本發(fā)明涉及一種產(chǎn)氣藥劑，尤其涉及一種本質(zhì)安全、產(chǎn)氣量大、燃溫低和燃氣潔凈的產(chǎn)氣藥劑。
背景技術(shù)：
目前，我國用于破碎巖石應(yīng)用最廣的方法主要有爆破法和機械破巖法，而其他現(xiàn)代破巖技術(shù)，如水射流法、等離子體法、激光法、超聲波法等，因開采效率、經(jīng)濟性和區(qū)域性限制，只能作為破巖的一種輔助手段。
建立在機械鉆孔和炸藥相結(jié)合的爆破鉆孔法破巖方式以綜合效率高在較長時期內(nèi)占據(jù)著相當重要的地位，但爆炸破巖火藥燃燒速度極快，升壓時間為微秒級，峰值壓力極高,能量幾乎全部消耗在井壁巖石表面的粉碎性破壞中，壓裂過程難以控制，地層裂縫來不及擴張和延伸，使巖石表面形成壓實層并伴有10~100條微細裂縫產(chǎn)生，縫長10~100mm。且對原巖的擾動性大，易造成周邊巖石破壞，存在支護困難，破碎巖石塊度不均勻。
高能氣體壓裂是20世紀80年代發(fā)展起來的一項技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于油氣田的開采，該工藝過程是以火藥或推進劑燃燒瞬間產(chǎn)生高溫、高壓氣體，對巖層進行壓裂的一種技術(shù)。高能氣體壓裂火藥燃燒速度較快,升壓時間為毫秒級，峰值壓力較高,能量傳遞較快,因而不受地層巖石應(yīng)力控制,可形成徑向放射狀多條長裂縫。
而在巖媒體造縫、切割領(lǐng)域，為了按設(shè)計來開采石材，對高能氣體壓裂技術(shù)提出了以下幾點要求：
（1）有效：造縫可控，可按設(shè)計尺寸完成切割。
（2）價格低廉。
（3）使用安全。
（4）環(huán)保，無污染和無毒性。
（5）壓裂技術(shù)不受地域限制。
目前尚無滿足上述條件的產(chǎn)氣藥劑產(chǎn)品。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供了本質(zhì)安全、產(chǎn)氣量大、燃溫低和燃氣潔凈的產(chǎn)氣藥劑。
本發(fā)明的一種產(chǎn)氣藥劑，包括草酸銨和氯酸鹽或高氯酸鹽。
本發(fā)明的所述各組分及其重量比為：草酸銨為30~60wt%，氯酸鹽或高氯酸鹽為40~70wt%。
本發(fā)明的所述各組分及其重量比優(yōu)選為：草酸銨為50~55wt%，氯酸鹽或高氯酸鹽為45~50wt%。
本發(fā)明所述草酸銨為還原劑，是一水合草酸銨或無水草酸銨。
所述草酸銨的粒度為5μm~50μm。
本發(fā)明所述氯酸鹽為氯酸鈉、或氯酸鉀的一種或組合。
本發(fā)明所述高氯酸鹽為高氯酸鋰、或高氯酸鈉、或高氯酸鉀的一種或組合。
本發(fā)明所述氯酸鹽或高氯酸鹽的粒度為10μm~100μm。
本發(fā)明在大于5mpa的環(huán)境壓強下工作，且反應(yīng)過程的主要產(chǎn)物為h2o、co2、n2等，發(fā)氣量大于600l/kg，燃溫低（小于1700k），反應(yīng)初始壓力高可用于初始巖石裂縫的形成，而氣態(tài)水摩爾含量大于50%，隨著裂縫拓展，壓力下降和溫度降低，氣態(tài)水逐漸轉(zhuǎn)化為液態(tài)水，壓力急劇下降；生產(chǎn)過程安全，可作為動力源、汽車安全氣囊、漂浮氣囊、氣體壓裂造縫領(lǐng)域。
本發(fā)明的有益效果是：
（1）壓力可控：可按設(shè)計開采模型進行壓裂切割作業(yè)。
（2）本質(zhì)安全：常溫常壓下難以引燃，可燃極限壓強達5mpa，泄壓后可停止反應(yīng)。
（3）價格低廉：選用了常用易得組分，原材料易于取得。
（4）環(huán)保：反應(yīng)產(chǎn)物潔凈，主要為h2o、co2、n2等。
具體實施方式
為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員的應(yīng)該明了，所述實施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對本發(fā)明的具體限制。
實施例1
準確稱量35g草酸銨和65g高氯酸鋰，后均勻充分混合，用密閉容器填裝。采用最小自由能法計算本配方在5mpa環(huán)境壓力下的參數(shù)：本配方的燃溫為1593.9k，發(fā)氣量為531.9l/kg，氣體成分見表1所示。
表1氣體成分
實施例2
準確稱量40g草酸銨、55g氯酸鉀和5g氯酸鈉，后均勻充分混合，用密閉容器填裝。采用最小自由能法計算本配方在5mpa環(huán)境壓力下的參數(shù)：本配方的燃溫為1697.7k，發(fā)氣量為567.1l/kg，氣體成分見表2所示。
表2氣體成分
實施例3
準確稱量45g草酸銨和55g高氯酸鉀，后均勻充分混合，用密閉容器填裝。采用最小自由能法計算本配方在5mpa環(huán)境壓力下的參數(shù)：本配方的燃溫為1781.8k，發(fā)氣量為605.1l/kg，氣體成分見表3所示。
表3氣體成分
實施例4
準確稱量50g草酸銨和50g高氯酸鈉，后均勻充分混合，用密閉容器填裝。采用最小自由能法計算本配方在5mpa環(huán)境壓力下的參數(shù)：本配方的燃溫為1667.14k，發(fā)氣量為643.1l/kg，氣體成分見表4所示。
表4氣體成分
實施例5
準確稱量55g草酸銨、40g氯酸鈉和5g高氯酸鉀，后均勻充分混合，用密閉容器填裝。采用最小自由能法計算本配方在5mpa環(huán)境壓力下的參數(shù)：本配方的燃溫為1346.55k，發(fā)氣量為696.3l/kg，氣體成分見表5所示。
表5氣體成分
以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換和改進等，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護要求范圍內(nèi)。