Одна из главных задач строительства нефтяных и газовых скважин – обеспечить качественную изоляцию затрубья и межтрубья. При цементировании затрубья в одну ступень возникают проблемы с подъёмом цемента до устья, а также с исключением образования протяжённых каверн. Возникновение каверн, как правило. связано с наличием заколонных перетоков в период ожидания затвердевания цемента ОЗЦ. Большой разброс во времени загустевания цемента приводит к снижению противодавления на пласт и развитию заколонных перетоков. Таким образом к моменту затвердевания цемента в нём уже существуют каналы, по которым пласты могут сообщаться между собой. Часто это осложняет эксплуатацию скважины или делает её невозможной.

5.2.1 Повышение качества изоляции в затрубье.

Для исключения кавернообразования в затрубье эффективной технологией является установка заколонного взрывного пакера. Заколонный взрывной пакер представляет собой 2 соосно расположенные трубы из титана (немагнитного материала). Торцы труб герметично изолируются и представляют собой муфту и штуцер для соединения с обсадными трубами. Межтрубье содержит пороховой движитель, который по команде будет приведён в действие и пороховые газы высокого давления деформируют резиновую манжету необратимо прижав её к стенке скважины. Воспламенение порохового заряда осуществляется индуктором через трансформаторную связь. Технология работ состоит из нескольких операций.

После подготовки пакера к работе геофизический отряд доставляет его на скважину к моменту спуска обсадной колонны. В соответствии с заранее принятым решением о месте его установки (в зоне плотных пород и номинального диаметра ствола) пакер свинчивается с обсадными трубами в колонну и спускается в скважину. Перед началом цементирования на цементировочную головку устанавливается лубрикатор. Лубрикатор устанавливают на устье скважины при цементировании во избежание невозможности разрядки скважины из - за размыва обратного клапана.

После завершения закачки цемента в затрубье и посадки верхней пробки на стоп – кольцо через лубрикатор в скважину спускают индуктор с модулями термометра и ГК или НГК(в карбонатных разрезах) . При достижении в скважине геофизическими приборами места установки пакера включается индуктор и за стенкой внутренней трубы происходит запуск движителя, необратимо сжимающего резиновую манжету. .После срабатывания пакера проводится термометрия и РК.для подтверждения фактического положения пакера в геологическом разрезе..

Рис.5.9.Заколонный пакер

1– резиновая манжета

Для создания изоляционных экранов путём закачки тампонажных материалов в пласт под давлением до 30 МПа создан и применяется пакер взрывной цементировочный ПВЦ с наружным диаметром 110,118,135мм(ПВЦ110, ПВЦ118, ПВЦ135) Используется соответственно в обсадных колоннах диаметром 117,7-124;125,2- 133; 144- 152 мм при максимальном гидростатическом давлении147 МПа и температуре 150 0 С. При замене клапанного устройства может применяться в качестве шлипсового пакера. Отличительной особенностью пакера является его работа без опоры на забой.

Пакер ПВЦ. 1– шлипсы

2 – резиновая манжета

Первая стадия состоит в постановке пакера спускаемого на геофизическом кабеле. После спуска и установки пакера в заданном месте электрическим импульсом поджигается пороховой заряд массой 120 г давлением газов гильза камеры смещается относительно копуса. осаживая плашки и прижимая манжету к стенке обсадной трубы. Скорость движения поршня регулируется гидравлическим тормозом, заполненным жидким маслом. После посадки пакерующей части разрывается шпилька. соединяющая камеру с пакерующей чстью. Камера освобождается и может использоваться повторно многократно. На этом первая стадия работы завершается.

Для закачки цемента пакер соединяют со спускаемыми в скважину НКТ свободной посадкой специальной муфты на конец штока пакера. При опрессовке пакера в скважине поданный с поверхности с жидкостью опрессовочный шарик закрывает отверстие в клапанном устройстве, позволяя проверить герметичность соединения. Повышая давление до 7МПа шарик продавливается и выходит через окно под пакер, открывая путь тампонажному раствору. По окончании продавливания цемента срабатывает клапан и перекрывает обратный ток тампонажного раствора.

Рис.5.11. Установка взрывного пакера ВП в обсадной колонне.

