Перфорационные системы

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«ИЖЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ НЕПРЕРЫВНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Кафедра: «Автомобили и металлообрабатывающее оборудование»

ПЕРФОРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по дисциплине

«Монтаж и техническая эксплуатация и ремонт оборудования отрасли»

Ижевск 2011



Содержание

Введение

Глава 1. Способы перфорации

1.1 Пулевая перфорация

1.2 Торпедная перфорация

1.3 Кумулятивная перфорация

1.3.1 Технические характеристики кумулятивных перфораторов

1.3.2 Кумулятивный заряд

1.4 Пескоструйная перфорация

Глава 2. Описание и работа перфорационной системы

2.1 Техническое описание изделий

2.2 Состав перфорационной системы

2.3 Устройство перфорационной системы

2.4 Работа кабельной ПС

2.5 Работа трубной ПС

Глава 3.Контроль, техническое обслуживание и меры безопасности

3.1 Эксплуатационные ограничения

3.2 Входной контроль

3.3 Техническое обслуживание

Глава 4. Подготовка и использование перфорационной системы

4.1 Предварительные мероприятия

4.2 Подготовка перфорационной системы к использованию

4.3 Сборка перфоратора

4.4 Заряжание и окончательная сборка перфоратора

Глава 5. Действия в нештатных ситуациях

5.1 Возможные неисправности

5.2 Действия при отказе перфорационной системы

5.3 Меры безопасности

Глава 6. Маркировка и упаковка

6.1 Маркировка

6.2 Упаковка

6.3 Транспортировка

6.4 Хранение

Литература



Введение

Перфорационная система - это оборудование для выполнения перфорационных работ. Что же такое перфорация? Это процесс создания в колонне обсадной специальных отверстий для сообщения между пластом-коллектором и скважиной. Через такие отверстия извлекают пластовый флюид. Кроме того, через них в затрубное пространство или пласт закачивают воду, цемент, газ. Одной из первых стала использоваться кумулятивная перфорация. Действие кумулятивной перфорационной системы заключается в следующем: раскаленная струя кумулятивного направленного заряда образует каналы, прожигая стенки трубы и проникая в околозабойную зону и пенополиуретан.

Совсем недавно появился новый вид перфорации - пластическая комплексная. Это стало возможным благодаря изобретению двухстороннего щелевого перфоратора, у которого имеется два режущих диска. Этими дисками методом деформации пластической металла и вскрывается колонна. Не вызывает сомнения, что использовать перфорационные системы на каждой скважине так же необходимо и важно, как иметь хорошие теплые полы в каждом загородном доме или квартире. Наличие перфорационной системы создает необходимые условия для качественной работы и правильной эксплуатации скважин.

Как известно, в процессе проведения первичного и вторичного вскрытия пласта в призабойной зоне наблюдаются необратимые физико-химические процессы: кольматация ПЗП частицами глинистого и цементного материала, механическими примесями, содержащимися в жидкости вскрытия и освоения, проникновения в ПЗП фильтратов растворов, жидкостей глушения, вскрытия и освоения, изменение свойств дисперсионной среды и дисперсной фазы, изменение свойств жидкостей глушения, вскрытия и освоения, изменение свойств флюидов по причине термодинамической неустойчивости забойных словий, а также оплавляемость перфорационных каналов в процессе вскрытия.

В процессе бурения горные породы испытывают растягивающие и сжимающие напряжения, что приводит к объемной перестройке структуры порового пространства -- дилатансии, которая может привести к снижению продуктивности скважины. Дилатансия может происходить в результате изменения адсорбционной способности горной пород. Фильтрация флюидов в местах сужения порового пространства сопровождается их закупориванием коллоидными частицами или продуктами окисления флюидов -- облитерацией.

Приведенные выше процессы, в конечном результате, сказываются на качестве гидродинамической связи пласта со скважиной. Осуществление надежной гидродинамической связи пласта со скважиной должно гарантировать качественное вторичное вскрытие пласта перфорацией.



Глава 1. Способы перфорации

Существует четыре способа перфорации: пулевая, торпедная, кумулятивная, пескоструйная.

Первые три способа перфорации осуществляются на промыслах геофизическими партиями с помощью оборудования, имеющегося в их распоряжении. Поэтому детально техника и технология этих видов перфорации первыми тремя способами изучается в курсах промысловой геофизики. Пескоструйная перфорация осуществляется техническими средствами и службами нефтяных промыслов. При пулевой перфорации в скважину на электрическом кабеле спускается стреляющий пулевой аппарат, состоящий из нескольких (8 - 10) камор - стволов, заряженных пулями диаметром 12,5 мм. Каморы заряжаются взрывчатым веществом (ВВ) и детонаторами. При подаче электрического импульса происходит залп. Пули пробивают колонну, цемент и внедряются в породу. Существует два вида пулевых перфораторов:

- перфораторы с горизонтальными стволами. В этом случае длина стволов мала и ограничена радиальными габаритами перфоратора;

- перфораторы с вертикальными стволами с отклонителями пуль на концах для придания полету пули направления, близкого к перпендикулярному по отношению к оси скважины.

1.1 Пулевая перфорация

Пулевой перфоратор ПБ-2 собирается из нескольких секций. Вдоль секции просверлено два или четыре вертикальных канала, пересекающих каморы с ВВ, стволы которых заряжены пулями и закрыты герметизирующими прокладками. Верхняя секция - запальная имеет два запальных устройства. При подаче по кабелю тока срабатывает первое запальное устройство и детонация распространяется по вертикальному каналу во все каморы, пересекаемые этим каналом. В результате почти мгновенного сгорания ВВ давление газов в каморе достигает 2 тыс. МПа, под действием которых пуля выбрасывается.

Происходит почти одновременный выстрел из половины всех стволов. При необходимости удвоить число прострелов по второй жиле кабеля подается второй импульс и срабатывает вторая половина стволов от второго запального устройства. В этом перфораторе масса заряда ВВ одной каморы мала и составляет 4-5 г, поэтому пробивная способность его невелика. Длина образующихся перфорационных каналов составляет 65 - 145 мм (в зависимости от прочности породы и типа перфоратора). Диаметр канала 12 мм.

На рис. 1 показан пулевой перфоратор с вертикально-криволинейными стволами ПВН-90. При вертикальном расположении стволов объем камор и длина стволов больше.



Одна камора отдает энергию взрыва сразу двум стволам. Масса ВВ в одной каморе достигает 90 г. Давление газов в каморах здесь ниже и составляет 0,6 - 0,8 тыс. МПа, но действие их более продолжительное. Это позволяет увеличить начальную скорость вылета пули и пробивную способность перфоратора. Длина перфорационных каналов в породе получается 145 - 350 мм при диаметре около 20 мм.

В каждой секции перфоратора имеются четыре вертикальных ствола, на концах которых сделаны плавные желобки - отклонители. Пули, изготовленные из легированной стали, для уменьшения трения в отклонителях покрываются медью или свинцом. Выстрел из всех стволов происходит практически одновременный, так как все каморы с ВВ сообщаются огнепроводным каналом. В каждой секции два ствола направлены вверх и два вниз. Это позволяет компенсировать реактивные силы, действующие на перфоратор.

