低渗透油气藏开采用液体炸药的研究

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层内爆炸技术是低渗透油气藏开采的关键技术。本文根据层内爆炸压裂的特点,总结出爆炸用液体炸药的理化性能、安全性能和爆轰性能的需求;同时系统研究了高氯酸脲系列和硝基甲烷系列两类液体炸药,得出如下结论:(1)高氯酸脲系列液体炸药无毒无味、使用安全性高、传爆性能好,但与金属的相容性差,不适于层内爆炸开采技术的使用;(2)硝基甲烷系列液体炸药起爆简单可靠、传爆直径小、爆速适中,有望用于层内爆炸开采技术中;(3)系统测定了三种配方硝基甲烷系列液体炸药(硝基甲烷/乙二胺/醋酸纤维素/铝粉=78/5/5/12,76/5/5/14,75/5/4/16)的理化性能、安全性能和爆轰性能:密度1.06~1.11g/mL, pH值8.0,粘度1283~3760 mPa.s,挥发率2%;机械感度、火焰感度和枪击感度均为0;爆速3512~4608 m/s,爆热5698~5783 kJ/mmol,爆容619~662 L/kg,临界直径2.4~3.0 mm,猛度23.07~23.16 mm,作功能力310~362 mL。由上述结果可知,三种配方液体炸药基本满足层内爆炸技术用液体炸药的性能要求。此外,还对三种配方硝基甲烷系列液体炸药进行了爆炸效果模拟预测,结果表明:预期产生的破碎颗粒边长介于0.180~0.538 mm,与水力压裂使用的支撑剂粒径相当,可有效支撑裂缝;裂缝径向可延伸3.06~3.57 m,形成柱状网络裂缝改造区,有效提高储层渗透率。
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