀ＭＡＮＳＵＲＥＡꎬＦＩＮＧＥＲＪꎬＰＲＡＩＲＩＥＭꎬｅｔａｌ.Ａｄ￣ｖａｎｃｅｄｄｒｉｌｌｉｎｇｔｈｒｏｕｇｈｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ￣ｗｈｉｌｅ￣ｄｒｉｌｌｉｎｇ[Ｃ]ʊＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓＷｏｒｌｄＧｅｏｔｈｅｒｍａｌＣｏｎｇｒｅｓｓ２０００.ＫｙｕｓｈｕꎬＴｏｈｏｋｕꎬＪａｐａｎ:ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＧｅｏｔｈｅｒｍａｌＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎꎬ２０００:２３７１－２３７３.[５]㊀黄志强ꎬ张惟超ꎬ丁雅萍ꎬ等.压裂泵滑履磨损影响因素分析及参数优化[Ｊ].兵器材料科学与工程ꎬ２０２０ꎬ４３(２):５７－６２.ＨＵＡＮＧＺＱꎬＺＨＡＮＧＷＣꎬＤＩＮＧＹＰꎬｅｔａｌ.Ｉｎｆｌｕｅｎ￣ｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓａｎｄｐａｒａｍｅｔｅｒｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｎｓｌｉｄｉｎｇ￣ｓｈｏｅｗｅａｒｏｆｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｐｕｍｐ[Ｊ].ＯｒｄｎａｎｃｅＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉ￣ｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０２０ꎬ４３(２):５７－６２. [６]㊀ＮＩＣＨＯＬＳＭꎬＥＩＳＡ.Ｓｅｌｆ￣ｒｅｍｏｖｉｎｇｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｐｌｕｇｓ:ａｓｔｕｄｙｏｆｉｎｉｔｉａｌａｄｏｐｔｉｏｎｉｎｔｈｅｗｉｌｌｉｓｔｏｎｂａｓｉｎ[Ｃ]ʊＳＰＥＯｋｌａｈｏｍａＣｉｔｙＯｉｌａｎｄＧａｓＳｙｍｐｏｓｉｕｍ.ＯｋｌａｈｏｍａＣｉｔｙꎬＯｋｌａｈｏｍａꎬＵＳＡ:ＳＰＥꎬ２０１７:ＳＰＥ１８５１０７－ＭＳ. [７]㊀刘奔.桥塞技术的发展历程及现状分析[Ｊ].石油矿场机械ꎬ２０２１ꎬ５０(４):８１－８７.ＬＩＵＢ.Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｃｕｒｒｅｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｂｒｉｄｇｅｐｌｕｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ[Ｊ].ＯｉｌＦｉｅｌｄＥｑｕｉｐｍｅｎｔꎬ２０２１ꎬ５０(４):８１－８７.[８]㊀马同剑.水溶解橡胶材料的开发[Ｄ].北京:中国石油大学(北京)ꎬ２０１９.ＭＡＴＪ.Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｗａｔｅｒ￣ｓｏｌｕｂｌｅｒｕｂｂｅｒｍａｔｅｒｉａｌｓ[Ｄ].Ｂｅｉｊｉｎｇ:ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ(Ｂｅｉ￣ｊｉｎｇ)ꎬ２０１９.[９]㊀秦杰.水平井分段压裂可溶解桥塞的结构设计与试验研究[Ｄ].青岛:中国石油大学(华东)ꎬ２０１８.ＱＩＮＪ.Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｅｓｉｇｎａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｆｄｉｓ￣ｓｏｌｖａｂｌｅｂｒｉｄｇｅｐｌｕｇｆｏｒｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｗｅｌｌｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ[Ｄ].Ｑｉｎｇｄａｏ:ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ(ＥａｓｔＣｈｉｎａ)ꎬ２０１８.[１０]㊀王涛.可溶镁合金溶解性能及应用研究[Ｄ].北京:中国石油大学(北京)ꎬ２０１９.ＷＡＮＧＴ.Ｓｔｕｄｙｏｎｄｉｓｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ＆ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｏｌｕ￣ｂｌｅｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙ[Ｄ].Ｂｅｉｊｉｎｇ:ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ(Ｂｅｉｊｉｎｇ)ꎬ２０１９.[１１]㊀刘辉ꎬ严俊涛ꎬ张诗通ꎬ等.可溶性桥塞技术应用现状及发展趋势[Ｊ].石油矿场机械ꎬ２０１８ꎬ４７(５):６５－６８.ＬＩＵＨꎬＹＡＮＪＴꎬＺＨＡＮＧＳＴꎬｅｔａｌ.