Кумулятивные перфораторы в строительстве.
В таком материале как кумулятивный перфоратор Мы узнаем что такое кумулятивный перфоратор, где применяется и для чего. Вообщем все известные факты про кумулятивные перфораторы.
Впервые кумулятивные перфораторы были разработаны для военных, в целях экономии времени на различные работы и для обеспечения инженерных частей мобильным источником энергии в труднодоступных районах. На сегодняшний день на рынке представлено множество гражданских моделей кумулятивных перфораторов, отличающихся мобильностью, универсальностью и невысокой ценой. (Как выбрать перфоратор см.тут). Принцип действия кумулятивного перфоратора основан на образовании концентрированной струи раскаленных газов при детонации небольшого (40-80 гр.) заряда флегматизированного ТЭНа или гексогена. Такая струя имеет скорость 10-15 км в секунду и способна выполнить работу доступную лишь для тяжелого оборудования за значительный промежуток времени, но если сравнить с классической методикой взрывных работ, кумулятивный перфоратор дает направленное разрушение при высоком КПД использования энергии ВВ. Что резко повышает безопасность взрывных работ и снижает расход ВВ в несколько раз по сравнению с классической методикой работ.
На чем основан принцип действия кумулятивного перфоратора
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Дата введения 2014-06-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Закрытым акционерным обществом «Научно-техническая фирма «Перфорационные Технологии» (ЗАО «НТФ ПерфоТех»)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 105 «Взрывчатые материалы и изделия на их основе»
5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Апрель 2019 г.
1 Область применения
Скважины обсажены колонной труб и заполнены водой, нефтью или другой промывочной жидкостью. Перфораторы спускают в скважины на кабеле грузонесущем геофизическом бронированном.
Для герметизации кумулятивных зарядов (КЗ) в корпусах перфораторов должны быть предусмотрены одноразовые резьбовые заглушки или разрушаемые алюминиевые диски.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 12.2.061 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности к рабочим местам
ГОСТ 8731 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические требования
ГОСТ 8732 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Сортамент
ГОСТ 10877 Масло консервационное К-17. Технические условия
ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды
ГОСТ 18680-73 Детали пломбирования. Общие технические условия
ГОСТ 19433-88 Грузы опасные. Классификация и маркировка
ГОСТ 23170-78 Упаковка для изделий машиностроения. Общие требования
ГОСТ Р 52108 Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Основные положения
ГОСТ Р 55590 Работы в скважинах прострелочно-взрывные. Термины и определения
ГОСТ Р 55591 Средства ликвидации аварий в скважинах. Термины и определения
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 55590 и ГОСТ Р 55591.
4 Сокращения
5 Технические требования
5.1 Основные показатели и характеристики
5.1.1 Основные параметры перфораторов должны соответствовать указанным в таблице 1
На чем основан принцип действия кумулятивного перфоратора
Основное назначение – перфорирование колонны, создание каналов в цементном камне и горной породе.
Кумулятивные корпусные перфораторы
Прочный герметизируемый корпус защищает размещенные в его полости кумулятивные заряды и средства детонирования от непосредственного контакта со скважинной жидкостью и действия гидростатического давления. Кумулятивные перфораторы спускают в скважину на кабеле. Корпусные перфораторы присоединяют к кабелю с помощью кабельного наконечника КГ 60-3, поставляемого независимо от перфораторов. Для присоединения к кабельному наконечнику верхняя часть головки перфораторов снабжена резьбой, а с целью обеспечения электровзрывной цепи – герметичным электровводом. В электровводе имеется изолированный центральный контакт, в канал которого перед свинчиванием перфоратора с кабельным наконечником вставляют контакт последнего, соединенный с токопроводящей жилой кабеля.
