[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

本發明公開了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，涉及爆燃壓裂技術領域，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；S3、硫化。本發明通過對火藥推進劑的組分以及制備過程進行優化調整，從而使制備得到的火藥推進劑能夠很好地解決低滲透油田側鉆井因套管直徑小、水泥環薄、抗壓強度達不到要求、傳統水力壓裂易發生管外竄的問題，也解決了常規爆燃藥柱因尺寸和對應的性能問題在側鉆井無法適用的問題。

技術領域

本發明涉及爆燃壓裂技術領域，具體是涉及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。

背景技術

2021年我國原油進口對外依存度72％，原油對外依存度持續高位對國家石油安全帶來較大風險挑戰。隨著油田開發進入中后期,為實現油田老井挖潛及穩產增效,老井側鉆具有節約投資、中靶精度高、經濟可采剩余油富集規模要求小等優勢，適合挖掘斷塊小屋脊﹑小夾角、小高點﹑井間滯留區等小規模剩余油富集區，提高儲量動用程度和采收率。針對低孔﹑低滲油田老井側鉆，則要求通過儲層壓裂改造實現高效開發。而常規的壓裂工藝采用套管壓裂或者小直徑封隔器壓裂等方式，制約低滲油田側鉆井高效利用。

爆燃壓裂技術，是利用火藥或火箭推進劑快速燃燒產生高溫高壓氣體，使油氣水井增產增注新技術。在井內可形成5～8m的縫長，并順著射孔孔眼隨機形成3～8條裂縫。目前主流施工工藝有電纜傳輸和油管傳輸。電纜傳輸工藝是利用電纜起下，液體壓擋，地面引燃的施工工藝；油管傳輸工藝是利用油管輸送，封隔器加環壓復合壓擋，撞擊引燃的施工工藝。

爆燃壓裂技術根據不同套管類型尺寸選擇合適的藥柱，根據設計藥量不同將藥柱串聯在一起，選擇合適的施工工藝進行作業。在等長度的情況下，直徑大的藥柱重量大，直徑小的藥柱重量小，最常用的5-1/2套管一般采用φ80-90mm藥柱，每米使用量約10Kg。但在一些低滲透油田區域側鉆井套管尺寸為Φ88.9×6.45mm，根據該套管尺寸，應選用φ60-65mm的藥柱。由于φ60mm的藥柱重量較輕(只有原來的一半)，為達到設計的藥量，需要將多根藥柱串聯在一起，導致長度過長，往往遠遠超過射孔段的長度，造成能量不能集中，措施效果差。

需要研制一種針對低滲透油田小井眼用的爆燃壓裂火藥推進劑。需要具有高爆溫、高燃速等特點，即在短時間內迅速反應完成產生高溫高壓氣體加在壓裂地層達到改善近井地帶滲流能力的目的。目前在低滲透油田大量使用的爆燃壓裂及增效射孔工藝技術均采用雙基火和復合藥推進劑兩種。

以硝化纖維素和硝化甘油或其他含能增塑劑為主要成分的火藥統稱為雙基火藥，其硝化纖維素和硝化甘油配比可在一定范圍內變化，但能量燃速范圍較窄。無法滿足現場需求。復合推進劑是由氧化劑、燃料、粘合劑及其他附加劑組成，組分之間沒有明顯的分界，為顯示不同的性能調節各個組分含量達到使用的要求。

發明內容

針對上述存在的問題，本發明提供了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。

本發明的技術方案是：

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，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；