Перфорационные системы

Перфорационные системы

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       Пулевая перфорация

.2       Торпедная перфорация

.3       Кумулятивная перфорация

.3.1    Технические характеристики кумулятивных перфораторов

.3.2    Кумулятивный заряд

.4       Пескоструйная перфорация

Глава 2. Описание и работа перфорационной системы

.1       Техническое описание изделий

.2       Состав перфорационной системы

.3       Устройство перфорационной системы

.4       Работа кабельной ПС

.5       Работа трубной ПС

Глава 3.Контроль, техническое обслуживание и меры безопасности

.1       Эксплуатационные ограничения

.2       Входной контроль

.3       Техническое обслуживание

Глава 4. Подготовка и использование перфорационной системы

.1       Предварительные мероприятия

.2       Подготовка перфорационной системы к использованию

.3       Сборка перфоратора

.4       Заряжание и окончательная сборка перфоратора

Глава 5. Действия в нештатных ситуациях

.1       Возможные неисправности

.2       Действия при отказе перфорационной системы

.3       Меры безопасности

Глава 6. Маркировка и упаковка

.1       Маркировка

.2       Упаковка

.3       Транспортировка

.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.

.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.

.3.1    Технические характеристики кумулятивных перфораторов

Перфораторы кумулятивные корпусные однократного применения ПКТ73КЛ

Таблица 1. Технические характеристики перфоратора ПКТ73КЛ

Перфораторы кумулятивные корпусные однократного применения ПКТ89КЛ-М

Таблица 2. Технические характеристики перфоратора ПКТ89КЛ-М

Перфораторы кумулятивные корпусные однократного применения ПКТ102КЛ-М

Таблица 3. Технические характеристики перфоратора ПКТ102КЛ-М

Перфораторы кумулятивные корпусные однократного применения ПКТ105Н

Таблица 4. Технические характеристики перфоратора ПКТ105Н

Перфораторы кумулятивные корпусные однократного применения ПКТ114КЛ

Таблица 5. Технические характеристики перфоратора ПКТ114КЛ

Перфораторы кумулятивные корпусные многократного применения ПК 95.10 КЛ

пласт перфорация фильтрация флюид

Таблица 6. Технические характеристики перфоратора ПК 95.10 КЛ

Перфораторы кумулятивные корпусные многократного применения ПК 105.20 КЛ

Таблица 7. Технические характеристики перфоратора ПК 105.20 КЛ

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

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.

.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; ΔP - 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 λ 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/(πdв2); ρ - плотность песчано-жидкостной смеси.

Величина ΔP 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 ΔP 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 (σсж> 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

-        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

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

Таблица 11. Перечень применяемых детонирующих шнуров

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

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).

Внутри каркаса проходит сплошной отрезок детонирующего шнура. В каркасе рабочей секции отрезок ДШ проходит через фиксаторы, и удерживается на хвостовике каждого заряда.

Между собой секции соединяются переводниками. Снизу к сборке ПС, как правило, крепится наконечник; сверху к сборке кабельной ПС - переводник на кабельный наконечник, трубной ПС - переводник на взрывную головку. Перечисленные детали фиксируются на корпусе от угловых смещений с помощью двух винтов.

В ПС направлением снизу вверх считается направление от наконечника перфоратора к переводнику на кабельный наконечник кабельной ПС, либо от нижнего переводника к верхнему трубной ПС. В многосекционной ПС первой считается секция с установленным наконечником, спускаемая в скважину в первую очередь, а последней - секция с установленным переводником на взрывголовку или на кабельный наконечник.

На наружной поверхности переводников и наконечников могут крепиться пластиковые или металлические съемные центрирующие элементы. Также, как правило, в случае использования трубной ПС, центрирующие элементы выполнены заодно с переводниками и наконечниками.

Центрирующие элементы предназначены для позиционирования ПС в скважине с целью создания равномерных отверстий одинаковой геометрии. Условия применения центрирующих элементов определяются характеристиками скважины.

В месте соединения каждых двух секций ПС, расположена пара узлов передачи детонации (УПД) с бустерами (усилителями детонации).

Конструкция УПД обеспечивает надежную передачу детонации между секциями ПС.

В верхней секции (секции-пропуске) трубной ПС расположен один УПД с бустером, который располагается в осевом канале переводника на взрывголовку (к бустеру прикреплен отрезок ДШ верхней секции). Навстречу ему во взрывголовке может располагаться ударный инициатор либо другой бустер в зависимости от конструкции взрывной головки.

В нижней части наконечника кабельной ПС имеется сквозной канал, предназначенный для выпуска возможного избыточного давления, который герметизируется резьбовой заглушкой с двумя уплотнительными кольцами.

Аналогичным образом отверстие для выпуска избыточного давления (в зависимости от варианта исполнения деталей) может иметь переводник на взрывную головку трубной ПС и переводник на кабельный наконечник многосекционной кабельной ПС. При наличии отверстие герметизируется заглушкой с уплотнительным кольцом.

Верхняя часть головки кабельной ПС снабжена наружной резьбой, как правило, М48хЗ, обеспечивающей возможность стыковки с кабельной головкой КГ-60 (или аналогичной), и посадочным местом для установки электроввода. Электроввод предназначен для соединения электровзрывной цепи ПС с кабельным наконечником.

В многосекционной кабельной ПС взрывпатрон располагается в осевом канале переводника на кабельный наконечник.

Верхняя часть переводника на взрывную головку трубной ПС имеет резьбу, обеспечивающую надежное соединение ПС с взрывголовкой. Соединение герметизируется двумя уплотнительными кольцами.

2.4     Работа кабельной ПС

После спуска собранной кабельной ПС на необходимую глубину и привязки к требуемому интервалу перфорации по кабелю подается электрический импульс. От данного импульса срабатывает взрывпатрон и инициирует детонирующий шнур, от которого детонируют кумулятивные заряды снизу- вверх.

