一种耐水耐酸腐蚀固体推进剂、制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种耐水耐酸腐蚀固体推进剂、制备方法及其应用，由主装药和包覆在主装药外的包覆层构成，按重量百分比计，主装药为93％～98％，包覆层为2％～7％；所述主装药按重量分数组成为：粘结剂A10％～30％，氧化剂25％～65％，燃速催化剂1％～6％，稀释剂A1％～10％，工艺添加剂A1％～10％；包覆层按重量分数组成为：粘结剂B85％～91％，稀释剂B4％～10％，工艺添加剂B5％～10％。该固体推进剂在火焰、金属射流或爆轰波等外界作用下燃烧生成大量气体，并释放热量。该固体推进剂耐水性能优异，在清水中浸泡48小时，失重率小于2％；在PH3

【技术实现步骤摘要】
一种耐水耐酸腐蚀固体推进剂、制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于油气开采射孔压裂
，涉及一种耐水耐酸腐蚀固体推进剂、制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]复合射孔和高能气体压裂技术利用火药在井下点火燃烧后产生高压气体及释放热量做功，能够解除井筒及射孔孔道污染堵塞，并对地层压裂造缝，改善近井地带渗流能力，提高油气井产量，已经得到广泛的应用和认可。复合射孔和高能气体压裂施工时井筒中会有清水或井液，一般以酸性环境居多。现有复合射孔和高能气体压裂火药装药主要为单基、双基、复合固体推进剂，耐水、耐酸腐蚀性能差，在清水中会有一定程度氧化剂析出，在酸性井液中会有一定程度的酸液渗入，这两种情况都会导致点火失败或者燃烧不完全，影响施工作业安全和作业效果。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对现有复合射孔和高能气体压裂火药装药的技术需求，专利技术一种耐水、耐酸腐蚀，生产工艺简单、绿色友好、无环境污染，生产效率高的固体推进剂、制备方法及其应用。
[0004]实现本专利技术的技术方案是：
[0005]一种耐水耐酸腐蚀固体推进剂，由主装药和包覆在主装药外的包覆层构成，按重量百分比计，主装药为93％～98％，包覆层为2％～7％；
[0006]所述主装药按重量分数组成为：粘结剂A10％～30％，稀释剂A1％～10％，工艺添加剂A1％～10％，氧化剂25％～65％，燃速催化剂1％～6％；
[0007]其中，所述粘结剂A为酚醛环氧树脂F51；
[0008]所述稀释剂A为环氧丙烷邻甲苯基醚或苯基缩水甘油醚；
[0009]所述工艺添加剂A为2
‑
甲基戊二胺、1，3
‑
戊二胺的一种或两种混合物。
[0010]所述氧化剂为硝酸钾、硝酸钡的一种或两种混合物；
[0011]所述燃速催化剂为乙基二茂铁胺、正丁基二茂铁的一种或两种混合物；
[0012]所述包覆层按重量分数组成为：粘结剂B85％～91％，稀释剂B4％～10％，工艺添加剂B5％～10％；
[0013]其中，所述粘结剂B为酚醛环氧树脂F51；
[0014]所述稀释剂B为环氧丙烷邻甲苯基醚或苯基缩水甘油醚；
[0015]所述工艺添加剂B为2
‑
甲基戊二胺、1，3
‑
戊二胺的一种或两种混合物。
[0016]具体地，所述固体推进剂采用如下方法制得：
[0017]首先将粘结剂A、稀释剂A、工艺添加剂A混合得到预混物，然后将氧化剂加入预混物中进行混合得到药浆，再将药浆浇注到模具中固化成型经退模得到主装药，随后将粘结剂B、稀释剂B、工艺添加剂B混合得到包覆层预混液，把包覆层预混液刷涂到主装药表面，固
化即得到成品。
[0018]具体地，按重量百分比计，主装药为95％，包覆层为5％；
[0019]所述主装药按重量分数组成为：粘结剂A30％，氧化剂55％，燃速催化剂3％，稀释剂A8％，工艺添加剂A4％；
[0020]所述包覆层按重量分数组成为：粘结剂B85％，稀释剂B10％，工艺添加剂B5％。
[0021]具体地，按重量百分比计，主装药为93％，包覆层为7％；
[0022]所述主装药按重量分数组成为：粘结剂A25％，氧化剂60％，燃速催化剂2％，稀释剂A7％，工艺添加剂A6％；
[0023]所述包覆层按重量分数组成为：粘结剂B90％，稀释剂B5％，工艺添加剂B5％。
[0024]本专利技术还公开一种耐水耐酸腐蚀固体推进剂的制备方法，所述制备方法用于制备权利要求1～4任一所述的耐水耐酸腐蚀固体推进剂，包括以下步骤：
[0025]步骤一，按配方比例将粘结剂A、稀释剂A、工艺添加剂A加入混合锅内预混，得到预混物；
[0026]步骤二，向混合锅内加入氧化剂，混合得到药浆；
[0027]步骤三，将药浆浇注到模具中，并将模具放入支架中，常温固化，固化后得到主装药；
[0028]步骤四，按配方比例将将粘结剂B、稀释剂B、工艺添加剂B加入混合锅内预混，得到包覆层预混液；
[0029]步骤五，把包覆层预混液刷涂到主装药表面，并把刷涂好包覆液的主装药放入支架，常温固化即得到产品。
[0030]具体地，所述步骤一中预混时间为10～20min，步骤二中混合时间为30～50min，步骤四中混合时间为10～20min。
