一种基于爆破的坚硬地层水平井对接方法

1.本发明属于钻井及爆破施工技术领域，具体涉及一种基于爆破的坚硬地层水平井对接方法。


背景技术：

2.在坚硬地层中进行水平井对接时，由于岩石坚硬，常常无法实现两个水平井较好地对接，不仅给钻井技术带来较大挑战，还会影响钻井效率。为解决坚硬地层钻井过程中水平井对接困难的问题，有必要寻找一种合理的钻井施工方法，实现坚硬地层水平井成功对接。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于爆破的坚硬地层水平井对接方法。
4.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
5.一种基于爆破的坚硬地层水平井对接方法，包括以下步骤：
6.对坚硬岩层进行钻探取芯，通过室内静力学、动力学试验获取岩样物理力学参数；
7.根据现场水平井对接工况，结合室内试验获取的岩样物理力学参数，建立坚硬岩层水平井对接点炸药爆破数值仿真模型，模拟水平井对接点之间的区域内岩石爆破破碎；
8.改变数值模型中炸药的用量，记录不同用量的炸药爆破条件下岩石破碎情况，确定使水平井对接点之间的区域内岩石均破碎的炸药的用量；
9.将上述确定用量的炸药放入现场水平井对接点位置，在炸药附近放置起爆器与信号接收器，通过爆破遥控器控制炸药起爆，使水平井对接点之间的区域内岩石爆破破碎，实现坚硬地层水平井成功对接。
10.进一步地，述室内静力学试验为岩石静态单轴压缩、拉伸试验，所述动力学试验为分离式霍普金森压杆(shpb)冲击压缩、动态劈裂拉伸试验，所述岩样物理力学参数包括静(动)抗压强度、静(动)抗拉强度、弹性模量、泊松比。
11.进一步地，所述坚硬岩层水平井对接点炸药爆破数值仿真模型采用ls-dyna动力有限元软件建立，所述岩石爆破破碎通过在模型中添加失效准则进行模拟。
12.本发明的有益效果：
13.本发明充分考虑爆破破岩效率高、施工成本低的特点，与传统的坚硬地层水平对接钻井施工技术相比，本发明提出的基于爆破方法实现坚硬地层水平井成功对接的技术，不仅能够解决坚硬地层水平井对接困难的问题，还能提高钻井效率、降低施工成本。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来
讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1是本发明一种基于爆破方法的坚硬地层水平井对接技术中水平井对接示意图；
16.图2是本发明一种基于爆破方法的坚硬地层水平井对接技术中爆破方法流程图。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
18.一种基于爆破的坚硬地层水平井对接方法，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
19.请参考图1和图2，本发明的实施例提供了一种基于爆破方法的坚硬地层水平井对接技术，包括以下步骤：
20.s1：对坚硬岩层进行钻探取芯，通过室内静力学、动力学试验获取岩样物理力学参数；
21.具体地，所述室内静力学试验为岩石静态单轴压缩、拉伸试验；所述动力学试验为分离式霍普金森压杆(shpb)冲击压缩、动态劈裂拉伸试验；所述岩样物理力学参数包括静(动)抗压强度、静(动)抗拉强度、弹性模量、泊松比。
22.s2：根据现场水平井(w1、w1)对接工况，结合室内试验获取的岩样物理力学参数，建立坚硬岩层水平井对接点(e1、e1)炸药1爆破数值仿真模型，模拟水平井对接点(e1、e1)之间的区域(abcd)内岩石爆破破碎；
23.具体地，所述坚硬岩层水平井对接点(e1、e1)炸药1爆破数值仿真模型采用ls-dyna动力有限元软件建立；所述岩石爆破破碎通过在模型中添加失效准则进行模拟。
24.s3：改变数值模型中炸药1的用量，记录不同用量的炸药1爆破条件下岩石破碎情况，确定使水平井对接点(e1、e1)之间的区域(abcd)内岩石均破碎的炸药1的用量；
25.s4：将前述确定用量的炸药1放入现场水平井对接点(e1、e2)位置，靠近炸药1放置起爆器2与信号接收器3，通过爆破遥控器4控制炸药1起爆，使水平井对接点(e1、e2)之间的区域(abcd)内岩石爆破破碎，实现坚硬地层水平井成功对接。
26.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
27.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。


技术特征：
1.一种基于爆破的坚硬地层水平井对接方法，其特征在于，包括以下步骤：对坚硬岩层进行钻探取芯，通过室内静力学、动力学试验获取岩样物理力学参数；根据现场水平井对接工况，结合室内试验获取的岩样物理力学参数，建立坚硬岩层水平井对接点炸药爆破数值仿真模型，模拟水平井对接点之间的区域内岩石爆破破碎；改变数值仿真模型中炸药的用量，记录不同用量的炸药爆破条件下岩石破碎情况，确定使水平井对接点之间的区域内岩石均破碎的炸药的用量；将上述确定用量的炸药放入现场水平井对接点位置，在炸药附近放置起爆器与信号接收器，通过爆破遥控器控制炸药起爆，使水平井对接点之间的区域内岩石爆破破碎，实现坚硬地层水平井成功对接。2.根据权利要求1所述的一种基于爆破的坚硬地层水平井对接方法，其特征在于，所述室内静力学试验为岩石静态单轴压缩和拉伸试验。3.根据权利要求1所述的一种基于爆破的坚硬地层水平井对接方法，其特征在于，所述动力学试验为分离式霍普金森压杆冲击压缩和动态劈裂拉伸试验。4.根据权利要求1所述的一种基于爆破的坚硬地层水平井对接方法，其特征在于，所述所述岩样物理力学参数包括静或动抗压强度、静或动抗拉强度、弹性模量和泊松比。5.根据权利要求1所述的一种基于爆破的坚硬地层水平井对接方法，其特征在于，所述坚硬岩层水平井对接点炸药爆破数值仿真模型采用ls-dyna动力有限元软件建立，所述岩石爆破破碎通过在模型中添加失效准则进行模拟。6.权利要求1-5任一所述方法在钻井及爆破施工领域的应用。

技术总结
本发明公开一种基于爆破的坚硬地层水平井对接方法，属于钻井及爆破施工技术领域，包括对坚硬岩层进行钻探取芯，通过室内静力学、动力学试验获取岩样物理力学参数，根据现场水平井对接工况，结合室内试验获取的岩样物理力学参数，建立坚硬岩层水平井对接点炸药爆破数值仿真模型，模拟水平井对接点之间的区域内岩石爆破破碎，改变数值模型中炸药的用量，记录不同用量的炸药爆破条件下岩石破碎情况，确定使水平井对接点之间的区域内岩石均破碎的炸药的用量，将上述确定用量的炸药放入现场水平井对接点位置，在炸药附近放置起爆器与信号接收器，通过爆破遥控器控制炸药起爆，使水平井对接点之间的区域内岩石爆破破碎，实现坚硬地层水平井成功对接。层水平井成功对接。层水平井成功对接。


技术研发人员：吉凌 朱恒银 郭东东 尹涛
受保护的技术使用者：安徽理工大学
技术研发日：2023.06.09
技术公布日：2023/8/31