高能炸藥完井增產新技術
1.技術原理
爆炸時產生100萬psi的高壓通常只能持續幾微秒,由于時間短,經常引起巖石的收縮,造成儲層的傷害。通過使用高膨脹性高能炸藥技術,超高壓可以持續3ms左右,這將對巖石造成剪切,產生的微裂縫是普通爆炸的120倍左右。例如,對于一直徑為31/2in的爆炸工具,可以造成井筒周圍30~35ft的剪切帶,其形成的泄流面積大約是一個水平半徑為70~90ft,垂向半徑為50~65ft的橢圓范圍,相當于水力壓裂形成的長150ft的裂縫的泄流面積。該項技術最早于2004年由Sigor公司提出,其SWTorpedo工具就是一種膨脹性爆炸工具,持續時間較長的超高壓使巖石處于過平衡動態剪切狀態(超過巖石強度的5%就能夠破壞巖石),在井筒周圍形成約60ft的剪切膨脹帶,形成的微裂縫能使孔隙度增加2倍以上。
2.現場應用效果
JP石油公司和BJ石油天然氣公司在Appalachian盆地分別對套管氣井和裸眼井應用了該技術。JP公司在Medina砂巖層應用高能膨脹性爆炸后,氣井氣體產量從7000ft3/d增加到了5萬ft3/d。BJ公司在已經生產了40年的裸眼井上應用該技術,原油產量從4bbl/d增加到20bbl/d,氣體產量從2萬ft3/d增加到了5.3萬ft3/d,增產維持了6個月,然后原油產量下降到12bbl/d。威廉斯生產公司(Williams Production)在粉河(Power River)盆地的煤層氣井應用該技術后,排水量從76bbl/d增加到128bbl/d。
3.結果
該技術屬于激波增產技術,可以應用在套管井和裸眼井上,是推進燃料工具、普通爆炸技術、酸化和水力壓裂的較好替代技術。與推進燃料工具相比,該技術使巖石的變形具有永久性,能防止再壓縮,有效延長微裂縫的生命期。在膨脹性擴容方面,與酸化相比,該技術投資少,對儲層的傷害低。