爱华网辽河油田经过40多年的开发建设，油井情况越来越复杂，开采难度逐年增大。我们在井下低渗透储层压裂改造的作业过程中，经常会遇到因岩性致密异常、特殊坚硬、井筒附近发生污染现象，综合分析，近井地带应力比较集中、孔眼与裂缝方向呈相对较为大的角度偏差等原因，都会引起裂缝压裂的压力较高，从而造成施工泵压较高，有时会出现现有条件下压裂无法出缝的情况。所以，如果井筒产生向径的轻微裂缝，我们就要在压裂施工开始的前期作好准备，采取适宜的多脉冲破岩起裂措施，这样就可以有效地减小地层的压力，这个时候如果进行压裂的施工，其成功率和有效率将会得到明显的提升。 1装置原理 我们所采用的这种启裂是通过不同的多种复合炸药进行优化匹配，在燃烧后会产生大量的温度极高、压力巨大，且难以控制的气体，我们必须使它们在井下装置中得到控制和释放，这样才能形成多个有效的高压脉冲，使井筒周围地层产生和形成径向多裂缝体系，对地层实施多次连续高压冲击加载压裂，能够达到降低压裂启裂压力的目的，其综合耐温程度可以达到150℃以上，能够同时产生径向的3-8条裂缝，裂缝长度4-10厘米。 2压裂点火装置 我们所研究的全隔断式延时控制点火装置，主要想要解决的问题，就是合理对压裂能量的控制，它的工作原理，是通过延长对地层脉冲加载压裂的作用时间，能够达到针对不同种类、不同燃烧速度的药型或同一药型不同装药结构的合理的配装，从而实现更合理、更有效的延时控制引燃，保证多脉冲多级控制的得到合理的实现，进一步提高压裂效果。 这种装置主要由辅助点火药、起爆组合药、点火组合药、喷火管、本体、延时点火药、等组件组成。这种装置的作用原理分为四个步骤：一是燃烧转为爆轰，二是爆轰进行传递的过程，三是爆轰转为燃烧的过程，四是多组合延时喷火的过程。由于延时点火药能够有效控制延迟点火时间，通过喷火管的喷出，它就能有效保证有足够长的喷火距离和点火压力，完成延时点火从而能够引燃下级辅助点火。这四个过程虽然是各分不同阶段，但在实际上是一个连续的过程，就像一个作功的流程，通过延时点火的动作，从而能够达到延时点火控制的效果。 其主要特点和技术指标如下：确保延时控制，起到延迟作用时间目的；延迟时间可控制，根据需要可调整；可多组合使用；全隔断引燃，保证中心传火不串燃点火、不熄火；性能安全、点火可靠。延迟时间500~1000ms、1s~5s；延迟时间可调整控制；耐温200℃、耐压50Mpa。 3压裂装置 井下枪身装置主要包括控制点火系统、引爆系统、多种复合药系统等构成。引爆系统一般采用相对比较安全的底火作为引火装置，这样就能够保证点火的可靠性和稳定性。这种控制点火的系统一般是延时设计，它可以通过有效控制多级点火药得到逐级点燃，进而能够控制多级复合药型的逐级、分段燃烧，从而保证多级复合药的燃烧，使能量得到分散释放，进而能够满足脉冲压力不同需要。复合药的配制要根据不同的地质和地层条件进行因地制宜的单独配制，只有这样才能保证满足不同地质情况的技术要求和压裂效果。 4泄气对枪身强度的需求 设计中所采用的泄气管为N80材料的4“油管，下接尾堵，上面连接撞击起爆器装置，中间装有压裂药，它的设计强度主要是要计算出精确的螺纹牙强度。
如，泄气枪身螺纹牙采用T型扣Tr90×4螺纹，根据： 4 地面模拟与现场试验 模拟试验效果。为了检验多脉冲压裂装置控制点火和多级推进剂燃烧是否具有可操作性和可靠性，我们选择在地面靶场进行模拟试验，通过选用5-8种不同的点火药配方和3-5种不同燃速和类型的双基、复合类火药进行综合试验，可以得出试验总装药量是8.6kg，每种药分别为4.6kg、2kg、1kg、1kg，燃速分别为5m/s、10m/s、 15 m/s 、20 m/s，将它们进行匹配组合后，要分四组进行综合试验。图例中有一个实验照片，靶高600mm，直径400mm。模拟装药1.2kg分两级压裂，延时设计为200~360ms，模拟靶产生3条主裂缝，基本形成1200夹角。通过实验，效果良好。所以我们可以确定整体结构设计基本合理，点火控制系统按设计工艺要求引燃，性能安全可靠，达到设计工艺和现场施工的技术和安全环保要求，可以在油田进行推广应用。 现场应用实例。辽河油田某区块油井，岩性为细砂岩，电测解释结果为低油，压裂井段2773.8-2785.5m，射孔孔密为16孔/m。第一次压裂时，对压裂井段进行8孔/m的补孔作业，泵车启动，排量0.1-0.3m3/min，泵压最高53MPa，这时无法压开地层，此次压裂以失败结束。经过对方案的再分析和研究，我们在第二次压裂中，放置了总装药量45kg，并且先进行多脉冲加载破岩启裂措施，将两级延时三级作用，延迟时间分别设定为500ms、800ms，最大峰值压力确定为90MPa。然后我们组织人员进行压裂现场施工，泵压的参数值设定在71-65-62-64-70MPa等不同的规格，排量设计为3.8-4.1-3.6 m3，平均砂比达到16.2%，此次压裂施工获得圆满成功，压开后日增油7.8t/d，截止目前，已累计增油3900t。 地面模拟试验表明，该装置整体结构设计合理、可行，能够达到预期效果；此装置是一项技术领先并且具有较强破岩能力的新技术，在油气井的压裂现场应用前景广阔。由于它可产生多次的高压脉冲波，所以该井下装置可在井筒较长、较多，情况较为复杂的的径向产生微裂缝，从而能够降低启裂的压力，有效减少污染的发生；井下枪身装置、全隔断式延时点火装置设计科学、合理，可以保证复合炸药的多次、有序释放，对于节能环保都有很大的益处。
