4.3 Кумулятивные перфораторы

Основное назначение – перфорирование колонны, создание каналов в цементном камне и горной породе.

Кумулятивные корпусные перфораторы

Прочный герметизируемый корпус защищает размещенные в его полости кумулятивные заряды и средства детонирования от непосредственного контакта со скважинной жидкостью и действия гидростатического давления. Кумулятивные перфораторы спускают в скважину на кабеле. Корпусные перфораторы присоединяют к кабелю с помощью кабельного наконечника КГ 60-3, поставляемого независимо от перфораторов. Для присоединения к кабельному наконечнику верхняя часть головки перфораторов снабжена резьбой, а с целью обеспечении электровзрывной цепи – герметичным электровводом. В электровводе имеется изолированный центральный контакт, в канал которого перед свинчиванием перфоратора с кабельным наконечником вставляют контакт последнего, соединенный с токопроводящей жилой кабеля.

Инициирование группы кумулятивных зарядов, размещенных в корпусе перфоратора, осуществляют демонтирующим шнуров, который срабатывает от взрывного патрона предохранительного действия ПВПД. Поскольку отказ взрывного патрона ПВПД обусловлен заполнением жидкостью воздушного промежутка в детонационной цепи, его располагают в нижней части перфоратора под кумулятивными зарядами, что исключает срабатывание ДШ и кумулятивных зарядов также в случае частичного заполнения корпуса жидкость. Детонирующий шнур проходит через отверстия или пазы в хвостовой части кумулятивных зарядов, располагаясь внутри корпуса по спирали.

Корпусные перфораторы многократного использования ПК-105-7, ПК-105У, ПК-105С-7

Предназначены для вскрытия продуктивных пластов в обсаженных эксплуатационных и разведочных скважинах, используются заряды ЗПК–105С-7, ЗПК-105-7, ЗПК-105-У, ЗПК-105DN.

Такие перфораторы имеют прочный толстостенный корпус из высоколегированной стали, не разрушаемый и малодеформируемый при взрыве кумулятивных зарядов. Для прохода кумулятивных струй стенки корпуса перфоратора снабжены расположенными по спирали ступенчатыми окнами, которые загерметизированы дюралюминиевыми дисками и резиновыми пробками. Резьбы на концах корпуса, предназначенные для свинчивания с наконечников и головкой, позволяют непосредственно соединять между собой два или три корпуса и, следовательно, спускать за один рейс в скважину удвоенное или утроенное число зарядов В расточке нижней части корпуса установлен и с помощью пружинного кольца зафиксирован пластмассовый диск (крестовина) с взрывным патроном ПВПД, один из проводников которого прикручен к пружинному кольцу (рис. 2).

Рис. 2. Кумулятивные корпусные перфораторы многократного использования.

При подаче по кабелю электрического импульса срабатывает взрывной патрон, вызывая практически одновременно детонацию ДЖ и кумулятивных зарядов. Возникающая при детонировании заряда кумулятивная струя пробивает опорный диск и резиновую пробку перфоратора, слой жидкости между перфоратором и осадной колонной, стенку последней, слой цементного камня и образует канал в горной породе. Продукты взрыва зарядов и средств детонирования создают в полости перфораторы высокое давление и выталкивают из гнезд опорные диски и резиновые пробки, пробитые кумулятивной струей. Вслед за эти из-за остывания газов давление внутри перфоратора снижается и скважинная жидкость под действием гидростатического давления заполняет полость перфоратора. При этом в перфоратор частично засасываются пробитые резиновые пробки и осколки дисков, которые скапливаются в полости наконечника и затем извлекаются вместе с перфоратором из скважины.

Перфораторы типа ПК 95Н являются перфораторами повышенной эффективности и отличаются тем, что они снабжены зарядами в металлических оболочках, в боковые окна корпуса закрыты ввинтными пробками и уплотнительными прокладками.

Могут быть применены заряды с беспестовыми облицовками, обеспечивающими улучшение гидродинамической связи пласта с низкими коллекторскими свойствами. Имеют хорошую проходимость, минимальную засоряемость скважины осколками зарядов и деталями перфоратора, малое фугасное воздействие на крепь скважины, возможность многократного использования корпуса перфоратора.

Заряды ПК-105-7 и ПК-105У отличаются облицовкой кумулятивной выемки и глубиной пробиваемого канала. ПК-105С-7 отличается от предыдущих конструкцией заряда и более высокой пробиваемостью. Полумодульный вариант зарядного комплекта существенно облегчает заряжение перфоратора в полевых условиях. Наличие в средствах инициирования предохранительной ступени (взрывной патрон ПВПД-Н) исключает срабатывание перфоратора при несанкционированной разгерметизации корпуса.

Недостатки: ограничения по проходному диаметру, малая мощность вскрываемого интервала за один спуск.