爆燃?jí)毫鸭夹g(shù)介紹

爆燃?jí)毫鸭夹g(shù)介紹目錄TOC\o"1-1"\h\z\u1、爆燃?jí)毫鸭夹g(shù)研究及應(yīng)用現(xiàn)狀 22、爆燃?jí)毫言霎a(chǎn)機(jī)理 73、產(chǎn)品規(guī)格及技術(shù)參數(shù) 114、爆燃?jí)毫言O(shè)計(jì) 125、爆燃?jí)毫咽┕ぷ鳂I(yè)程序（以LF13-1油田6井為例） 186、爆燃?jí)毫崖?lián)作技術(shù) 217、爆燃?jí)毫褱y(cè)試 228、海上爆燃?jí)毫阉峄?lián)作技術(shù) 251、爆燃?jí)毫鸭夹g(shù)研究及應(yīng)用現(xiàn)狀爆燃?jí)毫鸭夹g(shù)也稱為氣動(dòng)力造縫、氣動(dòng)力脈沖壓裂、熱化學(xué)處理、推進(jìn)劑壓裂等。它是利用火藥或火箭推進(jìn)劑快速燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體，使油氣水井增產(chǎn)增注的新技術(shù)。它形成的縫長(zhǎng)可達(dá)到5~8m，并順著射孔孔眼隨機(jī)形成3~8條裂縫。它起源于19世紀(jì)60年代，向水井中開(kāi)槍產(chǎn)生振動(dòng)可以增加水量，但由于炸藥的燃燒速度過(guò)快(以km/s計(jì))，破壞井身結(jié)構(gòu)，巖石破碎帶半徑不大，且會(huì)在破碎帶之外，形成壓實(shí)帶，增產(chǎn)效果不顯著，所以逐漸被淘汰。在當(dāng)代，把推進(jìn)劑用于油氣井增加產(chǎn)量，美國(guó)約起源于20世紀(jì)70年代，這一時(shí)期主要是在研究巖石力學(xué)，提出氣驅(qū)裂縫是巖石力學(xué)的重要基礎(chǔ)。進(jìn)入20世紀(jì)80年代，美國(guó)開(kāi)展把推進(jìn)劑用于在壓裂油氣井進(jìn)行增產(chǎn)的研究，還對(duì)各種推進(jìn)劑的壓裂性能進(jìn)行了研究，在前蘇聯(lián)把這項(xiàng)技術(shù)稱為熱氣化學(xué)處理，在美國(guó)也叫做脈沖壓裂、多裂縫壓裂。表1-1是1980年美國(guó)人Schmidt在內(nèi)華達(dá)核試驗(yàn)基地坑道內(nèi)針對(duì)水平套管井所做的試驗(yàn)結(jié)果。試驗(yàn)結(jié)果和理論計(jì)算都證明，裂縫的條數(shù)取決于井筒內(nèi)的升壓速率。爆燃?jí)毫言谟蛯又性斐傻氖嵌鄺l徑向縫。表1-1壓力特性與裂縫性質(zhì)實(shí)驗(yàn)名稱峰壓(MPa)升壓速率(MPa/ms)脈沖時(shí)間(ms)裂縫性質(zhì)GF1130.6900GF2951409GF3>～200>10,000～1我國(guó)在此方面的研究與應(yīng)用工作稍晚于美國(guó)，自1985年西安石油學(xué)院與西安近代化學(xué)所在國(guó)內(nèi)開(kāi)展爆燃?jí)毫训难芯颗c推廣以來(lái)，最初將之統(tǒng)稱為爆燃?jí)毫鸭夹g(shù)，國(guó)內(nèi)爆燃?jí)毫鸭夹g(shù)經(jīng)過(guò)近三十年的研究與推廣，已經(jīng)發(fā)展為一項(xiàng)基本成熟的、在各油田應(yīng)用中取得了良好經(jīng)濟(jì)效益的、正在向綜合性壓裂發(fā)展的油氣層改造增產(chǎn)新技術(shù)。爆燃?jí)毫岩呀?jīng)發(fā)展有有殼彈，無(wú)殼彈，液體藥，可控脈沖等新技術(shù)，其中無(wú)殼彈爆燃?jí)毫鸭夹g(shù)在全國(guó)各油田均得到了推廣應(yīng)用。近年爆燃與射孔，水力壓裂，酸化等聯(lián)作技術(shù)，在各個(gè)油田都得到了較普遍的推廣。在火藥應(yīng)用方面，也由最初的炸藥發(fā)展為單基藥（主要成分為硝化纖維素、安定劑、緩燃劑）、雙基藥（硝化纖維素、硝化甘油、安定劑、增塑劑）、三基藥（基礎(chǔ)上在加入固體含能材料，如黑索金），這些火藥在成分上也添加了部分炸藥成分，并且存在燃速、火藥力和溫度等方面受限范圍，近十年來(lái)，由于我國(guó)航天技術(shù)的發(fā)展，需要尋求一種更大爆燃?xì)怏w推力、更耐高溫的高能燃料，復(fù)合推進(jìn)劑因此孕育而生，隨后在國(guó)內(nèi)開(kāi)始采用復(fù)合推進(jìn)劑進(jìn)行爆燃?jí)毫?，在名稱稱謂上也多稱之為“爆燃?jí)毫选保鼘儆诒級(jí)毫训囊粋€(gè)分支，在爆燃?jí)毫殉Ｒ?guī)復(fù)合推進(jìn)劑基礎(chǔ)上，還發(fā)展了多脈沖復(fù)合推進(jìn)劑，可通過(guò)火藥控制，達(dá)到多次起爆效果，單次起爆火藥用量更少，具有更安全、效果更佳的特點(diǎn)。此外總裝藥量大，但是多脈沖中每個(gè)脈沖藥量少，對(duì)套管損傷更??；對(duì)儲(chǔ)層產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)次數(shù)增加，可以沖刷射孔壓實(shí)污染物。在使用上可放置于射孔槍外部，與射孔進(jìn)行聯(lián)作，稱之為袖套式射孔技術(shù)，克服了常規(guī)外套式復(fù)合射孔，用量少、容易炸槍等缺點(diǎn)。在未來(lái)，該項(xiàng)技術(shù)還在不斷的發(fā)展創(chuàng)新，從火藥來(lái)說(shuō)，火藥量越來(lái)越多，燃燒速度越來(lái)越慢；從應(yīng)用范圍來(lái)說(shuō)，從直井發(fā)展為水平井，從油井到注水井，再到氣井，目前也在淺層氣井中應(yīng)用；此外也和其它技術(shù)不斷復(fù)合，例如與水力壓裂技術(shù)復(fù)合、與酸化技術(shù)復(fù)合、與射孔技術(shù)復(fù)合；此外從井筒也逐漸擴(kuò)展到地層中，發(fā)展為爆燃?jí)毫训牧硪粋€(gè)分支“層內(nèi)爆炸”技術(shù)。（1）爆燃?jí)毫鸭夹g(shù)普遍應(yīng)用效果情況爆燃?jí)毫哑鸪鯌?yīng)用于美國(guó)、俄羅斯和中國(guó)，現(xiàn)在應(yīng)用的地域逐步擴(kuò)大，以俄羅斯為中心，擴(kuò)大到土庫(kù)曼、越南、烏克蘭、烏茲別克斯坦、哈薩克斯等；以美國(guó)為中心，擴(kuò)大到加拿大、委內(nèi)瑞拉，爆燃?jí)毫鸭夹g(shù)在國(guó)內(nèi)大慶、長(zhǎng)慶、勝利、遼河、大港、吉林、中原、青海、吐哈、塔里木、塔河、新疆、江蘇、普光、南海東部等油田上萬(wàn)口井中進(jìn)行了應(yīng)用。例如近三年，該技術(shù)已在長(zhǎng)慶油田、延長(zhǎng)油田、吉林油田服務(wù)1000余井次，取得了明顯的效果，應(yīng)用有效率達(dá)到80%。部分井應(yīng)用情況如表1-2所示。