电脉冲破岩钻井地层主要参数敏感性分析

作     者：程晋 乔汉 李星月 韩飞 王宏伟 Cheng Jin;Qiao Han;Li Xingyue;Han Fei;Wang Hongwei

作者机构：中国石油集团工程技术研究院有限公司 

出 版 物：《石油机械》 (China Petroleum Machinery)

年 卷 期：2024年第52卷第1期

页      面：20-28页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 082001[工学-油气井工程] 08[工学] 

基　　金：中国石油天然气集团有限公司科学研究与开发项目“深井超深井优快钻井技术研究”(2021DJ4101) 

主　　题：电脉冲破岩钻井 岩石特性 电击穿 破岩 地层参数敏感性 

摘      要：岩石的硬度、耐磨性等严重限制了深层超深层油气资源的高效开采,而电脉冲破岩钻井技术在破碎硬岩方面具有独特优势。为探究地层特性对电脉冲破岩效果的影响,根据电脉冲破岩的基本原理,并基于基本破岩单元建立了动态电损伤模型。基于动态电损伤模型,讨论了特定高压脉冲电源参数下,岩石特性对电脉冲破岩效果的影响。通过讨论分析可知,相对介电常数越大,岩石内部发生电击穿的时间成本越低,破坏深度与损伤总量也会越大;电击穿时间、破坏深度会随泊松比和弹性模量的变化出现小幅波动,但不具有规律性;岩石的密度不会对电脉冲破岩造成影响。相关结论可为电脉冲破岩钻井技术的进一步工业化应用提供一定参考。