基于爆燃压裂技术的RTTS封隔器研究与应用
本文在常规爆燃压裂技术基础上，以增加火药燃烧的利用率为目的，在距井口500m位置增加RTTS封隔器，增加爆燃压裂技术的作用峰值和油井解堵的效果。

在保证管柱与套管安全的前提下，为验证此类爆燃压裂技术的效果，在渤海油田某区块选择一口低产生产井进行试驗验证。

经过理论分析和现场测试得知，管柱与套管之间的液体形成反复震荡，对地层形成反复冲击，达到了更好的改造效果，为后续的爆燃压裂技术研究与开发提供基础。

标签：爆燃压裂;RTTS封隔器;峰值压力;应用效果
1 爆燃压裂技术简介
爆燃压裂技术是与油气井采油工艺相结合的一种增产增效技术，利用特殊装药结构的发射药或火箭推进剂装药在油井中按一定规律燃烧，产生大量的高温高压燃烧气体，燃气以脉冲加载的方式通过炮眼进入地层，形成辐射状的径向裂缝体系，穿透近井地带污染区，沟通地层天然裂缝，提高油层的导流能力。

从而有效地改善了油气层的渗透性和导流能力，达到油气井增产增注的目的。

2 中海油沙河街组爆燃压裂技术的适用性
渤海油田古近系沙河街组地层厚度约375m，岩性为长石石英砂岩，磨圆及分选差，胶结物以泥岩为主，孔隙度分布在8.6～16.9%，渗透率为0.5～330mD，具有中低孔、中低渗特征。

BZ34-2/4区块沙河街生产井普遍低产，在之前的作业中尝试过常规酸化、复射孔解堵、外套式复合射孔等解堵工艺，但是效果都不佳，且发现管柱存在结垢、腐蚀、及油泥堵塞情况，因此采用爆燃压裂解堵是一种有效的改造措施。

3 爆燃压裂管柱结合RTTS封隔器使用提高压裂药柱能量利用率可行性分析
由于爆燃压裂技术的压裂弹装药结构为压裂弹中心铝管穿有导爆索或火药柱，因此压裂药柱的燃烧过程多为增面燃烧或爆燃，燃烧时间短、峰值高，为了减少作业风险多采用敞井口作业，该作业方法井下作用时间短。

为了增加火药燃烧利用率，拟采用增加封隔器（缩小燃烧空间），增加爆燃压裂技术的作用峰值和油井解堵的效果。

应用流体有限元分析软件，建立管柱与套管之间的流体模型，通过改变模型的约束模拟增加封隔器与无封隔器情况下的流体状态，在模型底部增加同样大小的火药力，模拟得出结果增加封隔器比无封隔器情况的火药力利用率增加55.3%。

4 爆燃压裂设计与安全性分析
在BZ34-2/4区块沙河街区块选择一口井进行相应试验，根据施工经验将RTTS封隔器增加至距离井口500m的位置，研究爆燃压裂的性能。

4.1 爆燃压裂设计
该压裂井段套管为7″套管，选择φ84×520mm压裂药柱进行压裂。

根据储层特性与储层位置针对3480.5-3500.5m压裂井段，为保证井筒的安全和施工效果，采用分段装药，前10m布置3发压裂药柱，后10m布置4发压裂药柱。

针对3508-3519.6压裂井段，总长为11.6m，布置6发压裂药柱。

压裂药柱总装药量59.8kg，采用钻杆输送、内加压开孔起爆方式，采用中心管过导爆索方式进行点火。

设计筛管夹层枪结构过夹层。

并在起爆器下装配6min延时传爆装置，在其上装配纵向减震器。

距井口500m处座封封隔器，爆燃压裂点火前关闭防喷器，打开溢流管线阀门，确保井控安全。

4.2 爆燃压裂峰值压力模拟计算结果与管柱安全性分析
根据爆燃压裂密闭空间燃烧经验公式开发出的模拟软件计算结果如下：①3508-3519.6井段模拟峰值压力为111.78MPa;②3480.5-3500.5压裂井段模拟峰值压力为92.4MPa。

最大峰值未超出管柱工具加上安全系数的使用极限，因此判定施工作业安全。

4.3 套管及固井质量损伤风险分析
单趟的爆燃压裂设计最大药量为27.6kg，起爆后产生的压力峰值P0为111.78MPa。

由Cole和Zamyshlyayev所总结的水下爆炸冲击波的经验公式衰减曲线，以及根据地层破裂压力和爆燃压力总结出的套管承压分析表分析，爆燃压差最高值为48.78MPa，小于套管承压56.3MPa，因此套管安全。

4.4 裂缝串层分析
该试验井的3508-3519.6井段的储层距离底部6.7m处有强水淹层，为避免爆燃压裂产生裂缝的串层危害，根据Griffith理论，假定岩石裂缝的起裂和止裂都是瞬间发生的，裂缝一旦起裂将以恒定的速度延伸，通过计算其速度值为1.29m/s，单翼裂缝的延伸长度为：2.58m。

根据经验，爆燃压裂可瞬间形成3～8条、径向长2.58m、纵长1.66m，不受地应力控制的多裂缝体系，裂缝可自行支撑。

裂缝的随机性增大了与天然裂缝连通的可能性;该实验井压裂弹垂直距离最近强水淹层0.7m，压裂弹放于II油组目的层中部，压裂弹垂直距离水淹层顶部4m，之和4.7m远大于1.66m，因此理论上不会出现串入水层现象。

为减少串层风险，在施工过程中可减少一支夹层枪，使压裂弹位于压裂层段上部。

5 爆燃压裂施工效果与结论
2017年9月，爆燃压裂技术距离井口位置500m位置增加封隔器的工艺测试管串，在BZ34-2/4试验井试用成功，作业后产液量由30m3/d且间歇出液上升到75m3/d，效果明显。

现场的试验状态显示，在常规爆燃压裂的工艺增加封隔器，使管柱与套管之间的液体形成反复震荡，对地层形成反复冲击，达到了更好的改造效果，为后续的爆燃压裂技术研究与开发提供基础。