用氧化剂对油田聚合物垢解堵爆炸技术分析
油田采油进入高含水开发阶段，三元复合驱是保证持续稳产的重要技术之一，在三元复合驱矿场试验中发现，最为突出的问题是采出井聚合物垢及复合垢结垢严重，导致井筒运行环境恶化，经常出现杆滞后、杆断、卡泵等现象，造成机采井检泵率升高，检泵周期缩短，最短检泵周期不到一个月，严重影响了机采井的正常生产。目前，采出井防垢措施有井口添加防垢药剂，防垢泵等，虽然取得了一定的防垢效果，但是效果还不理想，卡泵、断杆等因垢检泵频繁；三元复合驱在用的清除垢主要以酸性药剂为主，虽然能有效的溶解垢质，但是对杆、管、泵及井下工具具有较强腐蚀性且无法对螺杆泵进行清除垢，严重的束缚了三元复合驱油技术的推广。
三元复合驱机采井除垢解堵技术迫在眉睫，亟待解决。因此，研究三元复合驱机采井中性环保除垢解堵技术及产品，为延长三元复合驱机采井检泵周期、保证驱油效果具有重要意义。
聚合物料垢是三元复合驱采油过程中加入的碱、十二烷基苯磺酸盐和聚丙烯酰胺交联聚合生成的。这种聚合物物料垢具有很强的粘弹性，不易撕开，垢样比重较轻，在水中有悬浮性，不易被润湿和溶解，而且其热稳定性和化学稳定性很高；耐酸碱性也很好，采用常规的酸洗和碱洗化学清洗方法很难以将其分解和溶解。
对油田三元复合驱聚合物垢解堵，若采用双氧水、次氯酸钠和过氧化物等氧化剂类来氧化断链分解解堵，易发生爆炸，威胁采油的安全生产。
氧化剂类物质，在氧化还原反应中能得到电子，化合价降低，发生还原反应。如次氯酸钠是非常不稳定的化合物，在解堵液中，能逐渐放出氯气，氯气具有助燃性和爆炸性。双氧水和各类氧化剂都极不稳定，能在解堵液中释放出氧气。
安全生产技术将爆炸分为物理和化学爆炸。化学爆炸又分为单一物质和混合物爆炸。其中：混合物爆炸必须具备四个条件，即：爆炸性混合气体、爆炸极限浓度、点火源、狭小高压物理空间。
如果油田使用的聚合物解堵剂中含有双氧水、次氯酸钠及各类氧化剂，在解堵时易发生化学混合物气体爆炸事故，其爆炸原因分析如下：
1、助燃剂来源
聚合物解堵液中添加的双氧水、次氯酸钠和各类氧化剂类物质，在解堵过程极不稳定，易分解生成氧气，提供了爆炸的必要而充分的条件。双氧水与具有催化作用的三价铁离子会快速地释放出活性氧；双氧水的稳定剂是酸类物质，工业双氧水的pH值一般小于4，如果在三元复合驱的碱性环境中双氧水的酸性稳定剂与碱中和，双氧水则快速的释放活性氧变为氧气。氧化剂分解释放的活性氧具有助燃性和高爆性。
2、爆炸物质来源
油井中，伴有可燃性气体，这些气体与氧化物分解的氧气混合，变成混合型易燃气体。混合型易燃气体可很快上升到井筒的井口处，聚集在一起，在高压工况下，形成了压缩混合气体的高压气囊段。这种压缩混合气体的气囊段体积大小，决定爆炸强度的大小。如果氧化剂类物质分解产生的氧气聚集达到一定量，氧化剂分解时能快速产生很高的热量，化学反应的热量会持续升高。
氧化剂所产生的热量会促使爆炸发生，尤其是双氧水在153℃或者更高温度条件下，会发生猛烈的爆炸，释放出大量的热。化学方程式为：
2H2O2（液）
2H2O +O2 + 46.9(千卡)
在酸性条件下，双氧水是稳定的，但在碱性或微碱性物质中（三元复合驱地层属碱性环境），双氧水极不稳定，分解速度很快。解堵工况中的杂质也是影响双氧水稳定的重要因素。实验证明，铁离子和铜离子对H2O2及氧化剂的分解放热反应有催化加速的作用，诱发分解放出氧气速度极快。双氧水及氧化剂类物质的这种性质为聚合物解堵爆炸提供了必要条件。
3.点火能量的来源
根据国家安科院«高含硫油品加工安全技术研究项目»成果显示：双氧水类物质是一种极不稳定的强氧化剂，具有爆炸危险性。在一定的温度、压力、pH值、催化杂质等作用下，可被催化分解发生爆炸。
油田的注采井井筒壁上，即有碳钢毛刺，也有铁锈，碳钢毛刺和铁锈微粒所携带电位不同，由于在油井内的混合爆炸管柱的气囊段,注入解堵剂的压力波动变化，当液相发生冲击波动，就易产生静电，这样就具备了引爆源，就会发生爆炸。
4.高压气相空间来源
油田注采井地层聚合物解堵时，采用间歇起泵挤注解堵的方法，注入解堵液压力都在15MPa以上，在此高压工况下，注入和闷井时间大多在24～48小时。受注入高压的影响，高压混合爆炸气体被压缩在狭小的井筒空间内，产生了井筒内高压的高强爆炸有利条件。
井内高压不仅增加了双氧水及氧化剂类催化分解的速度，而且还随着解堵剂的逐渐进入地层，井筒内部分压力变化，促进地层可燃气体上升与氧气混合，混合形成的爆炸性气体并逐步聚集的体积越来越大，当聚集到爆炸气体的气相空间，形成爆炸的足够空间时，就会为爆炸创造了必要的充分条件。