Рис.2. Пулевой перфоратор с вертикально-криволинейными стволами.

Пулевой перфоратор (ПП) представляет собой трубу длиной 1 м и диаметром 100 мм, которая заряжается спрессованным порохом и 10 стальными пулями. На каротажном кабеле пулевой перфоратор спускают в скважину, заполненную глинистым раствором, устанавливают против заданного интервала продуктивного пласта и делают выстрелы. Глубина отверстий в породе не превышает 5-7 см. Многие пули застревают в эксплуатационной колонне, в цементном камне, и только небольшое число их пробивает колонну и цементный камень. Практически в настоящее время не находит применения. Пулевой одноканальный малогабаритный перфоратор ПВК45 в основном имеет такое же устройство, как и перфоратор ПВКТ70. Он состоит из верхней и нижней групп секций, срабатывающих также от одной средней запальной секции. Помимо уменьшенных калибра и массы пуль, ПВК45 характеризуется сокращенным числом корпусных деталей за счет размещения пуль и их основных зарядов в одних и тех же конструктивно совмещенных секциях.

1.2 Торпедная перфорация

Торпедная перфорация обсадной колонны - Пробитие в обсадных колонках и в цементном кольце дыр, а затем разрушение прилежащей части пласта. Осуществляется бронебойными снарядами замедленного действия. Снаряды пробивают обсадную колонну и цементное кольцо, проходят на некоторую глубину в породу, после чего разрываются, создавая каверну и разветвленную систему трещин.

Торпедная перфорация осуществляется аппаратами, спускаемыми на кабеле и стреляющими разрывными снарядами диаметром 22 мм. Внутренний заряд ВВ одного снаряда равен 5 г. Аппарат состоит из секций, в каждой из которых имеется по два горизонтальных ствола. Снаряд снабжен детонатором накольного типа. При остановке снаряда происходит взрыв внутреннего заряда и растрескивание окружающей горной породы. Масса ВВ одной камеры - 27 г. Глубина каналов по результатам испытаний составляет 100 - 160 мм, диаметр канала - 22 мм. На 1 м длины фильтра обычно делается не более четырех отверстий, так как при торпедной перфорации часты случаи разрушения обсадных колонн. Пулевая и торпедная перфорации применяются ограниченно, так как все больше вытесняются кумулятивной перфорацией. В отношении эксплуатационных возможностей такая скважина наиболее совершенна, так как в ней создаются наилучшие условия для притока газа к забою. Как сказано выше, сообщение между пластом и внутренней частью обсадной колонны создается либо перфорацией, либо спуском в скважину дырчатых труб -- фильтров.

За последнее время получила широкое распространение торпедная перфорация, предложенная лауреатом Сталинской премии Ю. А. Колодяжным. Принципиальное отличие этого способа перфорации от описанного выше заключается в том, что торпедная перфорация осуществляется при помощи разрывных пуль замедленного действия. Пуля, проникнув в породу, разрывается, благодаря чему породы в призабойной зоне пласта разрыхляются. Этим достигается по сравнению с обычной перфорацией улучшение условий для притока газа к забою.

Фильтры, изготовляемые на поверхности, для создания притока газа в скважинах, в которых применяются конструкции с открытым забоем, бывают различными. Простейший тип фильтра -- обыкновенная труба с круглыми дырами. Применяются также фильтры с отверстиями трапецеидальной формы с широкой стороной трапеции, обращенной внутрь обсадной колонны для того, чтобы песчинки, попавшие в отверстия фильтра с наружной стороны, не закупоривали отверстия для прохода газа, а проваливались внутрь.

1.3 Кумулятивная перфорация

Кумулятивная перфорация осуществляется стреляющими перфораторами, не имеющими пуль или снарядов. Прострел преграды достигается за счет сфокусированного взрыва. Такая фокусировка обусловлена конической формой поверхности заряда ВВ, облицованной тонким металлическим покрытием (листовая медь толщиной 0,6 мм). Энергия взрыва в виде тонкого пучка газов - продуктов облицовки пробивает канал. Кумулятивная струя приобретает скорость в головной части до 6 - 8 км/с и создает давление на преграду до 0,15 - 0,3 млн. МПа. При выстреле кумулятивным зарядом в преграде образуется узкий перфорационный канал глубиной до 350 мм и диаметром в средней части 8 - 14 мм. Размеры каналов зависят от прочности породы и типа перфоратора.

Все кумулятивные перфораторы имеют горизонтально расположенные заряды и разделяются на корпусные и бескорпусные. Корпусные перфораторы после их перезаряда используются многократно. Бескорпусные - одноразового действия. Однако разработаны и корпусные перфораторы одноразового действия, в которых легкий корпус из обычной стали используется только лишь для герметизации зарядов при погружении их в скважину.



Рис.3. Устройство корпусного кумулятивного перфоратора ПК105ДУ:1 - взрывной патрон; 2 - детонирующий шнур; 3 - кумулятивный заряд; 4 - электропровод

Перфораторы спускаются на кабеле (имеются малогабаритные перфораторы, опускаемые через НКТ), а также перфораторы, спускаемые на насосно-компрессорных трубах. В последнем случае инициирование взрыва производится не электрическим импульсом, а сбрасыванием в НКТ резинового шара, действующего как поршень на взрывное устройство. Масса ВВ одного кумулятивного заряда составляет (в зависимости от типа перфоратора) 25 - 50 г.

Максимальная толщина вскрываемого интервала кумулятнвным перфоратором достигает 30 м, торпедным - 1 м, пулевым - до 2,5 м. Это является одной из причин широкого распространения кумулятивных перфораторов.

Рассмотрим устройство корпусного кумулятивного перфоратора ПК-105ДУ (рис.7), нашедшего широкое распространение.

Рис.4. Ленточный кумулятивный перфоратор ПКС105:КН - кабельный наконечник; 1 - головка перфоратора; 2 -стальная лента; 3 - детонирующий шнур; 4 - кумулятивный заряд; 5 - взрывной патрон; 6 - груз.

Электрический импульс подается на взрывной патрон 1, находящийся в нижней части перфоратора. При взрыве детонация передается вверх от одного заряда к другому по детонирующему шнуру 2, обвивающему последовательно все заряды.

Корпусные перфораторы позволяют простреливать интервал до 3,5 м за один спуск, корпусные одноразового действия - до 10 м и бескорпусные или так называемые ленточные - до 30 м.

Ленточные перфораторы (рис.8) намного легче корпусных, однако их применение ограничено величинами давления и температуры на забое скважины, так как их взрывной патрон и детонирующий шнур находятся в непосредственном контакте со скважинной жидкостью.

В ленточном перфораторе заряды смонтированы в стеклянных (или из другого материала'), герметичных чашках, которые размещены в отверстиях длинной стальной ленты с грузом на конце. Вся гирлянда спускается на кабеле. Обычно при залпе лента полностью не разрушается, но для повторного использования не применяется. Головка, груз, лента после отстрела извлекаются на поверхность вместе с кабелем. К недостаткам бескорпусных перфораторов надо отнести невозможность контролирования числа отказов, тогда как в корпусных перфораторах такой контроль легко осуществим при осмотре извлеченного из скважины корпуса.

