Перфорационные системы - Геология, гидрология и геодезия курсовая работа

Вторичное вскрытие пласта перфорацией. Технические характеристики кумулятивных перфораторов. Описание и работа перфорационной системы. Фильтрация флюидов в местах сужения порового пространства. Подготовка перфорационной системы к использованию.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«ИЖЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ИНСТИТУТ НЕПРЕРЫВНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Кафедра: «Автомобили и металлообрабатывающее оборудование»
«Монтаж и техническая эксплуатация и ремонт оборудования отрасли»
1.3.1 Технические характеристики кумулятивных перфораторов
Глава 2. Описание и работа перфорационной системы
2.3 Устройство перфорационной системы
Глава 3.Контроль, техническое обслуживание и меры безопасности
Глава 4. Подготовка и использование перфорационной системы
4.2 Подготовка перфорационной системы к использованию
4.4 Заряжание и окончательная сборка перфоратора
Глава 5. Действия в нештатных ситуациях
5.2 Действия при отказе перфорационной системы
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.
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.
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.
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.
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.
1.3.1 Технические характеристики кумулятивных перфораторов
Перфораторы кумулятивные корпусные однократного применения ПКТ73КЛ
Таблица 1. Технические характеристики перфоратора ПКТ73КЛ
Наружный диаметр после отстрела, мм
Минимальный диаметр обсадной колонны, мм
Максимально допустимое гидростатическое давление, МПа
Максимальная рабочая температура, градус С
Перфораторы кумулятивные корпусные однократного применения ПКТ89КЛ-М
Таблица 2. Технические характеристики перфоратора ПКТ89КЛ-М
Наружный диаметр после отстрела, мм
Минимальный диаметр обсадной колонны, мм
Максимально допустимое гидростатическое давление, МПа
Максимальная рабочая температура, градус С
Перфораторы кумулятивные корпусные однократного применения ПКТ102КЛ-М
Таблица 3. Технические характеристики перфоратора ПКТ102КЛ-М
Наружный диаметр после отстрела, мм
Минимальный диаметр обсадной колонны, мм
Максимально допустимое гидростатическое давление, МПа
Максимальная рабочая температура, градус С
Перфораторы кумулятивные корпусные однократного применения ПКТ105Н
Таблица 4. Технические характеристики перфоратора ПКТ105Н
Наружный диаметр после отстрела, мм
Минимальный диаметр обсадной колонны, мм
Максимально допустимое гидростатическое давление, МПа
Максимальная рабочая температура, градус С
Перфораторы кумулятивные корпусные однократного применения ПКТ114КЛ
Таблица 5. Технические характеристики перфоратора ПКТ114КЛ
Наружный диаметр после отстрела, мм
Минимальный диаметр обсадной колонны, мм
Максимально допустимое гидростатическое давление, МПа
Максимальная рабочая температура, градус С
- при снаряжении зарядом ЗПКТ105Н-ТВ
- при снаряжении зарядом ЗПКТ89Н-СП
- при снаряжении зарядом ЗПКТ114Н-СБО
Перфораторы кумулятивные корпусные многократного применения ПК 95.10 КЛ
Таблица 6. Технические характеристики перфоратора ПК 95.10 КЛ
Максимально допустимый диаметр корпуса после отстрела, мм
Условный диаметр обсадной колонны, мм
Максимально допустимое гидростатическое давление, МПа
Максимальная рабочая температура, градус С
Перфораторы кумулятивные корпусные многократного применения ПК 105.20 КЛ
Таблица 7. Технические характеристики перфоратора ПК 105.20 КЛ
Наружный диаметр после отстрела, мм
Деформация ствольной расточки после одного залпа, не более, мм
Условный диаметр обсадной колонны, мм
Максимально допустимое гидростатическое давление, МПа
Максимальная рабочая температура, градус С
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
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.
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. з
Перфорационные системы курсовая работа. Геология, гидрология и геодезия.
Реферат На Тему Система Холодного Водопостачання
I. ПРАВА СОБСТВЕННОСТИ НА СЛОЖНЫЕ ОБЪЕКТЫ
Математика 5 Итоговая Контрольная Работа Ответы
Сочинение Иван Царевич На Сером Волке 4
Реферат: Конституциональная психология Кречмера и Шелдона
Методы Разведения Сх Животных Курсовая
Реферат: Пьер Монте. "Египет Рамсесов"
Курсовая Работа На Тему Окказиональная Лексика В Произведениях В. Хлебникова
Дипломная работа по теме Исследование физиологических свойств штаммов Аzotobacter chroococcum, выделенных из различных типов почв
Реферат: «Проблемы контроля обоснованности инвестиций и определения эффективности государственных инвестиций в информационные системы различного уровня» в части исследования
Реферат: The Achievement Of Desire Essay Research Paper
Оформление Пояснение К Бухгалтерскому Балансу Организации Реферат
Сочинение Как Дубровский Стал Разбойником Полностью
Сила Архимеда Реферат
Сочинение Мой Любимый Автор Пушкин
Курсовая работа по теме Організація автобусних туристських маршрутів
Реферат по теме Современные медицинские технологии, их роль и возможности внедрения
Сочинение Про Петербург
Контрольные И Диагностические Работы Планета Знаний
Контрольная Работа Вставные Конструкции 8 Класс
Москва - порт пяти морей - География и экономическая география творческая работа
Учет труда и заработной платы - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа
Бухгалтерский баланс предприятия - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа