ICS 75.020 E 14
NB
中华人民共和国能源行业标准
NB/T 14020.2—2020
页岩气工具设备
第2部分：压裂可溶桥塞检测及作业规范
Shale gas—tools and equipment
Part 2 : Fracturing soluble bridge plug detection and operation specification
2020 一10 一 23 发布
2021－ 02－ 01 实施
国家能源局 发布 NB/T 14020.2—2020
目 次
前言
I1
范围规范性引用文件
1
2
3术语与定义 4类型与型号编制方法 4.1基本类型与功能 4.2型号编制 5技术特性参数 5.1 工作温度范围 5.2有效密封时间 5.3溶解性能 6 检测 6.1 检测项目 6.2抽检比例 6.3 检测数据录取 6.4 检测方法与合格标准７　施工准备 7.1 井筒准备 7.2 压裂可溶桥塞检查 7.3 桥塞坐封工具与适配器检查 8现场施工步骤与要求 8.1电缆传输水力泵送下压裂可溶桥塞作业 8.2　连续油管传输下压裂可溶桥塞作业 8.3压裂后井筒清理 8.4 施工要求 9应急处理 9.1 电缆泵送施工 9.2连续油管传输施工附录 A（规范性附录）压裂可溶桥塞承压能力、密封有效时间与溶解性能试验装置示意图附录 B（规范性附录）压裂可溶桥塞溶解抽检记录表
.
5
6
7
8 NB/T 14020.2—2020
前言
NB/T14020《页岩气工具设备》分为以下几部分：
-第1部分：复合桥塞； -第2部分：压裂可溶桥塞检测及作业规范
一
-第3部分：大通径桥塞。 本部分为NB/T14020的第2部分。 本部分按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。 本部分由能源行业页岩气标准化技术委员会提出并归口。 本部分起草单位：中石化江汉石油工程有限公司、中国石油西南油气田分公司工程技术研究院
中石化重庆陵页岩气勘探开发有限公司、中国石油西南油气田公司页岩气研究院。
本部分主要起草人：徐帮才、张国锋、赵昆、付玉坤、朱仲义、高云伟、刘辉、张正道、张乔。
II NB/T 14020.2—2020
页岩气工具设备
第2部分：压裂可溶桥塞检测及作业规范
1范围
NB/T 14020 的本部分规定了压裂可溶桥塞的类型与型号编制方法、技术特性参数、检测方法与要求、施工准备、现场施工步骤与要求、应急处理措施。
本部分适用于压裂可溶桥塞的室内性能检测与现场作业。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 20970　石油天然气工业井下工具封隔器和桥塞 NB/T 14002.4　页岩气　储层改造　第4 部分：水平井泵送桥塞一射孔联作技术推荐作法 SY/T 5587.5常规修井作业规程第5部分：井下作业井筒准备
3 术语与定义
下列术语与定义适用于本文件。
3.1
压裂可溶桥塞 fracturing soluble bridge plug 零部件部分或全部可以在特定溶液中溶解的桥塞，通常应用于分段压裂。
3.2
溶解周期dissolve cycle 压裂可溶桥塞的可溶部分在一定环境下溶解率达到规定要求所需时间。
3.3
有效密封时间 effective sealing time 压裂可溶桥塞能够承受额定工作压差的时间。
3.4
溶解率 dissolution rate 压裂可溶桥塞中零部件已溶解部分的重量占比。
4类型与型号编制方法 4.1 基本类型与功能 4.1.1全封式压裂可溶桥塞：无中心通道的压裂可溶桥塞，主要用于双向封堵井筒。
> NB/T 14020.2--2020