Кумулятивные перфораторы нашли самое широкое распространение. Подбирая необходимые ВВ, можно в широких диапазонах регулировать их термостойкость и чувствительность к давлению и этим самым расширить возможности перфорации в скважинах с аномально высокими температурами и давлениями. Однако получение достаточно чистых с точки доения фильтрации, и глубоких каналов в породе остается актуальной проблемой и до сих пор. В этом отношении определенным шагом вперед было осуществление пескоструйной перфорации, которая позволяет получить достаточно чистые и глубокие перфорационные каналы в пласте.

На рисунке 5 показана схема образования отверстий кумулятивным зарядом: 1- заряд; 2- детонатор; 3- кабель; 4-зона распространения горения заряда; 5- металическая облицовка; 6- коллектор; 7-перфорационное отверстие в коллекторе; 8- цементный камень; 9- обсадная труба.



Рис.5 Схема образования отверстий кумулятивным зарядом.

Корпусный кумулятивный перфоратор многократного использования: 1 - головка; 2 - корпус; 3 - детонирующий шнур; 4 - кумулятивный заряд; 5 - герметизирующее уплотнение; 6 - взрывной патрон; 7 - наконечник.



Бескорпусный кумулятивный перфоратор: 1 - кумулятивный заряд в стеклянной и ситалловой оболочках; 2 - лента; 3 - головка; 4 - детонирующий шнур; 5 - взрывной патрон; 6 - груз.

ПК 105Э	ПКО 102-АТ	Отстрелянные корпуса ПКО 114-АТ

1.3.1 Технические характеристики кумулятивных перфораторов

Перфораторы кумулятивные корпусные однократного применения ПКТ73КЛ



Таблица 1. Технические характеристики перфоратора ПКТ73КЛ

Наименование параметра	значение
Наружный диаметр изделия, мм	73
Наружный диаметр после отстрела, мм	80
Минимальный диаметр обсадной колонны, мм	88,3
Максимально допустимое гидростатическое давление, МПа	100
Максимальная рабочая температура, градус С	150
Фазировка зарядов, градус	60; 180
Плотность перфорации, отв/м	до 20
Применяемые заряды	ЗПКТ73-ГП
	ЗПКТ73-БО
Глубина пробития, мм	ЗПКТ73-ГП	500
	ЗПКТ73-БО	170
Диаметр пробиваемого отверстия, мм	ЗПКТ73-ГП	9,0
	ЗПКТ73-БО	18,0
Применение стреляющих головок	ГС-89
Длина сборки префоратора, м - при спуске на НКТ -при спуске на кабеле	- длина интервала перфорации - 9м

Перфораторы кумулятивные корпусные однократного применения ПКТ89КЛ-М



Таблица 2. Технические характеристики перфоратора ПКТ89КЛ-М

Наименование параметра	значение
Наружный диаметр изделия, мм	89
Наружный диаметр после отстрела, мм	95
Минимальный диаметр обсадной колонны, мм	115
Максимально допустимое гидростатическое давление, МПа	140
Максимальная рабочая температура, градус С	150
Фазировка зарядов, градус	60; 180
Плотность перфорации, отв/м	18; 20
Применяемые заряды	ЗПКТ89Н-ГП
	ЗПКТ89Н-БО
	ЗПКТ89Н-БО1
	ЗПКТ89Н-СП
	ЗПКТ89Н-ОП
Глубина пробития, мм	ЗПКТ89Н-ГП	650
	ЗПКТ89Н-БО	180
	ЗПКТ89Н-БО1	200
	ЗПКТ89Н-СП	900
	ЗПКТ89Н-ОП	350
Диаметр пробиваемого отверстия, мм	ЗПКТ89Н-ГП	11,0
	ЗПКТ89Н-БО	19,0
	ЗПКТ89Н-БО1	23,0
	ЗПКТ89Н-СП	11,0
	ЗПКТ89Н-ОП	18,0
Длина сборки перфоратора, м - при спуске на НКТ	- длина интервала перфорации

Перфораторы кумулятивные корпусные однократного применения ПКТ102КЛ-М



Таблица 3. Технические характеристики перфоратора ПКТ102КЛ-М

Наименование параметра	значение
Наружный диаметр изделия, мм	102
Наружный диаметр после отстрела, мм	108
Минимальный диаметр обсадной колонны, мм	121,7
Максимально допустимое гидростатическое давление, МПа	125
Максимальная рабочая температура, градус С	150
Фазировка зарядов, градус	60; 90; 180
Плотность перфорации, отв/м	ЗПКТ105Н-ТВ	16
	ЗПКТ89Н-СП	20
	ЗПКТ114Н-СБО	18
Применяемые заряды	ЗПКТ105Н-ТВ
	ЗПКТ89Н-СП
	ЗПКТ114Н-СБО
Глубина пробития, мм	ЗПКТ105Н-ТВ	1100
	ЗПКТ89Н-СП	900
		220
Диаметр пробиваемого отверстия, мм	ЗПКТ105Н-ТВ	11,5
	ЗПКТ89Н-СП	11,0
	ЗПКТ114Н-СБО	27
Применение стреляющих головок	ГС-89
Длина сборки перфоратора, м - при спуске на НКТ - при спуске на кабеле	- длина интервала перфорации - 9м



Перфораторы кумулятивные корпусные однократного применения ПКТ105Н

Таблица 4. Технические характеристики перфоратора ПКТ105Н

Наименование параметра	значение
Наружный диаметр изделия, мм	105
Наружный диаметр после отстрела, мм	110
Минимальный диаметр обсадной колонны, мм	124
Максимально допустимое гидростатическое давление, МПа	100
Максимальная рабочая температура, градус С	150
Фазировка зарядов, градус	60
Плотность перфорации, отв/м	14
Применяемые заряды	ЗПКТ105Н-ТВ-СП
	ЗПКТ105Н-ТВ-ОП
	ЗПКТ105Н-ТВ-СП1
	ЗПКТ105Н-ТВ-ОП1
Глубина пробития, мм	ЗПКТ105Н-ТВ-СП	1200
	ЗПКТ105Н-ТВ-ОП	850
	ЗПКТ105Н-ТВ-СП1	1100
	ЗПКТ105Н-ТВ-ОП1	210
Диаметр пробиваемого отверстия, мм	ЗПКТ105Н-ТВ-СП	11,0
	ЗПКТ105Н-ТВ-ОП	16,0
	ЗПКТ105Н-ТВ-СП1	11,0
	ЗПКТ105Н-ТВ-ОП1	24,0
Применение стреляющих головок	ГС-89
Длина сборки перфоратора, м - при спуске на НКТ - при спуске на кабеле	- длина интервала перфорации - 9м

