Олданылатын техникалар

Ұ ң ғ ыманы перфорациялаудың тө рт ә дісі бар: пулевая (оқ пен тесу), торпедалы, кумулятивті, қ ұ мағ ынды.

Перфорациялаудың алғ ашқ ы ү ш ә дісі ө ндірісте геофизикалық қ ондырғ ылардың кө мегімен жү ргізіледі. Сол себептен перфорациялаудың осы тү рлерінің техникалық жә не технологиялық бө лшектері ө ндірістік геофизика курсында оқ ытылады. Қ ұ м ағ ынды перфорациялау мұ най кә сіпшілігінің қ ызметімен жә не техникалық жабдық тарымен жү ргізіледі.

Оқ пен тесу кезінде (пулевая перфорация) ұ ң ғ ымағ а электр кабелімен бірге оқ пен ататын қ ондырғ ы тү сіріледі, ол диаметрі 12, 5 мм болатын оқ пен оқ талғ ан бірнеше ұ ң ғ ымадан тұ рады. Қ ондырғ ы іші жарылғ ыш затпен толтырылып жә не детонатор орналасқ ан. Электр импульсі берілгенде жарылыс пайда болып оқ тар тізбекті жә не цемент қ абырғ асын тесіп қ абатқ а жол ашады.

ПБ-2 оқ пен тескіш перфоратор бірнеше секциядан тұ рады. Секцияның бойында екі немесе тө рт тігінен ойылғ ан канал орналасқ ан, ал ұ ң ғ ыма оқ пен оқ талып саң ылаусыздандырылғ ан. Секцияның жоғ арғ ы жағ ы жарылғ ыш затпен толтырылғ ан. Детонаторғ а электр тогы берілгенде жарылыс пайда болып камерадағ ы газдың қ ысымы 2 мың МПа-ғ а жетеді. Осы қ ысымның ә серінен ұ ң ғ ымалардағ ы оқ тар ұ шып тізбек қ абырғ асын тесіп қ абатқ а енеді. Қ абатқ а ену терең дігі тау жынысының қ аттылығ ына жә не перфоратордың тү ріне байланысты, ал каналдардың диаметрі 12 мм шамасында болады.

3.5 - суретте ПВН-90 тік-қ исық сызық ты ұ ң ғ ымасы бар оқ пен тескіш перфоратор кө рсетілген. Ұ ң ғ ымаларының тік орналасуы кезінде қ уыс кө лемі жә не ұ ң ғ ыма ұ зындығ ы ү лкен болады. Бір қ уыс бө лмесі екі ұ ң ғ ымағ а бірдей жарылу энергиясын береді. Бір бө лмедегі жарылғ ыш заттың салмағ ы 90 г. Ондағ ы қ ысым тө мен, жә не шамамен алғ анда 0, 6÷ 0, 8 мың МПа. Бұ л алғ ашқ ыда оқ тың ұ шу жылдамдығ ын жоғ арылатады. Тау жыныстарындағ ы тесілген каналдардың диаметрі 20 мм ұ зындығ ы 145÷ 350 мм.

Оқ пен тесудің (пулевой перфоратор) екі тү рі бар:

- кө лденең ұ ң ғ ымалы перфораторлар. Бұ л тү рдегі ұ ң ғ ыманың ұ зындығ ы кіші жә не перфоратордың габариттік ө лшемі шектелген болады.

- тік ұ ң ғ ымалы перфораторлардың, соң ғ ы жағ ында оқ тың бағ ытын ө згертетін ауытқ ыштар орналасқ ан.

3.5-сурет. ПВН-90 тік-қ исық сызық ты ұ ң ғ ымасы

бар оқ пен тескіш перфоратор.

Торпедалық перфорация кабельмен тү сірілетін, жарылғ ыш оқ тарының диаметрі 22 мм болатын қ ондырғ ымен жү зеге асады. Бір оқ тағ ы жарылғ ыш заттың салмағ ы 5 г. Қ ондырғ ы кө лденең екі ұ ң ғ ымадан тұ ратын секциялардан тұ рады. Жарылғ ыш оқ детонатормен жабдық талғ ан. Бір камерадағ ы жарылғ ыш заттың салмағ ы 27 г. Сынақ қ орытындысы бойынша жарылу нә тижесінде 100÷ 160 мм терең дікке енеді де, диаметрі 22 мм болатын канал жасайды. 1 метр ұ зындық тағ ы фильтрге тө рт тесіктен артық тесік жасалмайды. Оқ пен жә не торпедамен перфорациялауды қ олдану шектеулі.

