CN1051345A - 高温射孔弹用高聚物粘结炸药 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种用于石油开采的高温射孔弹用高
聚物粘结炸药，该炸药由奥克托今，氟橡胶、硅油和石
墨组成，其特点是高能单质炸药奥克托今含量较高，
造型粉流散性较好，可以减少转晶造成的影响，成型
性良好，压制密度和能量较高，耐热性和相容性优
良。该炸药可装填高温射孔弹，经220℃、2h后破甲
性能不变。
本发明的炸药机械感度低，生产和使用安全性
好，制造工艺简单，能适用于220℃、2h条件下的各
种油、气井射孔。
Description
本发明涉及一种用于油、气井高温射孔弹用高聚物粘结炸药，该炸药由奥克托今、粘结剂及钝感剂等组成。
为了开采石油和天然气，必须大力发展油、气井射孔技术，其最重要的材料是射孔弹中的炸药。根据耐热性射孔弹一般可分为普通射孔弹，高温射孔弹和超高温射孔弹三类。目前油田使用的高温射孔弹主要以奥克托今为主体炸药，使用奥克托今时，通常遇到的问题是晶型转变，在167～183℃间，奥克托今由β晶转为δ晶型，δ晶型撞击感度较高，且结晶密度由1.90g/cm3转变为1.77g/cm3，体积增大7.3%，因此药柱易于裂纹。这一晶型转化温度与石油射孔弹的使用温度很接近，而且转晶带来了药柱裂纹和晶体间挤压等不安全因素，如果提高弹性粘结剂如：氟橡胶、聚四氟乙烯、硅树脂、尼龙等的用量，虽然可以减少上述转晶带来的不安全性，但能量也下降了，这些在美国专利USP3291606（1966）中有详细的报导。
本发明的目的就是为了克服现有技术上的不足，设计一种炸药配方，能量较高，耐热性好，工艺性和相容性优良，适于装填高温射孔弹。
本发明的设计思想：为了减少晶变影响，关键在于选择粘结剂和增塑剂，这种粘结剂和增塑剂本身的耐热性要优于奥克托今，又因奥克托今是一种路易斯碱，故应选择一种路易斯酸类粘结剂，以使粘结剂和奥克托今表面粘结力大，改进药柱的性能，提高药柱密度。增塑剂必须改善粘结剂体系的弹塑性，而且随温度升高弹塑性也增大，以便在结晶胀大时起缓冲及润滑作用，并使晶体易于向空隙处位移，降低内应力和感度，减少危险和药柱裂纹。
为了实现上述设计思想，本发明选择一种氟橡胶作为粘结剂，选择硅油作为增塑剂，选择耐热性优良并有良好钝感、润滑和脱模作用的石墨作为钝感剂。
本发明的炸药配方（质量%）为：
奥克托今 94～97
氟橡胶 2.0～3.5
硅油 0.7～1.3
石墨 0.5～1.5
本发明的炸药采用传统的“水悬浮蒸馏法”制备造型粉，其工艺流程是：在夹套式造粒机中，把水和奥克托今混合均匀（比例为2∶1以上），升温到60～70℃，在约26.7KPa（200mmHg）缓慢加入氟橡胶和硅油的乙酸乙酯溶液。经过蒸馏、冷却、过滤、洗涤、干燥和筛选后得到粒度合适的白色颗粒。在鼓形混合器中，用干混法使石墨粘附在颗粒表面即得到灰黑色的造型粉。
本发明的炸药较佳配方（质量%）为：
奥克托今 95.0
2号氟橡胶 3.0
甲基硅油 1.0
胶体石墨 1.0
本发明的优点是：高能炸药奥克托今含量较高，造型粉流散性和成型性较好，可以减少晶变引起的影响，压制密度和能量较高，耐热性和相容性优良，机械感度低，生产和使用安全，使用效果良好。
实施例：
本发明的炸药制造工艺如下：
1、配制溶液
把氟橡胶剪成5×5mm小块，在溶解机中加入18L乙酸乙酯和0.9Kg氟橡胶，在50～60℃下搅拌使之溶解，再加入0.3Kg硅油，搅拌形成透明溶液。
2、粘结造粒
在夹套式造粒机中加入60L和28.5Kg奥克托今，搅拌使炸药在水中分散均匀，在夹套中通入热水使水悬浮液升温到65～70℃，打开真空系统，使造粒机内真空度约为26.7KPa（200mm Hg），打开冷凝水阀门，通过造粒机上部管道加入已配制好的溶液，适当调节溶液加入速度以便控制粒度，随着溶液加入，溶剂也不断蒸馏出来，加完溶液后再蒸馏约10min，同时升温到70～75℃，真空度升到约40KPa（300mm Hg），以蒸出残余溶液。向夹套通入冷水使物料冷却，当物料达到40℃以下时，打开造粒机下部阀门放料。
3、过滤、洗涤和干燥
把上述物料放到洗涤槽中，抽吸过滤，去掉造粒母液，用水洗涤过滤器上的颗粒三次，最后抽吸约20min，然后将颗粒放在铝盘内置于80℃的干燥箱中烘干8h。
4、钝感处理
在直径400mm，高度300mm的鼓形滚筒中，加入0.05Kg石墨和4.95Kg检验合格的干燥颗粒，在60～80Y/min下混合8～10min得到灰黑色的造型粉。
造型粉经测试性能数据如下：
能量：爆速（1.809g/cm3） 8534m/s
威力（TNT＝100） 152
猛度（TNT＝100） 125
感度：撞击感度（10Kg落锤、25cm落高、爆炸%） 0
摩擦感度（爆炸%） 6
热安定性：100℃、减量%：第一个 48h 0
第二个 48h 0
100℃ 100h 不爆炸
强度：抗压强度（φ15×18药柱，1.82g/cm2）
50℃ 12.0 MPa
14℃ 19.9 MPa
-40℃ 26.8 MPa
耐热性：（射孔弹药柱，13g）
220℃ 5h
210℃ 15h。
Claims (2)
1、一种高温射孔弹用高聚物粘结炸药，由奥克托今，粘结剂和钝感剂组成，其特征在于粘结剂中加入增塑剂硅油，其配方(质量%)为：
奥克托今 94～97
氟橡胶 2.0～3.5
硅油 0.7～1.3
石墨 0.5～1.5
2、根据权利要求1所述的炸药，其特征在于较佳配方（质量%）为：
奥克托今 95.0
2号氟橡胶 3.0
甲基硅油 1.0
胶体石墨 1.0。
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| CN 89108046 CN1028986C (zh) | 1989-10-30 | 1989-10-30 | 高温射孔弹用高聚物粘结炸药 |
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| CN 89108046 CN1028986C (zh) | 1989-10-30 | 1989-10-30 | 高温射孔弹用高聚物粘结炸药 |
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| CN1028986C CN1028986C (zh) | 1995-06-21 |
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| CN 89108046 Expired - Fee Related CN1028986C (zh) | 1989-10-30 | 1989-10-30 | 高温射孔弹用高聚物粘结炸药 |
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| CN (1) | CN1028986C (zh) |
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1989
- 1989-10-30 CN CN 89108046 patent/CN1028986C/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN1028986C (zh) | 1995-06-21 |
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