Устройство для испытаний прострелочно-взрывной аппаратуры на фугасное воздействие

 

Использование: в горной промышленности и касается исследования фугасного воздействия прострелочно-взрывной аппаратуры (ПВА) на крепь скважины. Обеспечивает повышение эффективности испытаний ПВА и средств защиты крепи скважины. Сущность изобретения: устройство включает сосуд высокого давления. В нем помещен отрезок обсадной трубы - крепь скважины с размещенным в нем прострелочно-взрывным аппаратом и средствами защиты крепи скважины. Сосуд высокого давления выполнен в виде взрывной камеры. Она имеет рабочий объем, превосходящий не менее чем в 5000 раз объем средств защиты крепи скважины с имплозийной полостью. Обсадная труба снабжена датчиками. Они размещены на ее наружной поверхности. 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и касается вопросов испытания оборудования, применяемого в нефтегазовой промышленности и предназначенного для исследования фугасного воздействия прострелочно-взрывной аппаратуры (ПВА) на крепь скважины (обсадную трубу) и отработки средств ее защиты.

Одним из важнейших требований при проведении прострелочно-взрывных работ (ПВР) в скважинах является уменьшение фугасного воздействия на ее крепь. Это достигается как за счет совершенствования конструкции ПВА, так и за счет реализации специальных мероприятий. Для проверки и отработки эффективности вышеуказанных мер защиты известны варианты: 1. Использование реальной скважины с размещенными в ней ПВА, средствами защиты и измерительными датчиками; 2. Использование сосуда высокого давления (СВД) с размещенным в нем отрезком обсадной трубы, содержащим ПВА (Н.Г.Григорян. Вскрытие нефтегазовых пластов стреляющими перфораторами. М."Недра", 1982 г. стр. 160-161).

Первый вариант является дорогостоящим и исключает возможность проведения исследований, поскольку связан с реальной эксплуатацией скважины. Кроме того, при измерениях в скважине невозможно получить необходимый объем информации из-за ограничений, накладываемых электрическими параметрами используемого геофизического кабеля (малое количество токонесущих жил, большая погонная емкость и индуктивность).

В качестве прототипа принято устройство, используемое во втором варианте испытаний.

Известное устройство включает сосуд высокого давления с помещенным в нем отрезком обсадной трубы, в котором установлен ПВА и средства защиты крепи скважины. Для указанного устройства, используемого Н. Г. Григоряном, характерен малый рабочий объем СВД ( = 200 мм, l = 800 мм), что вносит искажения в гидродинамические процессы, происходящие при проведении ПВР.

Так, например, при отработке методики защиты крепи скважины с использованием имплозийных полостей в момент разгерметизации полости происходит сброс гидростатического давления в СВД, что искажает общую картину нагружения по отношению к натурным условиям. В скважине, в силу ее большой протяженности, объем рабочей жидкости несоизмеримо велик по отношению к объему имплозийной полости, и при разгерметизации последней гидростатическое давление не меняется. Кроме того, при малом рабочем объеме СВД невозможно установить необходимое количество измерительных датчиков в трубе и затрубном пространстве.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи повышения эффективности испытаний ПВА и средств защиты крепи скважины.

Это достигается тем, что в известном устройстве, включающем сосуд высокого давления с помещенным в нем отрезком обсадной трубы - крепью скважины - с размещенным в нем ПВА и средствами защиты крепи скважины, сосуд высокого давления выполнен в виде взрывной камеры, имеющей рабочий объем не менее 5000 объемов средств защиты крепи скважины с имплозийной полостью, а обсадная труба снабжена датчиками, размещенными на ее наружной поверхности.

Выполнение сосуда высокого давления с рабочим объемом, превышающим не менее чем в 5000 раз объем средств защиты крепи скважины, позволяет обеспечить условия нагружения, соответствующие условиям нагружения в реальной скважине.

Кроме того, это позволяет разместить на наружной поверхности обсадной трубы необходимое количество датчиков, связанных с измерительным комплексом, обеспечивающих получение достаточного объема информации для изучения фугасного воздействия на крепь скважины.

Сущность изобретения поясняется чертежом 1, где схематично представлено устройство для проведения указанных испытаний.

Отрезок обсадной трубы 1 скважины, оборудованный измерительными датчиками 2, 3 (2-датчик давления, 3-датчик деформаций) и размещенными в нем ПВА 4 и средствами защиты крепи скважины 5, расположен в камере высокого давления 6. Измерительные датчики 2, 3 посредством измерительных линий 7 подключены к измерительному комплексу 8.

В процессе проведения испытаний после проверки измерительных каналов в камере устанавливается необходимое давление P_стат и производится подрыв прострелочно-взрывного аппарата. В момент подрыва производится регистрация экспериментальных данных. Полученная измерительная информация обрабатывается на ЭВМ.

Формула изобретения

Устройство для испытаний прострелочно-взрывной аппаратуры на фугасное воздействие, включающее сосуд высокого давления с помещенным в нем отрезком обсадной трубы - крепью скважины с размещенными в нем прострелочно-взрывным аппаратом и средствами защиты крепи скважины, отличающееся тем, что сосуд высокого давления выполнен в виде взрывной камеры, имеющей рабочий объем, превосходящий не менее чем в 5000 раз объем средств защиты крепи скважины с имплозийной полостью, а обсадная труба снабжена датчиками, размещенными на ее наружной поверхности.

РИСУНКИ

Рисунок 1