基于爆燃压裂技术的RTTS封隔器研究与应用
对高能气体爆燃压裂的应用探讨
易 挥发 溶 剂 （ 如 硝化 甘 油 ） 中 的固体 溶 液 ， 它 比硝化 棉 的 能量 高 ， 火 药 的燃烧 时 间 以毫 秒 计 。 常温 固 体药 每千 克产气 量在 １ ０ ２ ８ Ｌ左右 ， 爆燃 温度 不超过 ２ ６ ０ ０ ｏ Ｃ； 高温 固体药 每千克 产气 量不 超过 ８ ８ ０ Ｌ ，
２ 高 能 气 体 压 裂 技 术 的基 本 原 理
高能 气 体 压 裂 （ ＨＥ Ｇ Ｆ ） 是 在 爆 炸 压裂 和聚 能 射孑 Ｌ 的基 础上 发 展 起来 的一 种 利用 火 药 或 火箭 推
进 剂 在井 筒 中高 速燃 烧 产生 大 量 的 高温 高压 气 体 来压 裂 油气 层 的 增产 增 注技 术 。其 施 工 程 序是 将
目前 国 内外 基本 认 为 ， 高 能气 体 压裂 过程 中包 括 以下几 个 方面 的作 用并 起到 了增 产效 果 。 （ １ ） 机 械 作用 （ 生成 裂 缝 ）： 高 能 气 体 压 裂施 工 一 般 能形 成 ３ — ５条 、 径 向长 ３ — ５ ｍ、 高 度 为装 药 段长的 １ ． ２ — １ ． ４倍 、 不 受地 应 力控 制 的多 裂缝 体 系 ， 裂缝 可 自行 支撑 。 由于裂 缝形 成 的 随机 性 ， 一方 面 增 大 了与天 然 裂缝 连通 的可 能性 ；另一 方面 又 能有 效 地穿 透污 染 带 ，提 高 近井地 带 油层 导 流能 力， 可 解 除钻 井 、 完井 、 作 业 及正 常 生产 过 程 中造成 的近井 地 带 的污染 和 堵塞 ， 对 中低渗 透 油层 亦 能 起 到 一定 的改 造作 用 。 改善 了油 层 的渗 流能 力 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ４ — ２ ９
rtts封隔器在射孔完井联作工艺中的应用
rtts封隔器在射孔完井联作工艺中的应用RTTS封隔器在射孔完井联作工艺中的应用
油田开发作业，节约能源油气是当前重要的研究课题。
在复杂的地质
构造条件下，挤压双孔完井（RTTS）封隔器是保证射孔完井联作工艺
实施的必要设备。
本文阐述了rtts封隔器在射孔完井联作工艺中的应用。
首先，rtts封隔器是一种用于射孔完井联作技术的特殊结构的设备，
可以实现一套井膜的柔性封装，它的核心是形成一个流道，使外部压
力发生变化，从而影响射孔完井联作效果。
其次，rtts封隔器具有独特的结构，可以实现高精度封装，消除井底
径向流体、气体分布不均匀在观测区域内的影响，确保观测精度。
同时，rtts封隔器具有良好的材料和稠度，可以有效地阻止水，降低残
留压力下渗，防止油气失效。
此外，rtts封隔器采用双孔结构，可以有效消除混合层的影响。
当混
合层的分布不均匀时，rtts封隔器可以有效地实现分离，将水淹没的
油层分离出来，使其发挥最大的储量和可采储量。
最后，rtts封隔器的应用可以有效地减少射孔完井联作的施工难度，
提高施工效率。
在裂缝高、均匀性差、节流阻力大的地质构造条件下，rtts封隔器可以有效地改善射孔完井联作工艺，缩短施工周期，提高
施工质量，保证良好的油气开发效果。
总之，rtts封隔器是一种新型的油田开发设备，具有高精度的封包特
性，能够有效缩短施工周期，提高施工质量，保证良好的油气开发效果。
RTTS封隔器在射孔完井联作工艺中的应用，可以实现挤压双孔完井联作，有效提高油田开发效率。
rtts封隔器在射孔完井联作工艺中的应用
rtts封隔器在射孔完井联作工艺中的应用射孔完井联作工艺是指在油田开发中，钻采一个井共同取出不同油砂，是当今石油开发中的一种技术进步。
射孔完井联作工艺的核心设备之一就是s封隔器，它是相当重要的安全保护设备，可以有效地保护油砂的安全，防止安全事故的发生。
s封隔器主要由钢板、介质接头、密封件和定位调节螺钉等六部分组成。
它的安全性能很高，主要有三大特点：首先，s封隔器具有良好的耐腐蚀性和耐热性，可以有效地抵抗腐蚀性介质的影响；第二，它采用提高隔膜弹性的新型夹套定位调节螺钉，可以更好地保护安全阀的密封性能；第三，它采用压力分流，保证了射孔完井联作工艺的安全性能，也能有效提高油砂的采集率。
