西安通源石油水平井爆燃壓裂射孔技術特徵及原理
2020-12-03 婁底新聞網西安通源石油水平井爆燃壓裂射孔技術特徵及原理
水平井爆燃壓裂射孔技術是在西安通源石油公司成熟的水平射孔技術基礎上，通過在射孔槍串分段射孔的槍尾安裝爆燃壓裂裝置，具有在射孔後同時對地層實施二次壓裂做功的效果。
技術原理
水平井爆燃壓裂射孔技術是將射孔與爆燃壓裂結合，一次下井完成射孔和壓裂的一項新技術。其結構特徵是利用專門研製的火藥製成有槍身壓裂裝置，聯接在分段射孔的水平井射孔器的頭部、中部和尾部(可按照地層特徵優化設計)，當射孔器點火後，首先完成射孔，同時爆燃壓裂裝置點火併依次在射孔段處形成具有一定加載速率、峰值壓力和作用時間的爆燃氣體對油氣層進行壓裂作功，使油氣層近井帶形成多條不受地應力影響的徑向裂縫，解除地層汙染，改善地層導流能力，達到油氣井增產增注的目的。
關於爆燃壓裂的原理前人已經作過很多的研究。這裡只通過爆燃壓裂的P-T曲線說明其對地層的壓裂過程：
第Ⅰ階段為預裂階段(右圖)，在該階段中火藥剛剛開始燃燒，它產生的氣體使井筒內增壓，井壁周圍巖石處於受壓狀態。
第Ⅱ階段為起裂階段，在該階段中隨著壓力的上升，巖石開始起裂，井壁周圍形成多裂縫狀態。
第Ⅲ階段為衝擊階段，在該階段中推進劑燃燒速度加快，井筒中壓力迅速上升，壓力達到峰值水平，衝擊能和膨脹能使起裂時的長裂縫優先得到擴展。
第Ⅳ階段為膨脹階段，壓力逐漸下降，地層裂縫高速擴展，並產生支裂縫。
第Ⅴ階段為穩態擴展階段，裂縫從非穩態擴展進入穩態擴展，裂縫延伸方向改變為與地層最小主應力垂直的方向。
因此，爆燃壓裂裂縫的幾何形狀決定於地質條件和能量的演變過程，即通過對升壓速度、壓力峰值和壓力平臺的長度和大小的控制，實現對裂縫形態的控制。
下式為爆燃壓裂對地層裂縫擴展的影響規律：
式中：r – 平均裂縫長度;
Ep -- 單位長火藥包含能量，J/m;
P – 裂縫上的壓力;
E – 地層彈性模量。
l 技術參數
壓裂裝置裝藥類型：複合推進劑或雙基火藥
壓裂裝置直徑：Ф89mm、Ф96mm、Ф102mm(匹配射孔器規格)
裝藥量：3—6kg/m
Tags：通源石油
責任編輯：付娟
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