а – до установки; б –после установки в обсадной колонне. КН- кабельный наконечник; 1 головка, 2- утяжелитель,3- электропровод, 4-переходник, 5-фиксирующие шарики, 6-головка пакера, 7 пробка,8 – электрозапал,

9 –корпус пакера,10 – пороховой заряд, 11- обсадная колонна

Широкое применение на промылах РФ и ближнего зарубежья получил взрывной пакер ВП. Прочное сцепление пакера с поверхностью обсадной колонны достигается за счёт больших пластических деформаций алюминиевого корпуса под действием пороховых газов высокого давления, образующихся при сгорании дымного ружейного пороха ДРП. На рисунке 5.11 показан разрез пакера ВП до спуска его в колонну а) и после установки и разъединения пакера с утяжелителем. Разъединение присходит за счёт перемещения вверх до упора пробки. благодаря чему стальные шарики 5. соединяющие пакер и утяжелитель, получают возможность выйти из зацепления и груз снимается с пакера. Для повышения надёжности разобщения пластов сверху на ВП выливают порцию цементного раствора.

Е

Рис.5.12 Пакер ВПШ

сли расстояние между объектами составляет единицы метров, то для надёжного разобщения необходимо применять пакер типа ВПШ. Он состоит из пакерующей части и камеры, заряжаемой порохом и извлекаемой после установки пакера на дневную поверхность. Спускается на каротажном кабеле.После спуска в заданный интервал через геофизический кабель подаётся электрический импульс для воспламенения порохового заряда. Давлением газов поршень камеры передвигается относительно корпуса., впрессовывая в стенку колонны плашки и сжимая манжету. На конечном этапе рвётся шпилька, соединяющая камеру с пакерующей частью, и открывается канал для выхода газов в скважину.Камера используется многократно.Все взрывные пакеры могут быть разбурены, так как при их изготовлении применяются алюминиевые сплавы и чугун.

	Наружный диаметр, мм	Внутренний диаметр обсадной (насосно-компрессорной) трубы, где применяется изделие, мм, минимальный/максимальный	Максимальные условия применены		Масса порохового заряда, кг, минимальная/максимальная	Примечание
			Температура, о С	Давление, МПа
ВП88, ВП92, ВП102, ВП110, ВП118, ВП135						Внутренний диаметр об­садных труб для одного типоразмера меняется в пределах 2-8 мм
ВПШ82, ВПШ102
Пвц118, Пвц135						Максимально допустимое давление цементирования 30 МПа

Таблица +5.5. Технические характеристики взрывных пакеров.

Указанный в таблице пакер ПВР, разработан для установки цементных мостов через НКТ с использованием специальных желонок.

Лукьянов В.Г., Комащенко В.И., Шмурыгин В.А. Взрывные работы (Документ)

Реферат - Кумулятивные торпеды осевого действия (Реферат)

Сухаревский М. Взрывчатые вещества и взрывные работы. Том 1 (Документ)

Сухаревский М. Взрывчатые вещества и взрывные работы, Том 2 (Документ)

Попов Д.В. Электронный учебник по имитационному моделированию экономических процессов (Документ)

Кутузов Б.Н. Взрывные работы (Документ)

Матвейчук В.В., Чурсалов В.П. Взрывные работы (Документ)

(Документ)

Матвейчук В.В., Чурсалов В.П. Взрывные работы. Учебное пособие (Документ)

Попов А.Н. Управление асинхронным электроприводом при стабилизации ЭДС двигателя (Документ)

Кутузов Б.Н. Методы ведения взрывных работ. Часть 2. Взрывные работы в горном деле и промышленности (Документ)

n1.doc

6.1. Взрывной пакер типа ВП

Взрывной пакер типа ВП (рис.6.1, табл. 6.1) состоит из корпуса, пробки с уплотнительными резиновыми кольцами, электроввода, накидной гайки и переходника, который соединен с корпусом с помощью двух стальных шариков. В корпусе пакера, изготовленного из алюминиевого сплава, размещен заряд пороха.

Электровоспламенитель типа ТЭЗ-ЗП или ЭВПТ. присоединен к внутренней части электроввода и к корпусу. Взрывные пакеры спускаются в скважину на заданную глубину на одножильном кабеле, к которому подключается кабельная головка и груз. В качестве груза используют корпус перфоратора ПК. По кабелю подают импульс электрического тока, от которого срабатывает электровоспламенитель и поджигает заряд пороха. Корпус взрывного пакера расширяется под действием давления пороховых газов до прочного сцепления со стенками обсадной трубы.

Рис. 6.1 Взрывной пакер типа ВП.

