Перфораторы модульные

Created on Thursday, 23 June 2011 09:30

Перфораторы типа ПМИ (перфоратор модульный извлекаемый, далее перфоратор) предназначены для вторичного вскрытия продуктивных пластов в обсаженных разведочных и эксплуатационных нефтяных и газовых скважинах.

Перфоратор модульный применяют в скважинах, заполненных жидкостью (нефтью, водой, промывочной жидкостью, поверхностно-активными веществами (ПАВ) и слабокислыми растворами с концентрацией соляной кислоты до 25% и плавиковой кислоты до 8%), при давлении жидкости или газа от 0,1 до 65 МПа (от 1 до 650 кгс/см2) и температуре до 150 °C.

Перфоратор может быть доставлен в скважину на геофизическом кабеле, на гибкой трубе или на насосно-компрессорных трубах (НКТ).

Доставка осуществляется с помощью различных переходников для подсоединения к кабельным головкам (при спуске на кабеле или гибкой трубе) или взрывным головкам (при спуске на НКТ).

Перфоратор состоит из секций полной заводской сборки с установленными кумулятивными зарядами и различных комплектов монтажных частей.

Перфоратор собирают в Снежинске путем соединения требуемого количества секций и комплектов монтажных частей с помощью шарнирного соединения.

Номенклатуру поставки (секции перфоратора, необходимые комплекты монтажных частей и их количество) выбирает потребитель.

Перфоратор ПМИ используется однократно с извлекаемыми из скважины после отстрела отработанными секциями.

Уникальный шарнирный способ соединения модулей позволяет собирать гирлянду перфораторов длиной до 680 метров. Достигнуть подобной длины сборки не позволяют сегодня другие типы перфораторов, как отечественного, так и зарубежного производства.

Перфоратор модульный работает от взрывных патронов герметичных ПГН-165 ДИШВ.773955.506ТУ при спуске на геофизическом кабеле и на гибкой трубе или от головок с ударным механизмом ГС89, ВГМ73, ИГ1 при спуске на НКТ.

После взрыва гирлянда секций извлекается из скважины. Извлекаемая гирлянда секций перфоратора практически исключает засоряемость скважины и позволяет отслеживать срабатывание каждого заряда.

 


ПЕРФОРАТОРЫ ПМИ90

Перфораторы модульные модификаций ПМИ90, с внешним диаметром корпуса 90мм, могут спускаться в скважину, как на кабеле, так и на НКТ и колтюбинге. Для присоединения и подрыва перфораторов ПМИ90 к геофизическому кабелю или колтюбингу или взрывной головке на НКТ, используются специально разработанные переходники, на которых крепится детонатор или переходной инициирующий узел от взрывной головки к первому перфоратору.

 


МАЛОГАБАРИТНЫЕ ПЕРФОРАТОРЫ ПМИ54

Малогабаритные перфораторы ПМИ54 с внешним диаметром корпуса 50мм, в основном используются для спуска на кабеле через НКТ 2.5΄. Для подсоединения перфораторов к геофизическому кабелю или колтюбинговой трубе используется специальный переходник, на котором крепится детонатор для инициирования первого перфоратора. Перфораторы ПМИ54 могут спускаться в скважину на НКТ. Для подсоединения перфораторов к НКТ и их инициирования используются специально разработанные переходники крепления к взрывным головкам ИГ-1, ВГМ-73, ГС-89.

 


Преимущества модульных перфораторов

Технические характеристики кумулятивных перфораторов ПМИ, соответствуют уровню лучших мировых образцов и обладают существенными преимуществами по сравнению с другими отечественными и зарубежными аналогами:

-полная заводская сборка не требует работ по снаряжению перфораторов на скважине или в снаряжательной мастерской, сокращает время работы на скважине в ~3 раза;

-модульность ПМИ исключает влияние субъективного (человеческого) фактора на качество ПВР в суровых природно-климатических условиях и на морских платформах;

-шарнирный способ соединения секций между собой обеспечивает высокую прочность и гибкость гирлянды перфораторов и надежность передачи детонации от модуля к модулю;

-высокая эффективность вскрытия за счет малой фугасности высокой пробивной способности и большого объема чистого канала перфорации в ~3 раза превышающего штатные аналоги;

-высокая надежность и безопасность при эксплуатации, модуль не взрывается при падении с 11 метров, не взрывается в огне.