Перфораторы кумулятивные корпусные однократного применения ПКТ114КЛ



Таблица 5. Технические характеристики перфоратора ПКТ114КЛ

Наименование параметра	значение
Наружный диаметр изделия, мм	114
Наружный диаметр после отстрела, мм	120
Минимальный диаметр обсадной колонны, мм	147,1
Максимально допустимое гидростатическое давление, МПа	110
Максимальная рабочая температура, градус С	150
Фазировка зарядов, градус	60; 90; 180
Плотность перфорации, отв/м - при снаряжении зарядом ЗПКТ105Н-ТВ - при снаряжении зарядом ЗПКТ89Н-СП - при снаряжении зарядом ЗПКТ114Н-СБО	до 16 до 20 до 18
Применяемые заряды	ЗПКТ114Н-СБО
	ЗПКТ89Н-СП
	ЗПКТ105Н-ТВ-СП
Глубина пробития, мм	ЗПКТ114Н-СБО	220
	ЗПКТ89Н-СП	950
	ЗПКТ105Н-ТВ-СП	1200
Диаметр пробиваемого отверстия, мм	ЗПКТ114Н-СБО	26±1,5
	ЗПКТ89Н-СП	11,0
	ЗПКТ105Н-ТВ-СП	11,0
Применение стреляющих головок	ГС-89
Длина сборки перфоратора, м - при спуске на НКТ - при спуске на кабеле	- длина интервала перфорации - 9м

Перфораторы кумулятивные корпусные многократного применения ПК 95.10 КЛ

пласт перфорация фильтрация флюид

Таблица 6. Технические характеристики перфоратора ПК 95.10 КЛ

Наименование параметра	значение
Наружный диаметр изделия, мм	95
Максимально допустимый диаметр корпуса после отстрела, мм	98
Условный диаметр обсадной колонны, мм	127
Максимально допустимое гидростатическое давление, МПа	80±1
Максимальная рабочая температура, градус С	170
Фазировка зарядов, градус	120
Плотность перфорации, отв/м	10
Применяемые заряды	ЗПК 95 DN
Глубина пробития, мм	450
Диаметр пробиваемого отверстия, мм	10,0
Ресурс залпов	35

Перфораторы кумулятивные корпусные многократного применения ПК 105.20 КЛ



Таблица 7. Технические характеристики перфоратора ПК 105.20 КЛ

Наименование параметра	значение
Наружный диаметр изделия, мм	105
Наружный диаметр после отстрела, мм	109
Деформация ствольной расточки после одного залпа, не более, мм	0,01
Условный диаметр обсадной колонны, мм	146
Максимально допустимое гидростатическое давление, МПа	80±1
Максимальная рабочая температура, градус С	150
Фазировка зарядов, градус	60; 90
Плотность перфорации, отв/м	10
Применяемые заряды	ЗПКТ 105 НГП
	ЗПК 105 НБО
	ЗПК 105 DN
	ЗПК 105 DN - 01
Глубина пробития, мм	ЗПКТ 105 НГП	700
	ЗПК 105 НБО	237
	ЗПК 105 DN	510
	ЗПК 105 DN - 01	650
Диаметр пробиваемого отверстия, мм	ЗПКТ 105 НГП	10,0
	ЗПК 105 НБО	22,0
	ЗПК 105 DN	11,5
	ЗПК 105 DN - 01	9,0
Ресурс залпов	37
Максимальная сборка	Три корпуса



1.3.2 Кумулятивный заряд

Кумулятивный заряд - заряд взрывчатого вещества с конической, сферической или клинообразной выемкой, действие которого основано на кумулятивном эффекте (См. Кумулятивный эффект). Кумулятивные перфораторы обеспечивают создание перфорационных каналов наибольшей глубины, высокую производительность работ и поэтому стали основным видом техники вторичного вскрытия пласта. Основой кумулятивного перфоратора служит кумулятивный заряд, действие которого основано на кумулятивном эффекте, т.е. повышении действия взрыва в одном направлении. Характеристиками зарядов являются пробивная способность, безотказность, термостойкость, баростойкость, разрушаемость, бризантное и фугасное действие. (рис. 6). Кумулятивные заряды с конической выемкой, высота которой равна диаметру отверстия выемки, имеющей металлическую облицовку (толщиной около 1/30 диаметра отверстия выемки). пробивает стальную броню толщиной, примерно в 4 раза превосходящей диаметр отверстия выемки. Кумулятивные заряды применяются в бронебойных снарядах, в капсюлях-детонаторах и в зарядах, предназначенных для дробления негабаритных камней на карьерах и др. объектах. Характерный пример использования Кумулятивные заряды в военном деле -- реактивные противотанковые снаряды (рис. 7). В этих снарядах имеется значительная по размеру полая головная часть, обеспечивающая взрыв снаряда на таком расстоянии от преграды, при котором бронебойное действие является максимальным. Другой пример -- линейные Кумулятивные заряды, имеющие удлинённую форму и клинообразную выемку в виде жёлоба, облицованного металлом. Такие заряды применяются для перерезывания металлических листов, стержней и конструкций, в частности при разборке наземных и подводных сооружений.



Рис. 6. Этапы взрыва кумулятивного заряда: 1 -- заряд; 2 -- детонатор; 3 -- облицовка; 4 -- пробиваемая преграда; 5 -- фронт детонационной волны; 6 -- продукты детонации; 7 -- начало формирования кумулятивной струи; 8 -- струя пробивает преграду; 9 -- струя оторвалась и пробила преграду.

Рис. 7. Поперечное сечение головной части реактивного противотанкового снаряда «базука» (США): 1 -- взрыватель; 2 -- коническая стальная оболочка; 3 -- овальная часть; 4 -- взрывчатое вещество (ВВ).

Масса ВВ определяет энергию взрыва заряда и пробивную способность. Но повышение массы приводит к увеличению деформации корпусов или каркасов перфоратора и фугасного действия на стенки скважины, поэтому в перфораторах применяют заряды с оптимальной массой ВВ.

Бризантное (включая осколочное) и фугасное действие зарядов - вредные факторы. Для их снижения оптимизируют конструкцию зарядов, используя меньшие массы ВВ и корпуса, применяя защитный чехол и улучшая разрушаемость заряда.

Пробивная способность характеризуется глубиной пробития, входным диаметром, формой, объемом и чистотой канала.

Глубина пробития определяется путем отстрела на стандартных бетонных мишенях с соблюдением специальной схемы размещения заряда в перфораторе и зазора между перфоратором и обсадной колонной. Контроль параметров пробития выполняется в ходе производства, один отстрел на 150 - 200 зарядов.

На формирование кумулятивной струи и глубину пробития существенно влияют отклонения от симметрии схлопывания облицовки, поэтому наличие в кумулятивном заряде каких-либо дефектов (разнотолщинность корпуса или облицовки, каверны, скрытые раковины, трещины в корпусе или облицовке, неоднородность ВВ по плотности) ведет к разрыву струи, ее отклонению от прямолинейного движения и, в итоге, к снижению глубины пробития.

Желательно достигать наибольшего объема канала и формы, близкая к цилиндрической. Форма канала у современных зарядов коническая, и его объем связан с глубиной пробития и входным диаметром, с увеличением диаметра уменьшается глубина. Современные заряды в порядке снижения глубины пробития и возрастания входного диаметра бывают следующих основных типов:

- SDP (Super Deep Penetration) - сверхглубокое проникание (или в России СП);

- DP (Deep Penetration) - глубокое проникание (или ГП);

- GH (Good Hole)- хорошее отверстие;

- ВН (Big Hole) - большое отверстие (или БО);

- SBH (Super Big Hole) - сверхбольшое отверстие.

