Le bouchon de pont soluble est fabriqué à partir d'un nouveau matériau, utilisé comme outil de segmentation d'étanchéité temporaire du puits pour la fracturation et le reformage des puits horizontaux.
Un bouchon de pontage soluble se compose principalement de trois parties : le corps du bouchon, le mécanisme d’ancrage et les joints. Le corps du bouchon est fabriqué dans un matériau soluble haute résistance et comprend le tube central, le cône, la bague de protection et les joints. Le mécanisme d’ancrage est constitué d’un matériau soluble servant de support et sa surface est traitée avec de la poudre d’alliage, des particules d’alliage ou des particules de céramique. Les joints sont en caoutchouc ou en plastique soluble.
1. Composants des bouchons de pont solubles
Les bouchons de bridge solubles sont principalement fabriqués en alliage magnésium-aluminium haute résistance ou en polymère. L'alliage magnésium-aluminium est principalement composé de magnésium, de faible densité (environ 1,8 à 2,0 g/cm³), et présente une forte réactivité chimique, ce qui lui permet de se dissoudre facilement en milieu humide.
La vitesse de dissolution de l'alliage magnésium-aluminium est principalement liée à la température du liquide et à la concentration en Cl⁻ : plus la température est élevée, plus la dissolution est rapide ; plus la concentration en Cl⁻ est élevée, plus le film de passivation à la surface de l'alliage est détruit rapidement, meilleure est la conductivité du liquide, et plus la vitesse de dissolution est rapide.
2. Mécanisme d'ancrage de bouchon de pont soluble
La tuile d'ancrage à bouchon de pont soluble diffère de la tuile en fonte ordinaire et de la tuile composite ; outre la nécessité de fournir une force d'ancrage fiable au tubage et une force de verrouillage du cylindre, elle doit également présenter de bonnes performances de dissolution et la capacité de revenir à la décharge.
3. Valve de libération du joint du siège du bouchon de pont soluble
L'outil de siège hydraulique Baker 20 # sera un bouchon de pont soluble placé dans l'outillage de tubage, le processus de test du bouchon de pont et de l'outil de siège est bien adapté, le bouchon de pont est bien placé et la main est perdue, la perte de pression de main de 12,3 MPa (perte de force de main équivalente d'environ 155 kN) courbe de main de siège comme indiqué sur la figure.
4. Performance d'étanchéité sous pression du bouchon de pont soluble
Afin de vérifier l'étanchéité à haute température du bouchon de pontage soluble, le tubage a été placé dans un dispositif expérimental haute température et chauffé à 93 °C. Après stabilisation de la température, la pression a été augmentée progressivement jusqu'à 70 MPa. Elle a été maintenue à cette valeur pendant 24 heures, puis pendant 15 minutes. Une chute de pression significative a été observée, comme illustré sur la courbe de test. Les résultats montrent que l'étanchéité du bouchon de pontage répond aux exigences des opérations de fracturation hydraulique sur site.
5. Durée de fonctionnement de la prise de pont dissoute
La durée de fonctionnement correspond à l'intervalle de temps entre l'insertion du bouchon de pontage dans le puits et le début de la fracturation. Selon le modèle actuel de construction de puits de gaz de schiste, cette durée est de 24 heures, ce qui répond aux exigences de la construction sur site : à partir de l'heure d'insertion du bouchon, la fracturation peut être réalisée dans les 24 heures. Tout test de performance des bouchons de pontage solubles peut être effectué en prenant en compte cette durée de fonctionnement de 24 heures.
Date de publication : 22 septembre 2023
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