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油气井高能气体压裂是靠火箭推进剂的燃气来压裂油气层,在现场压裂作业中往往由于对一些关键技术参数控制不当,要么造成油气井破坏,要么达不到预期的增产增注效果。因此,在进行高能气体压裂时必须遵循严格的规程,进行科学的工艺参数优化设计,以确保施工的安全和预期的效果。
对高能气体压裂P-t数学模型研究能够预测峰压,压力上升时间、压力持续时间和裂缝延伸长度,不但能够解决油气井受损问题,还能优化压裂效果。本文从燃气压力随时间变化过程及裂缝的传播机理入手,结合岩石力学、断裂力学、火药学、传热学等相关知识,运用能量平衡原理对高能气体压裂P-t关系进行了理论推导,在此基础之上对该压力传播过程和裂缝延伸过程给予理论分析,建立了瞬态P-t数学模型,并编制成高能气体压裂关键参数设计软件。通过计算能够确定出装药量、峰值压力、裂缝延伸长度等重要相关参数,计算结果与实测结果进行比较,误差在10%以下。对川高561复杂井进行高能气体压裂优化设计,压裂后增产效果显著。因此利用该压力分析模型可以有效的控制和优化高能气体压裂的用药量和裂缝延伸长度,对高能气体压裂工艺设计及其在现场的应用具有较好的指导意义。