Ｔｅｃｈｎｉｃａｌｓｉｔｕ￣ａｔｉｏｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄｏｆｄｉｓｓｏｌｖａｂｌｅｂｒｉｄｇｅｐｌｕｇ[Ｊ].ＯｉｌＦｉｅｌｄＥｑｕｉｐｍｅｎｔꎬ２０１８ꎬ４７(５):６５－６８. [１２]㊀李文亮ꎬ周铮ꎬ张宏军ꎬ等.致密油低温全可溶桥塞技术评价与应用[Ｊ].当代化工ꎬ２０２１ꎬ５０(９):２１８２－２１８６.ＬＩＷＬꎬＺＨＯＵＺꎬＺＨＡＮＧＨＪꎬｅｔａｌ.Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｕｌｌｙｓｏｌｕｂｌｅｂｒｉｄｇｅｐｌｕｇｆｏｒｔｉｇｈｔｏｉｌ[Ｊ].ＣｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙꎬ２０２１ꎬ５０(９):２１８２－２１８６.[１３]㊀易建国ꎬ邓波ꎬ张克成ꎬ等.可溶桥塞室内试验及匹配性工艺[Ｊ].科技和产业ꎬ２０２１ꎬ２１(７):３１１－３１４.ＹＩＪＧꎬＤＥＮＧＢꎬＺＨＡＮＧＫＣꎬｅｔａｌ.ｅｔａｌｌａｂｏｒａｔｏｒｙｔｅｓｔａｎｄｍａｔｃｈｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｄｉｓｓｏｌｖａｂｌｅｂｒｉｄｇｅｐｌｕｇ[Ｊ].ＳｃｉｅｎｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＩｎｄｕｓｔｒｙꎬ２０２１ꎬ２１(７):３１１－３１４.[１４]㊀李明ꎬ许定江ꎬ喻成刚ꎬ等.可溶性桥塞室内试验及页岩气现场应用研究[Ｊ].钻采工艺ꎬ２０２０ꎬ４３(增刊１):１０３－１０７.ＬＩＭꎬＸＵＤＪꎬＹＵＣＧꎬｅｔａｌ.Ｉｎｄｏｏｒｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｎｄｆｉｅｌｄｔｅｓｔｏｆｄｉｓｓｏｌｕｂｌｅｂｒｉｄｇｅｐｌｕｇ[Ｊ].Ｄｒｉｌｌｉｎｇ＆ＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０２０ꎬ４３(Ｓ１):１０３－１０７. [１５]㊀郝地龙ꎬ何霞ꎬ王国荣ꎬ等.可溶桥塞整体式卡瓦结构优化设计[Ｊ].石油钻探技术ꎬ２０１９ꎬ４７(１):６９－７５.ＨＡＯＤＬꎬＨＥＸꎬＷＡＮＧＧＲꎬｅｔａｌ.Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｌｓｌｉｐｏｆａｓｏｌｕｂｌｅｂｒｉｄｇｅｐｌｕｇ[Ｊ].ＰｅｔｒｏｌｅｕｍＤｒｉｌｌｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓꎬ２０１９ꎬ４７(１):６９－７５.[１６]㊀丁雅萍ꎬ黄志强ꎬ李刚.基于有限元法的ＫＺ－２８型振动器平板结构优化与性能研究[Ｊ].机械设计与制造ꎬ２０１６(１１):２０５－２０８.ＤＩＮＧＹＰꎬＨＵＡＮＧＺＱꎬＬＩＧ.Ｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｓｔｒｕｃ￣ｔｕｒｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｆｌａｔｐｌａｔｅｏｆＫＺ￣２８ｔｙｐｅｖｉｂｒａｔｏｒｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ[Ｊ].ＭａｃｈｉｎｅｒｙＤｅｓｉｇｎ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅꎬ２０１６(１１):２０５－２０８.[１７]㊀喻成刚ꎬ刘辉ꎬ李明ꎬ等.页岩气压裂用可溶性桥塞研制及性能评价[Ｊ].钻采工艺ꎬ２０１９ꎬ４２(１):７４－７６.ＹＵＣＧꎬＬＩＵＨꎬＬＩＭꎬｅｔａｌ.Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｐｅｒ￣ｆｏｒｍａｎｃｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｄｉｓｓｏｌｖａｂｌｅｂｒｉｄｇｅｐｌｕｇｆｏｒｓｈａｌｅｇａｓｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ[Ｊ].Ｄｒｉｌｌｉｎｇ＆ＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０１９ꎬ４２(１):７４－７６.[１８]㊀朱晓荣.封隔器设计基础[Ｍ].北京:中国石化出版社ꎬ２０１２.㊀㊀第一作者简介:张文远ꎬ生于１９９４年ꎬ２０２０年毕业于西南石油大学机械工程专业ꎬ获硕士学位ꎬ现从事石油天然气钻采装备研究工作ꎮ地址:(８３００００)新疆乌鲁木齐市ꎮｅｍａｉｌ:ＷｅｎｙｕａｎＺｈａｎｇ＿ｍａｉｌ＠１６３ ｃｏｍꎮ㊀收稿日期:２０２３－０８－２０(本文编辑㊀杨晓峰)５５２０２４年㊀第５２卷㊀第２期张文远ꎬ等:低温低矿化度环境可溶桥塞开发与性能评价㊀㊀㊀。

可溶桥塞压裂工艺
可溶桥塞压裂工艺是一种新型的裂缝增强技术，利用钠、钾等可溶性盐类侵入岩心中形成可溶的脆性矿物，在高压作用下迅速溶解，产生微观孔隙，从而形成了孔洞型的增渗通道，改善了油藏渗流性能。

同时，该技术还可以利用桥塞管将岩石表面的裂缝通过压裂流体的作用与岩石表面形成的微孔、毛细管道联系在一起，形成立体网络结构，进一步提高油井采收率。

可溶桥塞压裂工艺成本低，效果好，被广泛应用于油田勘探和生产中。