另外，射孔完井联作工艺也使用了一种新型的介质接头，这种接头主要由聚四氟乙烯和聚酰胺制成，具有良好的抗拉伸性能和耐腐蚀性，使得这种接头抵抗腐蚀性介质的影响和抗拉伸性能都相当出色。
另外，s封隔器还采用了机械密封件，具有良好的密封性能，可以有效防止漏油现象的发生，也有利于减少油砂的损失。
此外，由于s封隔器的安全性能非常突出，所以它在射孔完井联作工艺中得到了越来越多的应用，尤其是在高温高压环境下，它能够有效地抵抗腐蚀性介质的影响，这也使得射孔完井联作工艺的安全性得到了提高，可以更好地保护油砂的安全，使其采集率得到提高。
综上所述，s封隔器是射孔完井联作工艺中不可或缺的安全保护设备，s封隔器的高安全性和耐腐蚀性等特点，使其在射孔完井联作
工艺中有着十分重要的应用价值，有效地保护油砂的安全性，减少损失，从而提高了射孔完井联作工艺的效率。
RTTS封隔器使用情况说明
RTTS封隔器使用情况说明根据梨深2井、北201井及YP4井等三口井的井况、现场施工情况的特殊性，经协调邀请中石化**石油工程有限公司井下测试公司提供以上三口井的压裂用封隔器和技术服务，单井详细情况如下：梨深2井是一口预探井，于2013年4月23日完井，完钻井深：5250m，根据该井射孔联座测试确定该井地层压力=81.51MPa/1.859，地层温度=155.1℃；该井第一次压裂施工，压裂井段:4465.4-4474.4m，期间正打压四次，泵压分别为55、50.5、70.3、61.3、59.5MPa，套压分别为55、48.3、57.6、56.1、56.7MPa，累计用液162方，最终分析油套联通，为保证该井的正常压裂施工，需采用进口耐高温胶筒的RTTS封隔器，鉴于当时物供中心未储备该型号封隔器，由物供中心引进该型号封隔器时间过长，且该井当时调配好的压裂液在现场，长时间存放会导致压裂液变质，造成巨大损失，考虑到降低损失加快该井的压裂施工，经协商邀请中石化**石油工程有限公司提供该井的压裂用RTTS封隔器。
北201井是一口评价井，于2013年12月19日完井，完钻井深：3764m，最大井斜度：13.542°，根据临井井况分析该井的地层压力在30-50Mpa，地层温度在110-150℃，考虑到该井深度大，地层压力和温度高，压裂过程中的施工压力在30-70Mpa，压裂井段：3379.2-3419.3m，根据前期相近井采用K344封隔器进行压裂施工成功率很低，需采用抗压耐温级别更高的RTTS封隔器确保压裂的一次性成功，减少不必要的损失，物供中心当时未储备该型号封隔器，物供中心新引进时间太长，影响正常的施工进度，严重影响到该井的储层评价，综合以上因素考虑决定由中石化**石油工程有限公司井下测试公司提供该井压裂用RTTS 封隔器。
YP4井是一口水平井（开发井），完钻日期2009年1月5日，完钻井深4550.88m，根据该井DST(地层测试器)测试数据折算地层中部压力为40.56 MPa，推算地层中部温度为126.99℃，该井第一次压裂施工为水利喷砂射孔方式进行作业施工，最高施工泵压在85.5Mpa，地层破裂压力74.4Mpa，压裂井段：3886-4070m，由于施工压力过高无法加砂施工，导致压裂中途停止，未达到压裂设计要求，现场未用完压裂液300多方，考虑到该井地层破裂压裂过高，光管柱喷砂射孔压裂无法达到压裂设计要求，讨论决定更换压裂管柱，在井深3440m±处增加封隔器可以在压裂过程中提高施工泵压，避免因施工泵压过高导致的无法加砂施工；综上情况分析K344封隔器的抗压、耐温均无法满足该井的压裂施工需要，需采用进口耐高温胶筒的RTTS封隔器区别压裂的一次性成功，减少不必要的损失，当时物供中心未储备该型号封隔器，从新购买该型号封隔器时间过长，考虑到该井当时现场储备压裂液达300多方，长时间的等待会导致压裂液变质，增加损失，鉴于**井下测试公司在梨深2井提供的RTTS封隔器顺利完成了压裂施工，综合考虑决定由**石油工程有限公司井下测试提供该井压裂用RTTS封隔器。
RTTS封隔器在射孔完井联作工艺中的应用
