[发明专利]一种用于油田层内爆炸起爆的微型球体的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于炸药制备技术领域，具体涉及一种用于油田层内爆炸起爆的微型球体的制备方法。

背景技术

我国低渗油藏的石油储量十分可观，新探明的低渗油田地质储量有数十亿吨，约占我国石油总储量的1/4。低渗透油藏通常采用直井和直加密井开发、注水开发和水平井开发等方案。直井和直加密井利用地层能量开发，采收率低。注水开发和压裂开发是目前大多数低渗透油藏比较通行的开发方案，需要增加钻井井数及油层改造次数，开采成本提高。水平井开发是近十多年发展起来的一项新技术，由于钻井难度大，还没有得到普遍应用。低渗透油藏储层条件差、开发技术单一、开发水平低下，因此采收率普遍低、经济性差，制约了我国低渗透油藏的高效开发。

目前对渗透率为0.1×10^-3mm²～50×10^-3mm²的低渗、低孔油田开发主要采用水力压裂和酸化技术改造油层。但在渗透率很低的油气藏水力压裂只能形成垂直于最小主应力的两翼对开的一条垂直裂缝，老油层改造中的二次水力压裂，也往往只是沿老裂缝延伸，不能形成新方位的裂缝，油气只能通过原有的微小孔隙流入主裂缝产出；而离主裂缝较远的油气仍难以采出，如何提高低渗透油气田的采收率是我国石油工业面临的亟待解决的问题。如果能将适当的爆燃药压入水力或天然裂缝中，引爆那里的爆燃药，使其在主裂缝周围产生大量径向裂缝，为远离主裂缝油气提供流出通道，可以极大地提高石油采出率。越是低渗透率的油气藏，同样长度的水平裂缝比垂直裂缝增产效果更显著。在低渗透油气藏中，把爆燃药压入水力压裂的垂直裂缝中形成多条的次生裂缝将是一个高效开发的重要方式。

中国科学院力学研究所及渗流力度研究所近年来对低渗透油气田，“层内爆炸”增产技术进行了研究。中科院建立了小尺度模拟实验装置，在小尺度条件下论证“层内爆炸”可行性。通过模拟试验，至少找到了一组“层内爆炸”用特种火炸药基本配方；在不到200mm尺度上实现了特种火炸药的挤注、点火和爆燃的基本过程，其峰值压力在100MPa上下；该特种火炸药的经济、安全性可能达到生产要求，从而证实“层内爆炸”原理基本可行。并从理论上证实薄层药爆燃可行，提出了考虑化学反应的一维可压缩流体力学模型。

根据其研究可知：点火是在井筒内，这在现场实验中应无问题，主要是传火与传爆的可靠性，计算表明，一维恒稳爆燃现象可能发生，并且爆燃恒隐推进的条件是苛刻的，需要多个参数的匹配。频率因子越大，恒稳推进速度越大；化学反应热越大，恒稳推进速度越大；界面传热系数越大，恒稳推进速度越小；薄层厚度越大，恒稳推进速度越大；薄层能爆燃的厚度存在下限。这个计算结果的物理图象符合常理。但总的结论：“爆燃恒稳推进的条件是苛刻的，需要多个参数匹配，就是说在现场施工过程中爆燃恒稳推进的引燃爆方法是不可靠的。”

西安石油大学在层内爆炸方面也做了大量的工作，成功进行了液体药压裂的现场试验和推广工作，在液体药的配方优化，液体药点火，安全性及施工工艺等方面积累了丰富的经验和数据；另外，对爆燃药浆在水力裂缝中燃烧进行了室内点火，悬浮及安全等方面也进行了大量的工作。

但总体来说，其引燃爆点火的作功能力尚不够理想，可靠性大打折扣。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种用于油田层内爆炸起爆的微型球体的制备方法。该方法工艺简单，不需要特殊设备，加工成本低，制备的微型球体易于输送到油井底部岩石缝隙之中，其引燃爆效果好，点火成功率达到百分之百，能有效提高油田采油率且安全可靠，成本低廉。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于油田层内爆炸起爆的微型球体的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)按以下质量百分比称取原料：氯酸钾44％～56％，高氯酸钾5％～10％，硝酸铵3％～8％，硫磺粉25％～36％，硝化棉7％～9％，铝粉0.5％～1％，镁粉0.5％～1％，将称取的原料混合均匀得到药粉；

(2)取部分步骤(1)中所述药粉，并向其中加入火棉胶丙酮溶液，搅拌成团状后用非金属刮板强迫过筛，然后进行筛分，取粒径为0.42mm～1.19mm为合格品进行干燥；所述火棉胶丙酮溶液的加入量为所用药粉体积的20％～30％，火棉胶丙酮溶液中火棉胶的质量百分比含量为2％～7％；