表1-2扶余采油廠老油井施工效果序號(hào)井號(hào)/或區(qū)塊標(biāo)定產(chǎn)量核實(shí)累積有效增油日產(chǎn)液核實(shí)日產(chǎn)油噸噸噸1東11-8.23.810.1757.82西39-272.470.0424.83東26-177.630.785.24中31.28.240.8332.05中48.29.711.0032.86中120.22.670.11136.67中6-10.41.760.16118.88東29-9.23.040.1118.79東12-302.290.164.310中10-8.15.890.3812.211西33-23.42.270.42150.512西3-14.46.850.5094.613東15-23.21.740.0422.014西24-01.44.050.3022.415東20-041.900.7821.616東16-182.310.4029.417中89.33.870.1310.818東40-18.21.550.0525.419西21-255.550.7481.820東+74-9.42.810.14241.221西9-01.23.450.3274.322東11-6.25.770.2811.223西檢146.080.37128.524西23-6.213.120.1961.325西31-25.22.700.5610.726東+8-5.12.510.3052.227東4-25.42.580.2329.128扶平271.150.63134.929扶平782.381.00123.5目前，爆燃?jí)毫鸭夹g(shù)在中國(guó)海上油田已成功應(yīng)用兩井次，2014年5月12日，在南海東部LF13-1油田26H井進(jìn)行首次爆燃?jí)毫炎鳂I(yè)；2015年4月28日-29日，LF13-1油田6井再次進(jìn)行爆燃?jí)毫炎鳂I(yè)。這兩口井作業(yè)情況，如表1-3所示。特別是LF13-1油田6井，作業(yè)后，產(chǎn)油量為原產(chǎn)油量約3倍，含水保持不變，作為低滲油井一躍成為陸豐油田產(chǎn)量最高的生產(chǎn)井。表1-3爆燃?jí)毫阉峄夹g(shù)在南海東部油田應(yīng)用情況（截至15年6月底）序號(hào)井號(hào)孔隙度-%滲透率-md垂深-m距離底水距離-m爆燃前產(chǎn)油量-bpd爆燃后產(chǎn)油量-bpd已累計(jì)油量-萬(wàn)方1LF13-1-26H7.4-13.98-36.7250030670.1582LF13-1-613.5-17.15.9-185.825001.941011150.656（2）近水儲(chǔ)層改造爆燃?jí)毫褢?yīng)用情況例如，長(zhǎng)慶底水油層油藏具有邊底水活躍，天然能量充足，且以彈性水驅(qū)為主的特點(diǎn)，之前采取的措施手段有：深穿透負(fù)壓射孔、擠活性水解堵、小型水力壓裂和酸化等，這些工藝雖然在一定程度上解決了底水油藏的投產(chǎn)和增產(chǎn)問(wèn)題，但存在一定的局限性，2000年5月，對(duì)吳起油田20口底水油帽油層油井進(jìn)行爆燃?jí)毫言囼?yàn)，施工成功率100%，并在勝利山、寨子河、鐵邊城、長(zhǎng)官?gòu)R等油區(qū)推廣，截止2008年底累計(jì)施工1238井次，措施增油占總?cè)债a(chǎn)量的52.4%，工藝成功率95%，2009年在長(zhǎng)慶油田的Y8，長(zhǎng)3，長(zhǎng)2，長(zhǎng)9層底水油藏（油藏埋深1700-2900m，儲(chǔ)層上部為油藏，中間為油水層，底部位水層，僅有少部分在油層底部有0.5m左右的粉、細(xì)砂巖或低滲致密砂巖，對(duì)水力壓裂無(wú)法形成有效的遮擋），共實(shí)施爆燃32井次，其中探井12井次，生產(chǎn)井20井次，最高產(chǎn)液53.29方/日，最高產(chǎn)油量14.3方/日，控制底水有效率81.25%，見(jiàn)效率93.75%?？刂频姿胧┣闆r如表1-4所示，爆燃?jí)毫言陔]東地區(qū)的底水油藏進(jìn)行了14口井的應(yīng)用試驗(yàn)，除過(guò)一口擴(kuò)邊井（城47-8井）和兩口井的產(chǎn)層為含油水層以外，其余11口井，爆燃?jí)毫哑骄囉腿债a(chǎn)油22.07t/d，產(chǎn)水0m3/d；試采平均日產(chǎn)液15.44m3/d，日產(chǎn)油11.84t/d，含水11.3，有效率達(dá)78.6%，與臨井對(duì)比，爆燃?jí)毫迅脑炀脑嚥僧a(chǎn)量較負(fù)壓射孔投產(chǎn)井平均日增原油4.05t，提高38.1%。在油層條件相近條件下，梁18井經(jīng)爆燃?jí)毫押笕债a(chǎn)油13.2t，較水力壓裂的梁19井日產(chǎn)油提高2.35t，含水低9.8%。同時(shí)爆燃?jí)毫褜?duì)底水油藏的薄層改造效果也是明顯的。如元西7-2井，油水層2.8m，改造后初產(chǎn)油2.32t/d，含水35.7%，而其鄰井的元西7-3井和元西7-5井分別經(jīng)壓裂和負(fù)壓射孔投產(chǎn)、試油、試采產(chǎn)油量均為零，含水100%。表1-4隴東地區(qū)的底水油藏爆燃?jí)毫咽┕で闆r試驗(yàn)井區(qū)井號(hào)產(chǎn)油層位層厚m平均滲透率×10-3um2試采初產(chǎn)油層/油水層日產(chǎn)液量m3/d日產(chǎn)油量m3/d含水%華78井區(qū)華77-7Y911.7131.638.1031.470.8華79-2Y85.6/3.247.644.937.50華78-10Y108.923.335.9630.40.2元城中區(qū)元9-101Y107.0/8.3100.05.094.181.8元9-131Y105.9/16.072.97.966.641.3元城西區(qū)元西4-1Y109.3/3.732.717.2614.500元西7-2Y100/2.811.564.342.3235.7元城東區(qū)元東8-8Y107.048.810.973.5212.3元東7-8Y109.8/16.042.88.557.260.4西慶77井區(qū)張14-13Y105.6229.24.633.704.9華152井區(qū)剖2-8Y4+56.3892.217.1012.967.9南梁油田梁18Y185.0/6.078.99.97.981.4（3）深井中爆燃?jí)毫褢?yīng)用情況如表1-5所示，爆燃?jí)毫鸭夹g(shù)曾在500~6000m井深中應(yīng)用，例如塔里木的QL-101井，實(shí)施層位5669.5~5672.5m，5.5″套管5141.25-5727.71m，實(shí)測(cè)地層壓力系數(shù)為0.94，射孔時(shí)的壓井液為清水，比重為1.02g/cm3。該井油層上下均有水層，油層上部水層離油層頂部只有2.5m，底部水層離油層底部只有17.5m。進(jìn)行爆燃?jí)毫阎?，該井曾進(jìn)行過(guò)兩次射孔。第一次，采用102槍射孔再配合酸化，作業(yè)后日產(chǎn)油為0.27m3/d，措施作業(yè)后，主要出水；第二次，對(duì)出水層進(jìn)行封堵后，采用102槍進(jìn)行超深穿透補(bǔ)孔，作業(yè)后日產(chǎn)油0.5m3/d。進(jìn)行爆燃?jí)毫炎鳂I(yè)時(shí)，同時(shí)采用86槍再進(jìn)行補(bǔ)孔，作業(yè)后日產(chǎn)油5.89m3/d，不含水，措施作業(yè)顯著，產(chǎn)油效果是前兩次作業(yè)的12~22倍。該井實(shí)施滿足深井、近水兩方面的條件。