RU2703204C1

RU2703204C1 - Explosive composition

Info

Publication number: RU2703204C1
Application number: RU2018123312A
Authority: RU
Inventors: Ринат Фанузович Гафаров; Александр Иванович Москаленко; Александр Сергеевич Иванников
Original assignee: Акционерное общество "Взрывгеосервис"
Priority date: 2018-06-27
Filing date: 2018-06-27
Publication date: 2019-10-15

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: invention relates to explosive compositions which can be used in making charges of cumulative perforators for oil industry. Composition is a mixture of OKFOL (phlegmatized octogene) as an explosive and a powdered sedimentation agent in form of fine-grained silicic oxide or fine-grained industrial silica gel.

EFFECT: high threshold of thermal stability of explosive composition.

1 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к составам, которые могут использоваться при изготовлении зарядов кумулятивных перфораторов для нефтедобывающей промышленности.The invention relates to compositions that can be used in the manufacture of charges of cumulative perforators for the oil industry.

В настоящее время заряды кумулятивных перфораторов, снаряжаемые составами на основе гексогена, обеспечивают выполнение производственных требований в нефтяных скважинах с температурой до 165°С [1]. В связи с этим, при наличии температуры выше озвученной, возникла необходимость замены их на составы, имеющие более высокую термостойкость без изменения конструкций кумулятивных зарядов. Эта задача была решена путем использования более термостойкого по сравнению с гексогеном взрывчатого состава - октогена, имеющего термостойкость 1 ч при 200°С [2]. Однако, снаряжение кумулятивных перфораторов подобным взрывчатым веществом встречает серьезные затруднения, заключающиеся в том, что этот состав является не технологичным и дефицитным.Currently, the charges of cumulative perforators, equipped with compositions based on hexogen, ensure the fulfillment of production requirements in oil wells with temperatures up to 165 ° C [1]. In this regard, in the presence of a temperature higher than stated, it became necessary to replace them with compositions having higher heat resistance without changing the design of the cumulative charges. This problem was solved by using a more heat-resistant explosive composition compared to RDX — an octogen having a heat resistance of 1 h at 200 ° C [2]. However, the equipment of cumulative perforators with such explosives encounters serious difficulties, consisting in the fact that this composition is not technologically advanced and scarce.

Таким образом, задача, решаемая при создании предлагаемого изобретения, состоит в получении технологичного взрывчатого состава, обеспечивающего выполнение производственных требований в нефтяных скважинах с температурой до 200°С. Технический результат, достигнутый при решении такой задачи - повышение порога термической стабильности взрывчатого состава.Thus, the problem to be solved when creating the present invention is to obtain a technologically advanced explosive composition that ensures the fulfillment of production requirements in oil wells with temperatures up to 200 ° C. The technical result achieved in solving this problem is to increase the thermal stability threshold of the explosive composition.

Для достижения поставленного результата предлагается взрывчатый состав-смесь, в которой в качестве взрывчатого вещества использован окфол (октоген флегматизированный), дополнительно содержащая порошкообразный седиминтирующий агент при следующем соотношении компонентов, мас. %:To achieve the result, an explosive mixture composition is proposed, in which okfol (phlegmatized octogen) is used as the explosive, additionally containing a powdery sedimenting agent in the following ratio of components, wt. %:

окфол 90-99;okfol 90-99;

седиминтирующий агент 10-1.sedimenting agent 10-1.

В качестве седиминтирующего агента использована мелкозернистая двуокись кремния или мелкодисперсный силикагель технический.As a sedimenting agent used is fine-grained silica or fine silica gel technical.

В качестве конкретных примеров компонентов состава могут быть упомянуты Окфол-3,5Н по ТУ 7276-824-08628424-2006, аэросил по ГОСТ 14922-77, силикагель технический по ГОСТ 3956-76.As specific examples of the components of the composition, Okfol-3,5H according to TU 7276-824-08628424-2006, aerosil according to GOST 14922-77, technical silica according to GOST 3956-76 can be mentioned.

