本發(fā)明涉及油田套管修復(fù)，具體是涉及一種高強(qiáng)度大形變小通徑套變井修復(fù)用整形藥及制備方法。

背景技術(shù)：

1、套管是用于支撐油、氣井井壁，以保證鉆井過(guò)程的進(jìn)行和完井后整個(gè)油氣井的正常運(yùn)行，從鉆完井下入套管并固井后，井內(nèi)的套管便開(kāi)始持續(xù)的處于高溫、高壓受力狀態(tài)，直至油氣開(kāi)采完畢。這一過(guò)程中可能伴隨著多次井下作業(yè)施工，期間地層蠕動(dòng)，地層水腐蝕等這些都會(huì)對(duì)套管質(zhì)量造成影響，使套管發(fā)生彎曲、縮徑甚至錯(cuò)斷等，這類(lèi)油井統(tǒng)稱(chēng)為套變井，這些將導(dǎo)致油氣井產(chǎn)量及各種增產(chǎn)措施受到影響甚至報(bào)廢，需要對(duì)這些套變井進(jìn)行修復(fù)。目前套管修復(fù)有機(jī)械修復(fù)(如打通道整形，鉆、磨、銑等)和爆炸整形。機(jī)械整形對(duì)j55、n80這些強(qiáng)度比較低的套管整形效果比較好，但對(duì)tp125v這種高強(qiáng)套管如采用機(jī)械式套管修復(fù)實(shí)施困難，動(dòng)用設(shè)備過(guò)多且施工周期較長(zhǎng)，修井費(fèi)用高；爆炸法套管修復(fù)工藝技術(shù)的適應(yīng)范圍較機(jī)械整形工藝的適應(yīng)范圍大，大大簡(jiǎn)化施工工序，縮短了修井周期。

2、爆炸整形是套管修復(fù)的一種手段，其機(jī)理是利用炸藥爆炸后產(chǎn)生的強(qiáng)勁的沖擊波在套管內(nèi)的液體介質(zhì)中傳播，當(dāng)沖擊波和爆生氣體達(dá)到套損部位套管內(nèi)表面時(shí)，產(chǎn)生向外的壓力波，使套變井段的套管向外擴(kuò)張，從而擴(kuò)大套管內(nèi)通徑，使作業(yè)工具、管柱等能夠通過(guò)變形段，以達(dá)到整形修復(fù)套管的目的。

3、傳統(tǒng)的爆炸整形藥采用rdx、tnt、硝銨炸藥、rdx加硝酸脲的混合炸藥為主，常規(guī)油氣采掘采用的5-1/2"n80或j55套管，實(shí)施過(guò)程中峰值壓力300mpa左右，套管修復(fù)后通徑尺寸可達(dá)100mm以上。而高強(qiáng)度、變形后小通徑套管例如tp125v鋼級(jí)套管，其強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于n80或j55鋼級(jí)的套管，同時(shí)該套管普遍應(yīng)用在深井，儲(chǔ)層地層圍壓、溫度較高，以上這幾類(lèi)整形炸藥已不能滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)爆炸整形的需要：rdx耐溫比較低，不能超過(guò)120℃；tnt目前已被世界衛(wèi)生組織國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)公布的致癌物清單初步整理參考；硝銨炸藥耐溫和爆速也達(dá)不到現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用要求。所以需要根據(jù)高強(qiáng)度、變形后小通徑(最小通徑50mm)套管的強(qiáng)度及該套管的運(yùn)用環(huán)境，重新研制適合該類(lèi)套管爆炸整形所需的整形藥。