表1-5國(guó)內(nèi)部分深井爆燃?jí)毫褜?shí)施情況油田名稱井號(hào)井類型儲(chǔ)層段-m有效厚度-m作業(yè)前液量-t作業(yè)后液量-t華北肅寧油田寧50-43X注水井3485-3574.416.62.4528西北油田AT9-12X井油井4271.0-4276.05022.7新疆塔河油田TK602井油井5540-5548817.523新疆塔里木油田QL-101井油井5669.5～5672.530.55.89（4）氣井中爆燃?jí)毫褢?yīng)用情況國(guó)內(nèi)爆燃?jí)毫言跉饩袘?yīng)用井例較少，曾在吉林油田2000m左右氣井、中原油田3000-3300m氣井，川南油田1500~3800m中應(yīng)用，部分井應(yīng)用情況，如表1-6所示。表1-6國(guó)內(nèi)部分氣井爆燃?jí)毫褜?shí)施情況序號(hào)油田井號(hào)井段井別施工日期火藥用量/kg爆燃前產(chǎn)量/m3/d爆燃后產(chǎn)量/m3/d1川南合303827-38313139-3289氣井1995-1050無(wú)顯示10002川南合253217-32203234-3238氣井1996-1270無(wú)顯示120003川西南威922964-3010氣井1997-9100無(wú)產(chǎn)量90004川西南威1112483-2900氣井1995-160120020005川西南清1井3239-33123238-3296氣井1997-24860170122116川西南威22842-2980氣井1996-894.6無(wú)氣30002、爆燃?jí)毫言霎a(chǎn)機(jī)理（1）增產(chǎn)機(jī)理爆燃?jí)毫裵-t曲線圖爆燃?jí)毫咽遣捎锰刂苹鹚幵诰仓腥紵a(chǎn)生的動(dòng)態(tài)高壓氣體對(duì)地層進(jìn)行壓裂，動(dòng)態(tài)壓力的形成過(guò)程依靠特殊設(shè)計(jì)的點(diǎn)火方式、裝藥結(jié)構(gòu)和火藥的增面燃燒機(jī)理，在井筒中形成的壓力相比水力壓裂具有壓力上升速度快、壓力峰值高的特點(diǎn)，該壓力作用于地層會(huì)在井筒附近地層形成不受第應(yīng)力影響的輻射狀多條主裂縫，并穿透近井堵塞污染與原始地層溝通，形成沿井筒周向的多裂縫油流通道，解除堵塞污染，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)的目的。爆燃?jí)毫裵-t曲線圖（2）爆燃?jí)毫讶紵砑芭c爆炸區(qū)別爆燃?jí)毫咽抢没鹚幓蚧鸺七M(jìn)劑在儲(chǔ)層部位燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體壓出多條徑向裂縫以取得增產(chǎn)、增注的方法。在表述燃燒過(guò)程，首先闡述一下燃燒和爆炸兩者的概念。燃燒：可燃物（燃燒劑）與助燃物（氧化劑）發(fā)生的劇烈的一種發(fā)光、發(fā)熱的氧化反應(yīng)。爆炸：某一物質(zhì)系統(tǒng)在有限空間和極短時(shí)間內(nèi)，迅速釋放大量能量或能量急劇轉(zhuǎn)化的物理、化學(xué)過(guò)程。物理爆炸、核爆炸、化學(xué)爆炸。爆燃?jí)毫咽腔鹚幍娜紵?，是平緩的壓力脈沖波，燃燒時(shí)間是幾百毫秒級(jí)，燃燒速度受環(huán)境溫度、壓力影響。而常規(guī)的爆炸是尖脈沖波，作用時(shí)間是毫秒級(jí)甚至更快，且作用速度與環(huán)境無(wú)關(guān)。例如常規(guī)的射孔彈，如RDX-黑索金；HMX-奧克托金；HNS-六硝基二苯基乙烯；TACOT-塔柯特；HNDS-六硝基二苯砜都是爆炸機(jī)理。而爆燃?jí)毫阉捎玫幕鹚?，如下：?jiǎn)位?硝化纖維素、安定劑、緩燃劑；雙基藥-硝化纖維素、硝化甘油、安定劑、增塑劑；三基藥-基礎(chǔ)上在加入固體含能材料，如黑索金；復(fù)合推進(jìn)劑-高分子粘合劑、固體粉末氧化劑（高氯酸鹽、硝酸鹽）、粉末金屬燃料、聚硫橡膠、聚胺酯等。則是爆燃原理。（3）爆燃?jí)毫阎饕饔弥饕C(jī)械作用、水力振蕩、高溫?zé)岷突瘜W(xué)作用四項(xiàng)。①機(jī)械作用（造縫）：裂縫不都是垂直于最小主應(yīng)力方向，裂縫面上切應(yīng)力不為0，裂縫兩側(cè)產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，再加上巖石剝落顆粒的支撐，一旦裂開(kāi)就會(huì)不會(huì)完全閉合。壓力超過(guò)一定限度后，巖石會(huì)產(chǎn)生塑性變形、壓力下降后仍有線性裂縫；②水力振蕩：通過(guò)起壓、降壓過(guò)程，可以沖刷射孔對(duì)地層造成的壓實(shí)堵塞；③高溫?zé)幔罕級(jí)毫芽僧a(chǎn)生大量高溫?zé)?，從而?duì)原油產(chǎn)生降粘解堵作用；④化學(xué)作用：燃燒產(chǎn)物（CO2，N2，HCl）在高壓下溶于原油，降低粘度和表面張力。（4）與爆炸壓裂、水力壓裂對(duì)比首先，它不會(huì)像爆炸壓裂那樣，產(chǎn)生瞬時(shí)的峰值高壓力，易造成地層損害，它作用時(shí)間更長(zhǎng)，在大于地層破裂壓力下還會(huì)穩(wěn)定持續(xù)幾毫秒或幾百毫秒。其次，它也不同于水力壓裂，不受地應(yīng)力控制，也不需要大量壓裂液、支撐劑，以及壓裂設(shè)備，大大降低作業(yè)成本，施工設(shè)備主要為點(diǎn)火裝置、壓裂管柱和壓裂槍（或電纜）、復(fù)合推進(jìn)劑，施工也極為簡(jiǎn)單，對(duì)于海上油田它的應(yīng)用范圍更廣，對(duì)于邊底水活躍、厚度薄的一些低滲儲(chǔ)層，它“橫向造縫”的特點(diǎn)，使它基本不會(huì)溝通邊底水、也不會(huì)擔(dān)心縫高過(guò)長(zhǎng)。（5）技術(shù)特點(diǎn)①壓裂裂縫不受地應(yīng)力的影響，產(chǎn)生的輻射狀裂縫局限在油井堵塞污染帶和附近原始地層局部區(qū)域內(nèi)。不會(huì)發(fā)生與其它水層和油層的串層事故。②形成的輻射狀裂縫，不改變油井的滲流狀態(tài)，如果壓裂效果不佳，不影響其它增產(chǎn)措施的補(bǔ)充實(shí)施。③爆燃?jí)毫咽轻槍?duì)油井產(chǎn)能下降的原因（近井帶堵塞污染）而提出的一種解決方法，目的是解決近井帶的堵塞污染問(wèn)題，疏通油流通道，恢復(fù)產(chǎn)能，如果效果不佳或再次堵塞，可以重復(fù)進(jìn)行。也不會(huì)影響可能采取的水力壓裂措施的進(jìn)一步改造。④隨著油田開(kāi)發(fā)地質(zhì)情況的日趨復(fù)雜，一些薄油層，特別是大量的低水油帽和邊水的油氣層相繼開(kāi)發(fā)。爆燃?jí)毫阉尫诺哪芰亢托纬傻妮椛錉盍芽p局限在作業(yè)層段的油井和地層局部范圍內(nèi)，不會(huì)發(fā)生水串和油層串的現(xiàn)象。⑤對(duì)于水敏或酸敏地層，采用水力壓裂可能會(huì)造成地層的污染傷害，堵塞加劇，產(chǎn)能下降。而爆燃?jí)毫褜?duì)于水敏或酸敏地層具有很好試用性。（6）技術(shù)適應(yīng)性①用于低滲透、特低滲透碳酸巖、砂巖油氣層的解堵壓裂、增產(chǎn)改造。②水敏、酸敏油氣層的改造，不會(huì)對(duì)地層產(chǎn)生第二次污染。