激波作用下水泥试样内部损伤试验方法研究

通过优化试验方案，实现了爆炸激波对水泥试样内部的损伤破坏试验，观察到激波对试样的损伤破坏现象。根据试验需求，设计、制作和标定了可用于测量水泥试样内部激波压力（或速度）的传感器，并在水中与商业传感器一起进行了测试，发现两种传感器获得的波形一致，并且该传感器的尺度可以满足试验的需要。利用量纲分析的方法，得到了激波在水泥试样中的衰减规律模型，通过比较相同条件下实测压力与模型计算的压力，发现计算压力要比实测压力高5％～15％

利用爆炸技术改善低渗透储层的实验研究

为了更好地开发低渗透油气藏,首先介绍"层内爆炸"增产技术的基本思路,然后用水中炸药界面爆炸对水泥试样损伤破坏的实验来模拟水力裂缝"层内爆炸"增产中激波使岩石损伤开裂的现象。通过实验观察到3个损伤区域:压剪损伤区,拉伸损伤区和边界损伤区,并且微裂纹的启裂扩展与水泥试样的初始损伤有关。分析发现:压剪损伤区和拉伸损伤区内裂纹的密度与装药量相关;压剪损伤区和拉伸损伤区半径分别为装药当量半径的2 5和20 30倍;量纲分析表明,损伤区半径与装药当量半径成线性关系。通过简易渗透率实验,发现压实区有一定的渗透率,这对"层内爆炸"采油技术的研究具有重要意义。最后,定性分析激波在试样中的传播过程以及试样微裂纹的启裂扩展机制

Experimental study for cement sample inner damage by exploding wave

通过优化试验方案，实现了爆炸激波对水泥试样内部的损伤破坏试验，观察到激波对试样的损伤破坏现象。根据试验需求，设计、制作和标定了可用于测量水泥试样内部激波压力（或速度）的传感器，并在水中与商业传感器一起进行了测试，发现两种传感器获得的波形一致，并且该传感器的尺度可以满足试验的需要。利用量纲分析的方法，得到了激波在水泥试样中的衰减规律模型，通过比较相同条件下实测压力与模型计算的压力，发现计算压力要比实测压力高5％～15％

爆生气体作用下孔壁岩石开裂的机理及影响因素研究

开发低渗透油气田最有效的手段是改善低渗透储层物性,但目前常用的水力压裂、酸化和高能气体压裂等措施也各有其不足,因此对岩石具有应力波和爆生气体双重作用的"层内爆炸"方法应运而生。针对爆生气体作用下孔壁岩石的开裂问题,通过分析试验数据,建立了考虑试样惯性的力学模型,并从动力学角度对动态载荷作用下孔壁岩石产生多裂缝的机制做了数值模拟研究。试验及数值模拟结果表明,爆生气体动态载荷作用下孔壁岩石产生多裂缝的实质是试样对动态载荷的结构响应,孔壁岩石能否产生多裂缝主要取决于载荷、约束、结构和材料属性等因素的影响。此外还得到了不同加载速率和初始损伤条件下孔壁岩石开裂的一般规律

Rock damage experiment and evaluation method by exploding wave

通过水中爆炸激波对试样的损伤试验来模拟激波对地层岩石的破坏作用。试验中观测了爆炸后试样内部裂纹形貌的分布，利用自制传感器测到了试样内部的激波压力，优化筛选出了损伤度模型。通过对试样弹性波速进行处理和分析，给出了试样的动态损伤阈值求解方法。结果表明，激波在试样中的传播符合指数衰减规律，相对损伤度、无量纲波速的平方、无量纲拉应力它们两两之间呈线性关系

激波作用下岩石损伤试验及评价方法

通过水中爆炸激波对试样的损伤试验来模拟激波对地层岩石的破坏作用。试验中观测了爆炸后试样内部裂纹形貌的分布，利用自制传感器测到了试样内部的激波压力，优化筛选出了损伤度模型。通过对试样弹性波速进行处理和分析，给出了试样的动态损伤阈值求解方法。结果表明，激波在试样中的传播符合指数衰减规律，相对损伤度、无量纲波速的平方、无量纲拉应力它们两两之间呈线性关系

低渗透油藏改造技术的研究及发展

鉴于目前低渗透油气田已经成为我国石油工业稳定发展的重要资源,加快低渗透油气田的开发势在必行,低渗透油田最基本的特点就是流体渗透能力差、产能低,需要进行改造才能维持正常生产。目前已发展的改造低渗透油田技术很多,如井内爆炸技术、核爆炸技术、高能气体压裂、根据岩石的压涨现象提出的爆炸松动技术、水力压裂和酸化技术等。常用的是水力压裂、高能气体压裂和酸化等。认为目前油藏改造的最优方法是将射孔、高能气体压裂、“层内”爆炸技术联合作业,首先进行高能气体压裂与复合孔的复合射孔的复合作业,产生不受地应力的多条径向裂缝,裂缝的长度能达到8~10m,然后进行大规模的水力压裂,之后进行“层内”爆炸作业,在水力裂缝周围产生多条不受地应力控制的多条小裂纹。最后,借鉴疏松砂岩端部脱砂压裂技术的经验,注入支撑剂,形成长期的油气流通道

Experimental research on damage and fracture by exploding waves on surface of samples in deep water

通过水中爆炸波对水泥试样的损伤破坏实验来模拟水力裂缝层内爆炸采油中激波使岩石损伤开裂的现象.结果表明,试样预制剖面上的裂纹分布可以近似代表其内部的裂纹分布规律.观察到了四个破坏区域:压实破坏区、压实损伤区、拉伸损伤区和拉伸破坏区,并对这些区域特征做了详细描述;利用冲击波的相关理论,对水泥试样损伤开裂的机理做了初步分析.研究发现,裂纹的起裂扩展与水泥试样的初始损伤有密切关系;并且裂纹的形状受炸药与水泥试样尺度比值以及炸药的安放位置等条件控制.最后通过对压实破坏区渗透率实验,发现压实破坏区也有较好的渗透性,这对层内爆炸采油技术的深入研究具有重要意义

爆炸技术与低渗透油气藏增产

爆炸技术引入石油行业已有一百多年的历史,大规模的工业应用也有二三十年的历史,在低渗透油藏的增产方面,涉及到了射孔、高能气体压裂等多个领域。总结了井内爆炸技术、核爆炸技术、高能气体压裂、爆炸松动、复合射孔、复合压裂以及水力裂缝"层内爆炸"采油技术对低渗透油藏进行改造的研究进展,同时对利用爆炸技术,尤其是水力裂缝层内爆炸采油技术对低渗透油藏进行改造的研究做了展望,并提出了利用射孔、高能气体压裂、"层内"爆炸技术的联合作业是低渗透油藏改造技术的最优方案之一

Experimental study of damage and fracture zone in cement sample subjected to exploding wave

利用水中爆炸冲击波使水泥试样损伤破坏,模拟爆炸采油时激波使岩石损伤开裂的现象.实验获得了适合本实验条件的激波峰压衰减规律p_m≈8.2(~3√W/R~(1.46)),得知压碎区尺度为集中装药特征尺度的2～5倍、拉伸损伤区尺度为集中装药特征尺度的20～30倍,激波使水泥试样破碎、拉裂的能量占总能量的2%～7%