射孔-高能气体压裂复合技术研究

对增加油气产量的射孔-高能气体压裂复合技术进行了详细的研究。重点对射孔-高能气体压裂复合器的设计原理进行了深入的探讨,其中包括枪管的耐压设计,枪身螺纹牙强度的设计,枪身内火药燃烧速度与压力范围及温度的定量关系,射孔后火药燃烧时的气体流速,射孔枪身内火药燃烧气体对射孔孔眼的冲刷作用及射孔枪身内火药燃烧气体射流的高能气体压裂作用。同时对枪身内火药装药的设计及现场施工工艺也进行了一定的研究。在延长油矿360m井深做射孔-高能气体压裂的现场试验结果表明,该技术操作简便,成本低,综合处理效果好,有广阔的应用前景。     

燃气式超正压射孔技术研究

对燃气式超正压射孔技术利用火药燃烧产生的能量与射孔充分结合增加原油产量的原理进行了探讨和研究 ,并对该技术的结构包括升压系统、火药的用药量、延时起爆器等部分进行了合理的设计 .该技术在现场试验获得成功 ,是一项较为完善的完井增产技术     

无壳弹和袖套药筒燃烧性能对比研究

为了解决长庆油田采油四厂注水井两段或三段注水时吸水不均问题,该厂曾分别用无壳弹和多级脉冲射孔压裂复合技术进行了尝试,结果表明多级脉冲射孔压裂复合技术具有良好的地质效果.从两种火药结构的燃烧性能和作用机理解释了该技术的作用机理.得到了两种火药结构在实验室和井下的压力—时间曲线,通过对曲线分析得到了多级脉冲射孔压裂复合技术能改变注水井上段不吸水的原因.     

复杂储层射孔工艺技术

本文阐述了适应复杂渗储层的深穿透射孔技术、多脉冲复合射孔技术以及负压射孔工艺和定方位射孔工艺的特点及优越性。从射孔器装配结构到射孔弹设计优化等方面进行研究改进,解决了射孔弹装配后穿透深度降低的问题,使射孔孔道在低渗储层有效长度增加;在复合射孔基础上增加二级火药,使火药燃烧产生的压力峰值时间延长,增强了对射孔孔道气体压裂效果;采用合理的负压差,依靠储层能量进行返排冲洗孔道,将孔道内残渣带出,达到降低射孔孔道污染的目的;针对压裂储层进行定方位射孔,使射孔孔道与最大主应力方向一致,从而降低启动压力和施工压力,消除了扭曲摩阻的影响,达到提高压裂效果的目的。深穿透射孔技术、多脉冲复合射孔技术、负压射孔工艺、定方位射孔工艺的广泛应用,为提高复杂储层采收率提供了技术支持。     

复合射孔技术在低渗油田的应用

通过对聚能射孔和复合射孔2种射孔技术的技术原理进行分析和比较，说明复合射孔技术能够显著地增加生产层的渗透性，并能克服常规聚能射孔带来的污染．又着重分析了复合射孔技术在孤东油田的应用情况，说明该技术值得在低渗油田大力推广。     

电缆桥塞射孔、压裂联作技术在桩23区块的应用

电缆桥塞射孔、压裂联作技术是根据地层特点，优化射孔参数，采用井口防喷系统注脂建立压力平衡使用电缆输送的方式将射孔仪器串下至目的层，先坐封桥塞，然后上提电缆进行分簇射孔；采用水力分段压裂技术，提高工艺成功率和压后效果，具有施工安全可靠，射孔深度精确、分级压裂改造效果好、施工成本低等技术特点。采用该施工技术已在桩23断块应用推广应用了13口井，总计51个层采用该施工工艺，取得了良好的开发效果。     

复合射孔压井液运动及影响作用研究

复合射孔施工中,高能气体与压井液之间的相互作用影响着井底压力和压裂效果,准确设计压井液高度及深入研究运动机理是复合射孔施工成功与否的关键。针对目前复合射孔理论研究中,对上部压井液运动研究较少的问题,介绍了复合射孔过程中压井液从火药点火到压裂完成的运动特性,推导了高能气体作用下的压井液体的运动微分方程,分别对复合射孔作业过程中产生的井底压力变化、压井液体上移、损耗能量等几个方面的问题进行了较为全面的研究,从而拓展了复合射孔井底压力效果的判断方法。计算实例分析表明,压井液的合理设计至关重要。     