RTTS封隔器在射孔完井联作工艺中的应用李晶辉;刘学子;唐静;李健【摘要】常规射孔完井存在较大井控风险,而RTTS封隔器射孔联作完井工艺,既保证了射孔的顺利进行,又成功地降低了井控风险.文章从井况、工具选型、风险预防及控制、施工过程分析了该完井工艺的特点及优势,为塔河油田老井改层开采完井技术提供了新的选择.【期刊名称】《江汉石油职工大学学报》【年(卷),期】2014(027)001【总页数】2页(P45-46)【关键词】塔河油田;射孔完井;RTTS封隔器;射孔完井联作【作者】李晶辉;刘学子;唐静;李健【作者单位】中国石化西北油田分公司塔河采油一厂,新疆轮台841604;中国石化西北油田分公司塔河采油一厂,新疆轮台841604;中国石化西北油田分公司塔河采油一厂,新疆轮台841604;中国石化江汉石油工程有限公司测录井公司,湖北潜江433123【正文语种】中文【中图分类】TE257.1目前，塔河油田的产油层主要为奥陶系碳酸盐岩和三叠系碎屑岩地层，原油生产面临老区综合含水普遍上升、原油产量持续下降等诸多不利因素的影响。
原低压层位、高产层位继续挖潜潜力小，后期需逐步对高压层位、特殊层位进行工业开采。
射孔完井联作工艺为塔河油田老井改层开采提供了新的完井技术，为塔河油田后期原油生产打下了良好的基础。
1 井况简介AT 23X井身结构为508mm×299.44m＋339.75 mm×3 197.68m＋244.5mm／273.1mm×5 150.00m，射孔井段为4 170.00m～4 172.00m，位于9 5／8"套管内。
本次射孔采用先锋超二代127射孔弹，封隔器采用9 5／8"RTTS封隔器。
压井液密度 1.15g／cm3，井温120℃。
2 工具参数选用本井选用了一只9 5／8"RTTS封隔器，RTTS封隔器是一种大通径、可封隔双向压力的悬挂式封隔器。
高能气体爆燃压裂复合解堵技术在下寺湾油田的应用与效果分析
高能气体爆燃压裂复合解堵技术在下寺湾油田的应用与效果分析摘要：油田开发进入中后期以后，随着油水井措施的增多，不可避免的会造成油井近井地带的污染和堵塞，使油层的渗透率降低，油井产量下降或停产。
为了改善低产低渗透油井的开发效果，必须采取一种行之有效的增产措施来恢复和改善地层的渗透性。
本文介绍了高能气体压裂的增产增注机理，高能气体在压裂过程中的机械作用、脉冲冲击波作用、热效应和化学作用以及高能气体压裂的优缺点，对高能气体压裂在下寺湾采油厂的应用效果进行了对比和分析，认为高能气体压裂是油田的生产开发中一个有效的增产增注手段，能获得良好的经济效益。
关键词：高能气体固体火箭推进剂解堵效果分析一、绪论高能气体压裂技术始见于上个世纪80年代后期，最先进行可行性研究的是美国和前苏联。
在机理研究的基础，两国先后进行了现场运用，取得了较为明显经济效益和增油效果。
其后，美国将其做为储备技术，前苏联因为解体而放弃进一步的研究与运用。
80年代后期伴随改革开放和邓小平的科学技术是第一生产力的理论，国人开始走出国门，学习西方的科学技术，广泛引进现场与实用技术。
在这个大环境下，由前苏联引进了高能气体压裂技术并在大庆油田推广应用，取得了显著的效果。
但是，前苏联不能转让技术只可以在国内应用的条框极大地限制了这项技术的推广应用。
二、高能气体爆燃压裂复合解堵技术1.高能气体爆燃压裂复合解堵概况1.1 简介用固体火箭推进剂或液体的火药，在井下油层部位引火爆燃（而不是爆炸），产生大量的高温高压气体，在几个毫秒到几十个毫秒之内将油层压开多条长达2-5m辐射状的裂缝，爆燃冲击波消失后裂缝并不能完全闭合，从而解除油层部分堵塞，提高井底附近地层渗透能力，这种工艺就是高能气体爆燃复合解堵技术。
1.2工艺原理爆燃弹的构造：高能气体爆燃弹由点火装置、引爆系统、密封系统、火箭推进剂、氧化剂外壳五部分组成。
高能气体爆燃复合解堵原理：由雷管引爆导爆索——由导爆索引爆点火药——由点火药熔化密封系统点燃火箭推进剂做径面燃烧，使其介于燃烧与爆炸之间以毫秒级作功，产生大量的气体与高温，通过射孔孔道进入地层，在大于地层倔强系数的情况下作水平面放射状造缝，其缝隙长度受地层物性决定，高压高温气体所产生的缝隙可以对近井地带由于各种因素所造成的堵塞进行有效的解堵（如：蜡质、沥青质、结垢等），从而改善了近井地带的渗流条件，扩大了油井的泄油半径，达到了提高采收率及单井产能的目的。
RTTS封隔器
贵州高峰石油机械股份有限公司
GUIZHOU GAOFENG Petroleum Machinery Co., Ltd.
