一种低渗油田原位燃爆压裂用新型液体炸药及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种低渗油田原位燃爆压裂用新型液体炸药及其应用，涉及低渗油田开采技术领域。按质量份数计，原料包括主体正氧平衡炸药、客体调节剂和隔离微囊；按质量份数计，所述主体正氧平衡炸药的原料包括：硝酸一甲胺、硝酸铵、硝酸钠、水、瓜尔胶、亚硝酸钠、低爆速耐高温调节剂和表面活性剂；按质量份数计，所述客体调节剂的原料包括：还原剂和密度调节剂；按质量份数计，所述隔离微囊的原料包括：多孔空心微珠、堵孔剂和抗压微胶囊；所述客体调节剂存在于所述隔离微囊的多孔空心微珠中。本发明专利技术采用隔离微囊将主体正氧平衡炸药与客体调节剂分隔开，提高了主体正氧平衡炸药的稳定性与相容性。与相容性。与相容性。

【技术实现步骤摘要】
一种低渗油田原位燃爆压裂用新型液体炸药及其应用


[0001]本专利技术涉及低渗油田开采
，特别是涉及一种低渗油田原位燃爆压裂用新型液体炸药及其应用。

技术介绍

[0002]当前低渗油田采用的增产技术主要有水力压裂技术、高能气体压裂、热化学采油和爆炸法激励油气层等技术。相较于水力压裂等准静态压裂开采技术，爆炸法开采可以克服地应力造成的单一裂缝延伸的问题，但是爆炸法激励油气层存在能量释放过大易造成“应力笼”效应等缺陷，在井筒内的爆炸也极易造成井筒和套管的损坏。采用层内爆炸法使用薄层炸药避免了密实圈的产生，而且炸药爆炸的能量直接作用于含油岩层，其效果优于高能气体压裂的同时，也避免了在井筒内爆炸造成井筒破坏的情况。
[0003]深部油层处于高温状态，高温下的炸药由于热稳定性等原因容易引起自燃、自爆等危害。同时炸药过高的爆速极易造成岩石过度破坏进而造成压实圈的产生。传统炸药由于配方设计大多处于微负氧平衡状态，对于低渗油层难以就地取材利用缝内原油相互反应进行原位燃爆压裂，这对于节约燃爆药品的投放以及压裂成本具有非常重要的影响。目前现有的技术中，普通工业炸药配方热安定性较差，难以适应高温地层作业，过高的爆速也难以适应层内爆炸开采。因此，普通工业爆破用炸药已经无法满足在低渗油田实施层内爆炸的应用。

