RU2190585C1 - Взрывчатый состав для скважин - Google Patents
Взрывчатый состав для скважин Download PDFInfo
- Publication number
- RU2190585C1 RU2190585C1 RU2001134944/02A RU2001134944A RU2190585C1 RU 2190585 C1 RU2190585 C1 RU 2190585C1 RU 2001134944/02 A RU2001134944/02 A RU 2001134944/02A RU 2001134944 A RU2001134944 A RU 2001134944A RU 2190585 C1 RU2190585 C1 RU 2190585C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- graphite
- heat resistance
- explosive composition
- explosives
- Prior art date
Links
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области взрывчатых веществ, а именно к взрывчатым составам для глубоких скважин, и может быть использовано для проведения взрывных работ в условиях повышенных температур и давлений. Согласно изобретению термостойкий взрывчатый состав содержит в качестве горючего порошкообразный алюминий в количестве 15-35% и графит в количестве 3-10%, а также гексоген в количестве 10-30%, остальное - окислитель - перхлорат аммония. Изобретение направлено на создание взрывчатого состава для скважины с высокими взрывчатыми характеристиками и высокой термостойкостью.
Description
Изобретение относится к области взрывчатых веществ (ВВ), а именно к взрывчатым составам для глубоких скважин, и может быть использовано для проведения взрывных работ в условиях повышенных температур и давлений.
Взрывные работы широко применяются в практике бурения скважин для ликвидации аварий, вскрытия и повышения отдачи пластов и для других операций, проведение которых с применением ВВ удается осуществить с меньшими затратами времени и средств, чем другими способами. К ВВ для скважин предъявляется ряд требований, обусловленных высокими температурами и давлениями в скважинах, главным из которых является термостойкость.
В глубоких скважинах можно использовать заряды из индивидуальных ВВ, отличающихся высокой термостойкостью таких, как гексоген (Энергетические конденсированные системы. Краткий энциклопедический словарь, под редакцией акад. Б.П. Жукова, М., Янус-К, с. 131), октоген (там же, с.334), однако эти ВВ весьма дороги, что приводит к резкому повышению стоимости работ.
Наиболее близким к предлагаемому составу по технической сущности (прототипом) является взрывчатый состав, содержащий окислитель - нитрат аммония (НА) в количестве 66 мас.%, горючие - 5 мас.% алюминиевой пудры и 5 мас. % тротила и гексоген в количестве 24 мас.%. Данный состав относится к промышленным смесевым ВВ типа аммонитов (а именно, скальный аммонит 1) и широко применяется во взрывной технике, в том числе в шпурах и скважинах (Л.В. Дубнов, Н.С. Бахаревич, А.И. Романов. Промышленные взрывчатые вещества, М., Недра, 1973, с. 120).
Известный состав (прототип) имеет хорошие взрывчатые и энергетические характеристики, вместе с тем, скальный аммонит 1 не обладает необходимым уровнем термостойкости для проведения взрывных работ в глубоких скважинах, предельная температура его использования не превышает 100oС, что недостаточно. Низкая термостойкость скального аммонита 1 связана в основном с использованием в его составе окислителя нитрата аммония.
Задачей предлагаемого изобретения является создание мощного (обладающего взрывчатыми характеристиками не хуже, чем у скального аммонита 1) недорогого взрывчатого состава для скважин, который имел бы более высокую термостойкость по сравнению с прототипом.
Решение поставленной задачи достигается предлагаемым взрывчатым составом для скважин, состоящим из окислителя, гексогена и горючего, включающего порошкообразный алюминий, который в качестве окислителя содержит перхлорат аммония (ПХА), а в качестве горючего - порошкообразный алюминий и графит, при следующем соотношении компонентов, мас. %: алюминий -(15-35); гексоген -(10-30), графит-(3-10); ПХА - остальное.