复合射孔压裂火药爆燃后气液作用分析

针对目前在复合射孔理论模型的研究中,国内外各石油公司及相关研究机构主要集中在火药的爆燃机理、岩石的压裂机理和裂缝的生成方面,但对于压裂火药燃烧结束后剩余高能气体及上部     

高能气体压裂火药燃烧及射孔泄流规律的研究

高能气体压裂的压力—时间过程决定了所形成的裂缝几何形态和对套管及水泥环的破坏程度,而火药的燃烧规律和流体通过射孔孔眼的泄流规律是影响压力过程的两个决定性因素。本文基于火药平行层燃烧规律及泄气条件对密闭容器压力公式进行了修正,用因次分析法导出了泄流规律的形式,并将火药燃烧与孔眼泄流结合起来逐步计算瞬时压力过程。通过对数值计算结果的分析讨论,为高能气体压裂装药设计提供理论依据。     

井下封隔区间高能气体压裂的理论计算

为了从理论上探讨在高能气体压裂过程中 ,井下施工层段的燃烧压力、燃烧温度及燃气密度的变化 .运用高能气动理论与热力学的基本定律 ,对火药爆燃时气流通过射孔孔眼进行了理论计算 ,建立了相应的燃气气流的基本微分方程式 .     

螺旋射孔条件下地层破裂压力的数值模拟研究

水力压裂技术已经在低渗地层的石油天然气开采中得到广泛的应用,螺旋射孔是该技术中的常用措施,在此条件下地层的破裂压力是影响施工成功率和效果的重要因素之一.采用三维有限元方法对螺旋射孔条件下地层的破裂压力进行了研究,建立了套管完井(考虑水泥环及套管的存在)情况下井筒及地层的三维计算模型,首先计算和分析了定向射孔时不同的射孔密度和射孔方向角对地层的破裂压力的影响,与前人的实验结论进行了比较,在此基础上,进行了螺旋射孔条件下不同射孔方位角、相位角以及射孔密度对地层破裂压力的影响的研究,通过数值模拟的结果,给出了螺旋射孔对地层破裂压力的影响规律,可作为进一步研究螺旋射孔条件下的裂缝扩展规律的基础,同时对压裂设计和实际压裂施工中螺旋射孔参数的选取给出了具体的建议.     

低温感包覆火药装药膛压和初速变化规律分析

本文结合低温感包覆火药３７ｍｍ高炮射击试验结果，分析研究了该新型火药装药膛压和初速的变化规律，为低温感装药技术的研究及推广应用提供了有价值的参考。     

基于最优穿深分析的射孔参数优化设计新方法

射孔完井作为主要的完井方式之一，对套管井沟通储层、解除近井带污染、释放产能尤为重要，射孔参数的合理设计是保障射孔作业效果的关键所在。现有射孔参数设计方法主要通过表皮计算开展射孔参数敏感性分析，依据曲线形态、分布密集程度及变化趋势进行参数设计。由于射孔表皮计算模型未有效考虑射孔孔道流动摩阻的影响，无法准确刻画射孔穿深和产能之间关系，依据表皮分析的参数敏感性结果无法确定最优射孔穿深。从流体力学角度出发，将射孔孔道等效为微观意义上的水平井，建立油藏与射孔孔眼流动耦合数学模型，充分考虑射孔孔道流动摩阻的影响，结合Dikken优化原则，研究建立了最优射孔穿深确定方法，形成基于最优穿深分析的射孔参数设计新方法。实例分析表明，该方法可为最优射孔穿深的设计提供理论依据。     

核磁共振成像在射孔完井中的应用

在实验室条件下对贝雷砂岩进行射孔试验,并分别对射孔后的靶体进行酸化、压裂工艺处理,利用核磁共振和工业XCT技术分别对未射孔的靶体、射孔后的靶体、射孔后酸化的靶体、射孔后压裂的靶体进行测试。定量分析了射孔对砂岩靶体的损害及酸化、压裂对射孔损害的解除作用,并进行现场试验验证。对合理有效地规划油田采油工艺具有一定的参考价值和指导意义。     

