[技术讨论]关于复合射孔与高能气体压裂技术的异同 [复制链接]

        最近在研究复合射孔技术和高能气体压裂技术，从不同资料查阅发现高能气体压裂技术是用固体火箭推进剂或液体火药，在井下油层部位引火爆燃（而不是爆炸），产生大量的高能高压气体，在几个毫秒到几十毫秒之内将油层压开多条辐射状，长达2~5m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，这种工艺技术就是高能气体压裂。高能气体压裂具有许多优点，主要有以下几点，不用大型压裂设备；不用大量的压裂液；不用注入支撑剂；施工作业方便快速；对地层伤害小甚至无伤害；成本费用低等。
    而复合射孔技术通过控制射孔弹爆轰和推进剂爆燃的瞬间时间差及压力-时间历程分步做功，使推进剂爆燃产生的高压气体穿过射孔孔眼压裂地层，形成多条微裂缝，减轻钻井等作业对地层的污染，解除炮眼周围的“压实现象“，改善地层导流能力，提高射孔完井效果。这种集射孔和高能气体压裂于一体的射孔技术就叫复合射孔技术。
    在适用范围上，资料上给出的基本相同，并且比较宽泛。理论上，复合射孔的理论研究也大多借鉴高能气体压裂原理理论，无明显的差异性研究。
    在具体施工时，怎么选择复合射孔技术或者高能气体压裂技术？为什么选择？就是选择的技术标准是什么？怎么从理论上探求复合射孔技术与高能气体压裂技术的异同？
    希望对该方面有想法的专家，不吝赐教和讨论，以共同进步！

        高能气体必须是已经射孔的层段才能用吧，否则，高能气体怎么进入地层啊。我想高能气体主要用于老井重新压裂等
        复合射孔可以用于新井的射孔。
        从压裂的机理上说比较类似吧，不过从井下测试的动态压力数据来说，高能气体压裂的持续时间一般更长。专业的区别请专家解答吧
        不过压裂的效果我觉得还有很大的进步的余地（裂缝长度，压裂面积），从油层压裂机理和高能气体压裂工具性能等方面，想想一口井增产2%是什么概念
        另外，我觉得井下监测方法和技术方面我觉得也要在做工作，现在比较靠谱的是井下脉冲压力高速P-t测试，但是如果说压裂裂缝长度xx米，怎么来的？如果有了这些硬性的量化指标，高能气体压裂技术肯定少走很多弯路。
        确实需要好好研究啊，呵呵

谢谢楼上的回复。对于压裂长度的数值，目前大家大都建立在理论计算上，所以往往会出现采用高能气体压裂或者复合射孔压裂裂缝长度xxm的现象。非常同意楼上所说的井下监测方面的工作和技术开发会对高能气体压裂技术有推动作用的说法。目前大家都觉得高能气体压裂或者复合压裂技术处在水力压裂技术和常规射孔技术之间，作用效果也有其独到之处，但关于这方面的监测评价大都建立在理论推导上，由于地下情况复杂多变，理论上的理想化往往无法取得用户的认可。

与常规压裂相比，高能气体压裂的处理半径小很多，针对近井地带污染起到解堵作用，但成本低。

引用第3楼胜利北斗星于2010-03-11 09:29发表的 :
与常规压裂相比，高能气体压裂的处理半径小很多，针对近井地带污染起到解堵作用，但成本低。

处理半径小的问题，我理解跟作用时间和气体排量关系很大，怎么增大高能气体作用时间，还有气体排量呢？
还有什么增大处理半径的方法？

考察作用效果，这方面主要与升压速率和火药燃烧时间有关系，目前主要手段是井下的P-T记录，尚无直接的裂缝形态和长度的检测手段。

引用第4楼p-t于2010-03-11 17:55发表的 :
处理半径小的问题，我理解跟作用时间和气体排量关系很大，怎么增大高能气体作用时间，还有气体排量呢？
还有什么增大处理半径的方法？

由于气体爆炸压裂的工艺限制，这种工艺的处理半径肯定不会大，远远小于水力压裂的处理半径，仅仅起到近井解堵的作用。如果增大处理半径，需增大爆炸能量，这是个危险的工艺。就是目前使用的气体压裂毁坏套管也不少，如果出问题，得不偿失。

工艺初期，各油田好像都出过一些问题，如破坏了井或炸坏射孔器材等。但这项技术从90年代初发展到目前，施工时要根据经验和地质条件、井眼情况等因素，确定合理的施工方案和火药用量，可以在确保安全的条件下产生一定的地质效果。如大庆油田，每年复合射孔完井的数量达到几千口井，安全基本不出现问题，而且与普通的射孔方式相比，取得了一定的增产效果，单井液量平均增加30%以上。

引用第6楼胜利北斗星于2010-03-13 09:39发表的  :
由于气体爆炸压裂的工艺限制，这种工艺的处理半径肯定不会大，远远小于水力压裂的处理半径，仅仅起到近井解堵的作用。如果增大处理半径，需增大爆炸能量，这是个危险的工艺。就是目前使用的气体压裂毁坏套管也不少，如果出问题，得不偿失。

      气体压裂技术的适用范围就是在水力压裂和常规射孔之间，在不适合采用水力压裂的油气井中，或者考虑压裂成本的油气井中，采用气体压裂技术，是最好的选择。增大装药量，是做气体压裂或者复合射孔技术企业的追求，因为只有增大装药量才能增大作业效果，但又不能毁坏套管和井壁。近几年的使用，大家都根据经验或者尽可能控制装药的办法来避免危害的发生。

    作为一项成熟技术，理论指导是不可缺少的。老外的Stimgun技术，就是在经验积累的基础上，加入了自己的理论计算，根据不同井况，不同地质条件设计自己产品的装药量，在国内服务价格一直居高不下。而国内，恰恰缺乏这点，理论也都建立在自身理解上，没有足够的实践积累和验证。

目前国内的理论研究相对滞后一些，复合射孔的机理研究涉及了很多学科，国外的配套软件也是组织了很多学科的人才搞出来的，但在实际应用中的效果也无法进行评估。具体在井下产生了什么样的裂缝，其真正的延伸长度是多少，对孔渗的影响有多大，都是未知数。但这项技术通过多井的对比发现确实产生了效果，产液和注水量有明显的提高。在公开发表的很多资料中可以发现，很多公式都有经验系数，说明大家也是通过在现场的应用中逐步摸索出来的，我个人理解此系数应该与火药类型、射孔器、岩性等地质参数、井深等都有关系，目前尚没有确切的解释。这也给复合射孔的研究带来了很多的不确定性。