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
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 239000002360 explosive Substances 0.000 title claims abstract description 22
- XTFIVUDBNACUBN-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazinane Chemical compound [O-][N+](=O)N1CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)C1 XTFIVUDBNACUBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- GDDNTTHUKVNJRA-UHFFFAOYSA-N 3-bromo-3,3-difluoroprop-1-ene Chemical compound FC(F)(Br)C=C GDDNTTHUKVNJRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M perchlorate Chemical compound [O-]Cl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 14
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 7
- 238000004880 explosion Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005422 blasting Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 6
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
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 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1705874A (en) * | 1923-10-30 | 1929-03-19 | Olsen Fredrich | High-explosive composition |
| US2992086A (en) * | 1953-10-30 | 1961-07-11 | Samuel J Porter | High blast metal-oxygen reaction explosive |
| GB1302361A (ru) * | 1960-05-11 | 1973-01-10 | ||
| DE3105060C1 (de) * | 1981-02-12 | 1982-09-30 | Diehl GmbH & Co, 8500 Nürnberg | Zündstoffmischung ohne Initialsprengstoff und Anordnung der Zündstoffmischung in einem Geschoß |
| RU2152376C1 (ru) * | 1998-12-10 | 2000-07-10 | Кирсанов Олег Николаевич | Состав для буровзрывных работ |
-
2001
- 2001-12-25 RU RU2001134944/02A patent/RU2190585C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1705874A (en) * | 1923-10-30 | 1929-03-19 | Olsen Fredrich | High-explosive composition |
| US2992086A (en) * | 1953-10-30 | 1961-07-11 | Samuel J Porter | High blast metal-oxygen reaction explosive |
| GB1302361A (ru) * | 1960-05-11 | 1973-01-10 | ||
| DE3105060C1 (de) * | 1981-02-12 | 1982-09-30 | Diehl GmbH & Co, 8500 Nürnberg | Zündstoffmischung ohne Initialsprengstoff und Anordnung der Zündstoffmischung in einem Geschoß |
| RU2152376C1 (ru) * | 1998-12-10 | 2000-07-10 | Кирсанов Олег Николаевич | Состав для буровзрывных работ |
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 |
|---|---|---|
| Fordham | High explosives and propellants | |
| Zou | Explosives | |
| Baum et al. | Physics of an Explosion | |
| 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) | 雷管のための火工品装薬 | |
| RU2190585C1 (ru) | Взрывчатый состав для скважин | |
| RU2215725C1 (ru) | Взрывчатый состав и заряд из него | |
| Maranda et al. | A Comprehensive Review of the Influence of Sensitizers on the Detonation Properties of Emulsion Explosives. | |
| Robbins et al. | Cylinder test characterization of an ammonium nitrate and aluminum powder explosive | |
| RU2190586C1 (ru) | Взрывчатый состав для скважин | |
| Klapötke et al. | Binary flash compositions–a theoretical and practical study | |
| US4012246A (en) | Super fine PETN thin layer slurry explosive | |
| 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 | |
| Lee | Explosives development and fundamentals of explosives technology | |
| Zakusylo | Investigation of the initiating ability of conically shaped charges | |
| Sharma et al. | A Review: Developments In Commercial Explosives Over The Years | |
| Yusof et al. | PREDICTION OF AIR BLAST PRESSURE FOR MILITARY AND COMMERCIAL EXPLOSIVE USING ANSYS AUTODYN. | |
| KR102851800B1 (ko) | 친환경 탄광굴진용 에멀젼 폭약 조성물 | |
| Cranney et al. | Chemical explosives | |
| RU2471759C2 (ru) | Взрывчатый состав | |
| NO129144B (ru) | ||
| Hershkowitz et al. | A new approach to improving the performance of non-ideal explosives containing ammonium nitrate | |
| Муртазина et al. | High Energy Intensive Materials (Propellants, Explosives and Pyrotechnics). Part I. Explosives |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041226 |