Уникальная форма и устройство кумулятивного заряда в скважине решают главные проблемы при добыче нефти и газа: малый приток полезных ископаемых, засорение перфорационных каналов и разрушение цементных стен скважины.
«По окончании бурения нефтяной или газовой скважины ее стенки закрепляют обсадными трубами и цементируют. Нефтегазоносные пласты (порода, пропитанная нефтью, газом и водой) перекрываются обсадными трубами и цементным кольцом. Приток в такую скважину невозможен, пока не будет условий для сообщения продуктивного пласта со скважиной. Чтобы обеспечить приток нефти и газа из пласта, в обсадной колонне и окружающем ее цементном кольце создают отверстия, обеспечивающие сообщение между пластом и скважиной: по этим каналам нефть и газ поступают в скважину. Как правило, на современном уровне развития технологий отверстия в колонне и цементном кольце создают с помощью кумулятивных зарядов. Этот процесс и есть кумулятивная перфорация», — объясняет разработчик новой конструкции кумулятивного заряда перфоратора, студентка 6 курса специалитета факультета летательных аппаратов НГТУ НЭТИ Екатерина Гриф.
«Основная решенная проблема — малый размер площадей сечений пробитых отверстий в трубе, цементном кольце и отверстий перфорационных каналов. Именно ее решение фигурирует как технический результат запатентованного нами изобретения», — отметила Екатерина Гриф. Взрывать более мощные заряды в скважине просто нельзя, так как это грозит ее полным разрушением. «Повышение мощности кумулятивного заряда не решение проблемы. Наоборот, заряды, имеющие высокое фугасное действие, вызывают разрушение обсадной трубы и цементного кольца, что в корне нежелательно. Именно поэтому в известных конструкциях перфорационных зарядов такое малое количество взрывчатого вещества: его цель — не создать мощный взрыв, а сообщить необходимую для эффективного струеобразования энергию металлу кумулятивной облицовки», — говорит Екатерина Гриф.
«Сейчас у штатных кумулятивных зарядов облицовка стандартного типа — только коническая. Они формируют одну металлическую струю, позволяющую, согласно открытым данным, пробивать отверстия диаметром не более одного дюйма. Наша облицовка позволяет сформировать отверстие (комбинацию отверстий) с большим диаметром: посередине идет стандартная тонкая кумулятивная струя, а вокруг нее — кольцевая», — комментирует Екатерина Гриф
«Наша задача — реализовать концепцию формирования кумулятивных струй двух видов и при этом сохранить возможность использовать нашу конструкцию в составе штатных кумулятивных перфораторов, оснащенных штатными средствами взрывания. Чтобы кумулятивный заряд было возможно использовать в стандартных перфораторах, мы использовали базовый корпус с креплением под детонатор, но при этом внутри заряда установили специальную кумулятивную облицовку, чтобы заряд давал большие массоэнергетические характеристики формируемых кумулятивных элементов: сохранял глубину и увеличивал диаметр отверстия. Однако подобный эффект возможен лишь при определенном распространении детонационной волны внутри взрывчатого вещества, что было невозможно при его детонации от стандартного взрывного устройства, установленного на дне корпуса. Мы решили эту задачу, включив в конструкцию заряда специальный линзовый узел — устройство детонационной оптики, которое на выходе формирует в основном заряде взрывчатое вещество с детонационной волной требуемого профиля», — отмечает Екатерина Гриф.
Реализация проекта позволит повысить эффективность добычи стратегически важного сырья, а также, при альтернативном использовании предложенных решений, повысить поражающее действие средств и боеприпасов, предназначенных для поражения бронетехники, морских целей и др.
«У отверстий есть определенный срок службы: спустя какое-то время они забиваются. Если отверстие маленького диаметра, то логично, что оно забьется быстрее. Наша разработка позволяет делать отверстия большего диаметра, при этом благодаря дополнительным изменениям, вносимым в конструкцию облицовки, мы получаем каналы достаточно ровные и гладкие, соответственно, отверстия «зарастают» дольше. Отверстия можно прочищать. Это возможно и для кумулятивных зарядов, которыми оснащены кумулятивные перфораторы сейчас, но эффект будет коротким», — комментирует Екатерина Гриф.
Сейчас разработчики оптимизируют конструкции облицовки кумулятивного заряда и линзового узла.
Сервис «Комментарии» - это возможность для всех наших читателей дополнить опубликованный на сайте материал фактами или выразить свое мнение по затрагиваемой материалом теме.
Редакция Информио.ру оставляет за собой право удалить комментарий пользователя без предупреждения и объяснения причин. Однако этого, скорее всего, не произойдет, если Вы будете придерживаться следующих правил:
Претензии к качеству материалов, заголовкам, работе журналистов и СМИ в целом присылайте на адрес
Информация доступна только для зарегистрированных пользователей.
Уважаемые коллеги. Убедительная просьба быть внимательнее при оформлении заявки. На основании заполненной формы оформляется электронное свидетельство. В случае неверно указанных данных организация ответственности не несёт.