延期药和点火药燃速测试新方法

燃烧速度是延期药、点火药的重要技术指标。传统的燃烧速度测试方法只能测延期药的平均燃速，且测试精度较低。本将ＣＣＤ（光电耦合器件）技术应用于药剂燃烧速度的测试，解决了以往无法测延期药、占火药瞬时燃速的难题。以Ｔｉ－ＢａＣｒＯ４系延期药为例，用该方法对其燃烧速度进行了实际测试，得到了该延期药燃烧波面位置－时间曲线、瞬时燃速曲线以及平均燃速随压力变化的曲线。     

高能气体压裂载荷计算模型与合理药量确定方法

针对高能气体压裂中合理火药质量范围难确定的问题,分别利用不同加载条件下的岩石动态损伤模拟试验和对强内压下射孔套管径向位移、周向应力的理论研究,建立既能确保压裂储层岩石又不会破坏套管的极限压力计算模型;结合已有火药爆燃加载模型和压挡液柱运动模型,组建极限装药量耦合动力学模型,进而推导耦合数值求解方法;在此基础上分别研究火药弹装药结构和压挡液柱高度对极限火药质量的影响。应用结果表明,11次现场高能气体压裂施工中无破坏套管井例,8次作业措施有效,达到预期效果。     

基于多目标粒子群算法与TOPSIS的射孔方案优选研究

射孔完井是油气井的主要完井方式之一,在世界范围内得到了广泛的应用。它涉及孔径、孔密、相位、孔深、压实伤害等多种参数,不同的射孔参数对射孔效益有不同的影响,为了能够获得理想的射孔效果,需要对射孔参数进行优化设计。为此,利用多目标粒子群算法(MOPSO),结合TOPSIS算法对射孔参数进行优化,建立一种射孔方案的优选模型。仿真实验表明该优选模型的有效性,为科学地进行射孔设计、提高油气井产能提供了依据。     

水力喷砂射孔机理实验研究

根据材料冲蚀磨损理论和磨料射流切割原理，对利用水力喷砂射孔技术切割套管和近井地层岩石的机理及其影响因素进行了分析。在实验室条件下进行了水力喷砂射孔地面模拟实验，并在胜利油田现场进行了施工工艺设计和试验，实验结果表明，在压力为23－24MPa的条件下，水力喷砂射孔能有效地穿透套管并在天然砂岩上射出直径30mm以上，深达780mm的孔眼，现场试验证实水力喷砂射孔油井增产效果明显，水力喷砂射孔增产的机理主要是解除近井地带污染，松弛密实圈，避免炮弹射孔的压实污染，增加地层渗透率并扩展油流通道。     

废火药粉碎过程安全性研究

本文对废火药粉碎过程的安全性进行了研究,建立了简化状态下废火药粉碎过程的爆炸热平衡方程,并由该方程对影响爆炸发生的两个关键因素进行了讨论,证明了水中粉碎废火药的安全性。文中还导出了废火药粉碎过程水用量的经验估算式。     

StimGun复合射孔技术的应用

随着油井勘探开发的深入,低孔、低渗、致密岩性的非常规油气层在油气储量中占较大的比例,由于其储层性质差,勘探开发难度大,采用常规射孔很难取得理想的效果.StimGun复合射孔技术是在射孔枪起爆后,推进剂燃烧产生高能气体,高能气体进入射孔孔道并在射孔孔眼周围形成多径向裂缝,从而沟通了天然裂缝,改善了油气流动通道,提高渗流能力.介绍了该技术的工作原理和技术优势,并通过现场试验、总结和完善,形成了一套满足于不同地质条件的、集安全施工设计和作业效果评价为一体的stimgun复合射孔技术.该技术成功应用于四川LG区块的射孔作业中,能有效的控制裂缝高度,达到清楚地层污染而又不出水的效果,对地透气性地层具有较好的改造作用,取得较好的作业效果.