При установке взрывпатрона в переводнике на кабельный наконечник (кабельная многосекционная ПС) детонация передается на первый бустер верхней (последней) секции, который инициирует ДШ, от ДШ детонируют заряды по направлению сверху вниз.

От данного ДШ срабатывает бустер в нижней части секции. Данный бустер передает детонацию второму бустеру пары, расположенному в верхней части последующей секции. Далее по аналогично последовательности в трубной ПС.

Формирующаяся при срабатывании каждого заряда кумулятивная струя прожигает стенку корпуса перфоратора (в месте углубления), слой скважинной жидкости, обсадную колонну, цементный камень и образует в породе продуктивного пласта канал значительной глубины или/и большого диаметра (в зависимости от характеристик заряда).

После срабатывания перфорационная система извлекается из скважины и разбирается. Переводники, наконечник, а также электроввод и заглушка наконечника или переводника (при ее наличии) могут использоваться вновь для следующей сборки ПС и спуска в скважину. Остальные детали подлежат утилизации.

2.5     Работа трубной ПС

После спуска собранной ПС с присоединенной взрывной головкой на НКТ на необходимую глубину и привязки к требуемому интервалу перфорации приводят в действие взрывную головку в соответствии с ЭД на нее.

Приведение в действие взрывной головки производится, в зависимости от конструкции головки и условий проведения работ, путем сбрасывания штанги (ломика) или создания избыточного давления внутри НКТ наземным оборудованием.

От взрывной головки детонация передается бустеру переводника на взрывголовку по направлению сверху вниз. Бустер инициирует примыкающий к нему отрезок ДШ верхней секции-пропуска.

От ДШ секции-пропуска инициируется бустер, установленный в нижней части секции. Данный бустер передает детонацию второму бустеру пары, расположенному в верхней части последующей рабочей секции.

От бустера верхней части рабочей секции производится инициирование ДШ и зарядов по направлению сверху вниз, и т.д., пока не сработают весь детонирующий шнур и все заряды сборки.

Формирующаяся при срабатывании каждого заряда кумулятивная струя прожигает стенку корпуса перфоратора (в месте углубления), слой скважинной жидкости, обсадную колонну, цементный камень и образует в породе продуктивного пласта канал значительной глубины или большого диаметра (в зависимости от характеристик заряда).

После проведения подрыва и последующих работ перфорационная система путем подъема колонны НКТ извлекается из скважины и разбирается. Наконечник, переводники, корпусы секций-пропусков (при наличии последних) могут использоваться вновь для следующей сборки ПС и спуска в скважину. Остальные детали подлежат утилизации.

Глава 3. Контроль, техническое обслуживание и меры безопасности

3.1 Эксплуатационные ограничения

Условия применения перфорационной системы в скважине (температура, гидростатическое давление, время выдержки, проходной диаметр обсадной колонны и др.) должны строго соответствовать допустимым параметрам применения.

Условия применения ПС могут ограничиваться характеристиками ВМ из ее состава, уплотнительных колец; возможны также иные ограничения, которые отмечаются изготовителем в паспорте ПС. Условия применения ВМ приведены в эксплуатационной документации на соответствующие изделия.

3.2     Входной контроль

Комплекты ПС, ее механической части, отдельные составные части из партии, поступившей от предприятия-изготовителя, следует тщательно осмотреть, проверить сохранность и целостность упаковки, наличие эксплуатационной документации на ПС (Руководство по эксплуатации (Инструкция по эксплуатации), Паспорт), соответствие комплектности поставки и маркировки данным паспорта и сопроводительной документации, качество изготовления деталей и их консервацию.

Проверить состояние поверхностей деталей, сохранность и полноту резьб, качество обработки поверхностей посадочных мест и элементов уплотнения, наличие заходных фасок. Не допускаются трещины, сколы, заусенцы, другие дефекты и деформации, нарушающие прочность деталей, затрудняющие сборку или нарушающие герметичность соединений деталей.

Углубления на корпусе и отверстия в каркасе должны совпадать по фазировке и плотности в каждой укомплектованной секции.

Каркасы ПС должны выдерживать нагрузку на кручение, отверстия под фиксаторы зарядов должны иметь гладкие кромки. Поверхность каркаса должна быть без вмятин и изгибов, центраторы должны быть надежно приварены.

Рабочая поверхность резиновых уплотнительных деталей должна быть гладкой, а детали эластичными. Не допускаются трещины, надрывы, расслоения, порезы, вмятины, раковины, местные утонения.

Входной контроль взрывчатых материалов проводят согласно ЭД на соответствующие изделия. Любые ВМ не должны иметь нарушений, не допускаемых соответствующей документацией.

У зарядов должны отсутствовать: высыпание ВВ; перекосы облицовки, снижение прочности ее крепления; сколы, трещины, другие нарушения целостности облицовки; повреждения и деформации корпуса; другие дефекты, снижающие работоспособность заряда.

Детонирующий шнур не должен иметь повреждений оболочки, наслоений, бугров, утонений и пропусков сердцевины. У остальных ВМ не должно быть высыпания ВВ, других нарушений целостности, видимых повреждений и деформаций.

Взрывпатрон должен заранее пройти проверку на целостность и сопротивление электрической цепи в соответствии с ЭД и требованиями Единых правил безопасности при взрывных работах.

Детали и ВМ с указанными выше дефектами отбраковывают и к использованию не допускают.

В случае несоответствия комплектности, маркировки и упаковки установленным требованиям, отсутствия эксплуатационной документации или низкого качества деталей, ВМ потребитель вправе составить рекламационный акт и вернуть пред приятию-изготовителю полученную партию в установленном порядке.

При входном контроле, согласно соответствующей ЭД, должны проверяться все изделия не входящие в комплекты ПС, но предназначенные для работы с ней.

