CN102381915B - 一种用于油田层内爆炸起爆的微型球体的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于油田层内爆炸起爆的微型球体的制备方法，该方法为：将原料混合均匀得到药粉；然后向部分药粉中加入火棉胶丙酮溶液，搅拌成团状后强迫过筛得到合格品；接着将合格品置于糖衣机中，喷入虫胶乙醇溶液，并撒入药粉使合格品滚圆变大，过筛得到半成品；再将半成品置于糖衣机中，喷入火棉胶丙酮溶液，并撒入药粉使半成品滚圆变大，过筛后得到合格半成品；将合格半成品置于糖衣机中进行初包覆和包覆，干燥后得到粒径为1mm～3mm的微型球体。本发明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。

Description

一种用于油田层内爆炸起爆的微型球体的制备方法

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％；

(3)将步骤(2)中干燥后的合格品置于糖衣机中，喷入虫胶乙醇溶液，并撒入步骤(1)中所述药粉，使合格品滚圆变大形成粒状球体，待粒状球体的粒径达到0.6mm～2.2mm时取出，干燥后过筛，取0.55mm～2.15mm粒状球体为半成品；所述虫胶乙醇溶液中虫胶的质量百分比含量为5％～10％，虫胶乙醇溶液的喷入总量按每公斤干燥后的合格品中喷入85g～100g固体虫胶计；

(4)将步骤(3)中所述半成品置于糖衣机中，喷入火棉胶丙酮溶液，并撒入步骤(1)中所述药粉，使半成品滚圆变大至其粒径为0.7mm～2.5mm时取出，干燥后过筛，取粒径为0.65mm～2.45mm的半成品为合格半成品；所述火棉胶丙酮溶液中火棉胶的质量百分比含量为2％～4％，火棉胶丙酮溶液的喷入总量按每公斤半成品中喷入35g～45g固体火棉胶计；

(5)将步骤(4)中所述合格半成品置于糖衣机中，用喷雾法喷入虫胶乙醇溶液进行初包覆，然后取出干燥；所述虫胶乙醇溶液中虫胶的质量百分比含量为5％～10％；

(6)将步骤(5)中干燥后的合格半成品置于糖衣机中，用喷雾法喷入赛璐珞丙酮溶液进行包覆，干燥后得到粒径为1mm～3mm的微型球体；所述赛璐珞丙酮溶液中赛璐珞的质量百分比含量为2％～5％。

上述步骤(1)中所述原料的质量百分比为：氯酸钾48％～54％，高氯酸钾5％～7％，硝酸铵4％～6％，硫磺粉27％～32％，硝化棉7.5％～8.5％，铝粉0.5％～0.8％，镁粉0.5％～0.8％。

上述步骤(1)中所述原料的质量百分比为：氯酸钾52.8％，高氯酸钾6％，硝酸铵4％，硫磺粉28.2％，硝化棉8％，铝粉0.5％，镁粉0.5％。

上述步骤(1)中所述铝粉的粒度为10μm以下。

上述步骤(1)中所述镁粉的粒度为10μm以下。

上述步骤(3)中所述虫胶乙醇溶液的喷入方式为分15～20次喷入。

上述步骤(3)中所述药粉的撒入方式为分10～15次撒入。

上述步骤(5)中所述虫胶乙醇溶液的喷入量按每公斤合格半成品中喷入50g固体虫胶计。

上述步骤(6)中所述赛璐珞丙酮溶液的喷入量按每公斤合格半成品中喷入200g～250g固体赛璐珞计。

由于静电和机械漏电可能会在操作过程中引起爆炸，为避免操作过程中的重大伤亡事故，本发明在制备微型球体之前，要求操作人员将手洗净，然后用双手握暖气管道和自来水管道等与大地相连接的金属导体管道，使人体静电导入大地，同时采用防静电工作服，彻底杜绝人体静电的产生对操作过程的影响；另外，需在糖衣机电机上接地线，接地处用Φ15mm，长1m的铜柱打入地下80cm以上，操作前要在接地铜柱处加入食盐并倒水浇湿，使工作静电和机械漏电的隐患被彻底消除。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明工艺简单，不需要特殊设备，加工成本低。