Раннее выпускавшиеся модификации зарядов имели низкие характеристики пробития - до 280-300 мм (по бетону), а в малогабаритных перфораторах - до 160 мм, а коэффициент гидродинамического совершенства скважины не превышает 0,6.

Предприятие ЗАО "Перфотех" выпускает кумулятивные заряды новой конструкции (рис.3.), пробивающие глубокий перфорационный канал, что обеспечивается:

- оптимальным соотношений форм и веса корпуса, облицовки, чувствительного и основного взрывчатого вещества;

- конструкцией облицовки, изготовленной из композита металлопорошков;

- высокой степенью концентричности размещения в корпусе взрывчатого вещества и облицовки.

Рис.8. Устройство кумулятивного заряда производства ЗАО "Перфотех" к перфораторам многократного применения:1 - корпус заряда; 2 - ВВ; 3 - коническая облицовка; 4 - детонирующий шнур; 5 - корпус перфоратора; 6 - детали крепления заряда

Специальная упаковка с вакуумированием позволяет сохранить показатели пробития при длительном (до 2,5 лет) хранении и при суровых условиях транспортировки. Глубине пробития зарядов увеличена в 2-3 раза, исключено образование "песта", надежно срабатывают от детонирующих шнуров с линейной плотностью 17 г/пог. м и безопасны в обращении (табл. 3.1).

Заряд кумулятивный ЗПК105 относится к новому поколению зарядов с повышенной пробивной способностью, предназначен для корпусного перфоратора многократного применения ПК 105-7, имеет сниженное фугасное воздействие на корпус, сниженная вероятность застрелов корпуса перфоратора и уменьшенную массу ВВ при сохранении высокой пробивной способности.

Таблица 8. Характеристики кумулятивных зарядов

Тип заряда	ВВес ВМ г	Предельные условия	Параметры пробития	Использование в перфораторах
		Температура, Со*с	Давление, МПа	Глубина, мм	Диаметр, мм
ЗПК105С	22	150	-	680	10	ПК105С ПК105СМ ПК105-7
ЗПКО89С	32	150	-	720	13	ПКО89С ПКТ89С
ЗПКО89С	2	150	-	660	11	ПКО89С ПКТ89СМ
ЗПРК42С	9	150	80	311	7	ПРК42С
ЗПРК54С	4	150	80	505	9	ПРК54С

Возможен вариант исполнения зарядов на температуру 180°С

При работе в скважинах с высоким давлением и умеренной температурой используются заряды ЗПКО89Е, ЗПКО73Е и ЗПКО60Е термостойкостью 170 или 190°С, детонирующий шнур ДШТ-200 и взрывной патрон ПВПД-200.

Рис.9 Заряды перфоратора ПЛ70 и детонирующий шнур крепятся к металлической ленте

Для работы при температуре более 190 до 250°С используют заряды 3ПКО89Е-250, 3ПКО73Е-250 и ЗПКО60Е-250, детонирующий удлиненный заряд ДУЗТ-250 и взрывной патрон ЭДПВ-250. Перфораторы ПКОС89, ПКОС73 и ПКОС60, кумулятивные заряды ЗПКО89Е-250, ЗПКО73Е и ЗПКО60Е-250 изготовляют по спецзаказам.

Зарядный комплект ЗПК105С-7 предназначен для применения в перфораторе ПК105-7,.рассчитан на отстрел 500 зарядов, состоит из зарядов ЗПК105С и монтажных деталей для крепления заряда в корпусе перфоратора.

Рис. 10. Заряды ЗПКС100Н и ЗПКС80Н в разрезе. Черным цветом обозначено ВВ

Зарядный комплект ЗПК105СМ-02 применяется в перфораторах ПК105СМ-02, рассчитан на отстрел 500 зарядов, состоит из зарядов ЗПК105С, монтажных деталей, взрывпатрона в корпусе перфоратора и деталей для герметизации корпуса. Сферическая форма уплотнительной пробки и опорного диска позволили оптимизировать расстояние до первой преграды и исключить потери в глубине пробития канала. Зарядный комплект ПК105СМ применяется в перфораторе ПК105СМ.000, состоит из зарядов ЗПК105С, монтажных деталей крепления заряда, взрывпатрона в корпусе перфоратора и деталей для герметизации корпуса. Заряды, изготовляемые зарубежными фирмами можно разделить на три основные группы:

- Первую группу ("капсульные" заряды Capsule) составляют герметичные заряды с массой ВВ от 8 до 27 г.для бескорпусных перфораторов с поперечным габаритом от 41 до 64 мм для работ внутри НКТ.

- Вторая группа - негерметичные заряды с массой ВВ от 9 до 32 г для корпусных многоразовых перфораторов (с "окнами"- Ported), работающих внутри обсадной колонны и имеющие габариты 79-127 мм.

- Третью группу - самую многочисленную - составляют негерметичные заряды с массой ВВ от 1,8 до 13 г для корпусных одноразовых перфораторов для работ внутри НКТ, а для работ внутри обсадной колонны, масса ВВ зарядов - от 3 до 66,5 г.

Наиболее распространенным взрывчатым веществом является гексоген как самое дешевое, мощное с термостойкостью 160 °С при времени выдержки 2 ч и 130 °С с выдержкой 2 сут. Гексоген применяют в зарядах всех типов перфораторов. Реже используется более дорогой, но более термостойкий и более мощный октоген; его можно применять при температуре до 190 °С при времени выдержки 2 ч и до 160 °С с выдержкой 2 сут. Для сверхглубоких скважин за рубежом используются ГНС (при выдержке 2 ч до 260 °С и при 2 сут - до 230 °С) и пирин (соответственно до 290 и до 260 °С), которые существенно уступают по мощности и значительно дороже. Сравнительные данные о пробивной способности зарядов ряда международных фирм, собранные А.А. Державцем и Д.В. Часовским [12] приведены в таблице. В таблице видна зависимость глубины и диаметра пробития от количества ВВ. Максимальная глубина пробития достигнута зарядом PowerJet фирмы Schlumberger - 1374 мм при заряде ВВ 38.0 г. В России заряды такого класса пока не выпускаются.Расхождения в результатах объясняются также разными методами опробования.

1.4 Пескоструйная перфорация

При гидропескоструйной перфорации разрушение преграды происходит в результате использования абразивного и гидромониторного эффектов высокоскоростных песчано-жидкостных струй, вылетающих из насадок специального аппарата - пескоструйного перфоратора, прикрепленного к нижнему концу насосно-компрессорных труб. Песчано-жидкостная смесь закачивается в НКТ насосными агрегатами высокого давления, смонтированными на шасси тяжелых автомашин, поднимается из скважины на поверхность по кольцевому пространству. Это сравнительно новый метод вскрытия пласта. В настоящее время ежегодно обрабатываются около 1500 скважин этим методом. Область и масштабы применения гидропескоструйного метода обработки скважин постоянно расширяются, и кроме вскрытия пласта он нашел применение при капитальных ремонтах, вырезке колонн и в сочетании с другими методами воздействия.