.3.      Техническое обслуживание

Наконечники, переводники перфорационных систем являются деталями многократного применения. Ресурс повторного использования данных деталей составляет не более 10 раз.

Деталями многократного применения также являются части электроввода, заглушки переводников и наконечников. Остальные детали перфорационной системы, участвующие в ее отстреле, являются деталями однократного применения.

Детали многократного применения, а также корпусы секций-пропусков после каждого отстрела и разборки ПС необходимо очистить, промыть внутреннюю и наружную поверхности, полностью очистить все резьбовые и посадочные поверхности и смазать их. Аналогичным образом следует периодически очищать подъемные переводники.

Также после использования деталей тщательно осмотреть их поверхности на целостность резьб, скручиваемость, состояние посадочных поверхностей, отсутствие трещин, других дефектов и деформаций, которые могли бы повлиять на работу ПС. Наличие хотя бы одного из данных нарушений свидетельствуют о выработке ресурса детали и делает невозможным ее дальнейшее применение в составе ПС.

Неиспользованные для проведения работ детали и ВМ, независимо от комплектности их поставки, в дальнейшем допускается применять в составе как кабельных, так и трубных ПС.

Обслуживание деталей многократного применения из состава кабельной и взрывной головок, дополнительных изделий производится согласно ЭД и с учетом п.

Глава 4. Подготовка и использование перфорационной системы

4.1 Предварительные мероприятия

Необходимо составить план проведения работ и четко представлять последовательность действий по подготовке, сборке и спуске ПС в скважину, помнить и соблюдать все меры безопасности. Следует получать на складе ВМ только то количество зарядов, бустеров и др. ВВ, которое необходимо для проведения работ. Вскрывать заводскую упаковку ВВ только непосредственно перед использованием их при сборке ПС.

Согласовать с заказчиком и начальником партии план проведения работ, выяснить характеристики скважины, глубина и протяженность интервалов перфорации, температура, давление и т.д. а также соответствие применяемой ПС данным условиям, температурно-временные характеристики ВВ, тип применяемых зарядов. Определить возможность/необходимость применения центрирующих элементов.

Проверить, что все скважинное оборудование, с которым предстоит работать полностью исправно. Не допускается проведение работ с использованием неисправного оборудования до устранения выявленных неисправностей. Убедиться, что пути подхода к устью скважины не загромождены и на них нет каких-либо препятствий способных создать аварийную ситуацию, привести к порче оборудования, травмам персонала и простою скважины.

Место сборки и проведения работ должно быть эффективно организовано и очищено от грязи. Все инструменты и оборудование должны находиться на своих местах.

Допускается использование только ручного инструмента, использованием электро- и пневмо- инструмента запрещено. Не допускается использование инструмента от которого возможно искрообразование, ударного инструмента (молотки, киянки и т.д.)

Проверить наличие следующих основных инструментов и приспособлений:

инструмент для соединения ДШ с взрывпатроном/бустером; инструмент для установки заряда в фиксатор: о инструмент режущий, для ДШ; о контейнер безопасности, для взрывпатрона; изоляционная лента; другой необходимый инструмент. Провести инструктаж по проведению работ и мер безопасности на месторождении и убедится, что весь персонал задействованный в работах ясно представляет порядок действий. Собрать подписи о проведенном инструктаже в журнале техники безопасности.

4.2 Подготовка перфорационной системы к использованию

Сборку, снаряжение и разборку кабельной ПС, и секций трубной ПС следует производить в стационарной (постоянной или временной) передвижной зарядной мастерской, либо в специально приспособленном помещении или непосредственно на скважине в специальном подготовленном месте.

Работы по сборке, снаряжению, разборке ПС производить на верстаке или козлах, обитых линолеумом или резиной. Корпус в процессе сборки и каркас в процессе снаряжения должны располагаться на поддерживающих коликах, расстояние между которыми должно быть не более 3 м.

В соответствии с заданием на перфорацию, характеристикой скважины, протяженностью и местоположением вскрываемых интервалов выбирают необходимый вариант сборки кабельной или трубной ПС (длина и количество рабочих секций, секций-пропусков).

Для кабельной ПС подготовить сплошной отрезок монтажного провода. Длина провода определяется как условная длина корпуса, плюс 1,25м. При использовании взрывного патрона ЭД-ПН подготовить также отрезок длиной 300 мм тонкого монтажного провода, предусмотренного ЭД на данный взрывпатрон.

Для трубной ПС подготовить ударную головку согласно соответствующей ЭД.

Перед эксплуатацией проверить состояние ВМ на пригодность их к эксплуатации в соответствии с ЭД на соответствующие изделия.

Перед началом сборки из торцов корпусов необходимо выкрутить протекторы, со всех деталей удалить консервационную смазку. Тщательно очистить резьбовые и посадочные поверхности корпусов, переводников, наконечников, заглушек, корпуса электроввода.

С целью обеспечения надежного электрического контакта взрывпатрона с «массой» кабельной ПС, зачистить поверхности корпуса и центратора в местах контакта друг с другом, каркаса - в месте контакта с проводом взрывпатрона.

Установить уплотнительные кольца в канавки всех используемых деталей ПС в местах, где предусмотрена их установка. Уплотнительные кольца должны выниматься из упаковки производителя только непосредственно перед использованием.

Установить все необходимые уплотнительные кольца из комплекта ударной головки на все ее детали и на ударный инициатор согласно ЭД на взрывную головку и инициатор.

В канавки корпуса электроввода (для кабельной ПС) установить два уплотнительных кольца из комплекта электроввода.

Смазать все кольца, посадочные поверхности и резьбы техническим вазелином, смазкой LUBRIPLATE, ЦИАТИМ-221, солидолом или аналогичной.

Использование перфорационной системы

При применении кабельной ПС произвести заземление геофизического оборудования (подъемника и каротажной станции) на одну шину заземления (контур заземления скважины).

