摘要：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。

摘要：高能气体压裂的瞬态压力分析是压裂设计、优化和控制的基础。本文提出了一个高能气体压裂瞬态压力分析模型,包括火药燃烧、压井液体运动、井筒流体通过射孔孔眼的泄流和裂缝中流体流动等分析内容。由于高能气体压裂工作介质的气——液混合流体的可压缩性,以上各项分析严重耦合。采用合适的数值计算模式,可以计算出瞬态压力的每一过程。计算实例结果表明。与实测结果吻合较好。根据这个压力分析模型,综合考虑装药参数、射孔参数、地层参数、压井参数等对施工结果的影响,能预测高能气体压裂的压力变化过程和裂缝范围,实现对高能气体压裂的优化和控制。

摘要：高能气体压裂属负压效应增产增注措施之一。介绍了岩石破裂产生多条裂缝与瞬间高负压效应的增产增注机理，对老井负压效应和新井正压、负压、脉冲、差速高能气体压裂工艺以及射孔与高能气体压裂联作技术、高能气体压裂与水力压裂联作技术等进行了详细论证。同时，对单井施工方案优化设计中的储层伤害原因、工艺类型选择、施工参数确定等进行了分析，为减少二次作业污染奠定了基础。

摘要：针对目前在高能气体压裂设计中,不能定量描述压挡液柱运动规律的问题,通过对高能药爆燃瞬间高压作用液柱物理过程进行分析,分别建立了在应力波传到液面前和传到液面后的液柱底面运动规律解析模型,该模型不仅考虑了爆燃应力对液柱的宏观作用,也考虑了爆燃瞬间内的应力波对液柱的冲击压缩作用,可定量描述不同液柱高度、不同性质液体在不同加载条件下的运动规律,且计算简单,对提高高能气体压裂设计的精确性和成功率具有指导意义。

摘要：难以定量确定既能压开油层又不破坏套管的合理装药量,是制约高能气体压裂全面推广的关键因素之一。针对高能气体冲击破岩的瞬态性、复杂性,及难以用理论精确描述的问题,利用岩石动态损伤模拟实验装置直接对小井眼进行冲击破岩动态模拟实验,得出油井岩石破裂压力与加载速率的定量关系;通过分析套管井井周应力分布,得出了确保套管安全的极限峰压;同时建立了火药爆燃的压力-时间变化模型。最后综合运用上述理论,建立了既能压开油层又能确保套管安全的合理装药量计算模型。应用实例表明,该设计方法安全可靠,可为高能气体压裂的施工设计提供指导。

摘要：建立井下火药燃烧及压井液运动等数学模型,利用MATLAB软件模拟分析施工参数(如装药量、射孔密度、压井液高度等)对井下火药燃烧过程的影响,从而利用高温高压气体压裂油层,改善地层渗透性提高石油产量。结果表明:在施工安全的条件下,装药量越大,施工效果越好;射孔密度越小,压井液高度越大,燃气峰值压力越大。为进一步改善压裂效果提供了参考。

摘要：高能气体压裂的模拟实验对于机理研究、施工工艺、弹体结构及装药设计、设计计算方法等工作具有极其重要的作用.本文介绍了室内及现场模拟实验的情况,并结合国外的现场模拟实验作了分析讨论,从而在高能气体压裂形成多条径向裂缝的客观性、高能气体压裂的优化设计、气体发生器结构、装药和点火设计、增产效果及套管保护等方面加深了认识.

摘要：为深入研究井下射孔/压裂工作机理,结合施工工艺参数,对获取的外套式复合射孔和爆燃压裂2种完井工艺的井下动态压力数据进行了分析。压力脉冲持续时间因工作机理不同相差很大,据测试外套式复合射孔的峰值压力为71 MPa,上升时间约为80μs,脉冲持续时间可以达到113 ms或者更长;爆燃压裂工具中设计了多种燃速的火药,因此井下动态曲线可以分成多个对应的阶段,动态压力持续时间最长为305 ns,压裂过程峰值压力达到46.3 MPa。大量测试数据显示,井下动压作用特性与含能工具的起爆方式、火药特性、装药量等参数有重要作用。井下实测数据对于准确认识和定量分析复合射孔井下动态过程,研究和建立井下复合射孔数值模型,提高复合射孔器设计水平具有重要意义。

摘要：本文介绍了高能气体压裂增产预测电模拟实验研究的原理和方法,对模拟实验结果进行了处理和分析讨论.实验研究所获得的结论可应用于高能气体压裂油井的产能预测和优化压裂设计.

摘要：本文从理论的角度，对高能气体压裂用液体火药的组分，氧化剂与燃烧剂以及水的比例进行理论计算，应用内能法对氧化剂、燃烧剂及配方进行计算、筛选，讨论了水含量对液体火药能量的影响，指出水含量以２０％～３０％为宜，从而优选出了合理的液体火药配方．