[發明專利]一種低滲透油田小套管爆燃壓裂用火藥推進劑的制備方法

在審

• 申請號: 202211740697.7
• 申請日: 2022-12-29
• 公開（公告）號: CN115947641A
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 黃兆豐;馮煊;邢志輝;張相春;邢艷斌
• 申請（專利權）人: 西安石油大油氣科技有限公司
• 主分類號: C06B33/08
• 分類號: C06B33/08;C06B21/00
• 代理公司: 北京彥開專利代理事務所(普通合伙) 16149
• 代理人: 余柯薇

1.一種低滲透油田小套管爆燃壓裂用火藥推進劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、配料：按重量份計，稱取粘合劑11～13份，固化劑3～5份，氧化助燃劑72～79份，增塑劑4～6份，輔助劑2～5份；

S2、混料：在混料機內將氧化助燃劑攪拌混合2～3h，隨后投入輔助劑繼續攪拌混合0.5～1h，得到預混物料；

將粘合劑及增塑劑投入攪拌釜中，在溫度33～40℃條件下攪拌混合1～2h，得到預混漿料；

將預混物料投入攪拌釜中與預混漿料在溫度55～60℃條件下攪拌混合2～4h，隨后投入固化劑繼續攪拌混合0.5～1h，得到混合物料；

S3、硫化：將步驟S2中得到的混合物料導入模具內，將模具置于硫化罐中進行硫化處理，硫化壓力為2～3MPa，硫化溫度為110-125℃，硫化時間為4～5h，脫模后將硫化后的混合物料置于真空干燥機，在溫度20～30℃條件下干燥1～2h，得到火藥推進劑。

2.根據權利要求1所述的一種低滲透油田小套管爆燃壓裂用火藥推進劑的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中粘合劑為端羥基聚丁二烯與端羧基聚丁二烯以7：3的質量比混合而成。

3.根據權利要求1所述的一種低滲透油田小套管爆燃壓裂用火藥推進劑的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中固化劑為二異氰酸酯、多異氰酸酯或順丁烯二酸酐中的一種。

4.根據權利要求1所述的一種低滲透油田小套管爆燃壓裂用火藥推進劑的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中氧化助燃劑的組成成分以質量百分比計包括：78～85％的高氯酸銨，5～6％的黑索金，余量為鋁粉。

5.根據權利要求4所述的一種低滲透油田小套管爆燃壓裂用火藥推進劑的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中增塑劑為癸二酸二辛酯。

6.根據權利要求5所述的一種低滲透油田小套管爆燃壓裂用火藥推進劑的制備方法，其特征在于，所述癸二酸二辛酯與高氯酸銨之間的重量份之比介于0.07～0.09之間。

7.根據權利要求1所述的一種低滲透油田小套管爆燃壓裂用火藥推進劑的制備方法，其特征在于，所述輔助劑的組成成分以質量百分比計包括：75％的改性石墨烯基含能催化劑，20％的防老劑和5％的鍵合劑，所述防老劑為N-苯基-α-苯胺，所述鍵合劑為三苯基鉍。

8.根據權利要求7所述的一種低滲透油田小套管爆燃壓裂用火藥推進劑的制備方法，其特征在于，所述石墨烯基含能催化劑的制備方法為：

S1-1：取100mg的氧化石墨烯粉末加入到100mL的N，N-二甲基甲酰胺和5mL的去離子水組成的混合溶劑中，超聲分散10～15min，隨后加入1mmol的六水合硝酸鈷，升溫至65～75℃攪拌反應1～2h，得到GO-CO配合物；

S1-2：將步驟S1-1中得到的GO-CO配合物中加入2mmol的5，5′-聯四唑和2mmol的碳酸氫鈉溶液，升溫至65～75℃攪拌反應0.5～1h，隨后繼續升溫至130～140℃保溫48h，取出后冷卻至室溫，得到GO-CO-BT混合物；

S1-3：將步驟S1-2中得到的GO-CO-BT混合物離心后使用去離子水洗滌3次，在40～50℃條件下干燥1～2h，得到改性石墨烯基含能催化劑。

9.根據權利要求8所述的一種低滲透油田小套管爆燃壓裂用火藥推進劑的制備方法，其特征在于，所述氧化石墨烯的分子層數為3～5層，所述六水合硝酸鈷和碳酸氫鈉溶液的質量濃度均≥95％。