Розрахувати розміри каналів у процесі кумулятивної перфорації дуже складно. Для наближеного визначення довжини каналу перфорації використовують дані табл. 2.3.
Розміри каналів (табл. 2.3) отримані для таких умов. Перфораційні отвори виконані в одній стінці труби товщиною 10 мм зі сталі групи міцності Д, у цементному кільці, яке має товщину 24 мм (cемидобове витримування =200 кгс/см2), і в гірській породі (штучний пісковик), насиченій 4-відсотковим розчином NaС1 із твердістю за штампом Рш = 70 і 40 кгс/мм2 для температури 20 °C і тиску 30 МПа. Довжину каналу вимірювали від внутрішньої стінки труби до кінця каналу. У табл. 2.4 перелічені умови, за яких застосовують кумулятивні перфоратори [70].
Приклад 2.1.
Вибрати тип кумулятивного перфоратора, необхідний для проведення перфорації обсадної колони за таких умов: максимальний прохідний діаметр у колоні труб 100,3 мм; довжина каналу в породі повинна бути не менше ніж 0,22 м, а діаметр каналу – не менше ніж 10 мм. Перфорацію колони здійснюють в умовах високих температур і тисків.
Розв'язування.
1. Вибираємо тип перфоратора за табл.2.4.
Для розкриття пластів за високих температур і тисків використовують здебільшого перфоратори корпусні кумулятивні одноразові (ПКО).
2. Згідно з табл. 2.3 та умовами задачі уточняємо типорозмір кумулятивного перфоратора. Відповідно до необхідних показників умови перфорації задовольняє перфоратор ПКОС-73, за допомогою якого отримують:
– глибину каналу перфорації в породі – 245 мм;
– діаметр каналу в породі – 11,0 мм.
Таблиця 2.3- Основні технічні характеристики кумулятивних перфораторів
Перфора-тор
Тип перфоора-тора
Зовнішній діаметр, мм
Максималь-ний діаметр у колоні труб, мм
Середня об'ємна маса перфоратора, кг/дм3
Маса вибухової речовини на один заряд, г
Максимальна щільність перфорації за один спуск, отв./м
Максимальна потужність розкриття пласта за один спуск, м
Кумуля-тивний безкор-пусний з каркасом, що витягується
ПКС-105
3-6
50,0
6,0
30,0
14,0
12,0
14,0
ІІКС-80Т
3-6
21,5
6,0
30,0
8,0
8,0
10,0
ПКС-65
3-6
19,5
6,0
30,0
10,5
8,0
9,5
Кумуля-тивний
Безкорпус-ний, який рухається
КПРУ-65
2,5-5,3
30,0
8,0
30,0
11,0
10,0
12,0
ПР-54
2,5-5,3
15,0
10,0
25,0
10,0
10,0
12,0
ПР-43
2,5-5,3
8,0
10,0
25,0
8,0
8,0
10,0
Таблиця 2.4 - Застосування кумулятивних перфораторів
Клас
перфора-тора
Тип перфорато-ра
Марка
Умови застосування та призначення
Корпусні
Багатора-зового ви-користання
ПК
ПКДУ
ПНК
ПК-10х4
1. Розкриття пластів, коли існує небезпека пошкодження обсадної колони і затрубного цементного каменя
Одноразо-вого ви-користання
ПКО
ПКОТ ПКОС
ПНКТ
2. Розкриття пластів, коли небажано залишати в свердловині залишки від перфоратора та зарядного комплексу
3. Розкриття пластів за високих температур і тисків, коли безкорпусні кумулятивні перфоратори не застосовують
Багато-разового використа-ння з заря-дами чо-тиристо-ронньої дії
ПК103-10х4 ПК85-10х4
Простріл густої сітки отворів в обсадній колоні при проведенні ізоляційних робіт у свердловині
Корпусні
Багато-разового використання
ПК, ПКДУ, ПКН. ПКО, ПК-10х4
Розкриття пластів порівняно невеликої товщини
Одноразо-вого вико-ристання
ПКО ПКОТ
ПКОС
ПКОС-38 ПКОС-48
ПНК ПНКТ
Розкриття пластів великої товщини на середніх глибинах
Розкриття пластів на великих глибинах при значних тисках
Простріл бурильних, обсадних або насосно-комнресорних труб при необхідності відновлення циркуляції рідини в свердловині
Розкриття пластів при створеній депресії на пласт і герметизо-ваному гирлі свердловини (без застосування кабеля та лубри-катора)
Безкор-пусні
Частково руйнівні стрічкові штангові
ПКС ПКСТ ПРВ
ПРГ
1. Розкриття потужних пластів, коли допускаються деформації (без руйнування) обсадної колони і затрубного цементного каменя
Повністю руйнівні, ті, що не розкрива-ються, розкриваються
КПРУ
ПР
ПКР
2. Розкриття пластів під колоною НКТ при герметизованому гирлі свердловини з лубрикатором
3. Розкриття пластів за наявності викривлення, зминання вузьких прохідних перерізів у колонах труб
4. Розкриття пластів з низькими температурами та тисками
Частково руйнівні з піднімаль-ним карка-сом
ПКС
ПКСТ
1. Розкриття потужних пластів
2. Розкриття пластів, коли небажано залишати в свердловині скельця оболонок зарядів та інші деталі перфораторів
=200 кгс/см2), і в гірській породі (штучний пісковик), насиченій 4-відсотковим розчином NaС1 із твердістю за штампом Рш = 70 і 40 кгс/мм2 для температури 20 °C і тиску 30 МПа. Довжину каналу вимірювали від внутрішньої стінки труби до кінця каналу. У табл. 2.4 перелічені умови, за яких застосовують кумулятивні перфоратори [70].
= 70
кгс/мм