4.1.2球笼式压裂可溶桥塞：桥塞有中心通道，内部自带压裂封堵球，单向封堵。 4.1.3投球式压裂可溶桥塞：桥塞有中心通道，内部无压裂封堵球，双向流通，投人可溶压裂球泵送人球座后实现单向封堵。 4.2型号编制
压裂可溶桥塞的型号编制方法按照图1所示结构。
KR 口 × 口 一 口
工作温度/工作压力内径外径分类代号
图 1 压裂可溶桥塞的型号编制方法
QF- 全封式压裂可溶桥塞； QL -球笼式压裂可溶桥塞； TQ- -投球式压裂可溶桥塞。 示例：最大外径105mm，内径40mm，最高工作温度120℃，最大工作压差70MPa 的球笼式压裂可溶桥塞其型号表示为：
KRQL105 × 40-120/70。
5技术特性参数
5.1 工作温度范围
压裂可溶桥塞工作温度优先从表1给出的系列选取。
表1 工作温度范围
Ⅱ 60 ~ < 90
IV 120 ~ 150
Ⅲ 90 ～< 120
温度级别工作温度，℃
1 40 ~< 60
5.2 有效密封时间
压裂可溶桥塞在产品设计工作环境中有效密封时间应满足表2给定的要求。
表 2有效密封时间
Ⅱ ≥ 24
Ⅲ ≥ 12
IV ≥6
有效密封时长级别有效密封时间，h
1 ≥ 36
5.3溶解性能
压裂可溶桥塞在产品设计工作环境中溶解性能需满足表3给出的要求。
2 NB/T 14020.2—2020
表 3 溶解性能
溶解性能级别
溶解周期，d
单块不溶物最大外廓尺寸，mm
溶解率，%
I Ⅱ Ⅲ
≤8 >8,≤ 15 >15，≤ 30
≥ 80
≤ 10
6检测 6.1检测项目
压裂可溶桥塞现场应用前检测项目如下： a）压裂可溶桥塞承压能力检测。 b）压裂可溶桥塞有效密封时间检测。 c）压裂可溶桥塞溶解率检测。
6.2抽检比例
压裂可溶桥塞承压能力、密封有效时间与溶解性能抽检比例不低于1%。 6.3检测数据录取
根据溶解试验数据，绘制压裂可溶桥塞溶解曲线图。横坐标为时间，单位为小时（h）；纵坐标为压裂可溶桥塞剩余重量，单位为克（g)。 6.4检测方法与合格标准 6.4.1承压能力检测方法 6.4.1.1检测工具设备及介质
压裂可溶桥塞承压能力检测所需工具设备与介质如下： a）检测装置宜按照图 A.1所示。 b）坐封工具推荐为液压坐封工具。 c）检测介质：浓度3.0%氯化钾溶液或目标工区压裂返排液。
6.4.1.2承压能力检测步骤
压裂可溶桥塞承压检测步骤推荐按照 GB/T 20970 执行。 6.4.1.3承压能力合格标准
压裂可溶桥塞在额定工作温度条件下恒温浸泡2h后坐封，在试验装置中的桥塞承压端加压至额定工作压力并稳压30min，压降不超过1.0MPa 为合格。 6.4.2密封有效时间检测
在6.4.1检测项目后，继续记录压力，当出现10min内压力降低超过3.0MPa时所达到的总密封
3 NB/T 14020.2—2020
时间，或压降值达到额定工作压力10%所用总的密封时间，即为压裂可溶桥塞的有效密封时间，符合表 2 要求为合格。 6.4.3溶解性能检测 6.4.3.1检测工具设备及条件
压裂可溶桥塞溶解性能检测所需工具设备与条件如下： a）检测装置宜按照图A.1所示。 b）检测介质：6.4.1.1规定的检测介质。 c）检测温度：产品工作温度高于90℃时，检测温度为90℃；产品工作温度低于90℃时，检测
温度为其最高工作温度。
6.4.3.2溶解性能检测步骤
压裂可溶桥塞溶解性能检测步骤如下： a）将试验用桥塞及工装称重并记录。 b）将桥塞及工装放置于恒温装置并确保工装内部充满溶解检测用介质。 c）前72h，每间隔6h 取出压裂可溶桥塞及工装，用清水冲洗干净后用气泵吹干，称重并记录；
