层内深度爆炸点火技术研究

论文摘要

烟火型微球爆燃技术是利用地层温度使烟火微球在地层中适时自燃,引爆地层裂缝中的微悬浮药液,产生强烈的冲击波和大量的高温高压气体破碎裂缝壁面岩石,在水力裂缝周围产生大量的微裂缝,从而实现沟通更深远的储层,有效地改善地层渗透性,提高地层储量的动用程度,增加油气产量。本论文将通过大量的室内试验对该项技术的可靠性进行研究。其主要研究内容是：(1)层内爆炸引爆环境研究；(2)悬浮药爆燃压裂技术研究；(3)层内爆炸引爆方式及机理研究；(4)引爆药量研究；(5)引爆材料优选及加工工艺研究。自燃引爆方式是石油爆燃技术领域的一项突破,它不但解决了微裂缝中难以用现有火工技术引爆的问题,同时也避免了用雷管或其它导爆索引爆因密封不严实产生漏水使引爆失败甚至使油井造成完全损坏的悲剧,提高了引爆的可靠性。目前引爆微球经过了：空气介质中的温度试验、甘油介质中的温度试验、高温高压模拟试验装置中的模拟试验,爆燃性能优良稳定、安全性好。总之,自燃引爆技术的研究,使层内爆炸技术的现场应用有望成为现实,它的创新性在国内外尚属首例。该项技术的研究将为我国石油工业的增产产生巨大的推动作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究目的和意义
• 1.2 国内外技术调研
• 1.2.1 国内情况
• 1.2.2 国外情况
• 1.3 研究思想
• 1.4 本文研究的主要内容
• 1.5 技术路线
• 1.6 主要成果及创新点
• 第二章 层内爆炸引爆环境研究
• 2.1 层内爆炸多裂缝体系研究
• 2.1.1 层内（裂缝内）爆炸造缝作用机理
• 2.1.2 层内爆炸过程区域
• 2.1.3 裂纹尖端区域的应力场
• 2.1.4 岩石的应力强度因子
• 2.1.5 应力波的起裂作用
• 2.1.6 裂纹的分岔
• 2.1.7 裂隙的扩展速度
• 2.1.8 层内爆炸裂纹长度
• 2.2 本章小结
• 第三章 悬浮药爆燃压裂技术研究
• 3.1 以液体火药为基础加入RDX的配方设计及工艺试验
• 3.2 古尔胶的溶胀配制比例和使用工艺试验
• 3.3 在60℃条件下,含不同RDX的起传爆性能试验及结果
• 3.4 悬浮药稳定爆炸的临界尺寸试验研究
• 3.4.1 高温高压釜中的传引爆试验
• 3.4.2 配方工艺稳定性试验达到的技术性能
• 3.5 安全可靠性研究
• 3.5.1 传爆的可靠性
• 3.5.2 传爆的安全性
• 3.6 悬浮药加陶粒砂试验
• 3.7 悬浮药配方优化试验
• 3.7.1 悬浮药25%RDX试验
• 3.7.2 悬浮药12.5%RDX试验
• 3.8 悬浮药稀释试验
• 3.9 悬浮药耐温耐压安全性试验
• 3.9.1 耐温耐压安全性试验
• 3.9.2 传引爆系统地面试验
• 3.10 悬浮药的爆轰参数及检测
• 3.10.1 悬浮药的爆炸性能计算
• 3.10.2 悬浮药的做功能力计算
• 3.10.3 悬浮药爆轰压力计算
• 3.10.4 含不同敏化剂的悬浮药的参数
• 3.11 未燃爆悬浮药的处理方法
• 3.12 本章小结
• 第四章 层内爆炸引爆方式研究
• 4.1 引爆方式机理
• 4.2 烟火型微球爆燃技术配方的确定
• 4.2.1 配方与性能
• 4.2.2 配方的优化组合
• 10配方的材料优化'>4.2.3 G₁₀配方的材料优化
• 4.3 烟火型微球爆燃技术配方工艺试验
• 4.3.1 在空气介质中的温度试验
• 4.3.2 微球的耐温试验
• 4.4 烟火型微球爆燃技术配方的高温高压模拟试验
• 4.4.1 高温高压模拟试验装置
• 4.4.2 烟火型热敏微球爆燃试验
• 4.5 烟火型微球爆燃技术的包覆材料试验
• 4.5.1 高温弹性包覆材料的配方
• 4.5.2 包覆材料改进前后的效果对比
• 4.6 本章小结
• 第五章 层内爆炸引爆药量研究
• 5.1 微球引燃液体药试验
• 5.2 微球引燃液体药的稳定性试验
• 5.3 微球数量对引爆液体药性能的探讨
• 5.4 液体药浓度对定量微球工作性能的影响
• 5.5 微球引爆悬浮药性能探讨
• 5.6 微球在高温高压釜中的耐热试验
• 5.7 改变液体药中氧化剂、可燃剂含量对微球工作性能的影响
• 5.8 本章小结
• 第六章 微球材料优选及加工工艺研究
• 6.1 烟火型微球所用的材料
• 6.1.1 烟火型微球爆燃技术中所用的氧化剂
• 6.1.2 烟火型微球爆燃技术中所用的可燃剂
• 6.1.3 烟火型微球爆燃技术中所用的辅助材料
• 6.1.4 烟火型微球爆燃技术中所用的掺杂材料
• 6.2 烟火型微球爆燃技术批量制备工艺技术研究
• 6.2.1 烟火型微球造粒工艺
• 6.2.2 烟火型微球批量制粒的性能试验
• 6.2.3 包覆材料添加无机添加物的性能探讨
• 6.2.4 包覆层厚度对微球工作性能的影响
• 6.3 本章小结
• 第七章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间主要工作
• 详细摘要