③作為探井的儲(chǔ)層評(píng)價(jià)。地層具有一定的初產(chǎn)能力，但鉆井及完井等過(guò)程造成的地層污染，使用爆燃?jí)毫芽汕宄廴?，獲得試采評(píng)價(jià)結(jié)果。④生產(chǎn)井的解堵處理。特別是經(jīng)過(guò)酸化、壓裂過(guò)的生產(chǎn)井在作業(yè)或者生產(chǎn)中被堵塞污染，只要地層有足夠的能量，爆燃?jí)毫呀舛戮哂休^好的效果。⑤天然裂縫較為發(fā)育的油氣層改造。通過(guò)爆燃?jí)毫旬a(chǎn)生的徑向多縫體系，與天然裂縫溝通，獲得較好的增產(chǎn)效果。（7）技術(shù)適應(yīng)范圍壓裂裝置裝藥類型：復(fù)合推進(jìn)劑適用井深：1000~6000m產(chǎn)生最大縫長(zhǎng)：約15m壓裂裝置直徑：Ф95mm、Ф85mm，Ф78mm，Ф67mm，Ф51mm（可調(diào)）裝藥量：3—10kg/m工作壓力：60～90MPa 有效作功時(shí)間：500～1000ms耐溫：175℃施工方式：油管輸送，電纜輸送引爆方式：電纜引爆，油管加壓引爆（8）技術(shù)適應(yīng)的油藏條件爆燃?jí)毫延捎诩虞d速率較高，從而決定了其適用的巖層是脆性地層，對(duì)于塑性地層則不適用，而對(duì)泥巖地層，反而可能產(chǎn)生“壓實(shí)效應(yīng)”，具體參數(shù)如下：孔隙度%3～25滲透率μm2＜0.05泥質(zhì)含量%不高于25地層壓力不低于原始地層壓力60%孔密孔/m大于13孔/m距水層距離m不低于3m固井狀況射孔段及其以上50m水泥膠結(jié)良好3、產(chǎn)品規(guī)格及技術(shù)參數(shù)目前爆燃?jí)毫旬a(chǎn)品包括套管井爆燃?jí)毫选⑦^(guò)油管爆燃?jí)毫鸭八骄級(jí)毫训热N產(chǎn)品系列。爆燃?jí)毫旬a(chǎn)品系列產(chǎn)品規(guī)格與技術(shù)參數(shù)產(chǎn)品特點(diǎn)和適應(yīng)性套管井爆燃?jí)毫淹鈴剑骇?5mm、Ф85mm，Ф78mm，Ф67mm火藥裝藥量：10kg/m、8kg/m、7kg/m、5kg/m峰值壓力：60～90MPa有效作功時(shí)間：200～1000ms施工方式：油管傳輸、電纜傳輸火藥直徑大，裝藥量大，壓力峰值高，有效作用時(shí)間長(zhǎng)。適用于污染嚴(yán)重地層破裂壓力較高的井。過(guò)油管爆燃?jí)毫淹鈴剑?1mm可通過(guò)油管最小內(nèi)徑：φ61mm火藥裝藥量：2.5㎏/m峰值壓力：Pmax≤80ΜPa有效壓力作用時(shí)間：100～400ms施工方式：電纜傳輸火藥直徑小，裝藥量較小。適用于已經(jīng)下放了生產(chǎn)管住并需要改造的井。水平井爆燃?jí)毫淹鈴剑骇?3mm，Ф89mm，Ф102mm火藥裝藥量：1.5kg/m，3kg/m，7kg/m峰值壓力：60～90MPa有效作功時(shí)間：500～2000ms施工方式：油管傳輸有槍身壓裂產(chǎn)品，適用于油管傳輸大斜度井或水平井油管傳輸爆燃?jí)毫旬a(chǎn)品結(jié)構(gòu)油管傳輸爆燃?jí)毫旬a(chǎn)品結(jié)構(gòu)電纜傳輸爆燃?jí)毫旬a(chǎn)品結(jié)構(gòu)電纜傳輸爆燃?jí)毫旬a(chǎn)品結(jié)構(gòu)4、爆燃?jí)毫言O(shè)計(jì)（1）設(shè)計(jì)原則爆燃?jí)毫咽强炕鹚幓蚧鸺七M(jìn)劑的燃燒來(lái)壓裂油氣層的,如果控制失當(dāng),就會(huì)破壞油井,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,這一現(xiàn)象在國(guó)內(nèi)外都有發(fā)生。盡管爆燃?jí)毫延兴姆N作用機(jī)理(機(jī)械作用、熱作用、化學(xué)作用、水力作用)但由于其它三種作用(熱作用、化學(xué)作用、水力作用)缺乏足夠的定量研究結(jié)果，因此爆燃?jí)毫言O(shè)計(jì)是以機(jī)械造縫作用為基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)總體原則有以下四個(gè)方面：①產(chǎn)生徑向多裂縫體系；徑向多裂縫體系是爆燃?jí)毫炎饔眯Ч闹匾卣?，它增加了溝通地層天然裂縫的機(jī)會(huì)，又是產(chǎn)生裂縫面之間的剪切錯(cuò)動(dòng)使之保持不閉合的必要條件。研究證明在不存在天然裂縫的條件下，裂縫總長(zhǎng)度一定，裂縫條數(shù)越多，增產(chǎn)倍數(shù)越低。因此，在爆燃?jí)毫言O(shè)計(jì)中應(yīng)該使載荷脈沖控制在產(chǎn)生3～8條徑向多裂縫，以保證裂縫對(duì)地層有較深的穿透，溝通地層天然裂縫。②不破壞油氣井；爆燃?jí)毫训膶?shí)施必須以保證油氣井不受破壞為前提。③盡可能加大用藥規(guī)模；由于在施工成本中，消耗材料（火藥）的費(fèi)用只占據(jù)較小的一部分，且藥量小，作用能量小，導(dǎo)致作用影響范圍受限。爆燃?jí)毫岩?guī)模設(shè)計(jì)的原則是在不破壞油氣井前提下盡可能地加大用藥量。（2）脈沖壓力過(guò)程設(shè)計(jì)在爆燃?jí)毫衙}沖壓力過(guò)程中，有三個(gè)重要的參數(shù)：壓力增長(zhǎng)速率、壓力峰值和壓力持續(xù)時(shí)間，這三個(gè)參數(shù)各有其不同的作用。①壓力上升時(shí)間（達(dá)到破裂壓力的時(shí)間）由于目前國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有裂縫條數(shù)與施工參數(shù)、地質(zhì)條件、巖石性質(zhì)間公認(rèn)的關(guān)系式。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，爆燃?jí)毫旬a(chǎn)生的徑向裂縫有3-8條。需要壓力增長(zhǎng)速率在103～105MPa/s的范圍內(nèi)。誠(chéng)然，較為理想的是獲得壓力增長(zhǎng)速率與裂縫數(shù)目之間的定量關(guān)系。遺憾的是裂縫數(shù)目除決定于壓力增長(zhǎng)速率外，與地層機(jī)械性能、地應(yīng)力分布、射孔狀況以及巖層的非均質(zhì)性因素有著密切的關(guān)系，這種裂縫數(shù)目與壓力增長(zhǎng)速率單一而準(zhǔn)確的對(duì)應(yīng)關(guān)系的獲得是難以實(shí)現(xiàn)的。但是無(wú)論如何，只要將壓力增長(zhǎng)速率控制在上述的范圍內(nèi)，徑向多裂縫的客觀性是不容置疑的。從實(shí)用的角度而言，以井內(nèi)壓力達(dá)到破裂壓力的時(shí)間來(lái)表示壓力上升速率更為直觀些。由于裂縫數(shù)目與射孔相位角分布形成的弱線有很大關(guān)系，應(yīng)根據(jù)射孔相位角將以上壓力上升時(shí)間的范圍進(jìn)一步細(xì)分。對(duì)于采用180°相位角對(duì)射（如無(wú)槍身射孔）且未補(bǔ)孔的情形，由于射孔只提供了兩個(gè)弱線方向。要在其它的方向上形成新的裂縫，就需壓力上升時(shí)間更短一些。