-быстрая адаптация к современным перспективным технологиям вскрытия пластов и интенсификации добычи углеводородов при спуске перфораторов через НКТ или на НКТ, или колтюбинге как в наклонные так и в горизонтальные скважины;

-полностью извлекается из скважины после отстрела, не оставляя осколков, что позволяет проводить ПВР на скважине без зумпфа;

-возможность перфорации интервалов большой протяженности(до 680 м).

Продуктивность пластов, вскрытых перфораторами ПМИ, значительно превышает продуктивность пластов, вскрытых другими типами перфораторов, поскольку создает минимальную ударно-динамическую нагрузку на обсадную колонну(20МПа), сохраняя малый коэффициент обводненности.

СРАВНЕНИЕ С ТРУБНЫМИ ПЕРФОРАТОРАМИ

1. Перфораторы ПМИ не требуют сборочных работ на скважине, в то время как при сборке трубных перфораторов используется порядка 40 деталей на 1 метр сборки.

2. После отстрела перфораторы ПМИ не требуют разборочных работ, кроме разъединения шарнирных соединений. На разборку трубных перфораторов затрачивается значительное время, кроме того, еще необходимо отбраковывать детали многоразового пользования.

3. Шарнирный способ соединения секций ПМИ позволяет быстро собирать гирлянду перфораторов ПМИ54 до 100 метров за один спуск на НКТ, а ПМИ90 до 680 метров.

4. Секции ПМИ полной заводской сборки безопасны в эксплуатации при падении с высоты 11 метров(тестовые испытания) не взрываются и не повреждаются, чего нельзя сказать о трубных перфораторах.

5. Качество модульных перфораторов гарантируется заводскими условиями сборки и пошаговым контролем ОТК.

 



Таблица 1. Технические характеристики перфораторов ПМИ

Таблица2. Технические характеристики кумулятивного перфораторного заряда ЗПК-105М

 


РАЗРАБОТКА

Разработку перфораторов выполняет специальное подразделение – Центр Разработки прострелочно-взрывной аппаратуры (ЦР ПВА).

В центре работают высококвалифицированные специалисты-газодинамики и конструктора, опыт работы которых в этом направлении более 10 лет.

В распоряжении специалистов центра имеются оборудование, приборы и методики на их основе, которые позволяют проводить высокоточные газодинамические исследования. При конструировании перфораторов используются 3D модели.

Имеется внутренний испытательный полигон, позволяющий проводить газодинамические исследования и испытания зарядов; мощный вычислительный центр, который позволяет проводить расчеты любой сложности; мощный механический завод с широким спектром многофункциональных станков и оборудования.

ПРОИЗВОДСТВО ПЕРФОРАТОРОВ

Сборка модулей перфораторов осуществляется в цехе, который отвечает всем требованиям современного производства ведения работ с взрывчатыми материалами. Оборудование, используемое в цехе сертифицировано и имеется лицензия на производство опасных работ.

Рисунок 5,6. Установка соединительной секции. Подъем отработанной ГСП.pdf


ИСПЫТАНИЯ

Испытания пробивной способности кумулятивных перфораторных зарядов осуществляются по кернам, изготовленным из цементно-песчаного раствора по методике API RP-43, Американского нефтяного института.

Керны изготавливаются на предприятии. Результаты испытаний отражаются в протоколе. Профили каналов в кернах, полученные при испытаниях зарядов, приведены на фото.


Испытания на надежность срабатывания перфораторов, передачи детонации между модулями, полноты срабатывания зарядов и величины остаточного раздутия корпуса перфоратора, проводятся в камере, моделирующей скважинные условия.

Результаты многочисленных опытов свидетельствуют о хорошем совпадении значений раздутия корпуса перфоратора в камере с результатами раздутия, полученными при эксплуатации в скважине.

Кроме того, на предприятии имеется комплекс специальных испытательных стендов, которые позволяют проводить испытания модулей перфораторов на:

- холодоустойчивость до -60° С;
- теплостойкость до + 60° С;
- циклические климатические испытания с целью определения гарантийного срока эксплуатации;
- вибротранспортные испытания, с целью определения возможности безопасной перевозки на ж/д, автомобильном и авиационном транспорте.

 


 

ТЕСТИРОВАНИЕ

Тестирование перфораторов проводится согласно приказа Ростехнадзора № 681 от 12 июля 2006г., по «Методике определения пробивной способности кумулятивных зарядов в условиях атмосферного давления и температуры окружающей среды Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору -СС-05».

