多脉冲气动压裂技术

五、适用范围
1、砂岩、碳酸盐岩； 2、注水压力高的井；
3、原有射孔质量不好的井； 4、压裂时降低地层破裂压力；
5、消除污染，解堵：
• 固相颗粒堵塞污染 • 化学性质不配伍引起的污染 • 射孔过程挤压成孔形成的压实带污染
六、技术优势
1、软件模拟
近年来开发出多脉冲气动力造缝技术模拟软件，该软件
可根据施工井的储层特征、射孔参数、油井参数等进行优化，
注水压力(MPa)
11.0 10.5 11.0 12.0
注水量(m3)
8 0 6 0
注水压力(MPa)
11.0 10.5 9.5 12.0
注水量(m3)
25 15 23 20
新77-96
新73-100 新77-91 新57-107 新51-97 阳58-48 阳56-47 新49-106 新75-100 新73-98 新泌56 H13-12
里3-91
河376 河371-1 河348-1
1574-1576
672-676 543-546 516-518
达到配注
达到配注 达到配注 达到配注
塬97-47
塬100-9 塬97-49 塬85-27
达到配注
达到配注 达到配注 达到配注
杨47-11
1054-1057
达到配注
地239-86
2548-2554
达到配注
七、现场应用情况
新水井多脉冲气动力造缝施工效果（2）：
井号 杨46-12 杨41-9 杨44-14A 席21-43 席21-42 镰34-34 席23-43 席22-43 杨40-151 定50-048 定50-052 化53-41 席24-44 化55-41 塬59-35 塬101-35 塬89-43 地197-39 黄126-119 施工层段（m） 1017-1019 1134-1144 1035-1038 1125.5-1123 1128-1129 1381-1387 1376-1378 1198-1199 1126-1129 958-960 1892-1895 1897-1900 1950-1954 1955-1959 1342-1348 1198-1200 1345-1351 2647-2655 2514-2521 2738-2752 2656-2666 2637-2642 2452-2457 2470-2472 施工效果 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 未达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 井号 地225-82 地235-68 塬103-45 塬103-48 塬115-33 塬51-87 塬51-85 塬53-87 地171-13 塬51-89 塬63-85 塬121-29 安156-71 安156-65 安82-16 胡307 胡241-37 胡310-14 施工层段（m） 2609-2619 2860-2870 2543-2548 2531-2536 2587-2589.5 2610-2602 2591-2581 2693-2703 2598-2608 2634-2644 2695-2703 2660-2670 2688-2698 2576-2588 2426-2436 2404-2393 2276-2288 1566-1569 1792-1795 1577-1580 1596-1599 施工效果 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达Hale Waihona Puke Baidu配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注
三、技术原理
增产机理 1、气动力产生多条造缝（3-5条）
实验 峰 压 加压速率 脉冲时间 名称 (106 Pa) (107Pa/μ (ms) 裂缝特性
s)
GF1 13 0.6 900
GF2
95
140
9
GF3 >～200 >10,000
～1
实验 E
250
430
裂缝条数取决于峰值压力及升压速率两个因素
从而选出适合的火药类型及施工药量。
六、技术优势
2、施工工艺进一步完善 由原来的单一油管传输、地面投棒施工工艺发展到油管传 输和电缆传输两种施工工艺。 3、产品更丰富、适用范围更广
该技术已能满足储层深度500-5000米、储层温度40℃-150℃ 的各种不同储层需要的药型种类及组合。
七、现场应用情况
三、技术原理
施工工层段：1860.0-1875.0m ，套管无明显变化
四、施工工艺
1、电缆输送
起 出 原 井 管 柱 通 井 洗 井 电 缆 下 压 裂 弹 通 电 点 火 起 出 电 缆 下 生 产 管 柱
四、施工工艺
2、油管传输
起出 原井 管柱 通井 洗井 下压 裂管 柱 投棒 点火 起出 压裂 管柱 下生 产管 柱
三、技术原理
该技术是对多种不同燃速的火药、或同一种燃烧火药进行
优化匹配(加装延时器)，使火药有序燃烧，形成多个高压脉冲
波（多个峰值压力），对地层实施多次连续高压脉冲波冲击 加载压裂，使地层产生和形成多条较长的
药柱
裂缝体系，并伴随大量的热化学作用于地
层，以提高地层渗透性能，解除地层堵塞， 达到提高油井产量、水井增注的目的。
多脉冲气动压裂技术
陈永昌
中国石油测井公司华北事业部 2015年3月4日
内容
一、技术起源 二、发展趋势
三、技术原理
四、施工工艺
五、适用范围
六、技术优势 七、现场应用情况
一、技术起源
该技术起源于 19 世纪 60 年 代，向水井中开枪产生振动 可以增加水量。 20 世纪 80 年代中后期，我
国开始把推进剂用于压裂油
气井增产方面的研究。
二、发展趋势
高端化：火药量越来越多、燃烧速度越来越慢 （单脉冲→多脉冲、固体→液体）；
全球化：起初应用于美国、俄罗斯和中国；以 俄罗斯为轴心，扩大到土库曼、越南、乌克兰、 乌兹别克斯坦、 哈萨克斯等；以美国为轴心， 扩大到加拿大、委内瑞拉；
二、发展趋势
广泛化：应用范围逐渐扩大：直井→水平井、 油井→注水井、低粘油层→稠油油层）； 综合化：与其它技术的复合（与射孔、水力压裂、 酸化等技术结合）； 纵深化：从井筒到地层。
