中科院力學(xué)研究所專家丁雁生等人于2001年在“石油勘探與開(kāi)發(fā)”雜志上發(fā)表了一篇題為“低滲透油氣田層內(nèi)爆炸增產(chǎn)技術(shù)研究”的文章，提出了一種全新的壓裂概念：利用水力壓裂技術(shù)將適當(dāng)?shù)谋�炸藥壓入巖石裂縫，點(diǎn)燃那里的爆燃藥，從而在主裂縫周?chē)�產(chǎn)生大量裂縫，達(dá)到提高地層滲透率的目的。這項(xiàng)技術(shù)如能成功，對(duì)提高低滲透油田的產(chǎn)量和采收率將有重大意義。

　　深部地層造縫的特征是壓力高、能量大、加載空間狹窄，同時(shí)，力學(xué)原理是再大的靜水壓力也不能壓裂巖石，只有偏應(yīng)力足夠大才能壓裂巖石。水力壓裂技術(shù)滿足這些特征，爆破工程經(jīng)驗(yàn)表明，炸藥爆炸也能滿足這些基本特征。

　　炸藥釋放能量有三種形式：爆轟、爆燃和燃燒，前兩種統(tǒng)稱為爆炸。爆炸時(shí)每千克炸藥可瞬間釋放約5×10⁶ J 能量，使它有能力在狹窄環(huán)境做功。水力壓裂時(shí)的注入壓力一般為50-100MPa(比相應(yīng)深度巖層的平均靜水壓力要高一定值)，其造縫功率約為1×10⁶-1×10⁷  W 。炸藥爆轟的壓力峰值高達(dá)10 GPa量級(jí)，功率約為1×10 ¹¹W；爆燃?jí)毫�可控制�?0-100MPa量級(jí)，功率約為1×10 ⁷-1×10 ¹⁰W。據(jù)此估計(jì)，炸藥爆轟、爆燃的壓力和功率高于或相當(dāng)于水力壓裂時(shí)的注液壓力和功率。

　　通常認(rèn)為地層深部水力壓裂形成的縫寬約2-3mm，裂縫容積約2-3 L/m2，可注入約2-3kg炸藥。爆破工程中爆轟破碎單位體積巖石的耗藥量約1 kg/m3，按此估計(jì)，“層內(nèi)爆炸”在爆轟時(shí)可破碎約2-3m3巖石，耗藥量顯著低于核爆法。由于爆轟壓力上升太快且遠(yuǎn)大于巖石強(qiáng)度，可能使巖石產(chǎn)生密實(shí)圈(即應(yīng)力籠)，而爆燃?jí)毫�即大于巖石強(qiáng)度，壓力上升快慢又適度，因此選擇爆燃作為“層內(nèi)爆炸”炸藥釋放能量的主要形式較為合適。用爆燃形式進(jìn)行層內(nèi)爆炸，只會(huì)在巖石中造成多條分支裂縫，且分支裂縫向主裂縫兩側(cè)延伸的長(zhǎng)度大于2m，如果巖石破碎新增表面耗能大體為常數(shù)，則巖層開(kāi)裂體積至少會(huì)大于2m3。

　　高能氣體壓裂的經(jīng)驗(yàn)表明：井筒內(nèi)瞬態(tài)壓力不超過(guò)100MPa時(shí)不會(huì)損壞井筒；同時(shí)，造成剪切裂縫兩側(cè)巖石有不可恢復(fù)的錯(cuò)動(dòng)，壓裂縫內(nèi)因存在巖屑而有自支撐效應(yīng)。根據(jù)這些經(jīng)驗(yàn)，“層內(nèi)爆炸”要把井筒瞬態(tài)壓力控制在100MPa量級(jí)，并且可以依靠自支撐效應(yīng)維持油層的滲透能力。

　　層內(nèi)爆炸技術(shù)從原理上可行，但能否實(shí)現(xiàn)，存在三方面技術(shù)問(wèn)題： (1)藥品能否壓入含油氣巖層的裂縫中; (2)壓入裂縫后能否發(fā)生爆炸; (3)爆炸后對(duì)巖石產(chǎn)生怎樣的效果。總結(jié)成理論問(wèn)題即：(1)含顆粒黏性流體在狹縫中的運(yùn)動(dòng)；(2)爆炸藥在狹縫中的爆炸；(3)巖石的強(qiáng)動(dòng)載破碎和滲流強(qiáng)化。目前看來(lái)，關(guān)鍵問(wèn)題是爆燃藥在狹縫中的爆炸和爆炸后對(duì)巖石產(chǎn)生的效果。

　　目前，小尺度模擬實(shí)驗(yàn)已取得了成功。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，層內(nèi)爆炸通過(guò)熱傳導(dǎo)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火并傳爆，爆燃的過(guò)程緩慢。通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)，至少找到了一組層內(nèi)爆炸用特種火藥基本配方：在200mm和1000mm尺度上實(shí)現(xiàn)了特種火藥的擠注、點(diǎn)火和爆燃的基本過(guò)程，其峰值壓力在1OOMPa左右。該特種火藥的經(jīng)濟(jì)、安全可達(dá)到生產(chǎn)要求，從而證實(shí)層內(nèi)爆炸原理基本可行。產(chǎn)出液后處理安全性問(wèn)題也得到了解決。

　　層內(nèi)爆炸增產(chǎn)技術(shù)是一項(xiàng)具有戰(zhàn)略性、前瞻性的創(chuàng)新技術(shù)，要將該技術(shù)實(shí)際應(yīng)用于低滲透油田，今后主要有以下四方面工作： (1)實(shí)驗(yàn)室放大試驗(yàn)與相關(guān)理論研究；(2)安全技術(shù)研究；(3)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)用工藝設(shè)備研究；(4)現(xiàn)場(chǎng)井下試驗(yàn)。