2、本发明在原料药粉的混合过程中采用火棉胶丙酮溶液进行粘结，并采用非金属刮板强迫过筛，避免了操作过程中由于摩擦静电的产生而引起的爆炸。

3、本发明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。

4、本发明制备的微型球体可随液体火药或悬浮药输送到2mm～3mm间隙的地缝中，解决了井下套管和井壁的安全保护问题，解决了现有火工品无法实现裂缝中可靠点燃和引燃的难题，简化了火炸药在层内爆燃的起爆装置，提高了点火效率。

5、本发明制备的微型球体，不但解决了微裂缝中难以用现有军用、民用火工技术点火引燃的问题，同时避免了用雷管和其他导爆索点火中因密封不严实产生漏水使点火失败，甚至使油井造成完全损坏的悲剧，提高了点火的可靠性。由于微型球体可压入地缝中，同质量的微型球体相应增大了有效的点火面积，爆燃成功率和悬浮药燃烧的百分比都得到大幅度的提高。

本发明根据火炸药原理和材料的化学性质将形成微型球体的各组分在可燃爆胶合剂作用下被牢牢固定在一起，形成化学性质均匀一致的温度敏感材料，采用特殊加工方法，将其制成球体，然后在外层包覆一层耐热、耐水、耐油的高分子材料，形成粒径为1mm～3mm的热敏微型球体。该微型球体的使用极其简单，具体为：在井场清洗完井后，用柱塞泵将微型球体与液体炸药或悬浮炸药同时输送入井下，微型球体的用量为液体炸药或悬浮炸药的8％～15％，即100公斤液体炸药或悬浮炸药用8～15公斤微型球体。由于微型球体在110℃～120℃才能引爆，微型球体的输送过程极其安全，当微型球体随液体炸药或悬浮炸药进入油井地层相应深度后，因为地下高温高压状态，将使进入井下的微型球体、悬浮炸药和液体炸药被自动加热，当温度达到110℃～120℃时，微型球体内相关化学组分发生剧烈爆燃反应。由于微型球体均匀悬浮在液体炸药或悬浮炸药的各个部位，当微型球体爆燃时，可以使在井筒内、地层微裂缝内的悬浮炸药和液体炸药被同时起爆，并使得存在在低渗透油田微裂缝中的原油流入井筒，完成油田二次增产开发的使命。由于该微型球体体积小，膨胀后可以均匀分布在各类液体炸药和悬浮炸药中，使起爆的可靠性、均匀性、一致性得到大幅度提高。另外，因为微型球体粒径小，可以压入相应缝隙的地层裂缝中，使地缝中的药物能完全引爆，使起爆效率大幅度增加。

下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

具体实施方式

实施例1

(1)按以下质量百分比称取原料：氯酸钾44％，高氯酸钾6％，硝酸铵4％，硫磺粉36％，硝化棉9％，铝粉(粒度为10μm以下)0.5％，镁粉(粒度为10μm以下)0.5％，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，再进行筛分，取粒径0.42mm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％，火棉胶丙酮溶液中火棉胶的质量百分比含量为7％；

(3)将步骤(2)中干燥后的合格品置于糖衣机中，分15次喷入虫胶乙醇溶液，并分10次撒入步骤(1)中所述药粉，使合格品滚圆变大形成粒状球体，待粒状球体的粒径达到0.6mm时取出，干燥后过筛，取粒径为0.55mm的粒状球体为半成品；所述虫胶乙醇溶液中虫胶的质量百分比含量为5％，虫胶乙醇溶液的喷入总量按每公斤干燥后的合格品中喷入85g固体虫胶计；

(4)将步骤(3)中所述半成品置于糖衣机中，喷入火棉胶丙酮溶液，并撒入步骤(1)中所述药粉，使半成品滚圆变大至其粒径为0.7mm时取出，干燥后过筛，取粒径为0.65mm的半成品为合格半成品；所述火棉胶丙酮溶液中火棉胶的质量百分比含量为4％，火棉胶丙酮溶液的喷入总量按每公斤半成品中喷入35g固体火棉胶计；

(5)将步骤(4)中所述合格半成品置于糖衣机中，用喷雾法喷入虫胶乙醇溶液进行初包覆，然后取出干燥；所述虫胶乙醇溶液中虫胶的质量百分比含量为5％，虫胶乙醇溶液的喷入量按每公斤合格半成品中喷入50g固体虫胶计；

