考虑应力干扰的水平井分簇射孔破裂压力新模型及应用研究

众多研究者往往先在原地应力系统的基础上,将原三向主应力转化到斜井或水平井筒坐标系中,再转化到射孔眼对应的坐标系中,转换关系繁琐。笔者在研究上述模型的基础上,建立了一种直接从原应力场转化到射孔孔眼的应力计算模型,并在此基础上建立了水平井分簇射孔孔眼破裂压力计算模型,同时考虑应力诱导对原应力场的影响,建立了考虑诱导应力的射孔孔眼破裂压力模型。经过模拟计算发现:(1)不考虑应力干扰时,最先破裂的是位于或者位置接近井筒前端与后端的孔眼;裂缝初始破裂方向为水平状态。(2)考虑应力干扰时,第二波开启的射孔孔眼不是同一簇上的其他射孔孔眼,而是不同簇上的射孔孔眼;优先开启的仍然是前端与后端的射孔孔眼。     

复合射孔技术排放瓦斯的研究

复合射孔技术是油气行业中新兴的复合型增产技术,该技术能有效地控制射孔方向和压裂缝的扩展。对该技术应用于煤层瓦斯排放中的有关机理进行了初步的分析,并根据有关公式对相关参数进行了理论计算。针对煤层的特性,将该技术应用于现场,并对试验煤层的瓦斯排放进行了监控和测试。结果表明该技术应用效果良好,有效消除了潜在的瓦斯危害并取得了显著的经济效益。复合射孔技术在煤层致裂爆破中的发展方向较多,不仅可用于提高煤层瓦斯的抽放率,还可用于煤(岩)巷掘进,其应用范围和前景十分广阔。指出了目前该技术在理论和应用中的不足以及有待于加强研究的关键问题。     

油气井用安全避爆点火装置可靠性研究

目的 解决石油开采电缆射孔工艺中雷管存在的早爆风险给井场带来的安全隐患。方法 设计油气井用安全避爆点火装置,选用高安全性大电流雷管,采用电路隔离、传爆序列隔离设计方案,对装置内的压缩弹簧进行选型设计与分析,并完成该装置的保险解除及复位模拟试验。结果 所设计的安全避爆点火装置,使用截径5 mm规格的弹簧能满足压力导通要求,以及泄压后弹簧克服蠕变性能损失使装置切换为安全状态的要求,确保了施工状态与未施工状态下的管柱安全性。结论 该装置应用于电缆射孔作业中,提高了施工可靠性,同时可确保现场作业人员的安全。     

定向井射孔联枪工艺安全技术研究与应用

随着油田开发的持续进行,开采难度不断增加,油井射孔作业频次高,作业安全风险大,对射孔工艺的安全要求也越来越高.中国石化河南油田测井公司从2008年引进了定向射孔新技术,该技术包括直井定方位和斜井(水平井)定向射孔技术.已累计射孔作业53口井,通过对53口定向井进行射孔效果分析,发现其中22口直井定方位射孔效果非常好,31口斜井(水平井)定向射孔施工有8口井射孔效果不佳,表现为个别射孔弹穿孔不规则,不能形成有规则聚能圆孔,影响射孔穿深效果.     

风险管理在高温高压油气井射孔作业中的应用

对风险管理的基本理论和实践作了简要的介绍,重点介绍了长城钻探公司伊朗测井作业区成功地将风险管理理论和管理过程应用于高温高压油气井射孔作业,显著地提高了作业的质量和作业的安全性,收到了良好的经济效益和社会效益。这一实践说明,风险管理理论和管理过程在油气井勘探开发的各个生产工艺和环节中都有着广泛的应用空间,也必将对油气资源的勘探开发起到巨大的推动作用。     

如何提高高温常压检测装置起爆安全的稳定性

分析现阶段高温常压试验装置存在的隐患,提出可以通过靶架结构的改造和连接方式的改变来保障工作人员的安全。     

井下射孔强化压裂裂缝导流机理研究

煤矿井下水力压裂中经常出现裂缝扩展无序、闭合快等现象,导致裂缝导流能力较差,无法实现瓦斯的高效抽采。针对此问题,提出采用水射流射孔强化裂缝导流能力的方法,即采用高压水射流在煤孔段垂直于钻孔轴向射孔。采用FLAC3D分析了射孔周边煤体应力分布,结果表明,射孔尖端处存在耳状塑性区。根据最大主应力的准则判断,塑性区的存在可促使裂缝在射孔尖端处起裂。采用RFPA2D-Flow分析了不同水平应力组合下的裂缝扩展特性,结果表明,裂缝在射孔尖端处起裂后,在塑性区内沿水平方向延伸,然后平行于最大水平主应力方向延伸。视压裂裂缝面为粗糙面,基于Y模型分析了裂缝面微凸体分布规律。采用Hertz接触理论研究了两缝面单个微凸体接触受力状态,得出压裂裂缝面微凸体受力与裂缝闭合量呈正指数关系。基于N-S方程分析了真实压裂裂缝内瓦斯渗流速度分布,得出了煤岩体裂缝中瓦斯流量与裂缝面高度成立方关系。对比分析得出,射孔煤体周边应力明显小于不射孔煤体周边应力。通过以上分析得出,射孔导向裂缝在煤层中有序扩展,降低了煤岩体有效应力,减小了压裂裂缝的闭合量,实现了瓦斯长时高效抽放。     

MLS安全评价法在油管输送射孔作业中的应用

介绍了油管输送射孔技术特点及作业要求，优选出MLS安全评价法对其进行安全风险评价，结合施工步骤，开展各个操作步骤中的危险因素分析。确定了危险因素的个数、发生的频率分值、危险因素可监测与可控制状态，后果严重度等评价参数，通过MLS定量计算得出危险因素的评级结果。最后，根据海因里希因果连锁理论，分析事故后果的主要影响因素，给出有针对性的危险因素控制措施，以达到消除危险因素的目的。     

射孔爆轰瞬态能量转化及影响因素研究

为有效控制射孔测试联作工况下管柱及封隔器失效等安全事故风险，基于流固耦合理论建立射孔弹的射流侵彻模型，综合考虑石油射孔弹壳体、炸药、药型罩、射孔枪和套管等结构，研究射流动能与壳体融化能量转化特征，得到不同因素影响下射孔弹剩余能量转化关系。结果表明：药型罩锥角、壳体厚度、炸药质量和类型等因素对射孔弹剩余能量有显著影响。药型罩锥角在40～70°之间越大，剩余能量占比越小；射孔弹壳体厚度在1～4 mm之间越厚，剩余能量占比越小；炸药质量在30～45 g之间越大，剩余能量占比越大；炸药质量相同时，三硝基甲苯(TNT)、六硝基芪(HNS)、黑索金(RDX)、奥克托今(HMX)等4种炸药中的HMX炸药剩余能量占比最小。