在這種條件下，壓力上升時(shí)間一般應(yīng)控制在0.5～5ms的范圍內(nèi)。而對(duì)于其它相位角（如60°,90°,120°）射孔或補(bǔ)過(guò)孔的油氣層，由于射孔弱線較多，壓力上升時(shí)間可以更長(zhǎng)一些，這樣有利于控制。這種情形下壓力上升時(shí)間的范圍一般確定在5～20ms。②峰值壓力對(duì)壓力峰值的要求是壓力峰值要高于地層的破裂壓力而低于地層的屈服權(quán)限和套管的承壓極限。套管在油氣井條件下的承壓極限不但與套管的鋼級(jí)、規(guī)格、射孔狀況和地應(yīng)力有關(guān)系，而且在一定程度上受壓力增長(zhǎng)速率的影響。由于影響因素較多，不可能獲得較為簡(jiǎn)單而統(tǒng)一的數(shù)值。美國(guó)Sandia國(guó)家試驗(yàn)室曾在深7.6～12.2m淺層做過(guò)套管強(qiáng)度試驗(yàn)，數(shù)據(jù)頗為分散，破裂峰值壓力在70～280MPa之間。然而在有些試驗(yàn)中雖然峰值壓力也在上述范圍內(nèi)，套管卻沒(méi)有破壞。理論分析計(jì)算多是不計(jì)射孔對(duì)套管強(qiáng)度影響的條件下做出的，套管的承壓極限一般在200MPa以上。由于套管強(qiáng)度在地層條件下與圍巖應(yīng)力的大小有最直接的關(guān)系，而圍巖應(yīng)力在現(xiàn)場(chǎng)通常又缺乏數(shù)據(jù)，在設(shè)計(jì)中以同樣與深度有關(guān)系的地層壓力來(lái)考慮圍巖應(yīng)力對(duì)峰值壓力的影響，其處理方法是控制峰值壓力與地層壓力的差值，具體范圍如下：(4-1)在一般條件下，（4-1）式的結(jié)果是偏于安全和保守的，如果套管的級(jí)別低于N80,壁厚又較小，則上述的極限壓差應(yīng)控制得更小一些。③壓力持續(xù)時(shí)間從增產(chǎn)效果的角度講，壓力過(guò)程持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)越好，壓力過(guò)程越長(zhǎng)，產(chǎn)生徑向裂縫也越長(zhǎng)。目前有殼彈的壓力持續(xù)時(shí)間在100～200ms之間,無(wú)殼彈的壓力持續(xù)時(shí)間則為200～400ms(經(jīng)特殊設(shè)計(jì),燃燒時(shí)間可達(dá)1s以上)，液體藥壓力持續(xù)時(shí)間為5～50s。④脈沖壓裂通過(guò)不同燃速藥柱的組合，使壓力發(fā)生器在不同的時(shí)刻產(chǎn)生不同的增壓速率，使整個(gè)地層巖石受到一個(gè)變化的加載速率，增強(qiáng)裂縫的延伸效果。同時(shí)可使上升的液柱也受到一個(gè)交變振蕩力，增強(qiáng)其水力振蕩效果。（3）爆燃?jí)毫言O(shè)計(jì)爆燃?jí)毫言O(shè)計(jì)的根本任務(wù)是在不破壞套管的情況下，盡量提高裝藥量壓出長(zhǎng)裂縫、克服污染、提高產(chǎn)量。①基本理論壓裂彈在井內(nèi)的工作過(guò)程可用含有火藥燃燒規(guī)律方程、考慮了壓縮性和水力阻力的井內(nèi)流體運(yùn)動(dòng)方程、孔眼節(jié)流方程、驅(qū)替液體進(jìn)入地層和火藥氣流入隨之形成并延伸的裂縫的方程等組成的微分方程組來(lái)模擬。模擬火藥彈的工作過(guò)程可獲得不同地質(zhì)不同藥量所壓出的裂縫長(zhǎng)度和寬度隨時(shí)間變化的規(guī)律。在初始條件的限制條件下,從該方程組的解可以求出井內(nèi)壓力隨時(shí)間的變化規(guī)律以及擠入垂直縫的流體的體積。求解燃燒產(chǎn)物的壓力、套管外流體的壓力、上部氣液界面通過(guò)的距離、上部氣液界面的運(yùn)動(dòng)速度、火藥彈燃燒部分的相對(duì)量、裂縫的長(zhǎng)度、裂縫的寬度、流入裂縫的流體的體積、下部氣液界面向下運(yùn)動(dòng)的距離、井內(nèi)溫度等十個(gè)參數(shù)隨時(shí)間的變化規(guī)律。根據(jù)不同的地質(zhì)條件和井筒條件以及上述計(jì)算方法就可進(jìn)行爆燃?jí)毫言O(shè)計(jì)。a）P-T過(guò)程設(shè)計(jì)p-t完整數(shù)學(xué)模型以微分方程的形式表達(dá)如下：式中：f—火藥力，即單位質(zhì)量的火藥完全燃燒所做的功，J/kg；P—爆燃室內(nèi)壓力，MPa；ρ—?dú)怏w密度，kg/m3；m—火藥燃燒部分質(zhì)量，kg；ψ—火藥燃燒部分相對(duì)質(zhì)量；S—井筒橫截面積，m2；v—井筒液面重心移動(dòng)速度，m/s；γ—火藥燃燒產(chǎn)物的多變指數(shù)；VT—裂縫內(nèi)液體體積，m3；Q—燃燒產(chǎn)物熱流量，J/s；VTg—裂縫內(nèi)氣體體積，m3；PTg—裂縫入口處壓力，m3；Vψ—火藥燃燒部分體積，m3；x—火藥彈以上氣液界面高度，m。我們可利用有限差分方法來(lái)求解上述微分方程組，以得到具有有限精度的數(shù)值解。為建立差分方程，首先將所研究時(shí)間范圍進(jìn)行離散化，將區(qū)間[0,]作有限的等分，取時(shí)間步長(zhǎng)，這里的差分格式我們用顯式差分格式(毆拉顯式公式)，可以得到對(duì)應(yīng)的差分方程，然后再用數(shù)值法求解微分方程組。由于求解過(guò)程較為繁瑣，我們利用計(jì)算機(jī)編程，即《爆燃?jí)毫言O(shè)計(jì)工程系統(tǒng)》軟件進(jìn)行求解，代入6井相關(guān)參數(shù)，可得到p-t曲線，如圖4-1所示，20公斤火藥，最大峰值壓力50.18MPa，可持續(xù)燃燒700ms。0圖4-16井P-T模擬曲線b）裂縫條數(shù)及幾何參數(shù)爆燃?jí)毫褳閯?dòng)態(tài)壓裂過(guò)程，可形成3~8條徑向垂直裂縫，但裂縫跟常規(guī)水力壓裂沿最小主應(yīng)力方向向井筒兩翼形成兩條裂縫有本質(zhì)區(qū)別。計(jì)算在t時(shí)刻裂縫尺寸(長(zhǎng)度/寬度)，則以微分方程組的形式表達(dá)如下：LW式中：L（t）—t時(shí)刻裂縫長(zhǎng)度，m；W（t）—t時(shí)刻裂縫寬度，m；E—地層巖石彈性模量，GPa；我們同樣采用軟件模擬方法，對(duì)6井進(jìn)行求解，如圖4-2所示，裂縫長(zhǎng)度1.1m，縫寬0.3mm。圖4-26井縫長(zhǎng)、縫寬計(jì)算曲線②壓裂效果預(yù)測(cè)根據(jù)徑向多裂縫穩(wěn)定滲流的產(chǎn)量公式(4-2)式中：q-具有多裂縫井的產(chǎn)量；k-滲透率；h-地層厚度；-井底壓力；—原油黏度；L—縫長(zhǎng)（由井壁至縫的尖端）n-裂縫條數(shù)。于是很容易得到壓后的增產(chǎn)倍數(shù)(4-3)目前國(guó)內(nèi)已開(kāi)發(fā)了成套的爆燃?jí)毫言O(shè)計(jì)與效果預(yù)測(cè)軟件。軟件界面如圖4-3所示。