Инициирование группы кумулятивных зарядов, размещенных в корпусе перфоратора, осуществляют детонирующим шнуром, который срабатывает от взрывного патрона предохранительного действия ПВПД. Поскольку отказ взрывного патрона ПВПД обусловлен заполнением жидкостью воздушного промежутка в детонационной цепи, его располагают в нижней части перфоратора под кумулятивными зарядами, что исключает срабатывание ДШ и кумулятивных зарядов также в случае частичного заполнения корпуса жидкостью. Детонирующий шнур проходит через отверстия или пазы в хвостовой части кумулятивных зарядов, располагаясь внутри корпуса по спирали.
Корпусные перфораторы многократного использования ПК-105-7, ПК-105У, ПК-105С-7
Предназначены для вскрытия продуктивных пластов в обсаженных эксплуатационных и разведочных скважинах, используются заряды ЗПК – 105С – 7, ЗПК – 105 – 7, ЗПК – 105 – У, ЗПК – 105 DN
Такие перфораторы имеют прочный толстостенный корпус из высоколегированной стали, неразрушаемый и малодеформируемый при взрыве кумулятивных зарядов. Для прохода кумулятивных струй стенки корпуса перфоратора снабжены расположенными по спирали ступенчатыми окнами, которые загерметизированы дюралюминиевыми дисками и резиновыми пробками. Резьбы на концах корпуса, предназначенные для свинчивания с наконечником и головкой, позволяют непосредственно соединять между собой два или три корпуса и, следовательно, спускать за один рейс в скважину удвоенное или утроенное число зарядов. В расточке нижней части корпуса установлен и с помощью пружинного кольца зафиксирован пластмассовый диск (крестовина) с взрывным патроном ПВПД, один из проводников которого прикручен к пружинному кольцу (рис.2).
Рис. 2. Кумулятивные корпусные перфораторы многократного использования.
Перфораторы типа ПК 95Н являются перфораторами повышенной эффективности и отличаются тем, что они снабжены зарядами в металлических оболочках, а боковые окна корпуса закрыты ввинтными пробками и уплотнительными прокладками.
Могут быть применены заряды с беспестовыми порошковыми облицовками, обеспечивающими улучшение гидродинамической связи пласта со скважиной и позволяющими эффективно вскрывать пласты с низкими коллекторскими свойствами. Имеют хорошую проходимость, минимальную засоряемость скважины осколками зарядов и деталями перфоратора, малое фугасное воздействие на крепь скважины, возможность многократного использования корпуса перфоратора.
Недостатки: ограничения по проходному диаметру, малая мощность вскрываемого интервала за один спуск.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Кумулятивный перфоратор
Кумулятивные перфораторы в зависимости от их устройства и технологии работ спускают в скважину на электрическом кабеле или на трубах. [16]
Кумулятивные перфораторы ( табл. 10) разделяются по способу герметизации кумулятивной полости зарядов на два основных вида: корпусные и бескорпусные. [17]
Кумулятивные перфораторы применяются корпусные и бескорпусные. Корпусные перфораторы имеют герметически закрытый корпус, в котором помещаются группы зарядов. Такие перфораторы, так же как пулевые и снарядные, могут быть использованы многократно. [18]
Кумулятивные перфораторы должны свободно проходить в скважинах во время спуска и подъема в утяжеленных и вязких растворах и не засорять сколько-нибудь существенно скважину. Необходимо, чтобы оставшиеся после выстрела перфоратора осколки не мешали последующим работам по испытанию, эксплуатации и. Для достижения высокой производительности работ конструкция кумулятивного перфоратора должна обеспечить вскрытие всей мощности продуктивного пласта при требуемой плотности перфорации за минимальное число спусков, а лучше всего за один спуск. При этом нельзя допускать, чтобы воздействие на обсадную колонну и цементное кольцо превышало значения, допустимые в конкретных условиях. [19]
Кумулятивные перфораторы ( табл. 2) разделяют по способу герметизации кумулятивной полости зарядов на два основных вида: корпусные и бескорпусные. [20]
Кумулятивный перфоратор собирается в гирлянду общей длиной до 10 м с числом зарядов до ста и более. [21]
Кумулятивные перфораторы должны свободно проходить в скважинах во время спуска и подъема в утяжеленных и вязких растворах и не должны засорять сколько-нибудь существенно скважину. Необходимо, чтобы оставшиеся после выстрела перфоратора осколки не мешали последующим работам по испытанию, эксплуатации и ремонту скважины. [24]
Кумулятивный перфоратор ПК-65 пробивает отверстия в обсадной колонне и цементном кольце и действием кумулятивной струи образует канал в пласте. Корпус перфоратора ( рис. 107) представляет собой стальной толстостенный герметически закрытый цилиндр 5 с высверленными гнездами для прохождения кумулятивных струй. Перфоратор спускают в скважину на одножильном бронированном кабеле. [27]
Кумулятивные бескорпусные перфораторы
Перфораторы с извлекаемым каркасом типа ПКС.
