Perforasiya nədir?

Perforasiya - dağ süxurlarından istismar quyusunun daxilinə və ya əks istiqamətdə axın yaratmaq üçün qoruyucu kəmərdə, sement halqasında və onu əhatə edən mühitdə deşiklərin açılmasıdır.

Perforator nədir?

Perforator - neftin, qazın, suyun laydan qoruyucu kəmərin daxilinə, yaxud quyudan laya daxil olmasına imkan yaradan, karotaj kabelində və ya borularla quyuya endirilərək məhsuldar layın qarşısında istismar (qoruyucu) kəmərində və sement halqasında deşik açmaq üçün işlədilən atıcı və ya deşici alətdir.

Perforatorların növləri

Quyularda perforasiya işlərinin aparılması üçün əsasən üç növ perforatorlardan istifadə edilir: gülləli, torpedləmə və kumulyativ (gülləsiz).

Gülləli perforatorlar aşağıdakı kimi siniflənirlər:

1. Yaylım atəşli perforatorlar, hansındakı bütün güllələr eyni anda atılır. Belə perforatorlardan məhsuldar layın qalınlığı (hündürlüyü) böyük olduqda tətbiq etmək məqsədəuyğun hesab edilir.

2. Ardıcıl  atəş açan perforatorlar, bu üsulda hər sonrakı atəş özündən əvvəlki atəş başa çatdıqdan sonra açılır. Bu növ perforatorlardan o hallarda istifadə edilər ki, bu zaman istismar kəmərinin atəşin yaratdığı yüksək təzyiq və temperaturdan qorunması tələb olunsun, yəni istismar kəmərini baş  verə biləcək çatlardan və ya deformasiyadan qorunmaq tələb olunsun.

3. Selektiv (seçimli), və ya bir-bir atəş açan perforatorlar, hansılar ki istənilən ardıcıllıqla güllələrin tək-tək atılmasına imkan yaradılır. Belə perforatorlardan o hallarda istifadə edirlər ki, məhsuldar lay qalınlığı az olan (nazik) laycıqlardan təşkil  edilibdir və onları bir-birindən, gilli və ya sulu laylar növbələşərək ayırırlar.

Yaylım atəşli perforatorlara, «АПХ-84» «АПХ-93» tipli perforatorları aid etmək olar, hansıların ki xarici diametrləri müvafiq olaraq 84 və 98 mm-dir. Bu növ perforatorlar 700 kq/sm² hidrostatik təzyiqə və 127ºC temperatura hesablanıbdır.

Yaylım atəşli gülləli perforatorlara çatışmayan cəhəti ondan ibarətdir ki, atəş zamanı bütün güllələr effektiv olmur, buna səbəb isə boruya zərbə ilə dəyən güllənin öz enerjisini sürətlə itirməsi olur. Digər bir mənfi cəhəti də ondan ibarətdir ki, perforasiyadan sonra güllə özü açdığı deşiyin sonunda layda qalır. Bu isə süzülmə prosesinə (laydan quyu dibinə) mənfi təsir göstərir ki, yəni laydan quyuya süzülmədə deşiyə perpendikulyar axının qarşısını kəsir.

İstismar kəmərində və məhsuldar layda deşiklərin daha yaxşı və layın daha dərininə açılmasını təmin edən, eyni zamanda daha dərin deşik açma qabiliyyətinə malik olan perforatorlar, torpedli (mərmi) perforatorlardır. Mərmi (torpedo) perforatorun iş prinsipi ondan ibarətdir ki, o qoruyucu kəmər və sement halqasını deşib keçdikdən sonra məhsuldar layda partlayır. Bu zaman baş verən partlayışın gücündən sement halqasında və məhsuldar layda açılan deşikdən başqa, əlavə olaraq məhsuldar layda da çatlar yaranır.

İstismar quyularında tətbiq edilən mərmi perforatorlar əsasən «ТПК-32» və «ТПК-22» tipli perforatorlardır. Bu perforatorlar (şək.1.16) bir-biriləri ilə birləşdirilmiş bir neçə seksiyadan ibarət olur və bu seksiyaların hər birində atəş açmaq üçün iki lülə (“stvol”) vardır.

Bu tip perforatorların xarici diametrinin 100 mm olması imkan verir ki, istismar kəmərinin diametri 125 mm və daha böyük olan quyularda da perforasiya işlərini həyata keçirmək mümkün olsun.

Bu gün mədənlərdə ən geniş tətbiq edilən perforasiya üsulu, gülləsiz perforasiya üsuludur. Bu növ perforasiya üsulunun mahiyyəti ondan ibarətdir ki. quyunun istismar kəmərində və onun arxasındakı sement halqasında açılan deşiklər güllə və ya mərmilərlə yox, bir nöqtəyə fokuslanmış qaz seli ilə açılır, hansıları ki kumulyativ mərmilər partlayış zamanı yaradır.