(6)将步骤(5)中干燥后的合格半成品置于糖衣机中，用喷雾法喷入赛璐珞丙酮溶液进行包覆，干燥后得到粒径为1mm的微型球体；所述赛璐珞丙酮溶液中赛璐珞的质量百分比含量为2％，赛璐珞丙酮溶液的喷入量按每公斤合格半成品中喷入200g固体赛璐珞计。

本实施例制备的微型球体可随液体火药或悬浮药输送到2mm～3mm间隙的地缝中，解决了井下套管和井壁的安全保护问题，解决了现有火工品无法实现裂缝中可靠点燃和引燃的难题，简化了火炸药在层内爆燃的起爆装置，提高了点火效率。

实施例2

(1)按以下质量百分比称取原料：氯酸钾56％，高氯酸钾5％，硝酸铵5.5％，硫磺粉25％，硝化棉7％，铝粉(粒度为10μm以下)1％，镁粉(粒度为10μm以下)0.5％，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，再进行筛分，取粒径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30％，火棉胶丙酮溶液中火棉胶的质量百分比含量为5％；

(3)将步骤(2)中干燥后的合格品置于糖衣机中，分20次喷入虫胶乙醇溶液，并分15次撒入步骤(1)中所述药粉，使合格品滚圆变大形成粒状球体，待粒状球体的粒径达到2.2mm时取出，干燥后过筛，取粒径为2.15mm的粒状球体为半成品；所述虫胶乙醇溶液中虫胶的质量百分比含量为8％，虫胶乙醇溶液的喷入总量按每公斤干燥后的合格品中喷入100g固体虫胶计；

(4)将步骤(3)中所述半成品置于糖衣机中，喷入火棉胶丙酮溶液，并撒入步骤(1)中所述药粉，使半成品滚圆变大至其粒径为2.5mm时取出，干燥后过筛，取粒径为2.45mm的半成品为合格半成品；所述火棉胶丙酮溶液中火棉胶的质量百分比含量为2％，火棉胶丙酮溶液的喷入总量按每公斤半成品中喷入45g固体火棉胶计；

(5)将步骤(4)中所述合格半成品置于糖衣机中，用喷雾法喷入虫胶乙醇溶液进行初包覆，然后取出干燥；所述虫胶乙醇溶液中虫胶的质量百分比含量为8％，虫胶乙醇溶液的喷入量按每公斤合格半成品中喷入50g固体虫胶计；

(6)将步骤(5)中干燥后的合格半成品置于糖衣机中，用喷雾法喷入赛璐珞丙酮溶液进行包覆，干燥后得到粒径为3mm的微型球体；所述赛璐珞丙酮溶液中赛璐珞的质量百分比含量为5％，赛璐珞丙酮溶液的喷入量按每公斤合格半成品中喷入250g固体赛璐珞计。

本实施例制备的微型球体可随液体火药或悬浮药输送到2mm～3mm间隙的地缝中，解决了井下套管和井壁的安全保护问题，解决了现有火工品无法实现裂缝中可靠点燃和引燃的难题，简化了火炸药在层内爆燃的起爆装置，提高了点火效率。

实施例3

(1)按以下质量百分比称取原料：氯酸钾48％，高氯酸钾10％，硝酸铵8％，硫磺粉25％，硝化棉7％，铝粉(粒度为10μm以下)1％，镁粉(粒度为10μm以下)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，再进行筛分，取粒径0.8mm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25％，火棉胶丙酮溶液中火棉胶的质量百分比含量为2％；

(3)将步骤(2)中干燥后的合格品置于糖衣机中，分18次喷入虫胶乙醇溶液，并分12次撒入步骤(1)中所述药粉，使合格品滚圆变大形成粒状球体，待粒状球体的粒径达到1.5mm时取出，干燥后过筛，取粒径为1.4mm的粒状球体为半成品；所述虫胶乙醇溶液中虫胶的质量百分比含量为10％，虫胶乙醇溶液的喷入总量按每公斤干燥后的合格品中喷入92g固体虫胶计；

(4)将步骤(3)中所述半成品置于糖衣机中，喷入火棉胶丙酮溶液，并撒入步骤(1)中所述药粉，使半成品滚圆变大至其粒径为1.8mm时取出，干燥后过筛，取粒径为1.75mm的半成品为合格半成品；所述火棉胶丙酮溶液中火棉胶的质量百分比含量为3％，火棉胶丙酮溶液的喷入总量按每公斤半成品中喷入42g固体火棉胶计；