В скважинах с температурой и давлением в интервале перфорации, близких к максимально допустимым, перед спуском ПС должны быть проведены замеры этих параметров.

Выполнить контрольное шаблонирование ствола скважины путем спуска на кабеле шаблона, диаметр, масса которого должны соответствовать габаритно-массовым характеристикам применяемой ПС. Колонна НКТ при применении трубной ПС также должна быть прошаблонирована.

Произвести сборку и снаряжение перфорационной системы.

Произвести заряжание и окончательную сборку ПС с соблюдением мер безопасности. Затем произвести спуск системы в скважину.

Спуск и подъем ПС на кабеле в скважине производить со скоростью не более 7000 м/ч. На опасных участках (в переходах, около забоя) скорость должна быть снижена до величины не более 1000 м/ч. Скорость подъема отказавшей кабельной ПС должна быть не более 3500 м/ч.

Электрическую цепь взрывной магистрали проверить после спуска кабельной ПС в скважину на глубину не менее 70 м и повторно после установки на интервал перфорации. Для этой цели использовать приборы, допущенные к применению Ростехнадзором.

Отстрел кабельной ПС производится путем подачи импульса тока во взрывную цепь с помощью специального взрывного прибора в соответствии с ЭД на взрывпатрон и на прибор.

Начало подъема ПС на кабеле в интервале перфорации следует производить со скоростью не более 800 м/ч. Убедившись в свободном прохождении ПС, увеличить скорость в допустимых пределах. При подъеме до глубины не менее 100 м от устья скважины скорость подъема должна быть снижена до минимально возможной.

Спуск и подъем кабельной ПС в скважине проводить при разомкнутых концах электровзрывной магистрали (каротажного кабеля). После производства выстрела кабель должен быть немедленно отсоединен от источника тока.

Спуск и подъем трубной ПС в скважине осуществлять по технологии спуска насосно-компрессорных труб со скоростью не более 0,2 м/с без вращения НКТ. Первые две - три трубы НКТ в начале спуска и последние в конце подъема перемещать с минимальной скоростью. Подъем отказавшей трубной ПС следует проводить осторожно, особенно при подходе к устью скважины.

При работах с трубной ПС в скважинах с высокой температурой следует контролировать время спуска и пребывания в скважине до отстрела, а также время подъема отказавшей или неотстрелянной системы во избежание превышения допустимого времени выдержки.

При подъеме неотстрелянной или отказавшей ПС, нагретой до температуры близкой к максимальной, необходимо остудить перфоратор до температуры 20 °С не вынимая из скважины. Затем приступать к разборке.

Отстрел трубной ПС производится в соответствии с ЭД на взрывную головку после оборудования скважины фонтанной арматурой и опрессовки (при условии, что максимальные значения параметров, не превысят допускаемых значений). Приведение головки в действие производится наиболее оптимальным способом для условий проведения работ. После отстрела, до подъема трубной ПС могут быть проведены испытание или опробование пласта, другие необходимые работы.

Скорость спуска, подъема, глубина нахождения перфорационной системы, натяжение кабеля должны постоянно контролироваться соответствующими приборами.

Факт срабатывания ПС фиксируется по звуку хлопка, выбросу скважинной жидкости, рывку кабеля или вибрации колонны НКТ, толчку нагнетательной или выкидной линии, резкому изменению показаний манометра в нагнетательной линии, либо по показаниям вспомогательного оборудования.

После подъема отстрелянной кабельной ПС следует в первую очередь осторожно выкрутить заглушку наконечника (или заглушку переводника, в зависимости от варианта заряжания и исполнения), далее отсоединить ПС от кабеля путем снятия кабельной головки, уплотнения и контакта электроввода; затем приступить к осмотру и разборке.

После подъема трубной ПС до уровня верхнего переводника и фиксации ее на устье следует сначала осторожно выкрутить заглушку переводника (при отсутствии заглушки медленно и осторожно открутить взрывную головку), далее отсоединить взрывную головку; затем приступить к дальнейшему посекционному подъему, осмотру и разборке.

После извлечения из скважины путем визуального осмотра корпусов оценить результат отстрела перфорационной системы. В качественно сработавшей ПС на стенке корпуса должны быть сквозные отверстия, расположенные внутри каждого углубления (рецесса); наконечник, переводники должны сохранить форму и целостность.

При необходимости разборки ПС ее производят в последовательности, обратной сборке.

Для сборки и разборки резьбовых соединений деталей ПС с корпусом следует пользоваться монтажкой или специальными приспособлениями из комплекта инструмента и принадлежностей.

Для подъема секций ПС над устьем и их опускания в скважину применяется подъемный переводник с внутренней или наружной резьбой соответствующей резьбе переводника или корпуса перфоратора. Другой стороной переводник соединяется с трубой или муфтой НКТ. Подъемный переводник может иметь рукоятку, предназначенную для подвешивания на крюк подъемного механизма.

Для операций с верхней секцией трубной ПС применяется подъемный переводник с внутренней резьбой, соответствующей резьбе взрывной головки, который навинчивается на верхний переводник.

В многосекционной кабельной ПС для подъема секций над устьем и опускания в скважину могут применяться соединительные скобы или карабины.

Для фиксации секций ПС на устье необходимо пользоваться клиньями буровой. В качестве дублирующих (страховочных) приспособлений предусмотрены опорные устройства, которые фиксируются вокруг ПС и надежно удерживают сборку над устьем. Грузоподъемность опорных устройств должна превышать максимальный вес сборки не менее чем в три раза. Эксплуатация, контроль и обслуживание опорных устройств согласно ЭД на данные изделия.

Данные изделия в комплект поставки не входят и приобретаются потребителем отдельно.

4.3     Сборка перфоратора

Снаряженный каркас осторожно вдвинуть внутрь горизонтально уложенного корпуса в направлении от верха корпуса (верх помечен маркировкой по пп.

