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1)技术介绍

 冲击波是指波峰出现在波阵面,波头可以忽略,在波阵面发生物态参数的间断的激波。所谓重复可控冲击波是指:幅值、冲量可控,作用区域可控,重复作用次数可控的冲击波,其中幅值、冲量可控是指冲击波的幅值和作用时间可控在储层抗压强度之上、井筒钢材的强度之下;作用区域可控是指能够在区域对储层施加设定次数的冲击波。

2)技术原理

冲击波进入储层后,储层岩石既是冲击波的作用对象,也是传播冲击波的介质。在距源不同距离上,冲击波的波形和幅值以及与岩石的相互作用模式不同。分别以破裂、撕裂、剪切解堵和增加润湿性的机理起到增产增注的作用。

①冲击波破裂储层岩石增渗在近井地带,冲击波的峰值压力高于岩石的抗压强度区域,可直接破裂储层增渗;冲击波破裂储层岩石做功,因消耗能量而衰减。

②冲击波撕裂储层岩石增透冲击波幅值衰减到岩石的抗压强度后,在仍高于抗张、抗剪强度区域,可在岩层中力学强度较低、密度不均匀的区域以张性撕裂的模式撕裂岩石、延伸已有的天然裂缝,并以多次重复作用不断延伸致裂效果,以移动作业点的方式致裂不同区域的岩层,达到致裂岩层的目的。

③冲击波解堵储层增渗冲击波因持续对岩石做功而继续衰减,当幅值低于储层的抗张、抗剪强度后,衰减为高强弹性声波。弹性声波在储层不同介质中的速度、加速度因声阻抗差异,产生剪切力,可剥离储层表面的附着堵塞物,改善毛管力、偶电层的吸附滞留效应、减小表面张力、促进渗流、实现解堵的目的。

3)技术特点

①以较小的能量和很快的能量释放速度,以脉冲形式提高功率,产生前沿陡峭、持续时间较短的冲击波,以类似于爆炸压裂的模式作用于储层;

 ②当冲击波压力上升速度足够快时,可挣脱地应力的束缚,在井筒周围形成多方位的裂缝或裂隙;

 ③在同一位置可进行多次连续作用,移动设备可实现对整个储层的作用,在不损伤套管的前提下,通过多次小能量作用实现单次大能量的效果;

④以纯物理法作用储层,不向储层注入任何外来液体;

⑤可对储层进行细化选择性作业;

⑥通过控制单次作用的能量,不损伤套管和隔层水泥环。

4)选井条件

①井深小于3000m,井底温度低于90℃;

②地层胶结好,固井质量良好,套管未变形;

③井斜小于40度;

④储层渗透率大于0.1mD,孔隙度小于30%;

⑤采油井地层能量充足,曾经有高产史,目前产液量下降的井;

⑥注水井前期能注够,后期注不够的井;

⑦目的层距水层较近,无法实施压裂酸化等措施的井;

⑧纵向上注水矛盾突出,需进行选择性作业,改善注水剖面的井;

5)技术应用

目前该技术在国内的长庆、延长、陕煤、宁煤等多个油田、煤层气井上进行应用,在油气井增产、注水井增注、煤矿井下钻井增透等领域取得了较好的效果,获得了使用单位的认可。