4、奧克托今作為當(dāng)前綜合性能最好的單質(zhì)猛炸藥已在軍工和油田射孔中得到廣泛應(yīng)用，將奧克托今代替以往常用的黑索今炸藥，制備成以?shī)W克托今為主體的含鋁混合炸藥，能夠有效地提高這類(lèi)炸藥的爆速。該炸藥爆炸能量較高，機(jī)械感度較低，裝藥密度高，質(zhì)量好，理論上可以較好地滿(mǎn)足爆炸整形技術(shù)指標(biāo)和安全要求。但是，奧克托今感度比較高，在加工、儲(chǔ)層和運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)都存在很大安全隱患，需要進(jìn)行降感才能在爆炸整形中進(jìn)行應(yīng)用，因此，對(duì)于頓感劑的要求比較高，而鈍感問(wèn)題是不能忽視的，在壓制混合炸藥中一般采用蜂蠟或地蠟作鈍感劑，當(dāng)其用量少時(shí)，鈍感效果差；量多則削弱炸藥的爆炸能量，且易飄浮掛壁，造成分散不均勻。因此，需要以此入手對(duì)炸藥的配方進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種高強(qiáng)度大形變小通徑套變井修復(fù)用整形藥及制備方法。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是：

3、一種高強(qiáng)度大形變小通徑套變井修復(fù)用整形藥，按照質(zhì)量百分比計(jì)，包括鋁5～10％，六硝基六氮雜異伍茲烷3～5％，三硝基甲苯5～10％，復(fù)合鈍感劑4～8％，脫模劑8～12％，余量為奧克托今；

4、其中，所述復(fù)合鈍感劑為聚酯和微晶蠟，復(fù)合鈍感劑中所述聚對(duì)苯二甲酸乙二酯和微晶蠟的質(zhì)量比為1:2～3。

5、進(jìn)一步地，所述復(fù)合鈍感劑中聚酯為聚對(duì)苯二甲酸乙二酯。

6、說(shuō)明：通過(guò)將聚對(duì)苯二甲酸乙二酯和微晶蠟作為復(fù)合鈍感劑使用，是因?yàn)榫埘ピ谖⒕炁c三硝基甲苯之間起到活性聯(lián)絡(luò)作用，這種作用使得頓感材料在奧克托今之間達(dá)到均勻分散，充分填充奧克托今顆粒之間的空隙，從而能夠在用量比蜂蠟或地蠟型頓感劑少的情況下，降感效果更好。

7、進(jìn)一步地，所述脫模劑為石墨脫模劑。

8、本發(fā)明還提供了一種高強(qiáng)度大形變小通徑套變井修復(fù)用整形藥的制備方法，包括以下步驟：

9、s1、混料：按照質(zhì)量百分比依次稱(chēng)取鋁粉末、六硝基六氮雜異伍茲烷粉末、三硝基甲苯粉末、聚酯和微晶蠟晶粒、脫模劑以及奧克托今粉末，混合均勻，得到混合粉末；

10、s2、壓制：將混合粉末置于中心凸起的半圓柱模具內(nèi)，然后裝入上模沖，在真空條件下對(duì)混合粉末進(jìn)行壓制成型，壓制壓力為10～15mpa，壓制時(shí)間為2～3s，之后進(jìn)行保壓，以8～10mpa的壓力保壓30s±2s，退模得到爆炸整形藥藥柱；

11、s3、檢測(cè)：對(duì)爆炸整形藥藥柱的外徑、高度和內(nèi)孔徑進(jìn)行檢測(cè)，以達(dá)到需要進(jìn)行整形的套管要求。

12、進(jìn)一步地，所述s1中鋁粉末、六硝基六氮雜異伍茲烷粉末、三硝基甲苯粉末、聚酯和微晶蠟晶粒、脫模劑以及奧克托今粉末的粒徑均不超過(guò)0.6mm。

13、說(shuō)明：原材料粒徑盡量保持在較細(xì)致水平，以提高制備成功率以及爆炸效果。

14、進(jìn)一步地，所述s2中半圓柱模具內(nèi)徑為36mm、高度為180mm、中心凸起直徑為7mm，真空條件的真空度為0.2～0.6mpa。

15、說(shuō)明：通過(guò)真空壓制、脫模的工藝制備得到更加致密、高質(zhì)量的爆炸整形藥。

16、更進(jìn)一步地，所述s3中爆炸整形藥藥柱的尺寸要求為：外徑36mm±0.5mm、高度125mm±0.5mm、內(nèi)孔徑7mm±0.5mm。

17、說(shuō)明：通過(guò)優(yōu)選爆炸整形藥藥柱的尺寸要求從而使其能夠針對(duì)小通徑套管的爆炸修復(fù)起到更好效果。

18、本發(fā)明還提供了一種高強(qiáng)度大形變小通徑套變井修復(fù)用整形藥的應(yīng)用，將所述爆炸整形藥應(yīng)用于tp125v套管的爆炸整形。