Поместить каркас таким образом, чтобы выступ центратора совпал с пазом и вошел до упора в предназначенное для него посадочное место за резьбой верхнего торца корпуса (рисунок 4-2).

Выполняя эти действия следить за отсутствием пережатия провода между корпусом и каркасом.

Временно вкрутить эксплуатационную заглушку (740) в нижний торец корпуса.Среднюю часть выступающего со стороны верхнего края сборки провода к ЦЖК свернуть в спираль диаметром 15-20 мм (4-5 витков), верхнюю оставить прямой.

Корпус электроввода (565) (с одетыми и смазанными уплотнительными кольцами (661)) вставить в переводник на кабельный наконечник (26Х) усилием руки до упора.

Смазать уплотнительные кольца (610), посадочную поверхность и резьбу переводника (26Х). Вкрутить переводник в корпус до упора, продев через него провод, немного отвернуть и зафиксировать его двумя винтами (860).

Необходимо следить за положением провода, чтобы исключить возможность его повреждения.

Зачистить от изоляции верхний конец провода к ЦЖК, продеть через отверстие в выходящем из втулки (564) конце стержня электроввода (563), тщательно закрепить скруткой и изолировать место соединения липкой лентой (рисунок 4-3). Вставить стержень и втулку в посадочное место корпуса электроввода (565) усилием руки до упора.

Рис. 15. Сборка верхней части перфоратора

Накрутить эксплуатационный колпак (710) на переводник (26Х)

Доставить перфоратор к устью скважины.

Дальнейшие работы проводить на мостках, у устья скважины. Переводник на кабельный наконечник должен быть направлен к устью скважины.

.4       Заряжание и окончательная сборка перфоратора

ВНИМАНИЕ! Предварительно следует убедиться, что каротажный подъемник заземлен на контур заземления скважины, ЦЖК и броня кабеля замкнуты накоротко и с кабеля снят остаточный емкостной заряд после проверки сопротивления изоляции кабеля.

Перед присоединением ЦЖК к контакту электроввода необходимо убедиться в отсутствии разности потенциалов между:

=> обсадной колонной и столом ротора, другими ближайшими к устью металлическими предметами;

=> броней кабеля и обсадной колонной;

=> ЦЖК и броней кабеля.

Измерения выполнять прибором, допущенным к применению Ростехнадзором, в течение не менее одной минуты; прибор не должен иметь источника питания.

Продеть центральную жилу кабеля (ЦЖК) через сквозной канал резинового колпачка (561) электроввода. Изоляция ЦЖК должна находиться внутри канала колпачка по всей его длине.

Зачищенную от изоляции часть ЦЖК вставить ее в наклонный канал контакта (562) и обернуть вокруг канавки (рисунок 4-4, а).

Открутить эксплуатационный колпак (710) и вставить в верхний осевой канал стержня (563) контакт электроввода (562), слегка разогнув лапки.

Колпачок до упора одеть на корпус электроввода и тщательно загерметизировать место выхода ЦЖК липкой лентой (рисунок 4-4, б).

Рисунок 16. Соединение ЦЖК и электроввода

Собрать кабельный наконечник согласно ЭД или чертежу (схеме) данного изделия, заделав в нем броню кабеля. Прикрутить кабельный наконечник к переводнику и застопорить соединение.

Открутить эксплуатационную заглушку (740). Распрямить, подогнать длину (отрезать излишки) и зачистить нижние концы проводов от изоляции.

Вынуть взрывпатрон (510) из заводской упаковки и поместить его в контейнер безопасности (930), надежно зафиксировать крышку контейнера винтами (рисунок 4-5). При использовании взрывного патрона ЭД-ПН смонтировать на нем отрезок тонкого провода (п. 3.2.4) в соответствии с ЭД на данный взрывпатрон.

Рисунок 17. Соединение проводов взрывпатрона и перфоратора

ВНИМАНИЕ! Непосредственно перед присоединением взрывпатрона необходимо убедиться в отсутствии разности потенциалов между:

о обсадной колонной и столом ротора, другими ближайшими к устью металлическими предметами;

о «массой» перфорационной системы и обсадной колонной; «массой» ПС и проводом к ЦЖК

Измерения выполнять прибором, допущенным к применению Ростехнадзором, в течение не менее одной минуты; прибор не должен иметь источника питания.

По очереди соединить провода взрывпатрона с проводами перфоратора при помощи контактов (580) или скруткой, при этом тщательно изолировать место соединения липкой тряпичной лентой, обеспечив надежный контакт.

Распрямить нижний конец ДШ (520), подрезать его до необходимой для свободного обжатия взрывпатрона длины и для получения обновленного, ровного среза (рисунок 4-5).

Достать взрывпатрон из контейнера безопасности и надеть гильзу взрывпатрона на ДШ до упора, обеспечивая параллельность и плотное прилегание торцов ДШ и шашки ВВ патрона. Надежно зафиксировать ДШ во взрывпатроне согласно ЭД на него (рисунок 4-6).

Взрывпатрон не должен выступать более чем на 130 мм.

Рисунок 18. Заряжание перфоратора, а) - с использованием взрывпатрона ЭД-ПН; б) - с использованием детонатора DYNAWELL.

Смазать уплотнительные кольца (610), посадочную поверхность и резьбу наконечника (36Х). Вкрутить наконечник в корпус до упора, немного отвернуть и зафиксировать переводник двумя винтами (860). Смазать уплотнительные кольца, посадочную поверхность и резьбу заглушки (370). Вкрутить заглушку в наконечник до упора (рисунок 19).

Глава 5. Действия в нештатных ситуациях

5.1 Возможные неисправности

При выполнении требований и рекомендаций настоящей ИЭ, а также при тщательном входном контроле составных частей ПС и других используемых изделий, при правильной сборке, снаряжении и заряжании работы по перфорации осуществляются безотказно и безаварийно.