При гидропескоструйной перфорации (ГПП) создание отверстий в колонне, цементном камне и канала в породе достигается приданием песчано-жидкостной струе очень большой скорости, достигающей нескольких сотен метров в секунду. Перепад давления при этом составляет 15 - 30 МПа. В породе вымывается каверна грушеобразной формы, обращенной узким конусом к перфорационному отверстию в колонне. Размеры каверны зависят от прочности горных пород, продолжительности воздействия и мощности песчано-жидкостной струи. При стендовых испытаниях были получены каналы до 0,5 м.

Размеры канала увеличиваются сначала быстро и затем стабилизируются в результате уменьшения скорости струи в канале и поглощения энергии встречным потоком жидкости, выходящей из канала через перфорационное отверстие.

Стендовые испытания ГПП, проведенные ВНИИ, позволили установить соотношения между параметрами процесса (рис.10), необходимые для его проектирования. Результаты, приведенные на рис.10, получены при разрушении цементных блоков, утопленной под уровень жидкости струей водопесчаной смеси. Время воздействия на преграду не должно превышать 15 - 20 мин, так как при более продолжительном воздействии каналы не увеличиваются.

Перфорация производится пескоструйным аппаратом, спускаемым на насосно-компрессорных трубах. Аппарат АП-6М конструкции ВНИИ (рис. 11) имеет шесть боковых отверстий,

Рис.11. Аппарат для пескоструйной перфорации АП-6М:1 - корпус. 2 - шар опрессовочного клапана; 3 - узел насадки; 4 - заглушка; 5 - шар клапана; 6 - хвостовик; 7 - центратор в которые ввинчиваются шесть насадок для одновременного создания шести перфорационных каналов.

При малой подаче насосных агрегатов часть отверстий может быть заглушена пробками. Насадки в стальной оправе изготавливаются из твердых сплавов, устойчивых против износа водопесчаной смесью, трех стандартных диаметров 3; 4, 5 и 6 мм.

Насадки диаметром 3 мм применяются для вырезки прихваченных труб в обсаженной скважине, когда глубина резания должна быть минимальной. Насадки диаметром 4,5 мм используются для перфорации обсадных колонн, а также при других работах, когда возможный расход жидкости ограничен. Насадки диаметром 6 мм применяют для получения максимальной глубины каналов и при ограничении процесса по давлению.

Медленно вращая пескоструйный аппарат или вертикально его перемещая, можно получить горизонтальные или вертикальные надрезы и каналы. В этом случае сопротивление обратному потоку жидкости уменьшается и каналы получаются примерно в 2,5 раза глубже. В пескоструйном аппарате предусмотрены два шаровых клапана, сбрасываемых с поверхности. Диаметр нижнего клапана меньше, чем седло верхнего клапана, поэтому нижний шар свободно проходит через седло верхнего клапана.

После спуска аппарата, обвязки устья скважины и присоединения к нему насосных агрегатов система спрессовывается давлением, превышающим рабочее в 1,5 раза. Перед опрессовкой в НКТ сбрасывается шар диаметром 50 мм от верхнего клапана для герметизации системы. После опрессовки обратной промывкой, т. е. закачкой жидкости в кольцевое пространство, верхний шар выносится на поверхность и извлекается. Затем в НКТ сбрасывается малый - нижний шар, и при его посадке па седло нагнетаемая жидкость получает выход только через пасадки. После этого проводится перфорация закачкой в НКТ водопесчаной смеси. Концентрация песка в жидкости обычно составляет 80 - 100 кг/м3. При пескоструйной перфорации НКТ испытывают большие напряжения.

Усилия в муфтовом соединении НКТ в верхнем - наиболее опасном сечении от веса колонны НКТ и давления жидкости не должны превосходить усилия, страгивающего резьбовое соединение муфт, Рстр.

Общие гидравлические потери при гидропескоструйной перфорации складываются из следующих: P1 - потерь давления на трение в НКТ при движении песчано-жидкостной смеси от устья до пескоструйного аппарата; ?P - потерь давления в насадках, определяемых по графикам или расчетным путем; P2 - потерь на трение восходящего потока жидкости в затрубном кольцевом пространстве; P3 - противодавления на устье скважины в затрубном пространстве Так как гидростатические давления жидкости в НКТ и кольцевом пространстве при работе по замкнутой системе уравновешены, то давление нагнетания на устье Pу будет равно сумме всех потерь.

где коэффициент трения ? определяется как обычно, через число Re, но увеличивается на 15 - 20% вследствие присутствия песка в жидкости; L - длина НКТ; dв - внутренний диаметр НКТ; vт - линейная скорость потока в НКТ, vт = 4Q/(?dв2); ? - плотность песчано-жидкостной смеси.

Величина ?P определяется по графикам (см. рис.10). Величина Р2 также определяется по формуле трубной гидравлики для движения жидкости по кольцевому пространству

Во ВНИИ были определены суммарные потери на трение (Р1 + Р2) в реальных скважинах при прокачке водопесчаных смесей (рис.12). Суммарный расход жидкости равен произведению числа действующих насадок n на расход жидкости через одну насадку qж.

Например, при шести насадках и расходе через одну насадку 4 л/с общий расход составит 24 л/с, а потери на трение в скважине глубиной 1700 м при 168-мм колонне и 73-мм НКТ составит около 8,2 МПа (см. рис.12). При расходе через 4,5-мм насадку, равном 4 л/с, перепад давления в насадках ?P составит около 40,0 МПа (см. рис. 4.11).

При выборе перепада давления в насадках следует иметь в виду, что нижний предел допустимых перепадов должен обеспечить эффективное разрушение колонны, цементного камня и породы, а поэтому не должен быть меньше 12,0 - 14,0 МПа для 6-мм насадок и 18,0 - 20,0 МПа для насадок 4,5 и 3 мм. При очень большой прочности горных пород (?сж> 20,0 - 30,0 МПа) нижние пределы, как показывает опыт, целесообразно увеличить до 18,0 - 20,0 МПа для 6-мм насадки и 25,0 - 30,0 МПа для 4,5-и 3-мм насадки.

Рис.12. Потери давления в трубах и межтрубном пространстве при прокачке водопесчаной смеси на каждые 100 м длины: 1 - для 140-мм колонны и 73-мм НКТ; 2 - для 140-мм колонны и 89-мм НКТ; 3 - для 168-мм колонны и 73-мм НКТ; 4 - для 168-мм колонны и 89-мм НКТ

Для точной установки перфоратора против нужного интервала применяют в колонне НКТ муфту-репер. Это короткий (0,5 - 0,7 м) патрубок с утолщенными стенками (15 - 20 мм), который устанавливают выше перфоратора на расстоянии одной или двух труб. После спуска колонны НКТ в нее опускают на кабеле малогабаритный геофизический индикатор, реагирующий на утолщение металла. Получая таким образом отметку муфты-репера, определяют положение перфоратора по отношению к разрезу продуктивного пласта. Однако при этом необходимо учитывать дополнительное удлинение НКТ при создании в них давления. Это удлинение, пропорциональное нагрузке, определяется формулой Гука.