При разработке предлагаемого состава помимо достижения главного технического результата - существенного повышения термостойкости - исходили из необходимости иметь энергетические характеристики этого взрывчатого состава не хуже, чем у прототипа, и обеспечить достаточную взрывобезопасность на всех стадиях изготовления (смешение, прессование, снаряжение) и эксплуатации состава. Для повышения термостойкости состава, прежде всего, необходимо использовать другой окислитель. Нами предложено использование во взрывчатом составе более термостойкого окислителя - перхлората аммония (ПХА), а вместо легкоплавкого тротила (играющего в составе аммонитов роль горючего) - термостойкого горючего - графита.
Проведенные экспериментальные исследования показали, что использование в составе ПХА в качестве окислителя в сочетании с алюминиевой пудрой в качестве горючего обеспечивает повышение термостойкости до уровня 170oС. Легкоплавкий тротил из состава был исключен. При исследовании различных горючих добавок к алюминию было установлено, что хорошо проявляет себя добавка графита. Применение графита, помимо увеличения термостойкости, резко снижает чувствительность состава к механическим воздействиям (удару, трению), исключает возникновение статической электризации, облегчает уплотнение при прессовании (снижает давление прессования), и таким образом, существенно повышает взрывобезопасность на всех стадиях изготовления (смешение, прессование, снаряжение) и эксплуатации состава.
Состав используется в основном в виде пористых прессованных шашек. Применение предлагаемого состава обеспечивает также увеличение объемного энергосодержания изготовляемых из него зарядов ВВ за счет повышенной плотности зарядов по сравнению с прототипом (на 17-22% при одинаковой пористости).
По результатам систематических термодинамических расчетов для предлагаемого состава в сочетании с экспериментальной проверкой условий надежной работы зарядов из них были определены границы содержания в составе отдельных компонентов
По сравнению с прототипом существенно увеличено содержание Аl в составе до (15-35) мас.%, что согласно результатам термодинамических расчетов позволяет значительно увеличить энергетические характеристики состава. При использовании таких составов в обводненных скважинах может выделяться дополнительная энергия за счет реакции Аl с водой, окружающей заряд.
По сравнению с прототипом существенно увеличено содержание Аl в составе до (15-35) мас.%, что согласно результатам термодинамических расчетов позволяет значительно увеличить энергетические характеристики состава. При использовании таких составов в обводненных скважинах может выделяться дополнительная энергия за счет реакции Аl с водой, окружающей заряд.
Содержание гексогена (10-30) мас.% выбрано из условия обеспечения приемлемых для работы в скважинах детонационных характеристик (скорости детонации, критического диаметра, восприимчивости к инициирующему импульсу) прессованных шашек при диаметре от 20-30 мм. Было установлено, что критический диаметр детонации для таких составов в безоболочечных зарядах не превышает 20 мм.
Приводим результаты испытаний предлагаемого состава.
Для разных композиций ПХА/А1/графит/гексоген в заявленных пределах измерена скорость детонации на образцах в виде шашек диаметром 30 мм с плотностью 1,9-2,0 г/см3, которая составила 4,0-5,5 км/с. С использованием единой программы термодинамических расчетов определены энергетические характеристики (теплота взрыва и работа расширения продуктов детонации) для прототипа и предлагаемого состава. Для скального аммонита 1 теплота взрыва и работа расширения продуктов детонации равны 1275 ккал/кг и 1750 ккал/кг, для состава 49ПХА/25А1/6графит/20гексоген - 2105 ккал/кг и 2180 ккал/кг соответственно. Как показывает сравнение, предлагаемый состав превосходит прототип по своим энергетическим характеристикам.
Определена термостойкость предлагаемого состава. Состав в виде шашек плотностью 1,9-2,0 г/см3 после пребывания при 170oС в течение 6 ч показал уменьшение массы не более 2%, что допустимо для термостойких ВВ. Таким образом, предлагаемый смесевой состав имеет существенно более высокие показатели термостойкости и энергетических характеристик, чем аммонит 1.
Все используемые в составе компоненты доступны, имеют широкую базу промышленного производства, состав имеет невысокую (по сравнению с гексогеном) стоимость.