В случае появления нештатных ситуаций при эксплуатации ПС (прихват, остановки выше намеченного интервала, отстрел вне интервала перфорации и др.) работы необходимо немедленно приостановить до выяснения причин.

5.2 Действия при отказе перфорационной системы

Во всех случаях, когда не было установлено срабатывание кабельной ПС после подачи электрического импульса или срабатывание трубной ПС после попытки приведения в действие взрывной головки, подъем перфорационной системы необходимо производить как отказавшей.

Перед началом подъема кабельной ПС замкнуть ЦЖК и броню кабеля (клеммы «ЦЖК» и «ОК» на коллекторе) не менее, чем на 1 мин, затем разомкнуть и начать подъем.

При подъеме трубной ПС извлечь из колонны НКТ инициирующую штангу (ломик), если взрывголовка приводилась в действие с помощью таких деталей, при подходе не менее чем за 70 м к устью скважины.

Произвести подъем ПС. Во время подъема отказавшей трубной ПС исключить попадание в колонну НКТ посторонних предметов.

В случае невозможности подъема ПС, произвести ликвидацию отказа согласно Инструкции по ликвидации отказов при прострелочных и взрывных работах в скважинах, утвержденной ОАО «ВНИПИвзрывгеофизика» и согласованной с Ростехнадзором.

Произвести осмотр перфорационной системы. Если не выполняется хотя бы одно условие качественного срабатывания по п. 3.3.17, ПС считается отказавшей.

При разряжании отказавшей или неотстрелянной кабельной ПС сначала следует осторожно открутить заглушку наконечника, дождаться выхода избыточного давления (если оно есть). Затем выкрутить наконечник и извлечь взрывпатрон (если он сохранен), при этом сначала отсоединить взрывпатрон от ДШ и поместить его в контейнер безопасности, а затем отсоединить его от электрической цепи, по очереди перерезав провода. Провода взрывпатрона скрутить вместе (замкнуть накоротко). Только после этого приступить к выявлению причин отказа и устранению неисправностей.

В случае затруднений при снятии наконечника или отсоединения взрывпатрона от электрической цепи отказавшей ПС произвести уничтожение неразобранной перфорационной системы согласно п. 9.3.2.

Из переводника на взрывголовку отказавшей или неотстрелянной трубной ПС необходимо в первую очередь осторожно выкрутить заглушку, дождаться выхода избыточного давления (если оно есть), затем снять взрывную головку и извлечь ударный инициатор.

В случае невозможности отсоединения взрывголовки следует разгерметизировать ПС путем осторожного раскручивания ближайшего резьбового соединения.

При использовании переводников на взрывголовку с отсутствующими заглушкой и отверстием для выхода избыточного давления разборку начинать с осторожного откручивания взрывголовки.

Дальнейшую разборку отказавшей ПС проводить в последовательности, обратной сборке. Если демонтаж каких-либо узлов затруднен, произвести уничтожение ВМ в составе ПС .

Если имеется верхняя секция (или группа секций) с неотстыкованной взрывной головкой, уничтожить ее.

Снятые сохранившиеся ВМ контролируются аналогично на возможность повторного использования. Непригодные для эксплуатации ВМ уничтожаются.

Если предполагается повторный спуск ПС в скважину, следует после разборки ПС удалить из полости всю влагу (при ее наличии), либо заменить намокшие компоненты на сухие; заменить все вышедшие из строя детали и ВМ на новые. Повторно использовать корпус ПС допускается, если он полностью сохранил целостность (герметичность) и форму (т. е. не имеет пробитых отверстий, разрывов, трещин, раздутий, смятий) и не имеет нарушений.

У отказавшей ПС с несохраненным взрывпатроном или ударным инициатором необходимо провести также очистку, промывку и контроль деталей многократного применения по и таким же образом подготовить корпусы; при наличии нарушений детали заменить.

5.3     Меры безопасности

-        Все работы, связанные с эксплуатацией перфорационных систем, должны выполняться с соблюдением требований Единых правил безопасности при взрывных работах, Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности.

-        Не допускается проводить работы во время грозы и других условий, которые могут стать причиной несанкционированного срабатывания ПС.

-        ЗАПРЕЩАЕТСЯ находиться сбоку от заряженной перфорационной системы и в процессе установки, снятия взрывпатрона или взрывной головки с ударным инициатором.

-        При работах с ВМ, а также с кабельной и взрывной головками, дополнительными изделиями следует соблюдать требования эксплуатационной документации на соответствующие изделия.

-        Категорически ЗАПРЕЩАЮТСЯ разборка зарядов, взрывпатронов, бустеров, ударных инициаторов, снятие оболочки с детонирующего шнура.

-        При обращении с любыми ВМ нельзя допускать падений изделий, ударов по ним, а также любых действий, приводящих к нарушению их целостности. Ящики с ВМ нельзя кантовать, толкать, волочить, бросать.

-        Особо осторожное обращение должно быть с взрывпатронами и ударными инициаторами, в состав которых входит чувствительное инициирующее ВВ.

-        ЗАПРЕЩАЕТСЯ транспортирование и хранение заряженных перфорационных систем.

-        Снаряжение ПС, заряжание, а также разряжание ПС производить в соответствии с настоящей ИЭ и ЭД на применяемые кумулятивные заряды, ДШ, бустеры, взрывпатрон, взрывную головку, ударный инициатор.

-        Для снаряжения каждой секции использовать сплошные отрезки детонирующего шнура. Сращивание ДШ не допускается.

-        Для резки ДШ, обжима гильзы взрывпатрона или бустера использовать приспособления, предусмотренные ЭД или иные разрешенные для применения с ВМ; приспособления должны обеспечивать надлежащее качество производимых операций.