2070-2076
2013-2019 1923-1928.5 1934-1941 1958-1952 2310-2316 2265-2271 2017-2023 2003-2009 1920-1928 2160-2173.6 1999.5-2017.2
11.5
10.5 11 13 8 14.8 11 14 13.0 9.5 25 22.0
杨19-20 罗32-38 盘33-26 盘43-22 柳90-30 姚012-24
1221-1227 1706-1709 1717-1719 1920-1926 2092-2098 2074-2080 1928-1932 2422-2428 2417-2421 2034-2042 2028-2033 2130-2132 2122-2128 1276-1278
6
0 5 0 5 0 0 0 0 0 0 1
11.5
8 9 13 8 8.7 9.0 14.0 12.5 9.5 25 22.2
10
15 18 21 25 20 20 7 20 18 60 45
七、现场应用情况
新水井多脉冲气动力造缝施工效果（1）：
井号 王98-43井 杏250-23 丹105-2 王48-015 王9-111 王52-011 山037-52 高42-20 高42-22 王398-9 河1-2 城31-13 里12-7 陈298-296 施工层段（m） 1205-1215 1254-1259 1497-1500 1488-1494 1514-1522 1258-1268 1496-1504 1911-1918 1885-1890 1739-1742 1339-1405 1357-1362 1225-1227 1674-1676 2259-2264 施工效果 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 未达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 井号 塬97-35 塬98-3 塬92-17 塬108-04 塬104-5 塬37-91 塬44-19 塬90-21 塬95-45 塬85-25 地221-58 地175-11 地213-74 地221-74 地227-82 施工层段（m） 2644-2652 2666-2676 2510-2516 2710-2726 3670-2679 2656-2663 2638-2644 2611-2617 2824-2830 2802-2807 2788-2794 2581-2587 2855-2845 2638-2644 2708-2714 2715-2720 2609-2616 2521-2531 2570-2573 2575-2581 2626-2632 2634-2638 2632-2640 2632-2672 2670-2680 施工效果 达到配注 达到配注 达到配注 未达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注 达到配注
2012年以来，我公司先后在长庆油田、吉林油 田、南阳油田、华北油田施工近1000口井，施工 井98%达到了设计要求，取得了良好的增产效果 和经济效益，受到了客户的广泛认可和好评。
七、现场应用情况
老井注水井多脉冲气动力造缝降压增注效果表（1）：
施工前 井号 施工层段（m） 注水压力(MPa) 7.5 11.0 10.5 11.0 10.5 14.5 注水量(m3) 0 5 0 7 0 10 施工后 注水压力(MPa) 7.5 10.5 9.0 10.0 10.5 12.0 注水量(m3) 20 25 20 25 17 30
七、现场应用情况
七、现场应用情况
华北采油五厂爆燃压裂解堵技术稳油控水 本报讯 （通讯员王新成 苑顺仓）截至4月20日，华北油田采油五厂经过 爆燃压裂解堵技术后恢复生产的5口油井从去年9月开始已累计产油2635.7吨， 措施后效果良好。其中，效果最好的晋93-19井累计增油1462.2吨。 随着油田开发进入中后期，要对低效生产井进行挖潜，而压裂费用高的难 题，一直困扰着采油厂。这个厂引进压裂成本相对较低的爆燃压裂解堵技术， 提高低渗透油藏的动用程度，提高采收率，实现稳油控水。 爆燃压裂解堵技术是利用高能气体压裂弹在目的层处点燃进行可控燃烧， 产生大量高温高压气体，井筒高压燃气通过射孔孔道以脉冲加载的方式向油 气层加压，井眼周围地层的岩石被压缩，当井筒内压力超过对应加载速率下 岩石的破裂压力时，即在井眼周围形成辐射状的多条径向裂缝，改善油层的 渗流能力，从而达到地层解堵的目的。 这项技术具有工艺简便、不污染油层的特点，适用于油井后期挖潜和长停 井恢复产能，特别适于处理地层能量高、含油饱和度高、井底附近被伤害的 油气层，也可为低渗透性底层造缝，降低地层的破裂压力值。
旗011-27
塞405-27 冯64-71
13.0
12.5 9.0
0
5 0
13.0
12.0 9.0
18
20 14
七、现场应用情况
老井注水井多脉冲气动力造缝降压增注效果表（2）：
施工前 井号 郭49-106 元106 新73-100 新57-106 施工层段（m） 2276-2282 1822-1825 1989-1995 2010-2014 施工后
延时器
三、技术原理
首先在射孔层段产生第一级高压脉冲波，其压力 是地层破裂压力的1.5-2.0倍，快速起裂压开地层，形 成3-8条裂缝，后续脉冲波（等于地层破裂压力）连 续补充能量，对地层再实施2-3次高压冲击波加载压 裂，促使裂缝快速延伸，以进一步延伸地层裂缝， 从而在地层形成较长的多裂缝体系。
造缝过程
三、技术原理
增产机理 2、水力振荡：压挡液注井筒内多次上下运
动；
3、高温热：60000千卡热量； 4、化学作用：燃烧产物CO2 在高压下溶于 原油，降低粘度和表面张力。
三、技术原理
造缝特点
总装药量大：（单一脉冲的1-2倍）； 作用时间长：（单一脉冲的2-3倍）；
机械振动多：对储层产生机械振动次数增加； 套管损伤小：多脉冲中每个脉冲药量少，对套管 损伤更小。