上接头
锚爪
容积管
胶筒隔环 胶筒下护套 内中心管
外中心管
水力锚体
中心管压帽 胶筒 卡瓦锥体 卡瓦体 卡瓦座 换向体 扶正体
特点： 特点： 磨擦块及卡瓦均镶嵌有硬质合金柱， （1）磨擦块及卡瓦均镶嵌有硬质合金柱，保证 座封可靠； 座封可靠； 水力锚爪也镶嵌硬质合金柱， （2）水力锚爪也镶嵌硬质合金柱，可牢固卡于 任何钢级（包括P110 的套管内壁上； P110） 任何钢级（包括P110）的套管内壁上； 水力锚内腔装有防砂管， （3）水力锚内腔装有防砂管，保证砂及污物不 会进入锚孔内，锚爪恢复性能好，解封容易。 会进入锚孔内，锚爪恢复性能好，解封容易。
封隔器应处于非工作位置下井。 4.1.3 封隔器应处于非工作位置下井。 4.2 操作 封隔器下井过程中，应打好背钳， 4.2.1 封隔器下井过程中，应打好背钳，防止 管柱正转座封。若在中途座封， 管柱正转座封。若在中途座封，可上提管柱解封 后继续下入； 后继续下入； 座封： 4.2.2 座封：按下入井深和需要座封载荷计算 上提高度后正转管柱数圈，慢慢下放即可座封。 上提高度后正转管柱数圈，慢慢下放即可座封。 解封：上提管柱， 4.2.3 解封：上提管柱，当上提载荷大于管柱 悬重与解封载荷之和，封隔器即可解封。 悬重与解封载荷之和，封隔器即可解封。
解封时，只需在油管、套管压力平衡后， 解封时，只需在油管、套管压力平衡后，上 提管柱，就可使封隔解封， 提管柱，就可使封隔解封，外中心管的锁销自动 滑入“ 型槽锁定位置 型槽锁定位置。 滑入“J”型槽锁定位置。
RTTS&SSC培训
提
纲
一 二 三 四
RTTS的结构与原理 RTTS的保养程序 SSC的结构与原理 SSC的保养程序
五 RTTS与SSC配合使用临时弃井 六 案例分析
BD19-2-3井
防台工具未及时解封的案例
1. 临时弃井作业简介 2. 下入坐封过程 3. 回收过程
4. 原因分析
5. 建议措施
1.临时弃井作业简介
水力锚工作原理示意图
筒因受压减小而自动解封。
提
纲
一 二 三 四
RTTS的结构与原理 RTTS的保养程序 SSC的结构与原理 SSC的保养程序
五 RTTS与SSC配合使用临时弃井 六 案例分析
RTTS的保养程序
RTTS整体组装图
RTTS的保养程序
第一步：在底鞋部位打上背钳，然后用链 钳拆除水力锚本体。
3.回收过程
2010年7月21日：防台工具回收过程
1. 测量回收短节长度（0.41+0.73=114m），检查并确认短节上密封“O”圈后，下钻 至SSC风暴阀顶部（250.15m）约1.5m处，即248m。（打开补偿器和关注海况，测量 潮差（188.1m），跟前次（188.7m）对比)。 接顶驱，并且连接到压井管线，防止井喷，开泵（2.0M3/min，250Psi）用泥浆冲洗 SSC顶部，把稠泥浆循环出井并清洗顶部的沉沙、杂物等，保持进出口泥浆密度一致 。 将SSC风暴阀送入/回收短节（总长1.14m）缓慢插入SSC后，慢慢下压2吨重量（悬重 约51吨），划线标示。 慢慢上提1.5m，边提边循环出工具内杂物，最大泵速10 Spm。停泵，将回收短节缓 慢插入SSC，并下压1吨重量（约52吨），观察标线是否合适。 固定顶驱上扣最大扭矩2000Lb.ft，用顶驱上至紧扣（共21圈），注意观察划线下移 距离（约14.5Cm）。此时SSC风暴阀已经打开； 关万能防喷器，倒好阻流管汇流程，注意观察套压。上提到RTTS悬挂钻具悬重+5吨 （148吨+5吨），静候约5分钟，没有变化，继续上提5吨，直到总悬重175吨，过提 27吨（未含摩阻），仍然没有变化，释放悬重至148吨； 关BOP，用固井泵从环空加压300Psi，泵入量0.3Bbls，继续过提直至175吨，没有变 化；继续释放悬重，加压最高至800Psi，仍然没有变化。 接到防台撤离通知，开防喷器，倒扣，起出回收工具，稠浆？发现回收短节上两个 密封圈掉了（避台期间，紧急联系基地送密封圈，因轮渡不开，没有送过来）。
爆炸压裂试验系统研制及应用
爆炸压裂试验系统研 制及应用
徐
鹏等
爆 炸 压 裂 试 验 系统 研 制 及 应 用
徐 鹏① 程远 方① 温 盛魁 ② 张晓春① 李 庆华③ 张 宝康④ ① 中国石 油大 学（ 东） 油工程 学院（ 华 石 山东 东营 ，５０ １ ２７６ ） ② 中国石化 股份胜 利 油 田分公 司采 油工 艺研 究 院 （ 东东营 ，５０ １ 山 ２７ ６ ） ③ 中国石 化股份 胜 利油 田分公 司滨 南采 油厂 工 艺所（ 东滨 州 ，５ ６０ 山 ２６ ０ ）
试验系统开展 了不同围压条件下的爆炸压裂 试验 ， 结果表明爆 炸压裂造缝效果受 围压影响较大 ， 围压增 大 ， 裂缝 长 度、 宽度缩小 ， 裂缝弯 曲度加大 。
［ 关键词 ］ 低 渗储层
爆炸压裂
试验系统
围压
［ 分类号 ］ Ｔ ４ Ｔ ９ ９ Ｕ５ Ｅ ６
引言
压控 制系统 、 火控 制 系统 以及 数 据 采集 系统 ４部 点
我 国低 渗 储层 分 布广 泛 ， 渗 透 油气 资 源储 量 低 亦相 当可 观 ， 当今 石油 资源 日益紧 张 的形 势下 ， 在 如