19、進(jìn)一步地，應(yīng)用方法為：

20、將爆炸整形藥藥柱裝入整形工具內(nèi)，將整形工具通過(guò)鉆具下入井內(nèi)，使整形工具通過(guò)套管變形段，整形工具長(zhǎng)度大于變形段1～2米，且整形工具兩端分別長(zhǎng)出整形段上部和下部各0.5～1米，利用地面泵車(chē)打壓方式進(jìn)行起爆，導(dǎo)爆索傳爆致使爆炸整形藥藥柱發(fā)生爆炸，利用爆炸沖擊波對(duì)套管變形段進(jìn)行沖擊使其向地層方向產(chǎn)生位移，從而實(shí)現(xiàn)擴(kuò)徑；

21、檢查套管變形段整形效果，若套管修復(fù)成功則結(jié)束施工，若套管修復(fù)未達(dá)到要求，則再次進(jìn)行第二次整形，直到滿(mǎn)足后續(xù)施工所需的通徑為止。

22、說(shuō)明：對(duì)于發(fā)生大形變后通徑較小的套管，裝有爆炸整形藥的整形工具上下兩端要超出變形段一部分，從而確保整形效果。

23、更進(jìn)一步地，所述整形工具的外徑為48mm、壁厚為5mm，材質(zhì)為硬質(zhì)合金鋁管，整形工具外部刻槽，刻槽深度為1～2mm，爆炸整形藥滿(mǎn)載裝填于整形工具內(nèi)，整形工具最下端裝上尾堵，整形工具上端是定位接頭，整形工具內(nèi)部爆炸整形藥采用密封圈進(jìn)行密封。

24、說(shuō)明：通過(guò)在整形工具外部刻槽以減小整形藥爆炸后殼體爆碎片尺寸，整形工具長(zhǎng)度可以根據(jù)需要整形的套管變形段長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整，定位接頭直徑根據(jù)變形段套管的前端套管尺寸進(jìn)行調(diào)整，整形工具至少可承受55mpa壓力。

25、本發(fā)明的有益效果是：

26、(1)本發(fā)明的一種高強(qiáng)度大形變小通徑套變井修復(fù)用整形藥針對(duì)高強(qiáng)度套管的形變，造成套管通徑小的問(wèn)題，研制了符合該類(lèi)套管整形修復(fù)的低頓感、高爆炸強(qiáng)度的爆炸整形藥，將傳統(tǒng)的蜂蠟或地蠟型頓感劑替換為聚酯和微晶蠟組成的復(fù)合鈍感劑，從而在大大降低了爆炸整形藥頓感的同時(shí)，有效保證了爆炸效果，對(duì)于油田上該類(lèi)套管的整形起到了重要作用。

27、(2)本發(fā)明的一種高強(qiáng)度大形變小通徑套變井修復(fù)用整形藥的制備方法采用定壓法在壓藥工房將內(nèi)壓制成一定長(zhǎng)度、一定直徑的半柱狀爆炸整形藥藥柱，然后裝箱運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行裝填，這種方式裝填速度快，效果好，且可根據(jù)需要隨時(shí)調(diào)整主要裝藥的種類(lèi)和數(shù)量，大大提高安全性和裝填效率。

28、(3)本發(fā)明還提供了一種高強(qiáng)度大形變小通徑套變井修復(fù)用整形藥的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用方法，在應(yīng)用于高強(qiáng)度、發(fā)生大形變后通徑較小(最小通徑50mm)的tp125v套管時(shí)，采用本發(fā)明中限定的整形工具尺寸大小，起爆1～2次即可將完成對(duì)套管的整形，減少對(duì)水泥環(huán)的破壞。