圖4-3爆燃?jí)毫言O(shè)計(jì)軟件界面5、爆燃?jí)毫咽┕ぷ鳂I(yè)程序（以LF13-1油田6井為例）爆燃?jí)毫哑?SGF127（7寸套管內(nèi)徑157.1mm）起爆方式：油管加壓開(kāi)孔延時(shí)起爆；輸送方式：TCP；爆燃?jí)毫焉疃榷ㄎ环绞剑恒@桿較深；系統(tǒng)總零長(zhǎng):準(zhǔn)確丈量短節(jié)以下鉆桿長(zhǎng)度，起爆器至校深短節(jié)下屆零長(zhǎng)；爆燃?jí)毫压苤M(jìn)入斜井段前下磁定位儀測(cè)量系統(tǒng)總零長(zhǎng)一次，防止下錯(cuò)鉆桿數(shù)。套管通道檢測(cè)，套管刮壁；爆燃?jí)毫褧r(shí)井下壓力狀態(tài)：鉆桿加壓延時(shí)一段起爆；層位射孔井段(m)措施方式傳輸方式裝藥量(Kg)中心位置(m)備注SL1-52565-2574m爆燃?jí)毫延凸軅鬏?02569.5（1）作業(yè)條件準(zhǔn)備①井場(chǎng)要有足夠的場(chǎng)地，供爆燃?jí)毫哑鳜F(xiàn)場(chǎng)組裝之用。②井場(chǎng)應(yīng)具備完善的消防設(shè)施，配備消防器材。③通井、刮削、洗井作業(yè)。同時(shí)探水泥面深度，以便校正鉆桿誤差。洗井時(shí)先用生產(chǎn)水洗井，再替換成比重1.05的加重海水，保證井內(nèi)無(wú)沉淀物。④測(cè)井作業(yè)，以確定固井質(zhì)量和套管壁厚等情況。⑤套管梯度壓力測(cè)試，根據(jù)測(cè)井結(jié)果確定試壓大小。并測(cè)試爆燃前地層吸收量。⑥為防止地面噴液，作業(yè)前井筒壓井液需要掏空20-100米，同時(shí)鉆臺(tái)提前準(zhǔn)備充足的高壓軟管。⑦爆壓傳輸用鉆桿在下井前應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)檢查，并保證鉆桿的密封良好，絲扣完好，聯(lián)接強(qiáng)度足夠，承壓25Mpa不泄漏；用鉆桿規(guī)對(duì)每一根鉆桿進(jìn)行通管檢查，保證鉆桿內(nèi)暢通，并進(jìn)行內(nèi)外清洗，保證鉆桿內(nèi)外清潔。⑧準(zhǔn)備以下設(shè)備及配件：泵一臺(tái)，40Mpa井口壓力表一只，定位短節(jié)3根及調(diào)整管柱深度的短鉆桿若干，備足加壓引爆用的壓力液。（2）現(xiàn)場(chǎng)施工程序①爆燃?jí)毫炎鳂I(yè)隊(duì)進(jìn)入井場(chǎng)后在指定位置停放設(shè)備，布置爆燃?jí)毫巡难b配場(chǎng)地，擺放安全標(biāo)志。②按照設(shè)計(jì)要求自下而上依次下入全套爆燃?jí)毫炎鳂I(yè)管柱，絲扣油要涂在公扣上。③起下管柱要用自封，嚴(yán)禁井下落物。④槍首起爆器上連數(shù)根鉆桿系統(tǒng)總零長(zhǎng)測(cè)量。⑤鉆桿管柱在下井前要精確丈量長(zhǎng)度，并做好記錄，計(jì)算總零長(zhǎng)。⑥爆燃?jí)毫严到y(tǒng)下井內(nèi)后每10-15柱灌液一次。爆燃?jí)毫压艽谙轮猎摼煨秉c(diǎn)處時(shí)，要嚴(yán)格控制下鉆速度。下鉆速度平穩(wěn)均勻，在直井段不大于300m/h，在造斜點(diǎn)以下不大于200m/h，起鉆時(shí)要求相同。防止有猛放、猛剎、墩井口等現(xiàn)象。⑦在爆燃?jí)毫严到y(tǒng)下到人工井底（井底由甲方提供）后，上提管柱至預(yù)定作業(yè)深度。⑧上提、下放井口管串，要調(diào)整爆壓管串必須要提前通知甲方監(jiān)督和爆壓工程師到井確認(rèn)后方可進(jìn)行調(diào)整。⑨連接起爆監(jiān)測(cè)設(shè)備。⑩井口全開(kāi)，注意井口不能坐卡瓦，采用雙吊環(huán)。泵在鉆桿內(nèi)加壓，加壓速度應(yīng)平穩(wěn)，設(shè)計(jì)起爆值為12.9917.04Mpa。密切關(guān)注泵壓力表的變化，壓力突降為開(kāi)孔起爆器起爆，等候延時(shí)起爆的同時(shí)在3分鐘內(nèi)打開(kāi)鉆桿與泥漿池之間的閥門，使得爆燃?jí)毫褧r(shí)鉆桿內(nèi)的液體流至泥漿池。?爆燃?jí)毫淹瓿珊?，立即將爆燃?jí)毫褬屘岢錾淇拙?，以免發(fā)生套變、沙埋卡槍。?觀察4小時(shí)，記錄油壓及套壓，如無(wú)異常，提出射孔管柱，提槍時(shí)，應(yīng)注意指重計(jì)變化。說(shuō)明：為確保爆燃?jí)毫严到y(tǒng)的可靠性和安全性，從爆燃?jí)毫严到y(tǒng)下井開(kāi)始至起爆壓裂所占有的時(shí)間應(yīng)控制在24小時(shí)內(nèi)。（3）施工要求①接到甲方下達(dá)的爆壓通知單后，爆壓工程師設(shè)計(jì)排炮圖并組織裝槍，爆壓操作人員必須穿戴防靜電工作服、工鞋、戴安全帽。②按甲方指令準(zhǔn)時(shí)將爆燃?jí)毫哑鞑倪\(yùn)到井場(chǎng)，并按危險(xiǎn)品安全規(guī)定在井場(chǎng)擺存放。③爆燃?jí)毫巡僮魅藛T須嚴(yán)格按我公司《HSE手冊(cè)》及《射孔操作規(guī)程》《安全規(guī)定》進(jìn)行操作，責(zé)任到人。④裝槍作業(yè)范圍30米內(nèi)劃為安全區(qū)，嚴(yán)禁吸煙、明火、電氣焊和敲擊作業(yè)。⑤爆壓后，要密切觀察井口壓力變化。⑥點(diǎn)火起爆時(shí)，所有人員遠(yuǎn)離井口。（4）作業(yè)安全①人身安全作業(yè)期間必須佩戴安全帽、穿工服、工鞋及其它勞動(dòng)保護(hù)用品。操作TCP器材時(shí)注意防震、防砸。試壓、加壓起爆期間，人員遠(yuǎn)離井口、高壓管線。②危險(xiǎn)品使用安全爆壓時(shí)，作業(yè)區(qū)范圍內(nèi)無(wú)線電通訊設(shè)備必須保持關(guān)閉狀態(tài)，高頻設(shè)備一定要停止發(fā)射。在危險(xiǎn)品的操作區(qū)域要有警戒標(biāo)志，無(wú)關(guān)人員遠(yuǎn)離。組裝好的爆壓槍在起吊時(shí)一定要小心，防止猛烈撞擊。③井的安全三慢：儀器或TCP槍進(jìn)出井口慢、到達(dá)井底慢、遇阻遇卡慢。三防：防斷、防卡、防噴。校深時(shí)異常井況（遇阻、遇卡等）立即向甲方監(jiān)督報(bào)告。在井口操作時(shí)，嚴(yán)防井下落物。④環(huán)保措施提高環(huán)保意識(shí)，對(duì)工作中產(chǎn)生的垃圾按要求放入指定的垃圾箱內(nèi)，決不允許亂扔、亂放，杜絕污染環(huán)境的事情發(fā)生。井內(nèi)產(chǎn)出的井液、氣體不得隨意排放。6、爆燃?jí)毫崖?lián)作技術(shù)即爆燃?jí)毫阉毫?、酸化等?lián)作技術(shù)。（1）與水力壓裂聯(lián)作技術(shù)爆燃?jí)毫岩话憧梢孕纬?～8條徑向垂直裂縫，由于爆燃?jí)毫阉纬傻牧芽p不受地應(yīng)力的控制、所以能全方位改善近井地帶裂縫形態(tài)，裂縫長(zhǎng)度雖不及水力壓裂，但它突破了近井帶的“瓶頸”區(qū)，可以改善近井帶的導(dǎo)流能力。水力壓裂通常產(chǎn)生一條對(duì)稱于井軸的垂直最小主應(yīng)力的長(zhǎng)裂縫。在低滲透油層改造中，通常需要形成較長(zhǎng)的裂縫以便增大泄油面積來(lái)提高單井產(chǎn)量。進(jìn)行爆燃?jí)毫雅c水力壓裂聯(lián)作，首先進(jìn)行爆燃?jí)毫押螅诮畢^(qū)域形成多條長(zhǎng)度為2～10M左右的徑向裂縫，減小了起裂相位與射孔相位不一致造成的壓力損失上升，清理了堵塞。