分组 成 。高压 釜 体作 为爆炸 压裂 试验 系统 的主体 部 分， 主要 由底 座 、 力 室筒 体 、 垫 、 板 、 压 压 压 压力 室 上
④ 中海油田服务股份有限公司（ 天津，０４０ ３Ｏ５ ）
［ 摘 要 ］ 爆炸压裂试验系统 ， 由高压釜体 、 主要 液压控 制系统 、 点火控 制系统以及数 据采集 系统 ４ 分组成 ， 部 主
要具备 以下显著特点 ： １ 试样 大 ， （） 其所能容纳的试 样尺寸可达 ８０ ｍ× ０ ｒ 有利 于观察 、 究爆炸压 裂后 裂 ０ ｍ ８ ０ ｍ， ａ 研 纹 的分布及扩展情况 ；２ 轴 压和围压施加灵 活 ， 大轴压 、 （） 最 围压均 可达到 ５ Ｍ ａ 可充 分模 拟地 下岩石 的应力 状 ０ Ｐ， 态 ；３ 抗 高压 ， （） 釜体 内安置试样后 ， 可将炸药直接埋放于试 样内引爆 ， 完全符合爆炸 载荷 的真 实加载过程 。借 助该
RTTS封隔器的应用分析
RTTS封隔器的应用分析R T T S封隔器的应用分析张海龙徐飞摘要：RTTS封隔器可用于测试、酸化压裂作业、挤水泥作业等。
大港油田井下技术服务公司2008年共使用RTTS封隔器进行了19井次的施工，本文指出了RTTS封隔器应用中出现的问题，并提出了解决办法和应用建议，对今后RTTS封隔器的使用起着一定的指导作用。
关键词：RTTS封隔器压裂酸化引言随着油田勘探开发到了后期，勘探的方向转为浅井和深井、超深井，在深井、超深井进行压裂、酸化等措施的时候，RTTS封隔器是现场使用的重要工具，该工具具有承受压差大、使用方便灵活、适应性强等特点。
测试分公司使用RTTS封隔器，在现场应用中取得了很好的成绩，但在应用中存在一些问题，本文着重就这些问题与大家进行探讨。
一、RTTS封隔器的工作原理：RTTS封隔器是井下作业常用的封隔器，RTTS封隔器本身带有水力锚，可用于测试、压裂酸化和挤水泥作业。
RTTS封隔器一般与循环阀配套使用。
RTTS封隔器的作用原理是：封隔器下井时，摩擦垫块始终与套管内壁紧贴，凸耳是在换位槽短槽的下端，胶筒处于自由状态。
当封隔器下到预定井深时，先上提管柱，使凸耳到短槽的上部位置，右旋管柱1－3圈，在保持扭矩的同时，下放管柱加压缩负荷。
由于右旋管柱使凸耳从短槽转到长槽，加压时下心轴向下移动，卡瓦锥体下行把卡瓦张开，卡瓦上的合金块的棱角嵌入套管壁，尔后胶筒受压而膨胀，直到两个胶筒都紧贴在套管壁上，形成密封。
如果进行挤注作业，封隔器胶筒以下压力大于封隔器胶筒以上静液柱压力时，下部压力通过容积管与心轴环空间隙传到水力锚，使水力锚卡瓦张开，卡瓦上的合金卡瓦牙方向朝上，从而使封隔器牢固地坐封在套管内壁上。
如果要起出封隔器，只需施加拉伸负荷，先打开循环阀，使胶筒上、下压力平衡，水力锚卡瓦自动收回，再继续上提，胶筒卸掉压力而恢复原来的自由状态，此时凸耳从长槽沿斜面自动回到短槽内，锥体上行，卡瓦随之收回，便可将封隔器起出井筒。
爆燃压裂技术介绍
爆燃压裂技术介绍-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII爆燃压裂技术介绍目录1、爆燃压裂技术研究及应用现状 (3)2、爆燃压裂增产机理 (9)3、产品规格及技术参数 (14)4、爆燃压裂设计 (15)5、爆燃压裂施工作业程序（以LF13-1油田6井为例） (21)6、爆燃压裂联作技术 (25)7、爆燃压裂测试 (28)8、海上爆燃压裂酸化联作技术 (31)1、爆燃压裂技术研究及应用现状爆燃压裂技术也称为气动力造缝、气动力脉冲压裂、热化学处理、推进剂压裂等。
它是利用火药或火箭推进剂快速燃烧产生的高温高压气体，使油气水井增产增注的新技术。
它形成的缝长可达到5~8m，并顺着射孔孔眼随机形成3~8条裂缝。
它起源于19世纪60年代，向水井中开枪产生振动可以增加水量，但由于炸药的燃烧速度过快(以km/s计)，破坏井身结构，岩石破碎带半径不大，且会在破碎带之外，形成压实带，增产效果不显著，所以逐渐被淘汰。
在当代，把推进剂用于油气井增加产量，美国约起源于20世纪70年代，这一时期主要是在研究岩石力学，提出气驱裂缝是岩石力学的重要基础。
进入20世纪80年代，美国开展把推进剂用于在压裂油气井进行增产的研究，还对各种推进剂的压裂性能进行了研究，在前苏联把这项技术称为热气化学处理，在美国也叫做脉冲压裂、多裂缝压裂。
表1-1是1980年美国人Schmidt在内华达核试验基地坑道内针对水平套管井所做的试验结果。
试验结果和理论计算都证明，裂缝的条数取决于井筒内的升压速率。
爆燃压裂在油层中造成的是多条径向缝。
表1-1 压力特性与裂缝性质实验名称峰压(MPa)升压速率(MPa/ms)脉冲时间(ms)裂缝性质GF1 13 0.6 900GF2 95 140 9GF3 >～200 >10,000 ～1安近代化学所在国内开展爆燃压裂的研究与推广以来，最初将之统称为爆燃压裂技术，国内爆燃压裂技术经过近三十年的研究与推广，已经发展为一项基本成熟的、在各油田应用中取得了良好经济效益的、正在向综合性压裂发展的油气层改造增产新技术。