Claims (1)
- Взрывчатый состав для скважин, состоящий из окислителя, гексогена и горючего, отличающийся тем, что в качестве окислителя он содержит перхлорат аммония (ПХА), а в качестве горючего - порошкообразный алюминий и графит при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Алюминий - 15 - 35
Гексоген - 10 - 30
Графит - 3 - 10
ПХА - Остальное,
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001134944/02A RU2190585C1 (ru) | 2001-12-25 | 2001-12-25 | Взрывчатый состав для скважин |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001134944/02A RU2190585C1 (ru) | 2001-12-25 | 2001-12-25 | Взрывчатый состав для скважин |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2190585C1 true RU2190585C1 (ru) | 2002-10-10 |
Family
ID=20254858
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001134944/02A RU2190585C1 (ru) | 2001-12-25 | 2001-12-25 | Взрывчатый состав для скважин |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2190585C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2448934C1 (ru) * | 2010-08-16 | 2012-04-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Красноармейский Научно-Исследовательский Институт Механизации" | Нанодисперсный взрывчатый состав |
WO2013119191A1 (ru) | 2012-02-10 | 2013-08-15 | Силверпринт Лимитед | Композиция для объемного взрыва |
WO2013119192A1 (ru) | 2012-02-10 | 2013-08-15 | Силверпринт Лимитед | Композиция для объемного взрыва |
US8757263B2 (en) | 2006-05-31 | 2014-06-24 | Schlumberger Technology Corporation | Downhole cyclic pressure pulse generator and method for increasing the permeability of pay reservoir |
-
2001
- 2001-12-25 RU RU2001134944/02A patent/RU2190585C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ДУБНОВ Л.В., БАХАРЕВИЧ Н.С., РОМАНОВ А.И. Промышленные взрывчатые вещества. - М.: Недра, 1973, с.120 (скальный аммонит №1). * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8757263B2 (en) | 2006-05-31 | 2014-06-24 | Schlumberger Technology Corporation | Downhole cyclic pressure pulse generator and method for increasing the permeability of pay reservoir |
RU2448934C1 (ru) * | 2010-08-16 | 2012-04-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Красноармейский Научно-Исследовательский Институт Механизации" | Нанодисперсный взрывчатый состав |
WO2013119191A1 (ru) | 2012-02-10 | 2013-08-15 | Силверпринт Лимитед | Композиция для объемного взрыва |
WO2013119192A1 (ru) | 2012-02-10 | 2013-08-15 | Силверпринт Лимитед | Композиция для объемного взрыва |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Cooper | Explosives engineering | |
Fordham | High explosives and propellants | |
Zou et al. | Explosives | |
CA2198984C (en) | Shaped charge for a perforating gun having a main body of explosive including tatb and a sensitive primer | |
Liu | Liquid explosives | |
JP2000502036A (ja) | ***のための火工品装薬 | |
CN110981660B (zh) | 一种岩煤预裂剂及其制备方法 | |
RU2190585C1 (ru) | Взрывчатый состав для скважин | |
Robbins et al. | Cylinder test characterization of an ammonium nitrate and aluminum powder explosive | |
RU2190586C1 (ru) | Взрывчатый состав для скважин | |
US4012246A (en) | Super fine PETN thin layer slurry explosive | |
RU2215725C1 (ru) | Взрывчатый состав и заряд из него | |
Hopler | The history, development, and characteristics of explosives and propellants | |
Hadzik et al. | Experimental study on ammonium nitrate (V)-based solid propellants for fracturing wells | |
Zakusylo | Investigation of the initiating ability of conically shaped charges | |
Boileau et al. | Explosives | |
Yusof et al. | PREDICTION OF AIR BLAST PRESSURE FOR MILITARY AND COMMERCIAL EXPLOSIVE USING ANSYS AUTODYN. | |
Lee | Explosives development and fundamentals of explosives technology | |
Liu et al. | Liquid explosive mixtures | |
Hershkowitz et al. | A new approach to improving the performance of non-ideal explosives containing ammonium nitrate | |
US3811971A (en) | Method of blasting under high pressure conditions at elevated and normal temperatures | |
Cranney et al. | Chemical explosives | |
Pearsall | The chemist and chemical engineer in the explosives industry | |
Mohanty | Energetics and performance of modern commercial explosives | |
Kent | Explosives and their military applications |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041226 |