【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钻井，具体来讲，涉及一种铝热药剂、一种铝热药剂的制备方法、以及一种铝热药剂的使用方法。
技术介绍
1、油气井生产施工过程中，随着时间的推移，油气井中的采油管柱、测试管柱、施工工具管柱等会由于井底的封隔器、测试阀、施工钻具等发生锈蚀失效、变形、损坏等情况，而无法正常起出井内管柱串，需要实施修井、更换井内施工工具等作业。处理被卡管柱一般不易硬拔，而是先处理卡点以上的自由部分，然后解卡，下打捞工具捞出卡点以下部分。而在采取常规解卡措施仍然无效后，通常需要采取油管内切割工艺，从卡点以上切断油管，起出断口以上管柱串，然后下入打捞、钻磨等工具进行下步处理。常用的油管内切割工艺有爆炸切割、机械切割、化学切割等，这几种切割工艺技术各有利弊，存在各自的局限性。如近几年卡钻事故日益突出，如对于小井眼或壁厚过大的钻杆，传统的机械切割无法完成快速切割作业，而爆炸切割会造成井筒的破坏以及鱼顶的不规整，化学切割则是作业周期长，且所采用的腐蚀剂对管柱整体的腐蚀影响不可避免，作业后废液的回收处理难。现需要一种新的切割方式，能够在一定程度上克服上述问题，如公开号为cn110242237a的专利技术专利申请公开了一种适用于2.875英寸油管的铝热切割工艺方法，该方法首先进行被卡油管的通过性验证和处理，通过注磁测卡仪测算管柱卡点，确定管柱卡点的范围，利用铝热切割器在卡点处持续平稳的切割被卡油管，以时间换空间，解决老旧井、事故井切割工具串难以下到位的问题。其虽然公开了铝热切割工艺，但并未公开适用于油管切割的铝热切割材料，然而合适的铝热切割材料对于安全的作
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本专利技术的目的之一在于提供一种铝热药剂。利用铝热药剂来处理被卡管柱，采用铝热切割技术，可在任意深度将被卡管柱割断，解除井下设备的卡钻问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种铝热药剂，所述铝热药剂按重量份计包括：35～45份的铝、40～60份的金属氧化物、0.1～5份的ba(no3)2、0.1～5份的低沸点产气包覆剂和4～10的份ni；或35～45份的铝、40～60份的金属氧化物、0.1～5份的ba(no3)2和0.1～5份的低沸点产气包覆剂。其中，所述金属氧化物包括fe2o3、cuo、cu2o、pbo2和w2o5中的至少一种。
3、在本专利技术铝热药剂的一个示例性实施例中，所述金属氧化物可包括15～25重量份的fe2o3、15～22重量份的cuo、5～10重量份的cu2o、0.1～5重量份的pbo2。
4、在本专利技术铝热药剂的一个示例性实施例中，所述铝热药剂各组分按重量份数计，可包括38～42份的铝、18～22份的fe2o3、18～22份的cuo、7～10份的cu2o、0.5～3份的pbo2、0.5～3份的ba(no3)2、0.5～3份的低沸点产气包覆剂和4～7份的ni；或38～42份的铝、18～22份的fe2o3、18～22份的cuo、7～10份的cu2o、0.5～3份的pbo2、0.5～3份的ba(no3)2和0.5～3份的低沸点产气包覆剂。
5、在本专利技术铝热药剂的一个示例性实施例中，所述低沸点产气剂可包括氟橡胶、氯丁橡胶和硅橡胶中的一种或多种。
6、本专利技术又一方面提供了一种铝热药剂的制备方法，所述铝热药剂的制备方法包括：称取如上述任一所述的铝热药剂中对应的各原料组分；将所述铝热药剂干燥和混合均匀，压制成药柱。
7、在本专利技术铝热药剂的制备方法的一个示例性实施例中，所述药柱的目标密度可根据井下工况确认。
8、本专利技术再一方面提供了一种铝热药剂的使用方法，所述使用方法包括：使用测卡仪检测确定遇卡管柱的卡点位置；向铝热切割工具中装填上述任一所述的铝热药剂或上述任一所述的铝热药剂的制备方法制备的铝热药剂；利用所述铝热切割工具对所述管柱进行切割作业。
