Билет № 22

1. Способы перфорации скважины и ее назначение.

Известно несколько типов перфораторов и соответственно несколько способов пробивки отверстий в обсадной колонне и цементном кольце: пулевая, торпедная и беспулевая (кумулятивная) перфорация

Пулевая перфорация Производится короткоствольными пулевыми перфораторами, стреляющими бронебойными пулями.

Пулевой перфоратор залпового действия ППЗ состоит из зажигательной головки с защитным колпаком , секций, стволов, обтекателя. Такой перфоратор собирается из нескольких свинчиваемых между собой взаимозаменяемых секций. Каждая секция имеет по три ствольных отверстия с пороховыми камерами. В сборке перфоратора одновременно может быть свинчено до 12 секций. В перфораторе используются прессованные пороховые заряды и пули. Пули фиксируются в каналах стволов резиновыми пробками. Воспламенение пороховых зарядов в перфораторе осуществляется пиропатроном , который воспламеняется при пропускании через него электрического тока.

После спуска перфоратора на нужную глубину по кабелю с поверхности подается к запальной проволоке электрический ток, отчего она накаляется, происходит вспышка пороховых зарядов и пули с большей скоростью выталкиваются из стволов перфоратора, пробивают обсадную колонну и цементное кольцо.

Для прострела колонн применяют пули диаметром 11-12,7 мм.

Пулевые перфораторы выпускаются диаметрами 65, 80 и 98 мм. Пулевая перфорация имеет тот недостаток, что не всегда все выстрелы оказываются удачными в связи с быстрой потерей энергии пулями при их ударе о трубы. Большей пробивной способностью, обеспечивающей лучшее вскрытие пласта, обладают торпедные перфораторы. Они отключаются о пулевых тем, что заряжаются не пулями, а снарядами замедленного действия. Снаряд торпедного перфоратора, пробив колонну и цементное кольцо, проникает на некоторую глубину в пласт и здесь разрывается, в результате чего в призабойной зоне скважины создаются каверны и трещины. На промыслах применяются торпедные перфораторы ТПК –22 и ТПК-32 ( с диаметром снарядов22 и 32 мм). Шифр ТПК обозначает «торпедный перфоратор Колодяжного» по фамилии его изобретателя.

Наружный диметр перфоратора равен 100 мм. Он может применяться в колоннах диаметром 127 мм и более.

В последнее время широко применяется кумулятивный метод перфорации. Сущность этого метод заключается в том, что отверстие в колонне пробивают не пулями и не снарядами, а зарядами кумулятивного, т.е. сосредоточенного действия. Кумулятивный заряд представляет собой шашку взрывчатого вещества, имеющую выемку, расположенную со стороны, противоположной месту детонации взрыва. Газы, образующиеся при взрыве такого заряда. Движутся от поверхности выемки и встречаются на оси заряда, образуя мощную струю. Встречая на своем пути какую- либо преграду, эта струя выбивает в ней лунку глубиной , приблизительно равной диаметру заряда. Если выемку в кумулятивном заряде облицевать тонким слоем металла и поместить заряд на некотором расстоянии от преграды, то пробивное действие кумулятивного заряда резко усилится и кумулятивный эффект изменится качественно .

Образующаяся при взрыве кумулятивного заряда металлическая струя, частично смешанная с газообразными продуктами взрыва движется по оси заряда с очень большой скоростью достигающей 8000 м/сек, а струя при встрече с преградой создает давление до 30000 Мн/ м², чем и достигается ее большая пробивная сила.

Кумулятивные перфораторы применяют корпусные и бескорпусные. Корпусные перфораторы имеют герметически закрытый корпус, в котором помещаются группы зарядов. Такие перфораторы, так же как пулевые и снарядные, могут быть использованы многократно.

В бескорпусных перфораторах каждый заряд закупоривается отдельно и индивидуально герметическую оболочку, разрушающуюся при взрыве.

В кумулятивных перфораторах обеих конструкций заряды взрываются при помощи детонирующего шнура. А шнур в свою очередь взрывается от электродетонатора, присоединенного к кабелю, на котором перфоратор опускают в скважину.

Кумулятивный перфоратор собирается в гирлянду общей длиной до 10 м с числом зарядов до 100 и более.

При выборе способа перфорации руководствуются следующими положениями

Пули и снаряды, пробивая обсадную колонну, сильно деформируют ее и вызывают образование трещин в колонне и в цементном камне.

Кумулятивная перфорация характеризуется большей пробивной способностью в твердых и плотных преградах и не вызывает повреждений обсадных колонн и цементного кольца. Поэтому кумулятивную перфорацию целесообразно применять при твердых породах, в условиях наиболее трудного сообщения ствола скважины с пластом. Снарядную перфорацию целесообразно применять при относительно плотных и малопроницаемых породах, но следует учитывать, что это сопряжено с возможностью образованию трещин и нарушения обсадной колонны и цементного кольца.

Пулевую перфорацию следует применять при неплотных породах и слабосцементированных песчаниках и слабосцементированных песчаниках.

Перфорацию скважин выполняют специализированные бригады п заказам промыслов. Интервалы и плотность перфорации скважины указывает геологическая служба промысла данным каротажных диаграмм )

Перфорация скважины- весьма ответственная операция. Ствол скважины перед перфорацией должен быть проверен шаблоном и заполнен жидкостью соответств3ющей плотности для предотвращения выбросов после соединения пласта со скважиной. Простреливать отверстия в фонтанных скважинах разрешается только при установленных на устье скважины крестовике и специальной задвижке .Если после перфорации скважина начинает фонтанировать, необходимо извлечь из нее кабель с перфоратором закрыть противобросовую задвижку, затем установить фонтанную арматуру и ввести скважину в эксплуатацию. Если не удается извлечь из скважины кабель с перфоратором и он мешает закрыть задвижку ,его обрубают . отрезанный конец его падет в скважину, после чего закрывают противовыбросовую задвижку, оборудуют скважину фонтанной арматурой и пускают ее в эксплуатацию. В скважины, которые заведомо должны фонтанировать, до перфорации спускают подъемные трубы, устанавливают крестовик с задвижкой и производят перфорацию, спуская перфоратор в подъемные трубы. Для этих целей применяются специальные малогабаритные перфораторы. Перфорацию газовых скважин в отдельных случаях осуществляют без заполнения скважины жидкостью и без глушения, но с герметизацией устья при помощи специального оборудования с установкой дубликатора для спуска перфоратора под давлением. За последнее время н промыслах все большее применение находит гидропескоструйный способ перфорации скважин. При этом способе отверстия или щели в обсадной колонне образуются путем абразивного (истирающего воздействия) на стенки колонны струи жидкости с песком, истекающей с большей скоростью из насадок специального струйного перфоратора. Гидропескоструйная перфорация особенно широко применяется как метод увеличения и восстановления производительности скважин, уже находящихся в эксплуатации.