При гидропескоструйной перфорации применяется то же оборудование, как и при гидроразрыве пласта. Устье скважины оборудуется стандартной арматурой типа 1АУ-700, рассчитанной на рабочее давление 70,0 МПа. Для прокачки песчано-жидкостной смеси используются насосные агрегаты, смонтированные на платформе тяжелых грузовых автомобилей 2АН-500 или 4АН-700, развивающие максимальные давления соответственно 50 и 70 МПа. При меньших давлениях используют цементировочные агрегаты, предназначенные для цементировочных работ при бурении. Число агрегатов n определяется как частное от деления общей необходимой гидравлической мощности на гидравлическую мощность одного агрегата, причем для запаса берется еще один насосный агрегат,

Таблица 9. Характеристика насосного агрегата 4АН-700

Скорость	Частота вращения, 1/мин	Теоретическая подача, л/с,при втулках	Давление, МПа
		100мм	120мм	100мм	120мм
1	80	6,3	9	71,9	50,0
2	109	8,5	12,3	52,9	36,6
3	153	12,0	17,3	37,4	26,0
4	192	15,0	22,0	29,8	20,7

- Специальные рабочие жидкости завозят на скважину автоцистернами или приготавливают в небольших (10 - 15 м3) емкостях, установленных на салазках. В обвязку поверхностного оборудования монтируют фильтры высокого давления - шламоуловители, предупреждающие закупорку насадок крупными частицами породы. Песчано-жидкостная смесь готовится тремя способами:

- с повторным использованием песка и жидкости (закольцованная схема);

- со сбросом отработанного песка с повторным использованием жидкости;

- со сбросом жидкости и песка.

Наиболее экономична закольцованная схема, так как при этом расходы жидкости и песка минимальные. Кроме того, при использовании специальных жидкостей (нефть, раствор кислоты, глинистый раствор и др.) не загрязняется территория. Для сравнения можно привести фактические данные, полученные на Узеньском месторождении. При работе по кольцевой схеме было израсходовано 20 м3 воды и 4,1 т песка, а при работе со сбросом воды и песка потребовалось 275 м3 воды и 14 т песка.

Схема (рис.13) предусматривает также необходимые операции по промывке скважины как через колонну НКТ, так и через кольцевое пространство. Обязательным элементом схемы обвязки является установка обратных клапанов на выкидных линиях агрегатов и лубрикатора или байпаса для ввода шаров-клапанов пескоструйного аппарата.

Рис.13. Схема обвязки поверхностного оборудования при работе по замкнутому циклу: 1 - АН-700; 2 - ЦА-320; 3 - шламоуловитель; 4 - пескосмеситель; 5 - емкость; 6 - скважина; 7 - обратный клапан; 8 - открытые краны; 9 - закрытые краны



В качестве рабочей используют различные жидкости, исходя из условия ее относительной дешевизны, предотвращения ухудшения коллекторских свойств пласта и открытого фонтанирования. Состав жидкости устанавливают в лабораториях. Для целей ГПП используют воду, 5 - 6%-ный раствор ингибированной соляной кислоты, дегазированную нефть, пластовую сточную или соленую воду с ПАВами, промывочный раствор. В случае если плотность рабочей жидкости не обеспечивает глушение скважины, добавляют утяжелители: мел, бентонит и др.

Объем рабочей жидкости принимается равным 1,3 - 1,5 объема скважины при работе по замкнутому циклу. При работе со сбросом объем жидкости определяют из простого соотношения

Процесс ГПП связан с работой насосных агрегатов, развивающих высокие давления, и в некоторых случаях с применением горячих жидкостей. Поэтому проведение этих работ регламентируется особыми правилами по охране труда и пожарной безопасности, несоблюдение которых может привести к очень тяжелым последствиям. Перед началом работ обязательна опрессовка всех коммуникаций на давление, в 1,5 раза превышающее рабочее. ГПП осуществляют, начиная с нижних интервалов.

Пескоструйная перфорация в отличие от кумулятивной или пулевой перфорации позволяет получить каналы с чистой поверхностью и сохранить проницаемость на обнаженной поверхности пласта. Громоздкость операции, задалживание мощных технических средств и большого числа обслуживающего персонала определяют довольно высокую стоимость этого способа перфорации и сдерживают ее широкое применение по сравнению с кумулятивной перфорацией.



Глава 2. Описание и работа перфорационной системы

2.1 Техническое описание изделий

Перфорационная система разработана и предназначена для вторичного вскрытия продуктивных пластов в нефтяных, газовых и других скважинах, закрепленных обсадной колонной и заполненных водой, раствором или другой промывочной жидкостью.

ПС относятся к прострелочно-взрывной геофизической аппаратуре и представляют собой корпусные перфораторы кумулятивного действия однократного применения, спускаемые на геофизическом кабеле или на НКТ.

Перфорационные системы отличаются повышенной пробивной способностью, высокой плотностью зарядов при оптимальной фазировке, малым фугасным действием, легкостью и простотой сборки, наивысшей безопасностью эксплуатации и безотказностью работы.

Для снаряжения ПС используются кумулятивные заряды, в соответствии с таблицей 10

Таблица 10. Перечень применяемых кумулятивных зарядов

Обозначение	Наименование	Нормативный документ
Н429442	34В HYPERJET II, RDX	ТУ 84-08628424-720-2001
Н432446	POWERJET 3406, НМХ	ТУ 84-08628424-720-2001
Н447753	HYPERJET 3406, RDX	ТУ 84-08628424-720-2001
Н448940	34JL ULTRAJET, НМХ	ТУ 84-08628424-720-2001
Н523005	34В HYPERJET, RDX, ZINC	ТУ 84-08628424-720-2001
Н447566	POWERFLOW 3412, НМХ	ТУ 84-08628424-720-2001
Н304981	41B ULTRAPACK, RDX	ТУ 84-08628424-720-2001
Н447540	POWERFLOW 4621, RDX	ТУ 84-08628424-720-2001
Н447541	POWERFLOW 4621, HMX	ТУ 84-08628424-720-2001

Для инициирования зарядов в ПС применяются детонирующие шнуры, приведенные в таблице 11.