此后再對(duì)地層進(jìn)行大規(guī)模的水力壓裂，破裂壓力明顯降低，近井地層裂縫必然沿高能氣體已形成的多條徑向裂縫延伸。當(dāng)裂縫延伸到徑向裂縫末端時(shí)，延伸受到本身地應(yīng)力及其分布的控制，而沿與最小主應(yīng)力垂直方向延伸，直到停泵為止。這樣就在井筒周圍形成多條填砂裂縫，遠(yuǎn)離井筒地層的滲透性也得到有效的改善。（2）與化學(xué)解堵聯(lián)作技術(shù)①與酸化聯(lián)作技術(shù)對(duì)于象白云巖、石灰?guī)r和白云砂巖含鈣質(zhì)的地層，進(jìn)行常規(guī)酸化處理時(shí)，酸液首先與地層快速反應(yīng)而被大量消耗，限制了其有效作用距離。為了增加酸液的穿透深度，通常在酸液中添加緩蝕劑或者是進(jìn)行酸壓作業(yè)。現(xiàn)在將爆燃?jí)毫雅c酸化結(jié)合起來(lái)，即在高溫高壓燃?xì)鈮毫训貙拥耐瑫r(shí)，對(duì)裂縫面及其鄰近地層進(jìn)行酸化處理，燃?xì)饪墒顾嵋狠^好地達(dá)到活化狀態(tài)。爆燃?jí)毫雅c酸化的聯(lián)作可以產(chǎn)生以下幾個(gè)效果：增加酸化的作用距離。爆燃?jí)毫押笤诰畠?nèi)產(chǎn)生徑向多裂縫，減小了酸液在地層中移動(dòng)的阻力，因而在相同的注入壓力下，酸液可以在有效時(shí)間內(nèi)，到達(dá)更遠(yuǎn)的距離，從而增大了酸液與地層的作用面。增加酸化的效果。燃?xì)饪墒顾嵋狠^好地達(dá)到活化狀態(tài)，提高酸巖反應(yīng)效率。酸液對(duì)裂縫表面的蝕刻作用，增加了裂縫表面的粗糙度，有效地阻止了裂縫的閉合，延長(zhǎng)了增產(chǎn)期。因而爆燃?jí)毫雅c酸化的聯(lián)作，可以達(dá)到互補(bǔ)的作用。施工時(shí)首先將足以浸沒(méi)目的層段的酸液注入井中，并使酸液活化（可先引燃一級(jí)壓裂彈產(chǎn)生熱量），之后再引燃?jí)毫训貙佑脡毫褟?，形成多條徑向裂縫并將酸液壓入地層。且可采用同一管柱一次下井完成爆燃?jí)毫押退峄幚淼娜抗に囘^(guò)程。該項(xiàng)技術(shù)近年來(lái)在遼河油田得到了較廣的應(yīng)用，被稱之為霧化復(fù)合解堵增產(chǎn)技術(shù)。②爆燃?jí)毫雅c過(guò)氧化氫等其它化學(xué)解堵技術(shù)的聯(lián)作向地層中注入含有穩(wěn)定劑的過(guò)氧化氫溶液后，溶液就擴(kuò)散到井筒附近的裂縫內(nèi)。穩(wěn)定劑與地層中的金屬反應(yīng)沉淀，過(guò)氧化氫分解。過(guò)氧化氫產(chǎn)生的氣體使地層中的裂縫延伸。樂(lè)觀地來(lái)講，用上述方法可以使裂縫進(jìn)入地層15～25米。但往往由于地層中已有的裂縫太小，所能容納的過(guò)氧化氫不足以產(chǎn)生所需要的壓裂壓力，而且在某些地層中可能不含有分解過(guò)氧化氫所需要的金屬。因而利用爆燃?jí)毫押瓦^(guò)氧化氫的聯(lián)作技術(shù)，在爆燃?jí)毫褟椫屑尤肟煞纸膺^(guò)氧化氫的金屬，首先利用爆燃?jí)毫言诮貛У貙又挟a(chǎn)生容納足量過(guò)氧化氫的裂縫，將過(guò)氧化氫溶液壓入到裂縫中，并釋放分解過(guò)氧化氫的金屬，過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生氣體繼續(xù)擴(kuò)展裂縫，壓力降低，泡沫液排出會(huì)將燃燒的碎屑及雜質(zhì)帶出。此外，爆燃?jí)毫堰€可與穩(wěn)定泡沫，與二氧化氯化學(xué)解堵等進(jìn)行聯(lián)作，其基本原理與爆燃?jí)毫雅c上述解堵技術(shù)基本相同，此處不再贅述。7、爆燃?jí)毫褱y(cè)試爆燃?jí)毫堰^(guò)程中的瞬間峰值壓力和壓力時(shí)間過(guò)程是研究壓裂機(jī)理、判斷套管是否受損和評(píng)價(jià)壓裂效果的重要數(shù)據(jù)。測(cè)試方法可分為靜態(tài)測(cè)試和動(dòng)態(tài)測(cè)試。（1）靜態(tài)測(cè)試(峰值壓力測(cè)試)該方法是利用裝在測(cè)壓器內(nèi)的銅柱的塑性變形來(lái)測(cè)定壓裂過(guò)程中的峰值壓力，因而又稱銅柱測(cè)壓。銅柱測(cè)壓因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便而沿用至今，然而該方法只能近似地測(cè)出爆燃?jí)毫训姆逯祲毫?，而無(wú)法獲得壓裂過(guò)程中的壓力—時(shí)間剖面，具有一定的局限性。①測(cè)壓器結(jié)構(gòu)圖7-1為測(cè)壓器的結(jié)構(gòu)示意圖。②測(cè)壓銅柱 測(cè)定銅柱在壓裂過(guò)程中的變形，即可確定峰值壓力，因而對(duì)銅柱材料、機(jī)械性質(zhì)、尺寸、形狀都有嚴(yán)格的要求。目前油田壓裂過(guò)程中常用的銅柱有圓柱形和圓錐形兩種10個(gè)規(guī)格（表7-1）。根據(jù)西安石油學(xué)院爆燃?jí)毫阎行默F(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)井深L≤2000m時(shí)選用圓錐形銅柱φ5×8.2；當(dāng)2000m＜L≤4500m時(shí)選用圓柱形銅柱φ6×9.8；當(dāng)L＞4500時(shí)選用圓柱形銅柱φ8×13。表7-1銅柱規(guī)格表銅柱形狀直徑×長(zhǎng)度/mm圓柱形3×4.94×6.55×8.26×9.88×1310×15圓錐形3×4.95×8.26×9.88×13③銅柱測(cè)壓由于銅柱的變形與壓力值并非完全線性關(guān)系，因而在出廠前，一般要給銅柱施加一個(gè)靜壓力(預(yù)壓力)，使銅柱的機(jī)械性能更加趨于一致，克服因銅柱機(jī)械性能的不均勻性帶來(lái)的誤差。預(yù)壓分一次預(yù)壓和二次預(yù)壓。銅柱測(cè)壓的基本原理實(shí)際是基于準(zhǔn)靜態(tài)的過(guò)程，而HEGF是動(dòng)態(tài)過(guò)程。靜壓可以使銅柱充分變形，而動(dòng)壓卻在1～10mS內(nèi)即可達(dá)到最大值，且作用時(shí)間極短。為了提高HEGF峰值壓力測(cè)定的準(zhǔn)確性，應(yīng)使選用銅柱的預(yù)壓值略小于欲測(cè)HEGF的估計(jì)峰值壓力。這樣，HEGF的峰壓作用在銅柱上，僅產(chǎn)生一個(gè)較小的變形。對(duì)一次預(yù)壓銅柱，峰值壓力的確定是根據(jù)銅柱壓縮量查壓力對(duì)應(yīng)表得到。我們常用的圓錐形φ5×8.2和φ8×13即屬一次預(yù)壓銅柱。表7-2為圓錐形φ8×13，一次預(yù)壓的壓力值為44Mpa時(shí)的銅柱壓后高度及其對(duì)應(yīng)的壓力峰值。