23556296_高温高压下岩石水力压裂实验新型封隔技术
效ꎬ而且已有现场工程中的橡胶密封材料一般在
１５０ ℃ 以内使用 [１０] . 因此ꎬ常规密封材料及技术
在高温高压条件下不再适用.
基于此ꎬ本文提出一种新型的高温高压水力
压裂实验密封方法ꎬ模拟研究注水作用下该方法
的密封效果ꎬ并通过开展高温(４００ ℃ 以上) 高压
ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｇｅｏｔｈｅｒｍａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔꎻ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅꎻ ｇｒａｎｉｔｅꎻ
ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇꎻ ｓｅａｌｉｎｇꎻ ｓｅａｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ
收稿日期: ２０２０ － ０２ － ２６
Ｎｅｗ Ｓｅａｌｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｆｏｒ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｏｆ
Ｒｏｃｋ Ｕｎｄｅｒ Ｈｉｇｈ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ Ｈｉｇｈ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ
ＺＨＡＮＧ Ｈｏｎｇ￣ｗｅｉ１ ꎬ ＺＨＡＮＧ Ｔｏｎｇ２ ꎬ ＷＡＮ Ｚｈｉ￣ｊｕｎ３ ꎬ ＺＨＯＵ Ｃｈａｎｇ￣ｂｉｎｇ４
第４２ 卷 第３ 期
２０２１ 年 ３ 月
东 北 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 )
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ( Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ)
Ｖｏ ｌ. ４２ꎬＮｏ. ３
Ｍａｒ. ２ ０ ２ １
ｄｏｉ: １０. １２０６８ / ｊ. ｉｓｓｎ. １００５ － ３０２６. ２０２１. ０３. ０１８
结构研发了耐高温高压的封孔器 / 密封件. 该封孔
高压水管ꎬ外嵌套向外扩张压紧岩石钻孔孔壁ꎬ达
复合射孔爆燃气体压裂裂缝起裂扩展研究
复合射孔爆燃气体压裂裂缝起裂扩展研究李海涛;罗伟;姜雨省;张俊松【摘要】结合线弹性断裂力学的裂缝尖端应力强度因子判据,建立了复合射孔爆燃气体压裂裂缝的起裂扩展模型,通过建立与多个变量相关的缝内气体压力分布函数,利用迭代法实现了模型的数值求解,获得了缝内气体压力分布随时间的动态变化规律,并分析了不同特征参数对裂缝起裂扩展与止裂过程的影响.实例计算结果表明:(1)随着裂缝扩展的进行,爆燃气体流动尖端与裂缝尖端经历了由重合到不重合再到重合的过程;(2)地应力越大,裂缝起裂扩展越困难,爆燃气体有效致裂作用时间越短,最终得到的裂缝扩展长度也越小;(3)初始裂缝越长,裂缝更容易起裂扩展,爆燃气体能量利用率越高,裂缝扩展更长;(4)岩石断裂韧性的改变对裂缝起裂、止裂和裂缝扩展长度没有明显的影响;(5)升压速率越小,爆燃气体有效致裂作用时间越长,最终裂缝扩展也更长,但对裂缝起裂压力与止裂压力几乎没有影响.【期刊名称】《爆炸与冲击》【年(卷),期】2014(034)003【总页数】8页(P307-314)【关键词】爆炸力学;裂缝起裂扩展;数值耦合求解;复合射孔;缝内气体压力分布;裂缝止裂【作者】李海涛;罗伟;姜雨省;张俊松【作者单位】西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都610500;西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都610500;中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司,天津300452;中石化石油工程西南有限公司井下作业分公司,四川德阳618000【正文语种】中文【中图分类】O389复合射孔技术的基本原理是通过先引爆射孔弹成孔，推进剂随后燃烧产生大量的高温高压气体，这样在射孔的同时对地层进行高能气体压裂，使其在地层中形成一种孔缝结合的径向多裂缝体系，有效解除地层污染，从而达到增产增注的目的[1-2]。
复合射孔优化设计和增产增注效果评价的前提条件是裂缝起裂扩展的准确预测，由于射孔弹炮轰产生的初始裂缝的存在，使复合射孔的裂缝起裂扩展研究不能采用传统的水力压裂裂缝起裂判据[3-4]。
爆燃压裂技术介绍.