Ленточный кумулятивный перфоратор ПКС105.
1- кабельный наконечник; 2- головка перфоратора; 3- стальная лента; 4- кумулятивный заряд; 5- детонирующий шнур; 6- электропровод; 7- взрывной патрон; 8- груз.
Кумулятивные ленточные перфораторы с зарядами в стеклянных или ситалловых оболочках типа ПКС (рис.5.7.4.) имеют каркас в виде сборной гирлянды стальных лент с верхней головкой под кабельный наконечник и нижним чугунным грузом. Ленты снабжены гнездами с выштампованными Г-образными крючками для крепления кумулятивных зарядов и отверстиями для пропуска электропровода. Ленты ПКС снабжены отверстиями для проведения детонирующего шнура ДШУ-33М или ДШТВ-150-800.
При отстреле перфоратора типа ПКС оболочки зарядов разрушаются на мелкие частицы, не засоряя скважину, ленты деформируются, не разрушаясь, и их извлекают из скважины. По раздутию гнезд, в которых находились заряды, судят об их срабатывании.
При сборе перфоратора типа ПКС отдельные ленты соединяют в гирлянды необходимой длины, в гнезда лент устанавливают заряды и оснащают гирлянду сплошным отрезком детонирующего шнура.
Бескорпусные перфораторы с извлекаемым каркасом
Недостатки – меньшая пробивная способность по сравнению с корпусными перфораторами, повышенное фугасное воздействие на обсадную колонну и цементный камень.
Вопрос
Автомобили, используемые для транспортирования взрывчатых материалов, должны отвечать требованиям Правил перевозки опасных грузов автомобильным транспортом.
Детонаторы должны перевозиться в транспортных средствах, футерованных внутри деревом и закрытых сплошной крышкой из несгораемых материалов. Ящики, а также сумки и кассеты с этими средствами инициирования должны быть переложены мягким материалом и размешены по высоте в один ряд. Прочие взрывчатые материалы разрешается перевозить в обычных транспортных средствах, загружая их до бортов;
перевозка взрывчатых веществ контактными электровозами может проводиться в вагонетках, закрытых сплошной крышкой из несгораемых материалов. Гранулированные взрывчатые вещества допускается укрывать несгораемой тканью;
транспортные средства с взрывчатыми материалами спереди и сзади должны иметь специальные опознавательные знаки, со значением которых необходимо ознакомить всех работающих;
Водители транспортных средств и все лица, связанные с перевозкой (доставкой) взрывчатых материалов, должны быть проинструктированы о требованиях безопасности;
транспортирование взрывчатых материалов в специально оборудованных вагонетках, контейнерах, других емкостях, запертых на замок и опломбированных на складе взрывчатых материалов, допускается без сопровождающих лиц.
Взрывчатые материалы различных групп совместимости должны храниться и перевозиться раздельно. Допускается совместное хранение:
а) дымных и бездымных порохов в соответствии с требованиями к наиболее чувствительным из них.