技术实现思路

[0004]基于上述内容，本专利技术提供一种低渗油田原位燃爆压裂用新型液体炸药及其应用，利用正氧平衡炸药与原油进行原位反应产生大量高温、高压气体以达到产生多条裂缝的目的。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]本专利技术技术方案之一，一种低渗油田原位燃爆压裂用新型液体炸药，按质量份数计，原料包括主体正氧平衡炸药83.6
‑
140份、客体调节剂3.5
‑
7份和隔离微囊31
‑
50份；
[0007]按质量份数计，所述主体正氧平衡炸药的原料包括：硝酸一甲胺1
‑
5份、硝酸铵50
‑
64份、硝酸钠1
‑
9份、水10
‑
20份、瓜尔胶0.5
‑
1.5份、亚硝酸钠0.1
‑
0.5份、低爆速耐高温调节剂1
‑
5份和表面活性剂20
‑
35份；
[0008]按质量份数计，所述客体调节剂的原料包括：还原剂2
‑
5份和密度调节剂1.5
‑
2份；
[0009]按质量份数计，所述隔离微囊的原料包括：多孔空心微珠15
‑
25份、堵孔剂8
‑
15份和抗压微胶囊壁材8
‑
10份；
[0010]所述客体调节剂存在于所述隔离微囊的多孔空心微珠中。
[0011]隔离微囊将主体正氧平衡炸药与客体调节剂分隔开，为了减小新型炸药泵送过程造成的多孔空心微珠过度破碎，采用抗压微胶囊包覆减小其破碎程度。
[0012]利用微胶囊包覆技术，用疏水性纳米二氧化硅制成的微胶囊将多孔空心微珠再包
覆起来，从而制备出上述的隔离微囊，微胶囊包覆技术处理属于本领域常规技术手段，不属于本专利技术专利保护范围，此处不再赘述。
[0013]将所述客体调节剂置于所述隔离微囊的多孔空心微珠中的方法为：将所述客体调节剂的还原剂和密度调节剂与多孔空心微珠一起放入高压反应釜内，在高压环境0.5
‑
1Mpa、1000
‑
2000rpm的转速下充分搅拌1
‑
2h，使得多孔空心微珠的内腔被客体调节剂填充，将含有还原剂、密度调节剂填充的多孔空心微珠加入到堵孔剂中，搅拌5min
‑
10min，过滤、干燥后堵孔剂将多孔空心微珠上的微孔堵住。之后，利用微胶囊包覆技术，用疏水性纳米二氧化硅制成的抗压微胶囊将堵孔后的多孔空心微珠再包覆起来，得到上述的隔离微囊。
[0014]进一步地，所述低爆速耐高温调节剂为硫酸钠、硫酸氢钠、磷酸钠、磷酸氢钠、磷酸二氢钠、碳酸氢钠、碳酸钠、草酸钙、草酸钠、碳酸钙和氯化钠中的一种或几种；
[0015]低爆速耐高温调节剂为性质稳定,炸药起爆后在高温情况下开始熔化、分解、吸热的物质。
[0016]所述表面活性剂为聚氧乙烯类、烷醇酰胺类或氧化胺类表面活性剂。
[0017]表面活性剂属于化学驱油中常用的一种驱油活性剂，针对的是油田开采中油层孔隙中的油，表面活性剂的活化性能能够大幅度降低地层中油水两相的界面张力，提高助爆物质正氧平衡炸药注入过程中的波及效率和助爆物质正氧平衡炸药和原油的油混效率。
[0018]进一步地，所述还原剂为可燃性醇类；所述密度调节剂为酸性溶液。
[0019]进一步地，所述可燃性醇类为甘油和/或乙醇；所述酸性溶液为柠檬酸和/或醋酸。
[0020]进一步地，所述多孔空心微珠通过对漂珠进行穿孔处理得到；所述堵孔剂为明胶粉、琼脂或海藻酸钠制成的胶状溶液。
[0021]漂珠穿孔处理为本领域常规技术手段，不属于本专利技术专利保护范围，此处不再赘述。
[0022]本专利技术技术方案之二，上述的低渗油田原位燃爆压裂用新型液体炸药的制备方法，包括以下步骤：将主体正氧平衡炸药与内部填充有客体调节剂的隔离微囊混匀，即得到所述的低渗油田原位燃爆压裂用新型液体炸药。
[0023]本专利技术技术方案之三，上述的低渗油田原位燃爆压裂用新型液体炸药在低渗油田原位燃爆压裂中的应用。
[0024]进一步地，所述应用包括以下步骤：
[0025]步骤1，将低渗油田原位燃爆压裂用新型液体炸药泵送进入地层，壁面上的原油与所述低渗油田原位燃爆压裂用新型液体炸药混合剪切，得到混合炸药；
[0026]步骤2，向开采竖直井筒内压入传爆药，使得传爆药与地层内的混合炸药相连接，点火，井筒内的燃爆传递至层内，层内混合炸药立刻燃爆释放大量高温、高压气体进而压裂储层。
[0027]本专利技术公开了以下技术效果：
[0028]本专利技术采用隔离微囊将主体正氧平衡炸药与客体调节剂分隔开，提高了主体正氧平衡炸药的稳定性与相容性，同时使得主体正氧平衡炸药的溶液pH接近中性，防止主体正氧平衡炸药(溶液)对套管造成腐蚀。
[0029]本专利技术制备的低渗油田原位燃爆压裂用新型液体炸药(简称：新型炸药)注入到页岩地层中时，新型炸药受到岩石缝隙的挤压，壁面上的原油受到狭缝内的主体正氧平衡炸
药中的表面活性剂的作用开始与壁面油水分离进而一同与新型炸药混合剪切，在地层流动剪切作用下新型炸药内部隔离微囊受到岩石缝隙的挤压、破裂，释放出包覆的还原剂、密度调节剂，进而改善地层孔道中炸药氧平衡、密度、爆速、粘度、耐热性等物化参数。
[0030]本专利技术提供的新型炸药具有热安定性较好、流动性好，爆速低、耐高温、易于和原油反应的特点。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低渗油田原位燃爆压裂用新型液体炸药，其特征在于，按质量份数计，原料包括主体正氧平衡炸药83.6
‑
140份、客体调节剂3.5
‑
7份和隔离微囊31
‑
50份；按质量份数计，所述主体正氧平衡炸药的原料包括：硝酸一甲胺1
‑
5份、硝酸铵50
‑
64份、硝酸钠1
‑
9份、水10
‑
20份、瓜尔胶0.5
‑
1.5份、亚硝酸钠0.1
‑
0.5份、低爆速耐高温调节剂1
‑
5份和表面活性剂20
‑
35份；按质量份数计，所述客体调节剂的原料包括：还原剂2
‑
5份和密度调节剂1.5
‑
2份；按质量份数计，所述隔离微囊的原料包括：多孔空心微珠15
‑
25份、堵孔剂8
‑
15份和抗压微胶囊壁材8
‑
10份；所述客体调节剂存在于所述隔离微囊的多孔空心微珠中。2.根据权利要求1所述的低渗油田原位燃爆压裂用新型液体炸药，其特征在于，所述低爆速耐高温调节剂为硫酸钠、硫酸氢钠、磷酸钠、磷酸氢钠、磷酸二...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗宁，曹小龙，张浩浩，柴亚博，蒋立，袁翊硕，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：