爆燃压裂技术介绍目录1、爆燃压裂技术研究及应用现状 (2)2、爆燃压裂增产机理 (7)3、产品规格及技术参数 (11)4、爆燃压裂设计 (12)5、爆燃压裂施工作业程序（以LF13-1油田6井为例） (18)6、爆燃压裂联作技术 (21)7、爆燃压裂测试 (22)8、海上爆燃压裂酸化联作技术 (25)1、爆燃压裂技术研究及应用现状爆燃压裂技术也称为气动力造缝、气动力脉冲压裂、热化学处理、推进剂压裂等。
它是利用火药或火箭推进剂快速燃烧产生的高温高压气体，使油气水井增产增注的新技术。
它形成的缝长可达到5~8m，并顺着射孔孔眼随机形成3~8条裂缝。
它起源于19世纪60年代，向水井中开枪产生振动可以增加水量，但由于炸药的燃烧速度过快(以km/s计)，破坏井身结构，岩石破碎带半径不大，且会在破碎带之外，形成压实带，增产效果不显著，所以逐渐被淘汰。
在当代，把推进剂用于油气井增加产量，美国约起源于20世纪70年代，这一时期主要是在研究岩石力学，提出气驱裂缝是岩石力学的重要基础。
进入20世纪80年代，美国开展把推进剂用于在压裂油气井进行增产的研究，还对各种推进剂的压裂性能进行了研究，在前苏联把这项技术称为热气化学处理，在美国也叫做脉冲压裂、多裂缝压裂。
表1-1是1980年美国人Schmidt在内华达核试验基地坑道内针对水平套管井所做的试验结果。
试验结果和理论计算都证明，裂缝的条数取决于井筒内的升压速率。
爆燃压裂在油层中造成的是多条径向缝。
表1-1 压力特性与裂缝性质实验名称峰压(MPa)升压速率(MPa/ms)脉冲时间(ms)裂缝性质GF1 13 0.6 900GF2 95 140 9GF3 >～200 >10,000 ～1我国在此方面的研究与应用工作稍晚于美国，自1985年西安石油学院与西安近代化学所在国内开展爆燃压裂的研究与推广以来，最初将之统称为爆燃压裂技术，国内爆燃压裂技术经过近三十年的研究与推广，已经发展为一项基本成熟的、在各油田应用中取得了良好经济效益的、正在向综合性压裂发展的油气层改造增产新技术。
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基于爆燃压裂技术的RTTS封隔器研究与应用
本文在常规爆燃压裂技术基础上，以增加火药燃烧的利用率为目的，在距井口500m位置增加RTTS封隔器，增加爆燃压裂技术的作用峰值和油井解堵的效果。
在保证管柱与套管安全的前提下，为验证此类爆燃压裂技术的效果，在渤海油田某区块选择一口低产生产井进行试驗验证。
经过理论分析和现场测试得知，管柱与套管之间的液体形成反复震荡，对地层形成反复冲击，达到了更好的改造效果，为后续的爆燃压裂技术研究与开发提供基础。
标签：爆燃压裂;RTTS封隔器;峰值压力;应用效果
1 爆燃压裂技术简介
爆燃压裂技术是与油气井采油工艺相结合的一种增产增效技术，利用特殊装药结构的发射药或火箭推进剂装药在油井中按一定规律燃烧，产生大量的高温高压燃烧气体，燃气以脉冲加载的方式通过炮眼进入地层，形成辐射状的径向裂缝体系，穿透近井地带污染区，沟通地层天然裂缝，提高油层的导流能力。
从而有效地改善了油气层的渗透性和导流能力，达到油气井增产增注的目的。
2 中海油沙河街组爆燃压裂技术的适用性
渤海油田古近系沙河街组地层厚度约375m，岩性为长石石英砂岩，磨圆及分选差，胶结物以泥岩为主，孔隙度分布在8.6～16.9%，渗透率为0.5～330mD，具有中低孔、中低渗特征。
BZ34-2/4区块沙河街生产井普遍低产，在之前的作业中尝试过常规酸化、复射孔解堵、外套式复合射孔等解堵工艺，但是效果都不佳，且发现管柱存在结垢、腐蚀、及油泥堵塞情况，因此采用爆燃压裂解堵是一种有效的改造措施。
