激波对水泥试样损伤分析及实验研究

摘要

我国低渗透油气藏的储量约占总储量的一半，是今后勘探、开发的主要对象之一。本文是关于低渗透油藏增产技术的室内模拟实验研究，采用水中炸药界面爆炸对饱和水泥试样损伤破坏实验来模拟水力裂缝“层内爆炸”采油中爆炸激波使岩石开裂的现象。吸取井内爆炸采油的教训，借鉴高能气体压裂的成功经验，利用水力压裂增产技术，提出适合低渗透油气藏的“层内爆炸”增产新技术，来提高油气采收率，从而改善油层的渗透率，增加油田的经济效益。 通过优化实验方案和分析实验现象，观察描述爆炸前后水泥试样的形貌，来解释水泥试样损伤开裂机理；还证实了预制剖面上的裂纹可以近似代表水泥试样内部的裂纹，由此来推断水泥试样内部的损伤变化规律。利用爆炸相似理论和波动力学，初步得到水中爆炸激波和水泥试样内部激波衰减的规律；建立适合本实验的损伤模型，代入爆炸前后试样弹性参数，计算试样的损伤变量并建立激波压力与损伤变量之间的关系式。另外，研制出适合本实验的压电薄膜传感器，其性能稳定，效果良好。 在渗透率实验中，发现水泥试样发生剪切破坏，破碎的水泥颗粒把微裂缝撑开，使试样具有良好的渗透性；渗透率值增加了4～10倍。这对于在低渗透油田中应用“层内爆炸”采油技术具有重要的指导意义。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第1章前言

第2章水泥试样水中爆炸实验

第3章水泥试样水中爆炸实验结果及分析

第4章水泥试样弹性参数实验及损伤变量描述

第5章标准水泥试样渗透率实验

第6章结论

参考文献

致谢

个人简历、在学期间的研究成果