Средства инициирования

Средства инициирования (СИ)

 

 

 

Средства инициирования (взрывания) (СИ) взрыва предназначены для возбуждения  взрывного превращения, они срабатывают  от начального импульса: нагрева, луча огня или механического накола. Их разделяют на средства воспламенения (электровоспламенители, электрозапалы и пиропатроны) и средства детонирования: капсюли-детонаторы (КД), электродетонаторы (ЭД), взрывные патроны (ВП), промежуточные детонаторы (ПД), детонирующие шнуры (ДШ) и др. Средства инициирования лучевого и накольного действия называют капсюлями.

 

Средства инициирования электрического действия имеют мост накаливания (0,8-4 Ом). изготовляемый из  тонкой нихромовой или константановой проволоки, окруженный воспламенительным составом. При  включении электрического тока мостик накаливания нагревается и поджигает воспламенительный состав. К характеристикам СИ относят: электрическое сопротивление, безопасный и безотказный ток и импульс воспламенения.

 

Безопасный ток – максимальное значение постоянного тока, который, протекая через СИ в течение 5 мин, не вызовет его воспламенения, должен превышать 0,05 А. Это обеспечивает безопасную проверку целостности электрической цепи с помощью специальных контрольных приборов.

 

Безотказный ток – минимальное  значение постоянного тока, который, протекая через СИ в течение 100 мс, вызывает его безотказное воспламенение и составляет 1.0 -1.5 А (стомиллисекундный воспламеняющий ток).

 

Импульс воспламенения – наименьшее значение импульса тока, при котором  происходит срабатывание СИ.

 

Средства воспламенения электровоспламенители, электрозапалы и пиропатроны содержат в металлической гильзе пластмассовую колодочку с мостиком накаливания и воспламенительный состав, дающий луч огня, который зажигает пороховые заряды или инициирующий состав капсюлей-детонаторов. Пиропатрон, дающий наиболее мощный луч огня, применяют, когда пороховой заряд и средство воспламенения расположены в различных каморах, сообщающихся узким огнепроводным каналом.

 

Средства детонирования дают взрывной импульс для возбуждения детонации ВВ. Капсюли-детонаторы (КД), электродетонаторы (ЭД), взрывные патроны, дающие первичный взрывной импульс, срабатывают от механического или теплового импульса. Промежуточные детонаторы (ДП), детонирующие шнуры (ДШ) и другие устройства передачи детонации срабатывают от первичного взрывного импульса.

 

Капсюль-детонатор лучевого действия содержит заряды инициирующего и  вторичного ВВ, срабатывает от луча огня электровоспламенителя или  огнепроводного шнура, от раскаленных  газов. Капсюль-детонатор накольного действия срабатывает от накола жалом. Из-за высокой чувствительности накольного инициирующего состава содержащий его капсюль-детонатор может сработать и при трении, сплющивании, ударе, нагревании, воздействии пламени.

 

Промежуточный детонатор представляет собой заряд нефлегматизированного бризантного ВВ, содержащийся в колпачке с чашечкой и имеющий низкую (1,2-1,3 г/см3) плотность и повышенную восприимчивость к детонации.

 

Электродетонатор  содержит колодочку  с мостиком накаливания, на который  нанесен воспламенительный состав, заряды инициирующего и вторичного ВВ.

 

Герметичный взрывной патрон ПГ , предназначенный  для работы в жидкости, имеет герметизированный  корпус, защищенный внутри от внешнего давления основным зарядом бризантного  ВВ высокой плотности и толстостенным содержателем узла инициирования, в котором находится заряд ВВ невысокой плотности. Взрывной патрон типа ПГ надежно возбуждает детонацию ДШ и шашек ВВ в жидкости при высоких давлении и температуре. Герметизированный электроввод снабжен мостиком накаливания, включенным в цепь между изолированным центральным контактом и корпусом. Во время хранения и транспортирования патрона центральный контакт замыкают проводником накоротко на гильзу.

 

Взрывной патрон предохранительного действия (ПВПД) (рис.1.11, б, табл.1.9), предназначен для возбуждения детонации детонирующего шнура в кумулятивных корпусных перфораторах и предотвращает нежелательное срабатывание перфоратора, заполненного водой. В нем термостойкий электродетонатор ТЭД и промежуточный детонатор ДП установлены в гильзе с отверстиями на некотором расстоянии друг от друга. Когда перфоратор герметичен, продукты взрыва ТЭД возбуждают детонацию ДП, срабатывание детонирующего шнура и всего перфоратора. Если же герметизация перфоратора нарушена, пространство между ТЭД и ДП заполняется жидкостью, которая препятствует передаче детонации от ТЭД к ДП.

