金属丝电爆炸对岩石损伤的数值模拟研究

随着石油资源的不断开采,易采油藏的枯竭,对低渗透油藏资源的开采愈发重要。由于低渗透油田储层的渗透率低,自然生产能力弱,所以要对低渗透油田实施增产措施来提高采收率。近几年,金属丝电爆炸技术(EEW)因其能够产生可控的、稳定的、连续的冲击波而被用于石油行业来提高原油采收率。为了对金属丝电爆炸石油增产工具的增产操作进行理论指导,本文采用数值模拟的方法,对增产工具在射孔完井和裸眼完井的垂直井中对储层的处理过程进行研究。通过理论分析确定模型的尺寸及材料参数,利用TNT等效将金属丝电爆炸等效为模型中的TNT爆炸。针对不同的油井工况,利用ANSYS/Autodyn软件建立相应的物理模型并进行数值模拟,分析金属丝在单次爆炸和连续爆炸情况下,冲击波在油井中的传播规律,爆炸对油井的造缝过程、损伤机理及解堵效果。研究结果表明:冲击波经过套管和水泥环后衰减较大,但在射孔孔眼中传播的冲击波能保持较高的压力,连续爆炸会对组合体造成累积损伤;岩石材料参数会对冲击波的传播过程产生影响,电爆炸对射孔的解堵效果明显;在裸眼完井模型中,电爆炸对岩石的造缝效果较好,连续爆炸会使裂缝发生扩展。