1 кабель; 2 -кабельная головка; 3 — груз (корпус и го ловка перфоратора типа ПК); 4 — электропро- вод; 5 — переходник; 6 — электроввод; 7 — шарик; 8 — проб- ка; 9 - контакт с корпусом; 10 — эпектроеоспламени тель; 11 — корпус пакера; 12 — заряд пороха
Взрывные пакеры снабжены узлом автоматического отцепления кабеля с кабельной головкой, грузом и переходником, которые извлекают на поверхность и используют многократно. Под давлением пороховых газов происходит перемещение пробки до упора в торец накидной гайки, обеспечивающее разъединение корпуса и переходника. Оставшиеся в скважине узлы и детали взрывных пакеров в случае необходимости ликвидируют разбуриванием.

Массу порохового заряда для каждого пакера выбирают по специальным графикам в зависимости от внутреннего диаметра обсадной трубы и гидростатического давления в интервале установки.

При сборке пакера типа ВП проверяют:

Наличие электрической цепи между наружной и внутренней частями электроввода в пробке и отсутствие ее между электровводом и корпусом пробки;

Прочность посадки внутренней части электроввода в корпусе пробки;

Работоспособность узла соединения взрывного пакера с переходником с помощью шариков

Таблица 6.1

Технические характеристики взрывных пакеров типа ВП

Показатель	ВП88	ВП92	ВП102	ВП110		ВП118		ВП135
Наружный диаметр, мм	88	92	102	110		118		135
Внутренний диаметр обсадной трубы, мм: минимальный Максимальный
Максимально допустимые:
давление, МПа	60
перепад давления, МПа	15
температура, °С	120
110	120	150	180	200		270
Масса порохового заряда, кг: Минимальная
максимальная	0,31	0,36	0,50	0,65	0,83		1,03
Толщина стенки корпуса, мм	17	18	21	22	23		27
Длина пакера, мм:
без переходника и груза	475	490	535	57Ю	605		605
с переходником и грузом	1485	1500	1545	1540	1575		1575
Масса без переходника и груза, кг:	5,15	6,30	7,90	9,64	11,62		15,68
с переходником и грузом	36,65	40,95	42,25	54,19	56,17		60,23

Взрывной пакер типа ВП соединяется с цементной желонкой, что позволяет за один спуск в скважину создать разобщение в виде металлической пробки с цементным мостом. Для принудительного вытеснения цементного раствора желонка снабжена поршнем, который расположен в ее верхней части над цементным раствором и соединен тросом с взрывным пакером. При подъеме желонки цементный раствор вытесняется поршнем. Это особенно нужно для скважин, заполненных промывочной жидкостью повышенной плотности.

Взрывные пакеры, к умулятивные торпеды, детонирующие шнуры

Взрывные пакеры

Взрывные пакеры устанавливают в скважинах, закрепленных обсадными трубами, для разобщения пластов в разведочной скважине при их поочередном испытании снизу вверх (ВП), изоляции интервала или части его в эксплуатационной и нагнетательной скважинах, создания искусственного забоя в скважине.

Особенности:

Взрывные пакеры имеют корпус, изготовленный из алюминиевого сплава, который на заданной глубине скважины при срабатывании деформируется под действием давления пороховых газов до прочного сцепления со стенками обсадной трубы. Взрывные пакеры снабжены узлом автоматического отцепления от геофизического кабеля с кабельной головкой, грузом и переходником, которые извлекаются из скважины и используются многократно. Оставшиеся в скважине детали взрывных пакеров в случае необходимости ликвидируют разбуриванием. В качестве заряда используют дымный порох, массу которого для каждого типа размера пакера рассчитывают по специальным графикам в зависимости от внутреннего диаметра, толщины стенки обсадной трубы и гидростатического давления в интервале установки. Воспламенение заряда осуществляют с помощью электровоспламенителя ЭВПТ.

Технические характеристики взрывных пакеров

Показатели	ВП-110	ВП-118	ВП-135
Наружный диаметр, мм
Минимальный внутренний диаметр обсадной колонны, мм
Максимальный внутренний диаметр обсадной колонны, мм
Максимальное давление, МПа
Максимальная температура, гр. С
Минимальная масса одного заряда, кг
Максимальная масса одного заряда, кг
Тип перфоратора используемого в качестве груза	ПК-105	ПК-105	ПК-105

Кумулятивные торпеды

Кумулятивные торпеды осевого действия типа ТКО предназначены для разрушения долот, муфт, трубных переходников и других частей бурового снаряда, оставшихся на забое или в стволе скважины, мешающих нормальному процессу бурения. Торпеды можно использовать при дроблении валунов и твердых пород, затрудняющих бурение скважин, в случаях ликвидации прихватов долот и ряда других «нестандартных» аварий, например для разрушения отказавших клапанов в трубах.