Таблица 11. Перечень применяемых детонирующих шнуров

Обозначение	Наименование	Нормативный документ
B017597RE	DET CORD, 80 GR/FT RDX NYLON, REBOXED FOR 1.4S	A580010
H304800RE	DET CORD, HMX, 80 GR, 1.4S	DH304800
H304843RE	DET CORD, RDX, 80 GR LS, 1.4S	DH304843
H543012QR	100% INSP DET CORD 80 GR HMX LSHV ZYTEL NYLON RE	DH543012
H543012RE	DET. CORD 80 GR HMX LSHV ZYTEL NYLON, 1.4S	DH543012
H543021QR	100% INSP DET CORD 80 GR RDX LSHV ZYTEL NYLON RE	DH543021
H543021RE	DET. CORD 80 GR. RDX LSHV ZYTEL NYLON, 1.4S	DH543021
	Detonating Cord DYNAWELL Hexacord T 150, RDX	TD Z801-24
	Detonating Cord DYNAWELL Octocord T 190, HMX	TD Z801-31
	Detonating Cord DYNAWELL Hexacord PT 150, RDX	TDZ801-22
100374727	Detonating Cord DYNAWELL Octocord PT 165, HMX 1.4 S	TD Z801-20
	Detonating Cord DYNAWELL Octocord PT 185, HMX	TD Z801-25

Для инициирования взрывной цепи в кабельных ПС применяются взрывные патроны и электродетонаторы (далее по тексту - взрывпатрон), в трубных ПС - ударный инициатор взрывной головки, приведенные в таблице 3. Для передачи детонации между секциями в ПС применяются бустеры (усилители детонации), приведенные в той же таблице.

В ПС применяются взрывчатые материалы (по таблицам 10-12) нормальной (RDX) или повышенной (НМХ или HNS) термостойкости, максимально допустимая температура применения которых находится на уровне. Как правило, ВМ нормальной термостойкости применяются в кабельных или трубных ПС, а повышенной - в трубных ПС.

Таблица 12. Перечень применяемых средств инициирования и бустеров

Обозначение	Наименование	Нормативный документ
Н448887	DETONATOR,DFC-10 FLUID SENSITIZED	DH448887
Т6005040	ASSEMBLY, DETONATOR, SECURE	T6005046
100026475	DETONATOR,FLDES340F,A-140-S, USTIN POWDER	100026475
В033720	DETONATOR, FLUID DISABLED,OWEN	DET-3050-125S
Н448936	DETONATOR TEC-1 FLUID DESENSITIZED	DH448936
Н622700	EFI DETONATOR ASSEMBLY,INSULATED	EH622700
Н524167	DETONATOR,PERCUSSION,HIGHTEMPERATURE	EH524167
Н447381	BOOSTER, HMX, 600MG	H447381_F
Н447624	BOOSTER, HP10	EH447624
Н448841	BOOSTER, RDX	DH448841
	Electronic Detonator DYNAWELL 0015FDE RDX	TDZ1087
	Electronic Detonator DYNAWELL 0026FDE HNS	TD Z983
	Патрон взрывной предохранительного действия нечувствительный ПВПД-Н	ДИШВ 773955.501 ТУ
	Электродетонатор ЭД-ПН	ТУ 84.7513607.023-2001
	Percussion Initiator DYNAWELL HNS	TD Z1305
100374726	Bi-Directional Booster DYNAWELL HMX	TD Z908

Фактические показатели пробивной способности перфорационных систем (глубина пробития, диаметр входного отверстия) определяются соответствующими параметрами применяемых кумулятивных зарядов.

Параметры и характеристики зарядов и других ВМ приведены в эксплуатационной документации (руководства по эксплуатации, паспорта и т. д.) на соответствующие изделия.

2.2 Состав перфорационной системы

Перфорационная система (кабельная или трубная) состоит из механической части и взрывчатых материалов. Типовой состав перфорационной системы, без учета запасных частей.

Количество зарядов для перфорационных систем зависит от плотности перфорации и общей длины вскрываемых интервалов. Наибольшее их число равно суммарному количеству мест под заряды в каркасах рабочих секций. Фактическое количество зарядов может быть меньшим.

Длина детонирующего шнура для ПС определяется как сумма длин отрезков ДШ по всем секциям. Длина отрезка зависит от условной длины корпуса секции, поперечного габарита ПС, размеров и конструкции кумулятивного заряда и фиксатора для него, плотности перфорации, фазовой ориентации. При равной длине корпусов секций, отрезок ДШ короче у секции кабельной ПС, нижней секции и секции-пропуска по сравнению с верхней и промежуточной рабочими секциями.

Кабельные ПС работают с кабельным наконечником КГ60 или аналогичным, имеющим присоединительную внутреннюю резьбу М48хЗ. Допускается использовать другие кабельные наконечники, допущенные к промышленному применению в установленном порядке.

Трубные ПС работают с механическими или гидравлическими взрывными головками (далее по тексту - взрывголовка), допущенными к промышленному применению (при условии возможности их соединения с ПС).

Корпусы и каркасы поставляются в сборе, одной условной длины от 1 до 9м. Корпус и каркас в сборе соответствуют определенной плотности и фазировке применяемых в них зарядах .

Переводники и наконечники для сборки ПС могут выполняться с центрирующими элементами.

Герметичность ПС достигается применением двух уплотнительных колец в каждом резьбовом соединении. Тип уплотнительных колец (термостойкость, кислотостойкость) выбирается в зависимости от условий применения ПС.

УПД используется при соединении секций ПС и фиксирует пару бустеров в оптимальном положении для надежной передачи детонации.

2.3 Устройство перфорационной системы

Перфорационная система включает одну или нескольких рабочих секций, содержащих кумулятивные заряды и предназначенных для вскрытия заданных интервалов пласта.

Общая длина подряд расположенных рабочих секций определяет длину вскрываемого интервала.

Между рабочими секциями могут находиться секции-пропуски (гладкие корпуса, без углублений на наружной поверхности), отличающиеся от рабочих отсутствием зарядов и применяемые при необходимости одновременного вскрытия разрозненных интервалов. Также в соответствии с планом работ возможно применение гладкого корпуса в составе рабочей секции.

Секция представляет собой корпус условной длиной, внутри которого находится каркас, изготовленный из тонкостенной трубы.

Каркас имеет отверстия под заряды (гнезда), выполненные по спирали с постоянными углом поворота, равном фазовой ориентации зарядов, и шагом, определяющим плотность перфорации. Каркас фиксируется в корпусе при помощи приваренного к его верхнему торцу центратора (верхний центратор), центрируется при помощи отгибаемых язычков, либо выступающих кончиков фиксаторов на поверхности каркаса. В нижней части каркаса приварена пластина (нижний центратор), на которой монтируется узел передачи детонации и присоединяется провод массы.

Герметизированный корпус защищает размещенные в его полости кумулятивные заряды, ДШ, бустеры от контакта со скважинной жидкостью, действия гидростатического давления. Корпус обеспечивает сохранение целостности ПС после отстрела и гашение вредного фугасного действия взрыва зарядов на обсадную колонну и затрубный цементный камень.

Корпус изготовлен с углублениями (рецессами) на наружной поверхности, уменьшающими толщину стенки напротив каждого заряда, что облегчает условия работы кумулятивной струи и гарантирует отсутствие наплывов металла за расчетные пределы диаметра корпуса после отстрела.

Корпусы являются деталями однократного применения. Корпус системы HSDR-89 изготовлен из трубы размером 89 х 9,5 мм.

Трубы для корпусов изготавливаются из термически обработанной стали оптимальной прочности и высокой ударной вязкости.

В рабочей секции в боковых отверстиях (гнездах) каркаса располагаются кумулятивные заряды, которые крепятся при помощи пластиковых фиксаторов (для некоторых исполнений - при помощи отгибаемых язычков).