Принципиально, использование взрывчатого вещества окфол для скважин с температурой от 165 до 200°С ограничивается из-за наличия в его составе легкоплавкого парафина, являющегося флегматизатором, и изменяющего при нагреве физико-механические характеристики заряда. Однако, наличие в заявленном составе седиминтирующего агента позволяет существенно повысить термическую стабильность состава в целом, затормозив процесс плавления и вытекания парафина за счет его сгущения и увеличения вязкости.In principle, the use of explosive Okfol for boreholes with temperatures from 165 to 200 ° C is limited due to the presence of fusible paraffin in its composition, which is a phlegmatizer, and changes the physicomechanical characteristics of the charge when heated. However, the presence in the claimed composition of a sedimenting agent can significantly increase the thermal stability of the composition as a whole, slowing down the process of melting and leakage of paraffin due to its thickening and increase in viscosity.

Состав получают путем смешения компонентов в барабанном смесителе в течении 3-4 часов. Непосредственно, в качестве такого смесителя может быть использовано стандартное оборудование, описанное, например, в [3]. Полученная смесь имеет однородный вид.The composition is obtained by mixing the components in a drum mixer for 3-4 hours. Directly, such a mixer can be used with standard equipment described, for example, in [3]. The resulting mixture has a uniform appearance.

По вышеуказанному режиму было получено несколько составов, пример которых приведен в нижеследующей таблице.According to the above mode, several formulations were obtained, an example of which is given in the table below.

В дальнейшем из составов были отформованы кумулятивные заряды для перфорационной системы с массой взрывчатого вещества от 7 до 34 г для перфорационной системы. Непосредственно процесс изготовления включал засыпку требуемой навески состава в корпус кумулятивного заряда, установленный в пресс-форму, прессование при давлении от 20 до 49 МПа, выдержку при этом давление около 2 с и выталкивание готовой детали сразу же после снятия давления.Subsequently, cumulative charges were formed from the compositions for the perforation system with an explosive mass of 7 to 34 g for the perforation system. Directly, the manufacturing process included filling the required portion of the composition into the cumulative charge housing installed in the mold, pressing at a pressure of 20 to 49 MPa, holding the pressure for about 2 s, and pushing the finished part immediately after depressurizing.

Результаты испытания полученных зарядов показали, что состав является термически стабильным, плавление и вытекание легкоплавкого флегматизатора при 200°С в течении 1 ч не наблюдается. Глубина пробития кумулятивным зарядом мишени после нагревания не меняется.The test results of the obtained charges showed that the composition is thermally stable, melting and leakage of a low-melting phlegmatizer at 200 ° C for 1 h is not observed. The penetration depth of the cumulative charge of the target after heating does not change.

При хранении зарядов размером d×h=35×14 мм в неотапливаемом складе изменение плотности состава находилось в пределах точности измерений (±0,001 г/см3), каких-либо дефектов на зарядах после хранения не отмечено, что свидетельствует о высокой физической стабильности состава.When storing charges of size d × h = 35 × 14 mm in an unheated warehouse, the composition density change was within the measurement accuracy (± 0.001 g / cm3), no defects on charges after storage were noted, which indicates a high physical stability of the composition.

Источники информацииInformation sources

1. В.В. Попов, Учебное пособие Прострелочно-взрывные работы в скважинах. М-во образования и науки РФ, Юж., Рос. гос. техн. ун-т., Новочеркасск, ЮРГТУ, 2006, 212 с.1. V.V. Popov, Tutorial Perforating blasting in wells. M-in education and science of the Russian Federation, South., Ros. state tech. Univ., Novocherkassk, SRSTU, 2006, 212 p.

2. Е.Ю. Орлова и др. Октоген - термостойкое взрывчатое вещество, М., «Недра», 1975, 128 с.2. E.Yu. Orlova et al. Octogen - heat-resistant explosive, M., "Nedra", 1975, 128 pp.

3. М.Б. Генералов. Основные процессы и аппараты технологии промышленных взрывчатых веществ, М., «Наука/Интерпериодика», 2001, 399 с.3. M.B. Generals. The main processes and apparatuses of technology for industrial explosives, M., "Science / Interperiodica", 2001, 399 p.

Claims

An explosive composition for the charges of cumulative perforators in the form of a mixture of okfol (phlegmatized octogen) as an explosive and a powdered sedimenting agent in the form of fine-grained silica or fine silica gel technical in the following ratio of components, wt. %:

okfol - 90-99

sedimenting agent - 10-1