Кумулятивные торпеды осевого действия

Торпеды типов ТКО и ТКОТ (рис.5) состоят из герметичного корпуса и заряда взрывчатого вещества со специальной кумулятивной выемкой, облицованной металлической воронкой. Завод-изготовитель поставляет торпеды снаряженными без средств инициирования в комплекте с деталями, обеспечивающими спуск торпед в скважину на геофизическом кабеле. Окончательное заряжание торпед – установку средства инициирования – производят непосредственно перед спуском в скважину.

Рис. 5. Кумулятивная торпеда осевого действия. Торпеда спускается на геофизическом кабеле, в качестве взрывателя используется электродетонатор, к которому подводится электропровод.

Кумулятивные заряды торпед отличаются от кумулятивных зарядов перфораторов меньшим (30-35° ) углом раствора конуса металлической воронки, значительными размерами и более высоким бризантным (дробящим) эффектом. Инициирование заряда ВВ осуществляют взрывным патроном типа ПГ или электровзрывателем В-473А (максимально допустимые давление 100 МПа, температура 150° С).

При взрыве заряда торпеды формируется кумулятивная струя, которая образует в разрушаемом металле конусообразный канал. Его глубина достигает 1,4-3 диаметраd з заряда ВВ (калибра), входной диаметр – (0,3-0,6)d з. Образование канала значительно усиливает разрушающее действие взрыва – металл разбивается на куски. Степень его разрушения зависит от соотношения диаметров торпеды и скважины, массы металла, конструкции торпеды, прочностных свойств породы в месте торпедирования, взаимного расположения торпеды и металла, величины гидростатического давления.

Сборку торпед типа ТКО производят непосредственно перед спуском в скважину. К кабелю присоединяют груз с переходником. В гнездо торпеды ввинчивают электровзрыватель В-473 А или боевик со взрывным патроном типа ПГ. Торпеду соединяют с переходником. Токопроводящую жилу кабеля через окно в переходнике выводят наружу и соединяют с проводником от взрывателя. Провод после соединения укладывают во внутреннюю полость переходника и подвязывают к его стенкам для предохранения от обрыва при спуске торпеды в скважину.

Для инициализации зарядов ПВА применяются детонирующие шнуры ДШ и взрывные приборы. Рассмотрим их подробнее.

Детонирующий шнур

Шнур предназначен для возбуждении детонации в кумулятивных зарядах бескорпусных перфораторах и шнуровых торпедах, работающих в скважинах при непосредственном контакте со скважинной средой. Используются шнуры марок ДШТ, ДШТ-200, ДШТВ-150/800. Сердцевина шнура состоит из бризантного взрывчатого вещества – ТЭНа.

Шнуры должны применяться в соответствии с требованиями ГОСТ 6196-78 при определенной для каждого типа шнура температуре.

Шнур подрывается электродетонатором или капсюлем-детонатором. К одному электродетонатору или капсюлю-детонатору можно присоединять до шести концов детонирующего шнура. При большем числе концов шнуры следует привязать к шашке взрывчатого вещества, шашку подорвать электродетонатором или капсюлем-детонатором.

При раскладке шнура не допускаются перегибы, острые углы и пересечения. Соединение двух отрезков шнура производить морским узлом в накладку на участке длиной не менее 1 м.

Присоединение отрезков детонирующего шнура к магистрали производить так, чтобы направление детонации по присоединенному отрезку совпадало с направлением детонации по магистрали.

Детонирующие шнуры, служащие ответвлениями, следует прокладывать от мест соединения к зарядам так, чтобы они не соприкасались и не пересекались один с другим, не образовывали петель, были туго натянуты.

Шнур на отрезки необходимой длины режут чистым острым ножом на деревянной подложке без гвоздей и посторонних предметов.

Монтаж взрывной цепи должен производиться в соответствии с требованиями «Единых правил безопасности при взрывных работах».