-        Рекомендуется готовить все необходимые отрезки ДШ до начала сборки ПС. Отрезание излишков ДШ в снаряженной секции допускается производить только при наличии крайней необходимости (например, если неизвестна длина ДШ для данной секции) и при условии, что это разрешается ЭД на данную марку шнура.

-        Снаряженную ПС и снаряженные секции следует переносить осторожно, не допуская падений, ударов и волочения. Правила транспортирования и хранения снаряженных ПС .

-        Заряжание и окончательную сборку кабельной ПС разрешается производить только на месте проведения прострелочно-взрывных работ у устья скважины, на мостках непосредственно перед спуском перфорационной системы. Разборка и извлечение взрывпатрона из кабельной ПС должны производиться там же непосредственно после подъема ПС.

-        Установку взрывпатрона и его извлечение из перфорационной системы производит взрывник под наблюдением руководителя взрывных работ. Остальной персонал должен быть удален на безопасное расстояние. Ключ от взрывного прибора (устройство, с которого подается импульс на взрывпатрон) обязательно должен находиться у руководителя взрывных работ (вне каротажного подъемника) до окончания заряжения и спуска ПС в скважину на глубину не менее 70 м.При заряжании кабельной ПС в первую очередь производится присоединение взрывпатрона к электрической цепи перфорационной системы с помещением взрывпатрона в контейнер безопасности, в последнюю очередь - соединение взрывпатрона с ДШ.

-        Заряжание и окончательная сборка трубной ПС производятся после опускания в скважину собранной перфорационной системы до уровня верхнего переводника и фиксации ее на устье, причем над последней (верхней) рабочей секцией, в целях безопасности, должна обязательно устанавливаться секция-пропуск длиной не менее 1,5 метра. Снятие взрывной головки с трубной ПС должны производиться после подъема ПС до уровня верхнего переводника и фиксации. Разъединение секций при невозможности снятия головки производится с особой осторожностью после подъема и фиксации на уровне соответствующего переводника.

-        Установку ударного инициатора во взрывной головке, дальнейшую сборку и присоединение взрывной головки к ПС, снятие взрывной головки и извлечение ударного инициатора производит взрывник под наблюдением руководителя взрывных работ. Остальной персонал должен быть удален на безопасное расстояние.

-        Сборку взрывной головки, в т. ч. установку ударного инициатора, присоединение взрывной головки к ПС, а также снятие и разборку головки, снятие ударного инициатора производить строго в соответствии с ЭД на взрывную головку и ударный инициатор. Не допускается заряжание взрывголовки, соединенной с ПС.

-        В случае отказа трубной ПС с механической взрывголовкой, следует в первую очередь извлечь ломик (ударную штангу), а затем приступать к подъему сборки.

-        Разборку отказавшей ПС, следует производить с особой осторожностью. Другие работы во время этих операций производить не разрешается. Разборку ПС (отказавшей или нет) всегда следует начинать с осторожного выкручивания заглушки (переводника или наконечника), предполагая наличие давления внутри ПС. При этом необходимо находиться с противоположной стороны от канала выхода газов в переводнике. При отсутствии заглушки следует медленно откручивать переводник или наконечник, предполагая наличие давления внутри ПС.

-        Повторное применение ВМ должно производиться в соответствии с настоящей ИЭ и ЭД на данные ВМ. Повторное применение отказавших взрывпатронов не допускается.

-        Поскольку ВМ находятся в герметичном корпусе, а после отстрела ПС продукты взрыва ВВ вымываются скважинной жидкостью, дополнительных средств защиты работающих с ПС не требуется.

-        Не допускается разлив смазки предназначенной для сборки ПС, также консервационных покрытий деталей и узлов и других действий, которые могут стать причиной загрязнения окружающей среды. Все упаковочные материалы и отходы должны утилизироваться в установленном порядке.

Глава 6. Маркировка и упаковка

6.1 Маркировка

На каждой крупной детали ПС (корпус, каркас, наконечник, переводник) выполнена индивидуальная маркировка, содержащая:

инициалы изготовителя; номер детали и буквенные символы редактирования; серийный номер

Индивидуальная маркировка корпуса всегда располагается в его верхней части и может дополняться маркировкой с помощью краски.

Транспортная маркировка упаковок с деталями ПС соответствует

ГОСТ 14192-96 с учетом требований действующих правил перевозки грузов, других нормативных документов и условий поставки.

Потребительская маркировка нанесена изготовителем на свободной от транспортной маркировки стенке ящика или паллеты с деталями ПС.

Маркировка ВМ для ПС, транспортной тары для них описана в эксплуатационной документации на данные изделия.

6.2 Упаковка

Взрывчатые материалы упакованы в индивидуальные упаковки отдельно от деталей ПС. Упаковка ВМ описана в эксплуатационной документации на соответствующие изделия.

Детали ПС упакованы в установленном изготовителем порядке в деревянные, либо картонные ящики.

Корпусы, внутри которых размещены каркасы, упакованы в стальные паллеты (рамки). В торцы корпусов вкручены протекторы, предназначенные для предотвращения перемещения каркаса внутри корпуса и защиты обработанных поверхностей от механических повреждений, коррозии.

Мелкие детали уложены в ящиках в запечатанные пакеты или свертки из бумаги или пленки. К каждому пакету (свертку) прикреплен ярлычок с указанием наименования и количества уложенных деталей.

Все поверхности стальных деталей, не имеющие защитного покрытия, за исключением внутренней необработанной поверхности корпусов, подвергнуты консервации. Резьбы и посадочные поверхности крупных деталей защищены протекторами или плотной бумагой.

Детали в таре уложены плотно, пустые пространства в ящиках заполнены с целью предохранения деталей от повреждений.

В каждый ящик с механической частью вложен упаковочный лист. При комплектной поставке изготовителем устанавливается нумерация мест в зависимости от схемы упаковки, на детали комплекта или поставляемой партии составлена упаковочная ведомость.