9、在本专利技术铝热药剂的使用方法的一个示例性实施例中，所述管柱的壁厚可为1～25.5mm。
10、在本专利技术铝热药剂的使用方法的一个示例性实施例中，所述切割作业的环境温度可大于100℃，环境压力可为1～100mpa。
11、在本专利技术铝热药剂的使用方法的一个示例性实施例中，所述铝热药剂燃烧产生的压力可比所述切割作业的环境压力高1～3mpa。
12、与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括以下内容中的至少一项：
13、(1)本专利技术的铝热药剂能够在井下环境对遇卡管柱实施快速熔融切割的铝热药剂，满足钻井过程中钻具卡阻后的快速解卡处置作业，能极大的提高井下卡钻事故的处置效率和处置成功率。
14、(2)本专利技术的铝热药剂能够提供井下切割解卡所需的能量；还能生成低熔点金属用于提供熔池，用以满足高速稳定的射流；并以少量低沸点的氟橡胶、氯丁橡胶、硅橡胶等充当产气包覆剂，提高了产物中固体颗粒的动能和冲量，提升射流的切割效果。
15、(3)本专利技术的铝热药剂在井下切割时，能够建立稳定的燃烧压力，并持续燃烧10～20秒，其产生的高压高速喷射火焰可达约1米，且切割后喷孔堵塞较少或无堵塞，同时引流面上的流态清晰可见，能形成360°全覆盖。
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1.一种铝热药剂，其特征在于，所述铝热药剂按重量份计包括：
2.根据权利要求1所述的铝热药剂，其特征在于，所述金属氧化物包括15～25重量份的Fe2O3、15～22重量份的CuO、5～10重量份的Cu2O、0.1～5重量份的PbO2。
3.根据权利要求1所述的铝热药剂，其特征在于，所述铝热药剂各组分按重量份数计，包括38～42份的铝、18～22份的Fe2O3、18～22份的CuO、7～10份的Cu2O、0.5～3份的PbO2、0.5～3份的Ba(NO3)2、0.5～3份的低沸点产气包覆剂和4～7份的Ni；
4.根据权利要求1或3所述的铝热药剂，其特征在于，所述低沸点产气包覆剂包括氟橡胶、氯丁橡胶和硅橡胶中的一种或多种。
5.一种铝热药剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的铝热药剂的制备方法，其特征在于，所述药柱的目标密度根据井下工况确认。
7.一种铝热药剂的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括：
8.根据权利要求7所述的铝热药剂的使用方法，其特征在于，所述
9.根据权利要求7所述的铝热药剂的使用方法，其特征在于，所述切割作业的环境温度大于100℃，环境压力为1～100Mpa。
10.根据权利要求7所述的铝热药剂的使用方法，其特征在于，所述铝热药剂燃烧产生的压力比所述切割作业的环境压力高1～3Mpa。
...【技术特征摘要】
1.一种铝热药剂，其特征在于，所述铝热药剂按重量份计包括：
2.根据权利要求1所述的铝热药剂，其特征在于，所述金属氧化物包括15～25重量份的fe2o3、15～22重量份的cuo、5～10重量份的cu2o、0.1～5重量份的pbo2。
3.根据权利要求1所述的铝热药剂，其特征在于，所述铝热药剂各组分按重量份数计，包括38～42份的铝、18～22份的fe2o3、18～22份的cuo、7～10份的cu2o、0.5～3份的pbo2、0.5～3份的ba(no3)2、0.5～3份的低沸点产气包覆剂和4～7份的ni；
4.根据权利要求1或3所述的铝热药剂，其特征在于，所述低沸点产气包覆剂包括氟橡胶、氯丁橡胶和硅橡胶中...
【专利技术属性】
技术研发人员：何超，李枝林，杨晓峰，庞东晓，邓虎，徐文，孙莉，韩雄，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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