б) огнеупорного шнура, средств зажигания его и порохов, сигнальных и пороховых патронов и сигнальных ракет.
Перевозки взрывчатых материалов автомобильным, железнодорожным, морским, речным и воздушным видами транспорта осуществляются в соответствии с правилами перевозок на указанных видах транспорта, утвержденными в установленном порядке.
Организация обязана обеспечить контроль за количеством всех поступивших мест со взрывчатыми материалами при их приемке на погрузочно-разгрузочной площадке.
Погрузочно-разгрузочная площадка должна отвечать следующим
а)ограждаться колючей проволокой на расстоянии не менее 15 м от места погрузки (выгрузки) транспортных средств. Высота ограды должна составлять не менее 2 м;
б)освещаться в темное время суток стационарным электрическим освещением или рудничными аккумуляторными светильниками. Рубильники в нормальном исполнении разрешается располагать на расстоянии не ближе 50 м от места погрузки (выгрузки) взрывчатых материалов;
в)обеспечиваться необходимыми противопожарными средствами; иметь телефонную связь с организацией, железнодорожной станцией, органом внутренних дел и пожарной охраной. Телефон должен устанавливаться в караульном помещении, расположенном не далее 50 м от места погрузки (выгрузки) взрывчатых материалов.
Доставка, взрывчатых материалов от склада на места работ на земной поверхности (в пределах земельного отвода) должна проводиться по установленным руководителем организации (руководителем взрывных работ) маршрутам. Она может осуществляться проинструктированными рабочими под наблюдением взрывников или сопровождающих лиц.
-загрузки транспортного средства не более 2/3 его грузоподъемности;
-размещения средств инициирования в передней части транспортного средства в специальных плотно закрывающихся ящиках с внутренними мягкими прокладками со всех сторон;
-разделения упаковок с взрывчатыми веществами и ящиков со средствами инициирования способами, исключающими передачу детонации от последних;
-размещения порохов и перфораторных зарядов в заводской упаковке или в специальных ящиках и не ближе 0,5 м от других взрывчатых материалов;
-закрепления ящиков и другой тары с взрывчатыми материалами, исключающего удары и трение их друг о друга.
Совместная доставка взрывчатых материалов, на специализированных автомобилях разрешается при их загрузке до полной грузоподъемности.
Транспортировка ВМ и ПВА к местам проведения работ осуществляется в специально оборудованной лаборатории перфораторной станции (ЛПС), которая должна отвечать требованиям «Правил безопасности при перевозке взрывчатых материалов автомобильным транспортом». Так как на ЛПС осуществляется совместное транспортирование ВМ, средств инициирования (СИ) и ПВА, соблюдаются следующие условия:
а) загрузка ЛПС не более 2/3 грузоподъемности;
б) размещение СИ в передней части ЛПС в специальных плотно закрывающихся ящиках с внутренними мягкими прокладками со всех сторон;
в) разделение упаковок с взрывчатыми веществами (ВВ) и ящиков с СИ способами, исключающими соприкосновение между ними;
г) размещение порохов и перфораторных зарядов в заводской упаковке или в специальных ящиках не ближе 0,5 м от других ВМ;
д) закрепление ящиков и другой тары с ВМ, исключающее удары и трение их друг о друга.
Ящики с ВМ и кузов ЛПС должны быть закрыты на замок, ключи от которых находится у взрывника.
Водитель, перевозящий ВМ, кроме документов, перечисленных в Правилах дорожного движения, обязан иметь при себе следующие документы:
а) справку-допуск, выданную УВД;
б) свидетельство о допуске транспортного средства к перевозке ВМ;
в) маршрут перевозки;
г) свидетельство о допуске водителя к перевозке ВМ;
д) соответствующую аварийную карточку и информационную таблицу.
В путевом листе, выданном водителю, должен указываться маршрут перевозки и условный номер ВМ по списку ООН.
