Перфораторы, спускаемые на насосно-компрессорных трубах.

Отличительной особенностью перфораторов, спускаемых в скважину на насосно-компрессорных трубах и предназначенных в оснонном для вскрытия нефтегазовых пластов при депрессии (давление в скважине ниже пластового) на облегченном растворе при герметически закрытом устье без лубрикатора, является иницииро­вание механическим импульсом.

Перфораторы ПНКТ1-89 и ПНКТ1-73 (рис. 7) состоят из двух основных частей: головки перфоратора с ударно-взрывным меха­низмом и корпуса перфоратора с кумулятивными зарядами и средствами детонирования. В верхней части унифицированной головки (диаметр 73 мм), присоединяемой к НКТ, имеются сквозные на­клонные отверстии для сообщения полости НКТ со скважиной. В I головке размешен ударник, верхняя часть которого подвергается давлению скважинной жидкости и удерживается с помощью шари­ков и распорной втулки, а нижняя часть, входящая в герметичную полость головки, снабжена утапливаемым бойком. В переходной муфте размещено устройство инициирования УИ-150, которое включает капсюль-детонатор накального действия и шашки бри­зантного ВВ в пластмассовом корпусе.

Корпуса перфораторов ПНКТ1-89-600 и ПНКТ1-73-450, рассчи­танных на средние давления, аналогичны корпусам перфораторов ПКО и состоит из отдельных секций, соединенных переходниками. В каждой секции корпуса размещена самостоятельная гирлянда кумулятивных зарядов, оснащенная детонирующим шнуром и уст­ройством передачи детонации УПД-150, которое включает два (для большей надежности) капсюля-детонатора лучевого действия и шашки бризантного ВВ с гнездом для ДШ. Помимо кумулятивных зарядов в пластмассовых оболочкахЗПНКТ1-89 и ЗПНКТ1-ТЗ в перфораторах типа ПНКТ1 использу­ют также заряды в бумажнолитых оболочках ЗПК089 и ЗПК073 и заряды в металлических оболочках ЗПК089Е и ЗПК073Е.

Корпуса перфораторов ПНКТ1-89-1000 и ПНКТ1-73-1000, рас­считанных на повышенное давление (до 100 МПа), по аналогии с перфораторами типа ПКОТ содержат опорные трубы. В этих пер­фораторах используют заряды в бумажнолитых или металлических оболочках.

Перфораторы ПНКТ1 в случае использования кумулятивных зарядов и ДШ с паспортной термостойкостью (выдержка 6 ч) 200 °С пригодны для работы при температуре до 170 или 150°С, если время пребывания в скважине не превышает 2 и 6 сут со­ответственно, а при паспортной термостойкости ВМ 150°С —до 120 или 100°С соответственно.

После спуска перфоратора в требуемый интервал и монтиро­вания на устье скважины фонтанной арматуры через устьевую задвижку внутрь колонны НКТ вбрасывают резиновый шар. Дви­гаясь под действием собственного веса и прокачиваемой насосным агрегатом или компрессором жидкости, шар достигает седла штока и проталкивает его и распорную втулку, срезая при этом чеки. Освободившийся ударник под действием гидростатического давле­ния энергично устремляется вниз и жалом бойка производит накал капсюля-детонатора, возбуждая детонацию устройства ини­циирования (УИ). Раскаленные продукты взрыва УИ и прикрепленного к нему отрезка ДШ вызывают детонацию УПД, ДШ и кумулятивных зарядов первой секции. Образующиеся при взрыве ВМ первой секции раскаленные газы устремляются через канал переходника и вызывают детонацию УПД, ДШ и зарядов следующей секции. Резиновый шар, протолкнув шток ниже боковых отверстий в муфте, не препятствует в дальнейшем циркуляции жидкости.

Безопасность в обращении с перфораторами типа ПНКТ1 обеспечивается: срабатыванием ударного механизма лишь под действием гидростатического давления в скважине не ниже 10 МПа наличием предохранительных чек, утапливанием бойка и принудительным отодвиганием от его жала отказавшего капсюля-детонатора.

Билет 12

Вопрос

Детонация ВВ — это взрывчатое преобразование, при котором превращение ВВ в газы протекают со сверхзвуковой скоростью от 1000 до 9500 м/с. Образующиеся при этом газы совершают большую работу. Возбуждение (инициирование) такого взрывчатого превращения у большинства ВВ осуществляется в результате сильного удара по нему или сжатия, а у инициирующих ВВ – и от огня.

При сильном ударе по веществу в нём возникает ударная волна,распространяющаяся со сверхзвуковой скоростью. Ударная волна создаёт в среде область сжатия с резким подъёмом давления, температуры и плотности среды. Удаляясь от места возбуждения, она теряет энергию и затухает. За ударной волной следует волна разрежения, в которой давление ниже начального давления в среде. Ударные волны и волны разрежения во многих случаях являются источником разрушающего действия взрыва.

При вхождении сильной ударной волны во взрывчатое вещество мгновенное сжатие ближайшего слоя резко повышает его температуру. В нагретом веществе образуется взрывная реакция, которая при высоком давлении в ударной волне, достигающем 1000000кгс/см², протекает с большой скоростью. Выделившаяся при этом энергия восстанавливает и энергию ударной волны, израсходованную на разогрев первого слоя ВВ. Поэтому к следующему слою ударная волна подойдёт, имея также высокое давление. И так от слоя к слою по взрывчатому веществу пойдёт незатухающая с постоянной энергией волна, обеспечивающая взрывное превращение вещества заряда за счёт ударного разогрева. Такую волну называют детонационной, а взрывчатое превращение ВВ—детонацией. Скорость детонации у различных ВВ различная. Она зависит от состава, плотности ВВ, а также от размера заряда. При детонации скорость превращения ВВ в сотни тысячи раз быстрее, чем при горении. Это обусловлено тем, что при горении тепло к горящему слою передаётся путём теплопроводности и теплопередачи, а при детонации - за счёт сжатия слоя ударной волны.

Скорость детонации — скорость распространения детонационной волны по заряду взрывчатого вещества (ВВ). Скорость детонации определяется составом и состоянием заряда, условиями взрывания. При одинаковых условиях скорость детонации постоянна и её значение — максимально возможное при этих условиях. Такое свойство делает скорость детонации одной из важнейших характеристик взрывчатых веществ.

Методы определения подразделяют на две группы:

§ определение среднего значения на участке заряда

§ метод Дотриша

§ осциллографический метод

§ непрерывное определение по длине участка заряда

§ фотографический метод в зарядах с прозрачной оболочкой

§ осциллографический метод с датчиками переменного сопротивления

§ радиоинтерферометрический метод (в основе лежит эффект Доплера) — измерение доплеровского сдвига частоты радиоволны сантиметрового или миллиметрового диапазона, отражаемой от детонационной волны

Минимальная скорость детонации для твердых (конденсированных) взрывчатых веществ 1,2 км/с. Обычная скорость детонации промышленных ВВ 2,5-6,5 км/с, а взрывчатых химических соединений 7-9 км/с. Чем выше скорость детонации, тем выше давление детонации и эффективность действия взрыва.

Вопрос