(5)将步骤(4)中所述合格半成品置于糖衣机中，用喷雾法喷入虫胶乙醇溶液进行初包覆，然后取出干燥；所述虫胶乙醇溶液中虫胶的质量百分比含量为10％，虫胶乙醇溶液的喷入量按每公斤合格半成品中喷入50g固体虫胶计；

(6)将步骤(5)中干燥后的合格半成品置于糖衣机中，用喷雾法喷入赛璐珞丙酮溶液进行包覆，干燥后得到粒径为2mm的微型球体；所述赛璐珞丙酮溶液中赛璐珞的质量百分比含量为3％，赛璐珞丙酮溶液的喷入量按每公斤合格半成品中喷入220g固体赛璐珞计。

本实施例制备的微型球体可随液体火药或悬浮药输送到2mm～3mm间隙的地缝中，解决了井下套管和井壁的安全保护问题，解决了现有火工品无法实现裂缝中可靠点燃和引燃的难题，简化了火炸药在层内爆燃的起爆装置，提高了点火效率。

实施例4

(1)按以下质量百分比称取原料：氯酸钾54％，高氯酸钾7％，硝酸铵3％，硫磺粉27％，硝化棉7.5％，铝粉(粒度为10μm以下)0.8％，镁粉(粒度为10μm以下)0.7％，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，再进行筛分，取粒径0.6mm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22％，火棉胶丙酮溶液中火棉胶的质量百分比含量为4.5％；

(3)将步骤(2)中干燥后的合格品置于糖衣机中，分20次喷入虫胶乙醇溶液，并分10次撒入步骤(1)中所述药粉，使合格品滚圆变大形成粒状球体，待粒状球体的粒径达到1mm时取出，干燥后过筛，取粒径为0.9mm的粒状球体为半成品；所述虫胶乙醇溶液中虫胶的质量百分比含量为6％，虫胶乙醇溶液的喷入总量按每公斤干燥后的合格品中喷入85g固体虫胶计；

(4)将步骤(3)中所述半成品置于糖衣机中，喷入火棉胶丙酮溶液，并撒入步骤(1)中所述药粉，使半成品滚圆变大至其粒径为1.3m时取出，干燥后过筛，取粒径为1.2mm的半成品为合格半成品；所述火棉胶丙酮溶液中火棉胶的质量百分比含量为4％，火棉胶丙酮溶液的喷入总量按每公斤半成品中喷入40g固体火棉胶计；

(5)将步骤(4)中所述合格半成品置于糖衣机中，用喷雾法喷入虫胶乙醇溶液进行初包覆，然后取出干燥；所述虫胶乙醇溶液中虫胶的质量百分比含量为6％，虫胶乙醇溶液的喷入量按每公斤合格半成品中喷入50g固体虫胶计；

(6)将步骤(5)中干燥后的合格半成品置于糖衣机中，用喷雾法喷入赛璐珞丙酮溶液进行包覆，干燥后得到粒径为1.5mm的微型球体；所述赛璐珞丙酮溶液中赛璐珞的质量百分比含量为5％，赛璐珞丙酮溶液的喷入量按每公斤合格半成品中喷入200g固体赛璐珞计。

本实施例制备的微型球体可随液体火药或悬浮药输送到2mm～3mm间隙的地缝中，解决了井下套管和井壁的安全保护问题，解决了现有火工品无法实现裂缝中可靠点燃和引燃的难题，简化了火炸药在层内爆燃的起爆装置，提高了点火效率。

实施例5

(1)按以下质量百分比称取原料：氯酸钾52.8％，高氯酸钾6％，硝酸铵4％，硫磺粉28.2％，硝化棉8％，铝粉(粒度为10μm以下)0.5％，镁粉(粒度为10μm以下)0.5％，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，再进行筛分，取粒径1mm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28％，火棉胶丙酮溶液中火棉胶的质量百分比含量为6％；

(3)将步骤(2)中干燥后的合格品置于糖衣机中，分15次喷入虫胶乙醇溶液，并分15次撒入步骤(1)中所述药粉，使合格品滚圆变大形成粒状球体，待粒状球体的粒径达到2mm时取出，干燥后过筛，取粒径为1.9mm的粒状球体为半成品；所述虫胶乙醇溶液中虫胶的质量百分比含量为7％，虫胶乙醇溶液的喷入总量按每公斤干燥后的合格品中喷入100g固体虫胶计；

(4)将步骤(3)中所述半成品置于糖衣机中，喷入火棉胶丙酮溶液，并撒入步骤(1)中所述药粉，使半成品滚圆变大至其粒径为2.2mm时取出，干燥后过筛，取粒径为2.1mm的半成品为合格半成品；所述火棉胶丙酮溶液中火棉胶的质量百分比含量为2％，火棉胶丙酮溶液的喷入总量按每公斤半成品中喷入40g固体火棉胶计；

(5)将步骤(4)中所述合格半成品置于糖衣机中，用喷雾法喷入虫胶乙醇溶液进行初包覆，然后取出干燥；所述虫胶乙醇溶液中虫胶的质量百分比含量为5％，虫胶乙醇溶液的喷入量按每公斤合格半成品中喷入50g固体虫胶计；

(6)将步骤(5)中干燥后的合格半成品置于糖衣机中，用喷雾法喷入赛璐珞丙酮溶液进行包覆，干燥后得到粒径为2.6mm的微型球体；所述赛璐珞丙酮溶液中赛璐珞的质量百分比含量为4％，赛璐珞丙酮溶液的喷入量按每公斤合格半成品中喷入250g固体赛璐珞计。

本实施例制备的微型球体可随液体火药或悬浮药输送到2mm～3mm间隙的地缝中，解决了井下套管和井壁的安全保护问题，解决了现有火工品无法实现裂缝中可靠点燃和引燃的难题，简化了火炸药在层内爆燃的起爆装置，提高了点火效率。

实施例6

(1)按以下质量百分比称取原料：氯酸钾47％，高氯酸钾5％，硝酸铵6％，硫磺粉32％，硝化棉8.5％，铝粉(粒度为10μm以下)0.7％，镁粉(粒度为10μm以下)0.8％，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，再进行筛分，取粒径1.1mm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24％，火棉胶丙酮溶液中火棉胶的质量百分比含量为5％；

(3)将步骤(2)中干燥后的合格品置于糖衣机中，分17次喷入虫胶乙醇溶液，并分13次撒入步骤(1)中所述药粉，使合格品滚圆变大形成粒状球体，待粒状球体的粒径达到1.5mm时取出，干燥后过筛，取粒径为1.4mm的粒状球体为半成品；所述虫胶乙醇溶液中虫胶的质量百分比含量为7％，虫胶乙醇溶液的喷入总量按每公斤干燥后的合格品中喷入90g固体虫胶计；

(4)将步骤(3)中所述半成品置于糖衣机中，喷入火棉胶丙酮溶液，并撒入步骤(1)中所述药粉，使半成品滚圆变大至其粒径为1.8mm时取出，干燥后过筛，取粒径为1.75mm的半成品为合格半成品；所述火棉胶丙酮溶液中火棉胶的质量百分比含量为4％，火棉胶丙酮溶液的喷入总量按每公斤半成品中喷入38g固体火棉胶计；

(5)将步骤(4)中所述合格半成品置于糖衣机中，用喷雾法喷入虫胶乙醇溶液进行初包覆，然后取出干燥；所述虫胶乙醇溶液中虫胶的质量百分比含量为7％，虫胶乙醇溶液的喷入量按每公斤合格半成品中喷入50g固体虫胶计；

(6)将步骤(5)中干燥后的合格半成品置于糖衣机中，用喷雾法喷入赛璐珞丙酮溶液进行包覆，干燥后得到粒径为2.2mm的微型球体；所述赛璐珞丙酮溶液中赛璐珞的质量百分比含量为4％，赛璐珞丙酮溶液的喷入量按每公斤合格半成品中喷入230g固体赛璐珞计。

本实施例制备的微型球体可随液体火药或悬浮药输送到2mm～3mm间隙的地缝中，解决了井下套管和井壁的安全保护问题，解决了现有火工品无法实现裂缝中可靠点燃和引燃的难题，简化了火炸药在层内爆燃的起爆装置，提高了点火效率。