3 爆燃压裂管柱结合RTTS封隔器使用提高压裂药柱能量利用率可行性分析
由于爆燃压裂技术的压裂弹装药结构为压裂弹中心铝管穿有导爆索或火药柱，因此压裂药柱的燃烧过程多为增面燃烧或爆燃，燃烧时间短、峰值高，为了减少作业风险多采用敞井口作业，该作业方法井下作用时间短。
为了增加火药燃烧利用率，拟采用增加封隔器（缩小燃烧空间），增加爆燃压裂技术的作用峰值和油井解堵的效果。
应用流体有限元分析软件，建立管柱与套管之间的流体模型，通过改变模型的约束模拟增加封隔器与无封隔器情况下的流体状态，在模型底部增加同样大小的火药力，模拟得出结果增加封隔器比无封隔器情况的火药力利用率增加55.3%。
4 爆燃压裂设计与安全性分析
在BZ34-2/4区块沙河街区块选择一口井进行相应试验，根据施工经验将RTTS封隔器增加至距离井口500m的位置，研究爆燃压裂的性能。
4.1 爆燃压裂设计
该压裂井段套管为7″套管，选择φ84×520mm压裂药柱进行压裂。
根据储层特性与储层位置针对3480.5-3500.5m压裂井段，为保证井筒的安全和施工效果，采用分段装药，前10m布置3发压裂药柱，后10m布置4发压裂药柱。
针对3508-3519.6压裂井段，总长为11.6m，布置6发压裂药柱。
压裂药柱总装药量59.8kg，采用钻杆输送、内加压开孔起爆方式，采用中心管过导爆索方式进行点火。
设计筛管夹层枪结构过夹层。
并在起爆器下装配6min延时传爆装置，在其上装配纵向减震器。
距井口500m处座封封隔器，爆燃压裂点火前关闭防喷器，打开溢流管线阀门，确保井控安全。
4.2 爆燃压裂峰值压力模拟计算结果与管柱安全性分析
根据爆燃压裂密闭空间燃烧经验公式开发出的模拟软件计算结果如下：①3508-3519.6井段模拟峰值压力为111.78MPa;②3480.5-3500.5压裂井段模拟峰值压力为92.4MPa。
最大峰值未超出管柱工具加上安全系数的使用极限，因此判定施工作业安全。
4.3 套管及固井质量损伤风险分析
单趟的爆燃压裂设计最大药量为27.6kg，起爆后产生的压力峰值P0为111.78MPa。
由Cole和Zamyshlyayev所总结的水下爆炸冲击波的经验公式衰减曲线，以及根据地层破裂压力和爆燃压力总结出的套管承压分析表分析，爆燃压差最高值为48.78MPa，小于套管承压56.3MPa，因此套管安全。
4.4 裂缝串层分析
该试验井的3508-3519.6井段的储层距离底部6.7m处有强水淹层，为避免爆燃压裂产生裂缝的串层危害，根据Griffith理论，假定岩石裂缝的起裂和止裂都是瞬间发生的，裂缝一旦起裂将以恒定的速度延伸，通过计算其速度值为1.29m/s，单翼裂缝的延伸长度为：2.58m。
根据经验，爆燃压裂可瞬间形成3～8条、径向长2.58m、纵长1.66m，不受地应力控制的多裂缝体系，裂缝可自行支撑。
裂缝的随机性增大了与天然裂缝连通的可能性;该实验井压裂弹垂直距离最近强水淹层0.7m，压裂弹放于II油组目的层中部，压裂弹垂直距离水淹层顶部4m，之和4.7m远大于1.66m，因此理论上不会出现串入水层现象。
为减少串层风险，在施工过程中可减少一支夹层枪，使压裂弹位于压裂层段上部。
5 爆燃压裂施工效果与结论
2017年9月，爆燃压裂技术距离井口位置500m位置增加封隔器的工艺测试管串，在BZ34-2/4试验井试用成功，作业后产液量由30m3/d且间歇出液上升到75m3/d，效果明显。
现场的试验状态显示，在常规爆燃压裂的工艺增加封隔器，使管柱与套管之间的液体形成反复震荡，对地层形成反复冲击，达到了更好的改造效果，为后续的爆燃压裂技术研究与开发提供基础。