Кумулятивті перфорациялауда оқ та, жарылғ ыш затта қ олданылмайды, онда атқ ыш перфоратор қ олданылады. Кумулятивті ағ ын бастапқ ыда 6-8 км/с жылдамдық қ а дейін, ал қ ысым 0, 15÷ 0, 3 млн. МПа–ғ а дейін жетеді. Кумулятивті зарядпен атқ ылағ ан кезде диаметрі 8÷ 14 мм болатын, терең дігі 350 мм болатын жің ішке канал жасайды. Каналдардың ө лшемдері тау жынысының қ аттылығ ына жә не перфоратордың тү ріне байланысты болады. Кумулятивті перфораторлар кө лденең атуғ а арналғ ан жә не оның екі тү рі болады: қ орапты (корпусты) жә не қ орапсыз (корпуссыз).

Қ орабы бар перфораторларды қ айта зарядтап бірнеше рет қ олдануғ а болады, ал қ орапсыз перфораторлар бір рет қ ана пайдаланылады.

Қ азіргі уақ ытта кең інен таралғ ан ПК-105ДУ қ орапты кумулятивті перфоратор қ ондырғ ысын қ арастыралық (3.6-сурет). Электр импульсы перфоратордың тө менгі бө лігінде орналасқ ан жарылғ ыш патронғ а 1 беріледі.

Жарылу кезінде заряд бірінен екіншісіне детонатор шнурымен 2 барлық зарядты соқ қ ылағ ышқ а береді. Қ орапты перфораторлар бір тү сіргенде 3, 5 м-ге дейінгі аралық ты атуғ а кү ші жетеді, ал бір рет пайдаланылатын қ орапты перфоратор 10 м-ге дейін жә не қ орапсыз немесе ленталы перфораторлар 30 м-ге дейін атуғ а арналғ ан. Ленталы перфораторлар (3.7-сурет) қ ораптыдан жең ілдеу, бірақ оларды қ олдану ұ ң ғ ыма тү біндегі қ ысымғ а жә не температурағ а байланысты шектелген. Себебі оның детонатор шнуры жә не жарылғ ыш патроны тікелей сұ йық қ а батып тұ рады.

3.6 - сурет. ПК105ДУ қ орапты 3.7-сурет. ПКС105 ленталы

кумулятивті перфоратордың кумулятивті перфораторы.

қ ондырғ ы жабдығ ы.

1-жарылғ ыш патрон; 2-детонатор КН-кабельдің шеті; 1-перфоратор шнуры; 3-кумулятивті заряд; басы; 2-болат лента; 3-детонатор

4- электр желісі. шнуры; 4-кумулятивті заряд;

5-жарылғ ыш патрон; 6- салмақ.

Гидроқ ұ мағ ынды перфорациялау кезінде ұ ң ғ ыма қ абырғ асын тесу сорапты компрессорлық - қ ұ бырдың тү п жағ ына бекітілген арнайы тұ нбағ а толтырылғ ан (қ ұ м мен сұ йық араласқ ан) қ ұ мағ ынды қ ондырғ ыдан ү лкен жылдамдық пен ұ шатын тұ нбаның кө мегімен жү зеге асады. Қ ұ м мен сұ йық қ осылғ ан тұ нба арнайы машина ү стіне орнатылғ ан қ ондырғ ыда дайындалып, ү лкен қ ысыммен сорапты–компрессорлы қ ұ бырғ а айдалады да, қ ұ быр аралық кең істікпен жоғ ары кө теріліп шығ ады. Бұ л салыстырмалы тү рде қ абатты ашудың жаң а ә дісі болып табылады жә не бұ л ә дісті тек перфорациялауғ а ғ ана емес, сонымен қ атар жер асты жө ндеу жұ мыстарына жә не қ абатқ а ә сер ету ә дістерінде де қ олданылады.