本发明根据火炸药原理和材料的化学性质将形成微型球体的各组分在可燃爆胶合剂作用下使各组分被牢牢固定在一起，形成化学性质均匀一致的温度敏感材料，采用特殊加工方法，将其制成球体，然后在外层包覆一层耐热、耐水、耐油的高分子材料，形成粒径为1mm～3mm的热敏微型球体。该微型球体的使用极其简单，具体为：在井场清洗完井后，用柱塞泵将微型球体与液体炸药或悬浮炸药同时输送入井下，微型球体的用量为液体炸药或悬浮炸药的8％～15％，即100公斤液体炸药或悬浮炸药用8～15公斤微型球体。由于微型球体在110℃～120℃才能引爆，微型球体的输送过程极其安全，当微型球体随液体炸药或悬浮炸药进入油井地层相应深度后，因为地下高温高压状态，将使进入井下的微型球体、悬浮炸药和液体炸药被自动加热，当温度达到110℃～120℃时，微型球体内相关化学组分发生剧烈爆燃反应。由于微型球体均匀悬浮在液体炸药或悬浮炸药的各个部位，当微型球体爆燃时，可以使在井筒内、地层微裂缝内的悬浮炸药和液体炸药被同时起爆，并使得存在在低渗透油田微裂缝中的原油流入井筒，完成油田二次增产开发的使命。由于该微型球体体积小，膨胀后可以均匀分布在各类液体炸药和悬浮炸药中，使起爆的可靠性、均匀性、一致性得到大幅度提高。另外，因为微型球体粒径小，可以压入相应缝隙的地层裂缝中，使地缝中的药物能完全引爆，使起爆效率大幅度增加。

本发明的热敏微型球体引爆方式是石油燃爆技术的一项突破，它使层内爆燃技术成为现实，能加快油田的施工应用研究进度，解决在施工中出现的技术问题，其创新性在国内外尚属首例，其应用和发展前景极其广阔。该技术的发展必将推动我国油气田工业的进一步发展，以便最大限度的满足国民经济发展对油气能源的需求。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一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%；

（3）将步骤（2）中干燥后的合格品置于糖衣机中，喷入虫胶乙醇溶液，并撒入步骤（1）中所述药粉，使合格品滚圆变大形成粒状球体，待粒状球体的粒径达到0.6mm～2.2mm时取出，干燥后过筛，取0.55mm～2.15mm粒状球体为半成品；所述虫胶乙醇溶液中虫胶的质量百分比含量为5%～10%，虫胶乙醇溶液的喷入总量按每公斤干燥后的合格品中喷入85g～100g固体虫胶计；

（4）将步骤（3）中所述半成品置于糖衣机中，喷入火棉胶丙酮溶液，并撒入步骤（1）中所述药粉，使半成品滚圆变大至其粒径为0.7mm～2.5mm时取出，干燥后过筛，取粒径为0.65mm～2.45mm的半成品为合格半成品；所述火棉胶丙酮溶液中火棉胶的质量百分比含量为2%～4%，火棉胶丙酮溶液的喷入总量按每公斤半成品中喷入35g～45g固体火棉胶计；

（5）将步骤（4）中所述合格半成品置于糖衣机中，用喷雾法喷入虫胶乙醇溶液进行初包覆，然后取出干燥；所述虫胶乙醇溶液中虫胶的质量百分比含量为5%～10%，所述虫胶乙醇溶液的喷入量按每公斤合格半成品中喷入50g固体虫胶计；

（6）将步骤（5）中干燥后的合格半成品置于糖衣机中，用喷雾法喷入赛璐珞丙酮溶液进行包覆，干燥后得到粒径为1mm～3mm的微型球体；所述赛璐珞丙酮溶液中赛璐珞的质量百分比含量为2%～5%，所述赛璐珞丙酮溶液的喷入量按每公斤合格半成品中喷入200g～250g固体赛璐珞计。

2.根据权利要求1所述的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，步骤（1）中所述原料的质量百分比为：氯酸钾48%～54%，高氯酸钾5%～7%，硝酸铵4%～6%，硫磺粉27%～32%，硝化棉7.5%～8.5%，铝粉0.5%～0.8%，镁粉0.5%～0.8%。

3.根据权利要求2所述的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，步骤（1）中所述原料的质量百分比为：氯酸钾52.8%，高氯酸钾6%，硝酸铵4%，硫磺粉28.2%，硝化棉8%，铝粉0.5%，镁粉0.5%。

4.根据权利要求1所述的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，步骤（1）中所述铝粉的粒度为10μm以下。

5.根据权利要求1所述的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，步骤（1）中所述镁粉的粒度为10μm以下。

6.根据权利要求1所述的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，步骤（3）中所述虫胶乙醇溶液的喷入方式为分15～20次喷入。

7.根据权利要求1所述的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，步骤（3）中所述药粉的撒入方式为分10～15次撒入。