[發(fā)明專利]復合固體推進劑及其制作的圓管和圓管的制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811056103.4
• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號: CN109761731A
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 秦沛文;魯銳華;鄧康清;郭春亮;黃昌龍;李穎;王夢蕾
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北航天化學技術(shù)研究所
• 主分類號: C06B29/16
• 分類號: C06B29/16;C06B29/18;C06D5/00
• 代理公司: 襄陽中天信誠知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 42218
• 代理人: 何靜月

復合固體推進劑及其制作的圓管和圓管的制造方法，復合固體推進劑組分質(zhì)量分數(shù)為：粘合劑6%~20%；固化劑0.5%~3%；氧化劑為70%~90%；增塑劑2%~5%；其它組分1%~4%。本發(fā)明復合固體推進劑制作的圓管能夠在地下4000~7000米工作（或最高工作溫度不低于300℃）工作，用于增強射孔槍的射孔深度（穿深）。該方法能夠制造壁厚4mm及更薄的復合固體推進劑圓管，以拓展該類產(chǎn)品的種類，為壓裂工程提供更多的解決方案。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石油、頁巖氣、地熱水等地下資源開采技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種復合固體推進劑及其圓管的制造工藝。固體推進劑圓管可用于復合射孔槍，增強射孔效果。

背景技術(shù)

地熱水、石油、頁巖氣等地下資源開采過程中，一般需要通過射孔槍射孔以溝通儲層，創(chuàng)造或增加目標資源流出的通道，最終達到提高資源采收率的目的。其中，射孔深度（穿深）是決定采收率水平的一項關(guān)鍵指標。為了增加射孔深度，一般需要在射孔槍外額外套裝固體推進劑圓管（業(yè)內(nèi)稱袖套藥筒），現(xiàn)場施工時，在射孔槍下井前，根據(jù)射孔槍長度將相應(yīng)數(shù)量的該固體推進劑圓管首尾相接套于射孔槍外組成長段（長度可達數(shù)十米），并在長段首尾用專用卡箍固定以完成裝配，然后通過射孔觸發(fā)其燃燒、作功，增加射孔壓力，從而增加射孔深度。工程上，現(xiàn)有的固體推進劑圓管的最高工作溫度不超過250℃，相應(yīng)的，最大工作井深不超過4000m（井深越大溫度越高）。對于更深的油井（6000~7000m，井下溫度約300℃），現(xiàn)有產(chǎn)品不允許使用，否則產(chǎn)品下井過程中未達目標井深便提前工作。

此外，上述固體推進劑圓管的傳統(tǒng)制造方法為擠出成型，但該工藝有諸多限制，主要體現(xiàn)在下列3個方面：

（1）所采用推進劑的類型一般為快速固化類固體推進劑，限制了慢固化型復合固體推進劑的應(yīng)用，但后者一般如耐高低溫性能、力學性能等關(guān)鍵性能更優(yōu)。比如，深度越大，井下溫度越高，耐高溫性能決定了該產(chǎn)品的工作范圍?，F(xiàn)有固體推進劑圓管的制造工藝約束了其所能應(yīng)用固體推進劑的類型，從而限制了現(xiàn)有產(chǎn)品的工作溫度一般不高于250℃。

（2）僅適用于較厚產(chǎn)品的生產(chǎn)，一般無法制得壁厚4mm及更薄的固體推進劑圓管。

（3）生產(chǎn)線投入大，開模成本高，適合大批量、規(guī)格固定產(chǎn)品的生產(chǎn)。對于不常用規(guī)格的小批量產(chǎn)品，生產(chǎn)線調(diào)整困難。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供能夠在地下4000~7000米工作（或最高工作溫度不低于300℃）的復合固體推進劑。

本發(fā)明的目的還在于提供上述復合固體推進劑制作的圓管。

本發(fā)明的目的還在于提供上述復合固體推進劑圓管制造方法，使得能夠制造壁厚4mm及更薄的復合固體推進劑圓管。

本發(fā)明的技術(shù)方案在于：復合固體推進劑的組分包括粘合劑、固化劑、氧化劑、增塑劑、其它組分；

所述粘合劑為端羥基聚丁二烯烴，質(zhì)量分數(shù)為6%~14%；

所述固化劑為甲苯二異氰酸酯（TDI）和異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）中的一種或二種組合，質(zhì)量分數(shù)為0.5%~2%；

所述氧化劑為高氯酸鉀、三氨基三硝基苯（TATB）、六硝基芪（HNS）、二苦氨基二硝基吡啶（PYX）、四硝基二苯并四氮雜戊搭烯（TACOT）、2,4,6-三苦基均三嗪（TPT）、2,4,6-三苦氨基均三嗪（TPM）、九硝基聯(lián)三苯（NONA）、八硝基聯(lián)三苯（ONT）中的一種或二種以上組合，質(zhì)量分數(shù)為60%~70%；

所述增塑劑為癸二酸二辛脂（DOS）、己二酸二辛脂（DOA）和鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）中的一種或二種以上組合，質(zhì)量分數(shù)為2%~4%；