Тестирование проводится перед получением разрешения на постоянное применение и в последующем каждые два года.

Результаты тестирования отражены в актах:

Акт-отчет № 154.pdf

Акт-отчет № 155.pdf

Акт-отчет № 156.pdf

Акт-отчет № 157.pdf

Акт-отчет № 202.pdf


УСЛОВИЯ ПОСТАВКИ

В РФЯЦ – ВНИИТФ есть собственный склад для хранения и транспорт для перевозки взрывчатых материалов.

Перфораторы, кумулятивные заряды, перфораторные заряды  поставляются заказчику автотранспортом или специальным ж/д транспортом по желанию. Возможен самовывоз со склада в г. Ноябрьск, со склада завода-изготовителя (г. Снежинск), или доставка на склад заказчика.

У предприятия имеется специальный транспорт и лицензия на право перевозки опасных грузов с обеспечением услуг по охране.

Процедура оформления заявки не более 2х дней.


СЕРТИФИКАЦИЯ

Все перфораторы ПМИ и заряд ЗПК105М имеют сертификаты соответствия. Испытания на получение сертификата соответствия проводятся по программам 1 раз в 3 года с комиссией экспертной организации. Испытания на подтверждение сертификата соответствия осуществляется ежегодно на предприятии изготовителе в присутствии представителя экспертной организации.

Сертификат перфоратора модульного ПМИ 54.pdf

Сертификат перфоратора модульного ПМИ 90.pdf

Сертификат заряда перфоратора кумулятивного ЗПК 105М.pdf

ПАТЕНТЫ

Перфораторы ПМИ российского производства (РФЯЦ – ВНИИТФ, г. Снежинск) защищены следующими патентами:

  1. Патент РФ № 2059806, приоритет от 11.11.1991г, Патент РФ № 2117139, приоритет от 21.05.1996г, Патент РФ № 2120028, приоритет от 13.05.1996г.
  2. Патент РФ № 2104465, приоритет от 28.05.1996г, Патент РФ № 2120602, приоритет от 10.04.1997г, Патент РФ № 2140053, приоритет от 17.08.1998г.
  3. Патент РФ № 98113630, приоритет от 09.07.1998г, Патент РФ № 2140054, приоритет от 09.07.1998г, Патент РФ № 2049979, приоритет от 10.12.1992г.
  4. Патент РФ № 2175108, приоритет от 19.07.1999г, Патент РФ № 2166618, приоритет от 09.07.1998г, Патент РФ № 2081305, приоритет от 23.01.1992г.

КОМПЛЕКТАЦИЯ

Комплектация секций перфораторов ПМИ осуществляется в зависимости от потребностей заказчика, которая определяется технологией производства работ(на НКТ, на кабеле или на колтюбинге).

В комплектацию, по необходимости, входит следующее:

  1. секции;
  2. переходник для подсоединения к геофизическому кабелю (на 5 подрывов для ПМИ54, на 10 подрывов для ПМИ90);
  3. переходник для подсоединения к взрывной головке (ИГ1, ВГМ73, ГС89) (одноразовый);
  4. переходник к колтюбинговой трубе(на 5 подрывов);
  5. проходник перфоратора без зарядов(для обеспечения пропусков при перфорации нескольких пластов);
  6. направляющее устройство (цепляется впереди сборки и обеспечивает быстрый заход в боковой ствол и беспрепятственное прохождение гирлянды перфораторов при доставке на НКТ в горизонтальную или наклонную скважину);
  7. центарторы (обеспечивают центрирование перфоратора в скважине для эффективности его работы), многоразовые;
  8. пластина-фиксатор (обеспечивает сборку длиномерных гирлянд перфораторов, если их необходимая длина превышает длину мачты подъемника).

ООО «Томскгазпромгеофизика» от 06.07.2010 г.pdf

ООО «Томскгазпромгеофизика» от 22.07.2010 г.pdf

ПФ «Севергазгеофизика» от 11.03.2010 г.pdf

ООО «Геофизсервис»


Разрешение на применение перфораторов модульных ПМИ90-04, ПМИ90-05, ПМИ90-06, ПМИ90-07, ПМИ 90-08.pdf

Разрешение на применение перфораторов модульных ПМИ 54 и ПМИ90.pdf

Разрешение на применение перфораторов модульных ПМИ90-02 и ПМИ90-03.pdf