72h 后，每间隔12h 进行一次称重并记录（宜按照表B.1记录试验数据），根据记录结果计算压裂可溶桥塞溶解率。
d）达到压裂可溶桥塞设计溶解周期后，收集未溶解碎屑，清洗烘干称重，记录总体碎屑重量。 e）挑选较大的不溶物，测量外观尺寸与重量，并记录外廓尺寸大于10mm的不溶物尺寸及重量。 f）测定压裂可溶桥塞溶解结果符合表3要求为合格。
７施工准备 7.1井筒准备
压裂可溶桥塞现场施工前井筒清理按照SY/T 5587.5执行。 7.2压裂可溶桥塞检查 7.2.1说明书、合格证及剪切销钉或剪切环等配件齐全，与施工设计相符。 7.2.2压裂可溶桥塞合金材料部分无裂痕，胶筒部分无划痕，技术指标标签齐全。 7.2.3压裂可溶桥塞各部位预紧销钉无缺少且安装到位。 7.3桥塞坐封工具与适配器检查 7.3.1确认桥塞坐封工具已保养，有保养记录与功能测试报告。 7.3.2术 桥塞适配器与坐封工具、压裂可溶桥塞进行试连接。 7.3.3 桥塞适配器与坐封工具、压裂桥塞相互连接位置设置有锁紧机构，且锁紧机构正常。
8现场施工步骤与要求 8.1电缆传输水力泵送下压裂可溶桥塞作业 8.1.1泵送施工及施工程序按照 NB/T 14002.4执行。 4 NB/T 14020.2—2020
8.1.2球笼式可溶桥塞达到设计坐封位置后，地面通电激发坐封工具完成压裂可溶桥塞坐封丢手，然后将射孔枪拖动到射孔位置进行验封。 8.1.3投球式压裂可溶桥塞在正式压裂前从井口投人相对应的可溶压裂球，然后水力泵送可溶压裂球至桥塞球座，转人压裂施工。 8.2连续油管传输下压裂可溶桥塞作业 8.2.1连接桥塞及坐封工具串。 8.2.2防喷管内打背压，打开井口主阀，下放连续油管及工具串，桥塞工具串通过井口时，连续油管下放速度不大于5m/min。连续油管及工具串下放过程遇阻不超过2t，上提过程过提量不超过2t。 8.2.3下桥塞至标记位置，投人坐封球，泵球落座，缓慢加压坐封桥塞。 8.2.4泵压出现骤降表明桥塞坐封丢手。 8.2.5探塞，探塞成功后起出连续油管及工具。 8.2.6球笼式桥塞可直接验封，投球式桥塞需先从井口投人对应尺寸的压裂球再验封。 8.3压裂后井筒清理
压裂完成后根据需要推荐使用连续油管下钻磨工具清理井筒。
8.4施工要求
8.4.1桥塞适配器推筒与桥塞坐封工具中心杆螺纹连接好。 8.4.2桥塞适配器推筒安装到位后，安装锁紧销钉。 8.4.3桥塞适配器丢手装置与压裂可溶桥塞连接，采用剪切销钉坐封丢手时，需按照对角安装方式进行销钉安装；采用张力环坐封丢手时，需按照设计扭矩进行连接。 8.4.4桥塞及工具串吊装进入防喷管时，严禁碰撞。 8.4.5工具串进人防喷管后进行统一吊装时，需及时调整确保桥塞始终保持在防喷管内部。 8.4.6压裂可溶桥塞从人井到当前压裂段压裂施工完成的时间需小于该桥塞有效密封时间。
9应急处理 9.1电缆泵送施工 9.1.1P 中途遇阻
通过电缆传输水力泵送的方式下压裂可溶桥塞出现中途遇阻时，须按照如下步骤处理： a）泵车立即停泵，绞车停止电缆下放。 b）缓慢上提电缆不低于20.0m，密切观察张力，恢复正常张力后停车。 c）泵车以超过0.3m3/min的排量泵人，当泵压稳定后，增大排量至0.5m3/min尝试冲洗井，同时
密切观察张力。 d）缓慢下放电缆，过阻点时若张力显示正常，则继续泵送作业。 e）若尝试无效，则将电缆及工具串提人防喷管，查明情况处理后再重新施工。
9.1.2中途遇卡
通过电缆传输水力泵送的方式下压裂可溶桥塞出现中途遇卡时，须按照如下步骤处理： a）缓慢上提电缆至最大允许过提量，无法解卡则释放电缆至初始张力状态。
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