[科普中国]-液体火药

液体火药又称液态发射药，是由氧化剂、燃烧剂和水按一定比例配制而成的液体氧化燃烧剂。用硝酸铵作氧化剂，甘油、尿素、酒精、乙酸、乌洛托品等任一种物质作燃烧剂。

液体火药压裂施工步骤液体火药高能气体压裂时施工步骤如下。

1)通井。根据套管内径大小，用大于固体火药外径12mm以上的标准通径规通井，通井深度应大于固体火药下人深度。

2)下注。药管柱油管下到设计位置，坐封井口。

3)洗井。用符合设计要求的洗井液洗井1.5周。洗井液密度误差控制在设计范围内。

4)注液体火药。用水泥车将配制好的液体火药和顶替液注入井内。液体火药注入前后．从井口打入隔离液或下人隔离材料，顶替液汁量要准确。

5)测量液体火药位置。用测井仪器测量液体火药的上、下界面，从而确定点火位置。

6)点燃液体火药。下少量固体火药到井下点火位置。通过油管或套管用电缆传送，由地面输入电信号点燃固体火药，引燃井内液体燃烧剂。固体火药用量一般为15kg，若井底温度高，药量可稍少。1

液体火药的点火位置液体火药的燃烧是等面燃烧，所以点火位置至关重要。如果在底部点火，液体火药燃烧产生的高压气体推动液柱向地层内和并简上方运动，造成液体火药与其上部的压井液混合，使液体火药损耗，这必然会影响压裂效果。如果在中部点火，上下两部分液体火药同时燃烧，它的燃烧速度是单面燃烧的两倍，燃烧时间缩短一倍，但压力却高了很多，有可能损伤套管。如果在顶部点火，液体火药燃烧产生的高压气体一方面推动下部液体火药向地层内运动，进人地层的部分火药得以燃烧；另一方面推动液柱向上运动，仅使液体火药上部的液柱形成波动，不损耗液体火药，大量的液体火药保存在口袋里，能完全燃烧，燃烧时间长，处理效果好。因此，使用液体火药的高能气体压裂正确点火位置应为药柱的顶部。1

液体火药安全性能(1)对压力的敏感性。

(2) 摩擦感度。

(3)冲击感度。

(4)放电电压达600kV，能量达4.2MJ条件下液体药不起火。

(5)用火药包经电阻丝加热点火证明液体药只沸腾不起火。

(6)液体药经爆轰不起火。2

液体燃料施工工艺液体火药高能气体压裂施工工艺是一般在地面配液管内将氧化剂、燃烧剂、溶剂等组分按一定比例混合、溶解、搅拌配制成液态药，同时通过锅炉车加热到一定温度静置1~2h后，用泵车从并口泵入并筒内，并用顶替液将液体药顶替到水平生产井段，然后提出顶替管柱;再下有电缆车携带点火器装置实施点火，由于电缆点火施出现液体药燃烧后压档液柱上喷，井口不易控制，并可能造成电缆打扭损伤电缆等问题，所以现在大多改用点火装置由管柱传输；采用油管携带点火装置实施点火，在地面通过撞击起爆或用泵车加压起爆点火装置，点火装置引燃目的层段内的液体火药；点火装置点火后产生的温度、压力在满足液体火药引燃条件时开始燃烧，并产生大量的高温、高压气体压裂作用地层，使地层产生3-5条多裂缝体系，产生多条不受地应力控制的次生裂缝，形成一个最大裂缝长达25 - 50m，并沟通地层原有的天然微裂缝，连通油气渗流通道，减少渗流阻力，增大泄油面积，达到提高油气井产量的目的。

液体火药压裂技术原施工工艺一般分两步进行的，先下液体火药泵注管柱，再下点火装置完成施工；并且在施工前，先填砂提高人工井底，再完成液体火药注人工艺，整个施工周期作业时间长，工艺较复杂。通过在隔离液配方和点火I工艺改进设计后，施工工艺进行了设计优化，施工步骤大大简化。液体火药压裂施工首先直接携带点火装置下到第一设计位置，一次连续完成上隔离液、液体药、下隔离液的注人工艺，最后注人顶替液使液体火药达到设计位置；上提调整管柱到第二点火工艺设计位置，完成井口装置后实施点火，完成施工。施工工艺优化设计后，施工点火的可靠性提高，作业程序大大简化，作业时间大大缩短，一般施工一口井一天就可完成。2

本词条内容贡献者为:

李航 - 副教授 - 西南大学