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随着国家对油气资源量的需求量增加,复杂油气藏的勘探开发以越来越多,对于一些复杂的油气层,水力压裂、酸化压裂等常规油层改造方法已难以满足勘探开发要求,由于这些地层压力高、温度高、难以压开等,这就大大提高了作业成本,油气田很难从中取得经济效益。为了解决此类问题,研究和开发新的油层改造技术已非常迫切,任务艰巨,意义重大。
本文通过分析现有的射孔技术和高能气体压裂技术,将复合射孔技术与军工串联随进技术有机结合,提出了复合多次压裂射孔技术,该技术是将串联射孔技术与袖套式增效技术有机融合,利用大孔径射孔弹形成的聚能射流在套管和油层岩上形成孔道,同时,点燃前仓的推进剂,产生大量的爆生气体,对射孔孔道进行冲刷和压裂,同时推动随进炸药进入射孔孔道。随后套在射孔枪外面的袖套式增效药剂被射流点燃,再次产生大量的爆生气体,再次对射孔孔道进行冲刷和压裂。最后,在射孔孔道内,随进炸药发生爆燃,再次对射孔孔道进行冲刷和压裂。从而达到多次压裂射孔的目的。该技术具有成本低、操作方便等特点。
本文首先在理论分析的基础上,提出了能够提高入孔孔径的两种不同的药型罩形状:大锥角形和抛物线形。且通过数值模拟以及试验研究得出,抛物线形药型罩的射流侵彻效果无论在入孔孔径方面还是在穿深方面都明显优于大锥角形药型罩。其次,通过地面试验,优化确定了前仓的基本结构。接着通过实验确定了袖套式增效药的配方。最后,在相关油田进行了现场试验,试验结果表明:复合多次压裂射孔技术具有较高的射孔压裂效果,达到提高油井产油量的目的。
复合多次压裂射孔技术将复合射孔技术与军工串联随进技术有机结合,为石油开采提供了有效的技术支持,节约经济开支,具有重大的意义。