[0031]具体地，步骤三中固化时间为16～24h，步骤五中固化时间为4～6h。
[0032]具体地，步骤四中预混10～20分钟。
[0033]本专利技术还公开一种耐水耐酸腐蚀固体推进剂的应用，采用本专利技术所述的耐水耐酸腐蚀固体推进剂或本专利技术所述的耐水耐酸腐蚀固体推进剂的制备方法制得的固体推进剂。
[0034]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0035](1)本专利技术所设计的包覆层，固化后覆盖在主装药外表面，隔离主装药和井筒液体，有效避免在水或酸性环境液体中主装药所含氧化剂析出或环境液体渗入，确保推进剂性能稳定，点火正常，燃烧完全，施工安全可靠。
[0036](2)本专利技术所设计的常温固化工艺，简化了生产工艺，提高了生产效率，降低了生产成本。
[0037](3)本专利技术所设计的固体推进剂含有的稀释剂为活性稀释剂，在降低固化体系粘度，增加流动性，改善操作性的同时与工艺添加剂进行交链反应，形成网状结构，增加产品表面硬度，提高固化效果。
具体实施方式
[0038]以下给出本专利技术的具体实施例，需要说明的是本专利技术不限于并不局限于以下具体实施例，凡根据本专利技术的技术方案所做的等同变换，均属于本专利技术的保护范围。
[0039]本专利技术公开了一种耐水耐酸腐蚀固体推进剂，由主装药和包覆在主装药外的包覆层构成，按重量百分比计，主装药为95％～98％，包覆层为2％～5％；
[0040]所述主装药按重量分数组成为：粘结剂A10％～30％，氧化剂25％～65％，燃速催化剂1％～6％，稀释剂A1％～10％，工艺添加剂A1％～10％；
[0041]所述主装药按重量分数组成为：粘结剂A10％～30％，稀释剂A1％～10％，工艺添加剂A1％～10％，氧化剂25％～65％，燃速催化剂1％～6％；
[0042]其中，所述粘结剂A为酚醛环氧树脂F51；
[0043]所述稀释剂A为环氧丙烷邻甲苯基醚或苯基缩水甘油醚；
[0044]所述工艺添加剂A为2
‑
甲基戊二胺、1，3
‑
戊二胺的一种或两种混合物。
[0045]所述氧化剂为硝酸钾、硝酸钡的一种或两种混合物；
[0046]所述燃速催化剂为乙基二茂铁胺、正丁基二茂铁的一种或两种混合物；
[0047]所述包覆层按重量分数组成为：粘结剂B85％～91％，稀释剂B4％～10％，工艺添加剂B5％～10％；
[0048]其中，所述粘结剂B为酚醛环氧树脂F51；
[0049本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐水耐酸腐蚀固体推进剂，其特征在于，由主装药和包覆在主装药外的包覆层构成，按重量百分比计，主装药为93％～98％，包覆层为2％～7％；所述主装药按重量分数组成为：粘结剂A10％～30％，稀释剂A1％～10％，工艺添加剂A1％～10％，氧化剂25％～65％，燃速催化剂1％～6％；其中，所述粘结剂A为酚醛环氧树脂F51；所述稀释剂A为环氧丙烷邻甲苯基醚或苯基缩水甘油醚；所述工艺添加剂A为2
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甲基戊二胺、1，3
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戊二胺的一种或两种混合物。所述氧化剂为硝酸钾、硝酸钡的一种或两种混合物；所述燃速催化剂为乙基二茂铁胺、正丁基二茂铁的一种或两种混合物；所述包覆层按重量分数组成为：粘结剂B85％～91％，稀释剂B4％～10％，工艺添加剂B5％～10％；其中，所述粘结剂B为酚醛环氧树脂F51；所述稀释剂B为环氧丙烷邻甲苯基醚或苯基缩水甘油醚；所述工艺添加剂B为2
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甲基戊二胺、1，3
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戊二胺的一种或两种混合物。2.根据权利要求1所述的一种耐水耐酸腐蚀固体推进剂，其特征在于，所述固体推进剂采用如下方法制得：首先将粘结剂A、稀释剂A、工艺添加剂A混合得到预混物，然后将氧化剂加入预混物中进行混合得到药浆，再将药浆浇注到模具中固化成型经退模得到主装药，随后将粘结剂B、稀释剂B、工艺添加剂B混合得到包覆层预混液，把包覆层预混液刷涂到主装药表面，固化即得到成品。3.根据权利要求1所述的耐水耐酸腐蚀固体推进剂，其特征在于，按重量百分比计，主装药为95％，包覆层为5％；所述主装药按重量分数组成为：粘结剂A30％，氧化剂55％，燃速催化剂3％，稀释剂A8％，工艺添加剂A4％；所述包覆层...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢明召，张欢，冯卫东，邱石异，钮元元，刘景阳，邓秋明，冯国富，高强，汪长栓，郑建章，
申请(专利权)人：北方斯伦贝谢油田技术西安有限公司，
类型：发明
国别省市：