 

Взрывной патрон ПВПД-165 содержит электродетонаторы ТЭД-165 и ДП-1, а патрон ПВПД-200 - электродетонаторы ТЭД-200 и ДП-200.

 

Взрывной патрон ЭДПВ-250 представляет собой ступенчатую  гильзу с боковыми отверстиями, в  расширенную часть которой вставлен электродетонатор ТЭД-260, закрепленный чекой. В суженной горловине гильзы, предназначенной для закрепления детонирующего удлиненного заряда ДУЗТ-250, имеется ограничивающий уступ, обеспечивающий требуемую дистанцию между торцами ТЭД и ДУЗТ, благодаря чему осуществляется предохранительное действие патрона.

 

 

 

Техническая характеристика герметичных взрывных патронов

 

Максимально допустимая температура, °С:

 

ПГ-170.............................................. 170

 

ПГ-250.............................................. 250

 

Максимально допустимое давление, МПа        150

 

Электрическое сопротивление  постоянному току. Ом            1,5—4,0

 

безопасный ток, А............................... 0,18

 

Безотказный ток, А............................. 1,0—1,5

 

Масса ВВ, г................................ ......... 6,0

 

Размеры, мм:

 

диаметр гильзы................................ 14,0

 

диаметр утолщенной части.............. 15,2

 

высота............................................... 78,5

 

Масса, г................................................ 37

 

 

 

Детонирующий шнур  представляет собой тонкий вытянутый заряд  бризантного ВВ (сердцевина), заключенный в гибкую оболочку. Он служит для передачи детонации группе зарядов ВВ от одного инициатора, его применяют также в качестве основного заряда в шнуровых торпедах. Чаще других применяют шнур ДШ-В с сердцевиной из ТЭНа , который сохраняет детонационную способность в течение нескольких часов не только в воздухе, а с герметичными концами и в воде, глинистом растворе, нефти при давлении до 50 МПа и температуре до 100 °С.

 

ДШ-В используют в кумулятивных корпусных перфораторах и в шнуровых торпедах. Для инициирования зарядов кумулятивных бескорпусных перфораторов в промывочной жидкости служит усиленный детонирующий шнур ДШУ-ЗЗМ с большей линейной плотностью ВВ, а для работы в корпусных перфораторах в воздушной среде при более высокой (до 200 °С) температуре - термостойкие шнуры типа ДШТ из термостойких ВВ. Длина шнура в бухте 50 м.

 

Для работы в промывочной жидкости при температуре выше 100°С и давлении более 50 МПа используют термостойкие детонирующие шнуры ДШТВ-150/800, таблеточные  детонирующие шнуры типа ДШТТ (рис.1.12, б) и удлиненные водоустойчивые детонирующие заряды типа ДУЗТВ {рис.1.12, в). В таблеточных шнурах ДШТТ сердцевина, состоящая из отдельно спрессованных таблеток термостойкого ВВ, заключена в водозащитную оболочку.

 

Удлиненный детонирующий заряд типа ДУЗТВ представляет собой тонкостенную металлическую трубку, заполненную уплотненным термостойким ВВ. Удлиненный детонирующий заряд ДУЗТ-250 предназначен для работы при высокой (более 200 °С) температуре в корпусных перфораторах в воздушной среде

 

Итак, в нефтегазовых скважинах  применяются все виды прострелочно-взрывных работ: грунтоносное опробование, перфорация, торпедирование, установка взрывных пакеров, интенсификация притоков с  помощью пороховых генераторов  и аккумуляторов давления, опробование пластов на кабеле и очистка забоя имплозийными ловителями. ПВР применяются также в скважинах на угольных месторождениях

 

На технологию проведения прострелочно-взрывных работ существенное влияние оказывают  скважинные условия: температура, давление, конструкция скважины (угол наклона, диаметр, глубина), промывочная жидкость (плотность, вязкость, химический состав).

 

Для проведения ПВР используется геофизическое  оборудование: передвижные подъемники, геофизический кабель и специальные  лаборатории, взрывные приборы.

 

В специальных взрывных аппаратах  применяются дымный и бездымный  пороха, бризантные ВВ (тротил, гексоген, октоген, и др.), инициирующие (гремучая ртуть, азид свинца и др.), средства воспламенения (пиропатроны, электрозапалы, воспламенители) и инициирования детонаторы, взрывные патроны, детонирующий шнур).