От каждой партии, поступившей на склад потребителя, отбирается два ящика, из которых шнур подвергается наружному осмотру. Ящики должны быть опломбированы, должны иметь четкую маркировку и не должны иметь повреждений. При осмотре шнура устанавливается отсутствие пропуска сердцевины.

Допускаются незначительные дефекты внешнего вида, а именно незначительные вмятины, шероховатости и отслоение до трех нитей оплетки на длине до 50 мм.

Технические характеристики ДШТВ-150/800:

- линейная плотность сердцевины шнура составляет 35 г/м

Основное назначение взрывных пакеров – разобщение пластов в обсаженных скважинах. В разведочных скважинах – с целью изоляции испытанного горизонта от расположенного выше, подлежащего испытанию; в эксплуатационных – с целью изоляции подошвенного водоносного горизонта или отработанного объекта при переходе к другим пластам; в нагнетательных скважинах – для изоляции пласта при необходимости закачки жидкости в другие пласты. Взрывные пакеры используют также для нагнетания цементного раствора при ремонтных работах, создания искусственного забоя в скважинах и других целей.

При выборе заряда пользуются номограммами, учитывающими внутр. диаметр обсадной колонны и гидростатич. давление.

Устройство и действие взрывных пакеров.

Действие взрывных пакеров основано на использовании энергии пороховых газов для пластического деформирования и расширения корпуса или отдельных частей пакера до плотного сцепления с внутренней поверхностью обсадной колонны и образования герметичного разобщающего моста. Пакер спускается в скважину на геофизическом кабеле, Кабельный наконечник, груз и переходник после срабатывания пакера извлекают из скважины для повторного использования.

Наружный диаметр пакера рассчитывают в зависимости от внутреннего диаметра обсадной трубы и допустимого относительного удлинения материала пакера, а внутренний диаметр его – из условия прочности на сжатие в расклиненном состоянии (когда стенки утонились) под действием максимального внешнего давления, равного сумме гидростатического давления и давления опрессовки разобщающего моста.

Pазличают B. п.:

кольцевые , корпус к-рых запрессовывается в обсадную колонну;; зонтиковые, раскрывающиеся после спуска в скважину и герметизируемые цементом из желонки. Kольцевые B. п. применяют для изоляции промежуточного обводнённого пласта, сохраняя в эксплуатации ниж. горизонт.

Пакер ВП представляет собой толстостенный корпус с глухим дном и суженной горловиной, перекрытой герметизирующей подвижной пробкой и переходником. В корпусе размещен пороховой заряд с электровоспламенителем. имеет полый корпус из алюминиевого сплава, который необратимо деформируется под давлением пороховых газов до прочного сцепления с внутренними стенками обсадной колонны, создавая надежное разобщение;

Шлипсовый пакер ВПШ - сцепление c колонной осуществляется c помощью шлипсов.состоит из пакерующей и извлекаемой частей, соединенных шпилькой. Пакерующая часть имеет шток и насажанные на него резиновую менжету, конусы, чугунные плашки и стопорные элементы. Извлекаемая часть включает корпус с пороховой каморой, содержащей заряд с пиропатроном, и подвижную гильзу, уравновешенную по отношению к гидростатическому давлению с обоих торцов. Шлипсовые B. п. используют для работ на больших глубинах в условиях повышенных давления (до 150 МПa) и температуры (до 200° C).

Цементировочный пакер ПВЦ - наличие в штоке сквозного осевого канала с шаровым клапаном и горловины для посадки на пакер насосно-компрессорной трубы с целью нагнетания цементного раствора при ремонтных работах.

Ответственность за нарушение правил безопасности при перевозке взрывчатых материалов автомобильным транспортом

10.1. Обязанности и ответственность должностных лиц и персонала в части соблюдения Правил безопасности при перевозке ВМ автомобильным транспортом должны определяться в Положении о руководстве взрывными работами на предприятии, в должностных инструкциях инженерно - технических работников и инструкциях по охране труда рабочих. Все указанные лица несут в установленном законодательством порядке ответственность за нарушение настоящих Правил и разработанных в соответствии с ними документов.

10.2. Выдача должностными лицами указаний или распоряжений, вынуждающих подчиненных нарушать требования настоящих Правил, самовольное возобновление перевозки ВМ, запрещенной контролирующими органами, а также непринятие мер по устранению нарушений, которые допускаются в их присутствии, являются грубейшим нарушением установленного порядка транспортирования ВМ.