В верхнем левом углу путевого листа красным цветом выполняется отметка «Опасный груз». Лицом, ответственным за выпуск спец. техники в рейс, должно быть проверено ее техническое состояние в присутствии водителя и в путевом листе сделана подтвержденная подписью отметка: «Автомобиль проверен, исправен и пригоден для перевозки ВМ».
При перевозке ВМ водителю запрещается отклоняться от установленных маршрутов и мест стоянок. При хорошей видимости и нормальном состоянии дороги, скорость не должна превышать 60 км/час.
Автомобили для перевозки взрывчатых материалов (ЛПС) должны удовлетворять следующим требованиям:
— выпускная труба глушителя выносится на правую сторону перед радиатором вне зон кузова и топливной коммуникации, оборудуется серийным искрогасителем,
— топливный бак должен быть удален от аккумуляторной батареи или отделен от нее непроницаемой перегородкой, а также удален от двигателя, электрических проводов и выпускной трубы и расположен таким образом, чтобы в случае утечки из него горючего оно выливалось непосредственно на землю, не попадая на перевозимый груз. Бак, кроме того, должен иметь защиту (кожух) со стороны днища и боков. Топливо не должно подаваться в двигатель самотеком.
— электрооборудование автомобиля не должно превышать 24в,
— электросеть должна предохраняться от повышенных нагрузок при помощи плавких предохранителей заводского изготовления или автоматических выключателей,
— если аккумуляторы находятся не под капотом двигателя, то они должны находиться в вентилируемом отсеке из металла или другого материала эквивалентной прочности с изолирующими внутренними стенками.
— автомобиль должен иметь приспособление для отключения аккумулятора от электрической цепи с помощью двухполюсного выключателя, который должен быть расположен как можно ближе к аккумулятору. Привод управления выключателем, прямого или дистанционного, должен находиться как в кабине водителя, так и снаружи транспортного средства. Выключатель должен быть таким, чтобы его контакты могли размыкаться при работающем двигателе, не вызывая при этом опасных перегрузок электрической цепи,
— запрещается пользоваться лампами, имеющими цоколи с резьбой. Внутри кузовов транспортных средств не должно быть наружных электропроводок, а электролампы освещения, находящиеся внутри кузова, должны иметь прочную оградительную сетку или решетку,
— кабина снабжается зеркалами заднего вида с обеих сторон,
— дверь фургона располагается с правой стороны. Допускается расположение двери в задней стенке фургона оборудованной сигнализацией, выведенной в кабину водителя и срабатывающей при открытии дверей.
— окна защищаются внутренними металлическими решетками.
Транспортные средства комплектуются: проблесковым маячком оранжевого цвета, противооткатными упорами, тремя огнетушителями вместимостью не менее 5 литров каждый, набором инструментов для аварийного ремонта, двумя знаками «Опасность» (Danger), медицинской аптечкой, заземлением в виде металлической цепи и стояночным заземлением для зашиты от статического электричества.
При управлении транспортным средством с опасным грузом водителю ЗАПРЕЩАЕТСЯ:
— резко трогать транспортное средство с места;
— двигаться с выключенным сцеплением или двигателем;
— курить в транспортном средстве во время движения (курить разрешается во время остановок не ближе 100 м. от места стоянки транспорта);
— оставлять транспортное средство без надзора.
При перевозке ВМ ЗАПРЕЩАЕТСЯ: останавливаться под линиями электропередач, устраивать стоянки в населенных пунктах и гаражах.
ЗАПРЕЩАЕТСЯ перевозить на автомобилях вместе с ВМ какой-либо груз, за исключением взрывных машинок, приборов, материалов и легкого инструмента, необходимых при взрывании, уложенных в ящик, прочно укрепленных способами, исключающими удары по ВМ.
Билет 15
Вопрос
Взрывные пакера
-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.
-воспламенение заряда осуществляют с помощью электровоспламенителя ЭВПТ.