Гидроқ ұ мағ ынды перфорациялау кезінде тізбектегі, цемент тасындағ ы тесіктің жә не тау жынысындағ ы каналдардың тү зілуі қ ұ м-сұ йық ағ ынының ү лкен жылдамдық тағ ы ағ ынының берілуінің ә серінен пайда болады. Қ ысымның тө мендеуі бұ л кезде 15÷ 30 МПа-ғ а жетеді. Қ абатта пішіні алмұ рт тә різді қ уыс пайда болады. Қ абырғ ағ а сынау кезінде 0, 5 метрлік каналдар тү зілген. Ғ ылыми-зерттеу институтында жү ргізілген сынақ тың нә тижесінде жобалауғ а қ ажетті жү йе параметрлерінің арасындағ ы қ атынасты орнатуғ а мү мкіндік берді.

Қ абырғ ағ а ә сер ету уақ ыты 15÷ 20 минуттан аспау керек, себебі ә сер етудің ұ зақ тығ ы каналдарды ү лкейтпейді. Перфорациялау сорапты-компрессорлық қ ұ бырғ а тү сірілетін қ ұ мағ ынды аппараттың кө мегімен жү ргізіледі.

АП-6М аппаратының қ ұ рылысында (3.8-сурет), бір уақ ытта алты перфорациялық канал жасайтын, қ абырғ асында алты тесігі болады. Сорап агрегатының берілісі аз болғ ан жағ дайда тесіктердің кейбіреуі тығ ындағ ыштармен бітеліп қ алуы мү мкін.

3.8-сурет. АП-5М қ ұ м ағ ынды перфораторғ а арналғ ан аппарат.

1 - перфоратор қ орабы; 2 – СКҚ мен жалғ астыру резбасы; 3 -сығ у клапанының шары; 4 – жоғ арғ ы клапанның отырғ ызу сағ асы; 5 – канал; 6 – отырғ ызу саптамасы; 7 – кіші диаметрлі тө менгі шар; 8 – тө менгі шар клапанының отырғ ышы; 9 – центратор; 10 – хвостовик.

Қ ұ мағ ынды аппаратта жоғ арыдан тү сіретін екі шар клапаны қ арастырылғ ан. Тө менгі клапанның диаметрі жоғ арғ ы клапанның ершігінен кіші болады, сол себептен тө менгі шар жоғ арғ ы клапанның ершігінен еркін ө тіп кетеді. Аппаратты тү сіргеннен кейін, ұ ң ғ ыма сағ асын бекітіп жә не оғ ан сорап агрегатын жалғ ағ аннан кейін жү йе жұ мыс қ ысымынан 1, 5 есе ү лкен қ ысыммен сыналады. Сығ у алдында жү йені саң ылаусыздандыру мақ сатында сорапты компрессорлық қ ұ бырғ а (СКҚ) жоғ арғ ы клапаннан диаметрі 50 мм болатын шар (2) тү сіріледі. Сығ у біткеннен кейін сақ иналы кең істікпен сұ йық айдап кері жуу кезінде жоғ арғ ы шар алынып тасталады. Енді сорапты-компрессорлық қ ұ бырғ а тө менгі - кіші шар (5) тү сіріледі жә не ол ершікке отырғ аннан кейін айдалатын сұ йық тек саптама (3) арқ ылы шығ ады. Содан кейін сорапты-компрессорлық қ ұ бырғ а су-қ ұ м қ оспасымен перфорациялау жү ргізіледі. Сұ йық тағ ы қ ұ мның концентрациясы 80÷ 100 кг/м³ қ ұ райды. Қ ұ м ағ ынды перфорация кезінде сорапты - компрессорлық қ ұ быр ү лкен қ уатта сыналады.

Бақ ылау сұ рақ тары:

1. Қ азіргі таң да кө п қ олданылатын перфорацияның негізгі тү рлері?

2. Перфорацияланғ ан ұ ң ғ ымағ а сұ йық тың ағ ып келуін қ алай анық тайды?

3. Гидроқ ұ мағ ынды перфорациялаудың ерекшелігі?