Документация на ПС (настоящая ИЭ, Паспорт, упаковочная ведомость и т.д.), как правило, упакована в первый ящик с деталями комплекта, имеющего наименьший порядковый номер.

Места с указанной документацией отмечены в маркировке .

Документация может также передаваться совместно с сопроводительными документами на поставку ПС.

6.3 Транспортирование

Детали ПС (все детали, кроме ВМ) в упаковке предприятия-изготовителя могут транспортироваться всеми видами транспорта согласно действующим правилам перевозки грузов для соответствующего вида транспорта.

Условия транспортирования механических частей ПС:

-        в части воздействия климатических факторов - 4 (Ж2) по ГОСТ 15150-69;

-        в части воздействия механических факторов - средние (С) по ГОСТ 3170-78, допускаются жесткие (Ж) условия.

Транспортирование ВМ осуществляется согласно ЭД на соответствующие изделия с соблюдением Единых правил безопасности при взрывных работах и правил перевозки опасных грузов для соответствующего вида транспорта.

Снаряженная ПС и снаряженные секции ПС являются опасным грузом подкласса 1.1, группы совместимости D; номер по списку ООН - 0124; транспортное наименование груза - Снаряды перфораторные для нефтескважин, без капсюля-детонатора.

Допускается транспортирование снаряженных кабельных (без взрывпатрона) и трубных (без взрывной головки) ПС и отдельных снаряженных секций к месту проведения работ специализированным автотранспортом (типа лаборатории перфораторной станции) с соблюдением Единых правил безопасности при взрывных работах и действующих правил перевозки опасных грузов.

Ящики или устройства для перевозки должны быть оборудованы ячейками для каждой ПС или каждой секции, имеющими мягкие прокладки и зажимные приспособления.

При транспортировании снаряженных секций ПС в торцы должны быть вкручены металлические эксплуатационные заглушки или колпаки.

Транспортирование заряженных ПС с установленными взрывной головкой с ударным инициатором (трубная ПС), взрывпатроном (кабельная ПС)- ЗАПРЕЩЕНО!

6.4 Хранение

Детали механических частей перфорационных систем должны храниться в упаковке предприятия-изготовителя в сухих и чистых складских помещениях в условиях, исключающих порчу изделий. Резиновые детали следует хранить при температуре от 10 до 25 °С на расстоянии не менее 1 м от отопительных приборов, вне доступа солнечных лучей.

Условия хранения деталей перфорационной системы в части воздействия климатических факторов - 2 (С) по ГОСТ 15150-69.

Срок хранения деталей ПС и их отдельных деталей - 5 лет с даты изготовления, по истечении которого необходимо провести контроль внешнего вида, переконсервацию деталей и замену резиновых деталей нановые. Переконсервации подвергаются все поверхности стальных деталей с отсутствующим или поврежденным защитным покрытием, кроме необработанной механически внутренней поверхности корпусов, по варианту защиты ВЗ-4 по ГОСТ 9.014-78 смазкой типа пушечной или АМС-3, или аналогичной.

Общий срок хранения при соблюдении требуемых условий хранения, своевременной переконсервации и замене резиновых деталей не регламентируется.

Детали многократного применения, а также корпусы секций-пропусков во время перерывов в эксплуатации хранят в сухом закрытом помещении. При этом они должны быть хорошо промыты и насухо протерты, резьба и уплотнительные поверхности смазаны. При длительных перерывах в эксплуатации следует произвести консервацию деталей.

Взрывчатые материалы хранятся на складах ВМ, отдельно от деталей ПС в соответствии с Едиными правилами безопасности при взрывных работах и требованиями эксплуатационной документации на соответствующие изделия.

Снаряженные перфорационные системы (без взрывного патрона или без взрывной головки) и снаряженные секции ПС допускается кратковременно хранить в специальных кладовых, за непробиваемой преградой. На торцы должны быть вкручены металлические эксплуатационные заглушки или колпаки.

Гарантийный срок хранения деталей ПС любого варианта изготовления - пять лет со дня даты изготовления.

Сроки хранения ВМ устанавливаются соответствующей эксплуатационной документации на данные изделия.

Хранение заряженных ПС с установленными взрывной головкой с ударным инициатором (трубная ПС), взрывпатроном (кабельная ПС) - ЗАПРЕЩЕНО!

Литература

1.                            Кудинов В. И. “Основы нефтегазопромыслового дела”

2.       Работа бурильной колонны в скважине/ Султанов Б. З., Ишемгужин Е. И., Шаммасов Н. Х., Сорокин В. Н. - М.: Недра,1973. - 216 с.

.        Технология строительства скважин с боковыми стволами/ Р.М. Гилязов, Г.С.Рамазанов, Р.А.Янтурин. - Уфа: Монография, 2002.-290 с.: ил.

.        Технология и технические средства улучшения гидродинамической связи скважины с пластом/ Шамов Н. А., Лягов А.В., Зинатуллина Э.Я. и др. - Нефтегазовое дело: Научно-технический журнал №4, 2006. - с. 317-327.

.        Громберг Г.В., Хин В.Ю., Лынник Н.В. Рекомендации по определению стоимости объектов промышленной собственности. Издание 2-е. - М.: Российское агентство по патентам и товарным знакам, 1998. - 23с.

.        Оценка стоимости объектов промышленной и другой интеллектуальной собственности, расчет размера уставного капитала, образуемого объектами нематериальных активов. Методические рекомендации. - М.: АО “ВНИИЭТЕС”, 1993. - 39с.

.        Амиров А.Д. и др. Капитальный ремонт нефтяных и газовых скважин. - М.: Недра, 1975. - с.91-93

.        Паспорт перфорационной системы HSDR-89. Инструкция по эксплуатации. Документ №1004529330M-AD

9.       <http://www.nkmz.ru/>

.        <http://www.nglib.ru/>

.        <http://www.i-mash.ru/>