射孔—高能气体压裂复合技术装置的研制

射孔—高能气体压裂技术装置,由西安石油学院研制。该装置将射孔技术与高能气体压裂技术进行有机结合,可对综合性油层进行连续性改造。文中分析了该装置的结构设计和强度,介绍了室内和现场试验,证明了该装置结构设计合理,为油气田增产增注提供了有效途径。

深井高能气体压裂技术试验研究

高能气体压裂是一项新兴的增产技术，它涉及力学、火炸药及石油工程等很多学科领域，具有很强的理论性和应用性。本文仅从应用研究方面，阐述该技术的室内外试验，中深井现场试验及越深井试验。室内外试验表明，在不同的围压及加载速率下，高能气体压裂可产生3～5条径向裂缝，形成的多缝体系具有明显的增产效果；三轴试验结果认为高能气体压裂在井中造成的压力高于水力压裂所产生的压力，并有可能超过岩石的弹性极限，使得卸载时产生永久变形，在地层中产生一定缝宽的残留缝，虽无支撑裂缝也不闭合；现场试验对工艺的可行性及成功率进行了验证，表明工艺成功，且均有不同程度的增产效果。

高能气体压裂用液体药点火与燃烧研究

高能气体压裂用液体药能够被点燃的点火压力、．点火热量以及能够形成其稳定燃烧的上述两个参数是液体药用于油气井高能气体压裂的两个重要参量．本文周密闭爆发器装置，用硝化棉药粉和双芳－３火药做为点火药，通过调整点火药量，得出了高能气体压裂用液体药的点火压力为５０ＭＰａ以上和点火热量及形成其稳定燃烧的点火压力和点火热量．并且得出了液体药能够被点燃的点火药为液体药的２０％．对液体药高能气体压裂现场施工设计选择点火药具有重要参考的价值．

高能气体压裂无壳弹的研究与应用

研究高能气体压裂用无壳弹是为了更进一步提高高能气体压裂的增产效果．解决有壳弹存在的问题．文中给出了所设计的无壳弹的整体结构，设计了点火系统，并对无壳弹中心管进行了抗内压强度校核、抗挤压强度设计、螺纹抗剪切强度校核，最后给出了应用该无壳弹进行的高能气体压裂的实井应用效果情况．应用表明，无壳弹高能气体压裂技术已较为成熟，其应用效果好，具有良好的推广前景．

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 .

过油管高能气体压裂气体发生器的研究及应用

设计了过油管高能气体压裂气体发生器，其特点是不用起出井内油管，可直接穿过油管下到目的层进行高能气体压裂，大大降低了作业成本，通过优化设计特殊的装药结构，使其可达到一般高能气体压裂的同等效果，重点分析了该气体发生器的结构设计和强度计算，对点火系统的可靠性进行静态点火试验和必要的测试证明：该气体发生器结构设计合理，点火性能可靠。经油田现场试验，取得明显的压裂效果。

高能气体压裂液体火药理论配方优选设计

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．

高能气体压裂在美国气藏开发中的应用

为了加速气田的开发与开采，为低渗、深部气藏的开发提供新的增产手段．

压裂液流变性研究的新进展

在对压裂工艺有影响的压裂液诸多性能中 ,最为主要的是压裂液的流变性 .它涉及到压裂过程中压裂液的稳定性、悬浮能力、摩阻计算等最重要的参数设计 .综合调研有关压裂液流变学的文献 ,介绍了目前压裂施工用的各种压裂液 ,实验室采用的模拟现场井筒条件预测摩阻压力的方法 ,以及如何应用实验模拟数据预测井筒的水力学动态和压裂液的流变性 .但在压裂液弹性特征、动态特征和支撑剂在动态条件下的传递与沉降方面认识不够深入 .还应开展模拟现场条件下的实际动态特性及压裂液的化学特性和结构研究 ,完善分析和评价压裂液的现场模拟程序 .

复合射孔压裂技术的应用研究

复合射孔压裂技术是我国近几年兴起的一项新的油层增产技术 ,其作用原理是把射孔技术与高能气体压裂技术融合在一起对地层进行复合作用 ,提高地层渗透导流能力 ,以达到实现增加油气井产量的目的。我国目前采用的主要有 3种结构型式 :混合组装型、分体组装型和加载组装型。分析这 3种结构的不同特点及其对地层不同的作用效果之后 ,提出加载组装型结构是较理想的发展方向。通过对该技术的应用效果分析 ,提出复合射孔压裂技术 ,尤其是混合组装型和加载组装型结构技术在低渗透油藏或特低渗油藏推广应用的重要意义 ,并提出了该技术在选井选层、下井工艺及施工中应注意的问题。

活塞自击式逐级延时引燃气体发生器装置设计及应用

为改进已有高能气体压裂气体发生器结构上的缺陷，设计出一种活塞自击式逐级延时引燃装置，该装置既可用于多级同步引燃压裂，又可用来逐级延时燃烧压裂和无需密封的热引燃式压裂，可扩大工艺范围及施工规模、提副曾产增注效果，并有利于套管及水泥环保护等优点．论文对活塞自击点火的可靠性、延时引燃的安全性和药柱保护管的耐压性进行了分析计算，经现场试验证明具有广泛地适用性和先进性．

岩石力学动态实验系统研制

该系统是基于落锤加载的岩石力学动载实验装置，主要由落锤加载，压力本体，泵压和测试四部分组成．由于设备采用了落锤加载方式，系统的加载速率将更接近于水力振荡、电脉冲、地震波、高能气体等强动载波作用于地下地层岩石的速率．系统采用先进的数据采集处理系统，同时采集位移、围压、应变等信号，保证了数据的一致性．对于进行动载下的岩石力学特性研究提供了必要的手段，特别是对掌握动载作用下的油气层岩石破坏和变形规律，开展动载作用下油气井中增产机理研究，具有重要的意义．