超深井射孔爆轰波非线性传播及影响因素

摘要

随着油气井逐渐走向深井、超深井，射孔中完井管柱安全问题越来受到关注。基于计算流体力学原理，建立了射孔段-封隔器爆轰波传播模型，揭示了井筒完井液中爆轰波传播、反射规律，明确了完井液对爆轰波传播的影响特征。研究表明，爆轰波传播过程中表现出极强的非周期性、不规则性，传播至封隔器位置时爆轰波压力幅值降低高达75.65%，而爆轰反射波具有较好的周期性，传播至射孔段时的爆轰压力波幅值降低23.4%。完井液密度不仅对传播过程中爆轰波的幅值造成较大影响，对爆轰波波形特征也产生较大的干扰。完井液黏度对传播过程中爆轰波波形特征几乎没有影响，对爆轰波幅值有较小的影响。仅考虑爆轰波对完井管柱的影响时，应优先选择密度小、黏度大的完井液体系以降低爆轰波对井下完井管柱的冲击影响。研究结果为油气井现场完井液参数设计提供参考依据。

关键词

射孔 / 爆轰波 / 完井管柱 / 完井液 / 波动特性 / 深井超深井