表7-2圓錐形φ8×13銅柱壓后高度與壓力峰值對(duì)應(yīng)關(guān)系表銅柱壓后高/mmp/MPa01234567896.5196.0195.5195.0194.5194.0193.6193.1192.6192.1191.66191.2190.7190.2189.7189.2188.7188.3187.8187.3186.87186.4185.9185.4184.9184.4184.0183.6183.1182.6182.18181.7181.2180.7180.2179.7179.2178.7178.3177.8177.39176.9176.4176.0175.6175.1174.7174.3173.9173.5173.17.0172.6172.1171.7171.3170.8170.4170.0169.5169.1168.81168.3167.8167.4167.0166.6166.1165.7165.5164.8164.42164.1163.6163.2162.8162.3161.9161.5161.2160.6160.23159.7159.3158.9158.5158.0157.6157.2156.9156.3155.9二次預(yù)壓后，銅柱在預(yù)壓值附近塑性變形量與壓力值有著較好的線形關(guān)系，機(jī)械性能更趨于一致。因此，不再需要另附銅柱壓力表。二次預(yù)壓銅柱出廠時(shí)，給出一個(gè)基本參數(shù)“硬度系數(shù)α”，即（9）式中p1，p2—第一次、第二次預(yù)壓壓力值(Mpa)H1，H2—第一次、第二次預(yù)壓銅柱高度(mm)若HEGF后銅柱測(cè)得的高度為H，則實(shí)際井筒內(nèi)的燃?xì)鈮毫為p=p2+α(H2-H)×100(Mpa)(10)圖7-2大港板835井實(shí)測(cè)p—t曲線圖7-2大港板835井實(shí)測(cè)p—t曲線要想實(shí)現(xiàn)整個(gè)壓裂過(guò)程的優(yōu)化控制，獲得較為滿意的壓裂效果，必須對(duì)復(fù)雜的壓裂過(guò)程，即裝藥結(jié)構(gòu)、點(diǎn)火與燃燒方式、升壓速度、峰值壓力及壓裂效果進(jìn)行系統(tǒng)的和充分的分析研究。這一切都基于井下壓力—時(shí)間過(guò)程數(shù)據(jù)的取得，即p—t過(guò)程測(cè)試。該儀器分為兩部分，井下數(shù)據(jù)采集部分與地面記錄部分。井下數(shù)據(jù)采集部分包括壓力傳感器，壓力變送器及其附屬電路。地面記錄部分包括輸入阻抗放大器、轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、打印機(jī)與點(diǎn)火直流高壓發(fā)生器等。當(dāng)壓裂彈及p—t測(cè)試儀下到目的層位后按下點(diǎn)火系統(tǒng)，同時(shí)啟動(dòng)單片機(jī)控制系統(tǒng)開(kāi)始數(shù)據(jù)采集工作。圖7-2為在大港油田采油四廠板835井首次下井，成功測(cè)得的p—t曲線。8、海上爆燃?jí)毫阉峄?lián)作技術(shù)爆燃?jí)毫?酸化聯(lián)作技術(shù)，即使用物理和化學(xué)的復(fù)合方法進(jìn)行增產(chǎn)，物理即爆燃?jí)毫?，它能使地層形成輻射狀多裂縫油流通道，增強(qiáng)酸液注入能力，擴(kuò)大酸化半徑；化學(xué)即酸化，能解除近井堵塞，溝通滲透通道，進(jìn)一步防止裂縫閉合，增強(qiáng)物理效果。該項(xiàng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外油田均有大量應(yīng)用案例。圖8-1海上低滲、底水、薄儲(chǔ)層常規(guī)技術(shù)和爆燃?jí)毫?酸化聯(lián)作技術(shù)對(duì)比示意圖其中，爆燃?jí)毫言霎a(chǎn)技術(shù)是采用特制火藥（復(fù)合推進(jìn)劑）在井筒中燃燒產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)高壓氣體對(duì)地層進(jìn)行壓裂，動(dòng)態(tài)壓力的形成過(guò)程依靠特殊設(shè)計(jì)的點(diǎn)火方式、裝藥結(jié)構(gòu)和火藥的燃燒機(jī)理，在井筒中形成的壓力相比水力壓裂具有“壓力上升速度快、壓力峰值高”的特點(diǎn)，該壓力會(huì)在井筒附近地層形成不受地應(yīng)力影響的輻射狀多裂縫油流通道，解除堵塞污染，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)的目的。爆燃?jí)毫训倪^(guò)程是一種劇烈的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，但它不同于井筒爆炸壓裂，是火藥或推進(jìn)劑的燃燒或爆燃反應(yīng)過(guò)程，在幾毫秒或幾百毫秒內(nèi)完成，因此能在地層中形成多條隨機(jī)裂縫而又不傷害井筒或套管。該項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)之一是壓裂后會(huì)沿著射孔孔眼方向橫向造縫，最長(zhǎng)的裂縫縫長(zhǎng)能達(dá)到約15m，而縫高小于0.2m，關(guān)于爆燃?jí)毫蚜芽p特征及形成過(guò)程，蘇、美等國(guó)專家進(jìn)行了大量室內(nèi)及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工作。美國(guó)人首先在被廢棄的坑道內(nèi)作過(guò)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果證明，爆燃后地層可沿爆燃中心產(chǎn)生條放射狀裂縫，而且這些裂縫不受地應(yīng)力的控制。西安石油學(xué)院在延長(zhǎng)七里村油礦選擇多塊巨石，以及在室內(nèi)也做過(guò)類似模擬試驗(yàn)，說(shuō)明了上述事實(shí)是正確的[5]。且該項(xiàng)技術(shù)施工簡(jiǎn)單，費(fèi)用低廉，并結(jié)合針對(duì)低滲油田開(kāi)發(fā)的酸化工作液體系，在海上油田具有較大的應(yīng)用前景。（1）技術(shù)在海上低滲油田的應(yīng)用難點(diǎn)雖然陸地油田爆燃?jí)毫鸭夹g(shù)應(yīng)用廣泛，但是海上油田開(kāi)采方式跟陸地油田迥異，再和酸化技術(shù)聯(lián)作，具有很大不同點(diǎn)，這項(xiàng)技術(shù)在海上油田應(yīng)用難點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面：①爆燃?jí)毫鸭夹g(shù)陸地應(yīng)用較為成熟，而海上油田尚未實(shí)施；結(jié)合酸化措施，需要進(jìn)行安全性、適應(yīng)性等一系列驗(yàn)證；②常規(guī)酸化措施酸液體系溶蝕率非常低，對(duì)低滲油田未有針對(duì)性體系；③海上油田部分井井斜比較大，下部存在底水，需要進(jìn)行縫長(zhǎng)控制；④海上油田由于井斜的關(guān)系，因此不能采用陸地油田常用的電纜引爆方式；而采用管柱加壓引爆方式，又存在管柱扭曲變形、井眼卡鉆等風(fēng)險(xiǎn)；④海上油田套管抗壓強(qiáng)度一般相比陸地油田低，在火藥用量的控制和全井筒壓力分布方面與陸地油田不同；⑤海上平臺(tái)空間有限、作業(yè)安全要求更高，因此，井口泄壓