Kumulyativ mərmi - bu güclü preslətdirilmiş tozabənzər partlayıcı maddədir, məsələn heksogenlə, mərminin səthinin kənar hissələrində, partlayışın detonasiya yerinin qarşısında, xüsusi qoyulmuş çökək sahələr vardır. Çökək sahələrin səthini nazik mis təbəqə ilə örtürlər. Partlayış baş verdikdə, istiqamətlənmiş şırnaq yaranır, hansını ki əriyən metal ilə (mis) partlayışın məhlulu olan qazabənzər qarışıq yaradır. Yaranmış bu qarışığın  istiqamətlənmiş şırnağının sürəti 8000-10000 m/san, maneə ilə qarşılaşdıqda yaratdığı təzyiq – 300 000 kq/sm² olur və bu həm kəmərdə (sement halqası da daxil olmaqla), həm də məhsuldar layın dərinliyinə doğru deşiklərin açılmasını təmin edir.

Gülləsiz (kumulyativ) perforasiya məhsuldar layların açılmasının daha etibarlı olmasını təmin edir və daha dərin kanalların (deşiklərin) açılmasının yaranması ilə həmdə  layın keçiriciliyini yaxşılaşdırır. Bundan başqa, gülləsiz perforasiya imkan verir ki, deşiklərin açılması zamanı, istismar kəməri və sement halqası zədələnməsin.

İki növ kumulyativ perforator vardır: gövdəli və gövdəsiz. Daha çox "ПК" – tipli korpuslu (gövdəli) kumulyativ perforatorlar tətbiq edilir. Kumulyativ perforatorların digər növlərindən fərqli olaraq, bu perforatorların kumulyativ mərmisi, detonasiya edici  naqil və partladıcı qalın polad divara malik olan, korpusun içində olur. Belə perforatorları iki növ üzrə istehsal edirlər: on mərmili və iyirmi mərmili. Şək.1.17-də xarici diametri 103 mm olan, "ПК-103" tipli perforator göstərilmişdir. Bu kumulyativ mərminin aralıq detonasiya edici naqil ilə birlikdə çəkisi -22,5 qr. Bu mərmilər 90° sürüşməli spiral üzrə yerləşdirirlər və onların oxları arasındakı məsafə 85 mm olur. Bu məsafə imkan verir ki bir metr uzunluqda 12 mərmi yerləşdirilsin.

Şək.1.16 Torpedalı (mərmili) perforator.

1-kamera; 2- mil (ox) ; 3- mərmi; 4- lülə (“stvol”) ; 5- aşağı fləns; 6- elektrikli atəşləyici; 7- rezin borucuk; 8- kabel; 9- yuxarı fləns; 10-bolt.

   Kumulyativ perforatorlar quyuya karotaj kabeli ilə endirilir. İstismar kəmərində və sement halqasında açılan deşiyin diametri 8-10 mm olur.

"ПК-103D" və "ПК-89D" tipli kumulyativ perforatorların konstruksiyası elə hesablanıb ki, onlar ilə quyudakı  hidrostatik təzyiq – 800 kq/sm² və temperatur -177°C olduqda da perforasiya işləri aparmaq mümkün olsun.

   Şək.1.18-da "ПК-65" tipli korpuslu (gövdəli) kumulyativ perforatorlar göstərilibdir. Bu tip perforatorların diametri -65 mm kiçik olduğu üçün, hətta istismar kəmərinin daxili diametri 100 mm olan quyularda perforasiya işləri aparmaq mümkündür.

Şək.1.17 Polad korpuslu «ПК-103»  tipli kumulyativ perforator.

1-korpus (gövdə);2- korpus üzərindəki yuvanın kipləşdiricisi; 3- mərmilərin quraşdırılması üçün karton qatı; 4- kumulyativ mərmilər; 5- detonasiya naqili; 6- partladıcı patron; 7- kabelin girişi ilə partladıcı patronu birləşdirən naqil; 8- kabel başlığı; 9- kabel.

Şək.1.18 «ПК-65» tipli korpuslu kumulyativ perforator.

   Bu perforatorun korpusu polad silindrdən ibarətdir -5, onun üzərində kumulyativ şırnağın (selin) keçməsi üçün xüsusi yuvalar açılmışdır. Korpusun yuxarı hissəsinə alovlandırıcı başlıq -6 bağlanılır, aşağı hissəsinə isə xüsusi ucluq -1 bağlanılır. Korpusun üzərində açılmış yuvalara kumulyativ mərmilər – 4 montaj edilir, hansılar ki detonasiya naqili -3 və elektrodetonator  -2 ilə partladılır. Perforator quyuya karotaj kabeli ilə endirilir.

Korpuslu kumulyativ perforatorların üstünlüyü ondan ibarətdir ki, baş verən partlayış zamanı istismar kəməri və onun arxasındakı sement halqası partlayışın yaratdığı zərbə dalğasından mühafizə olunur, ona görə ki partlayışdan sonra qaza bənzər məhsulların yaratdığı bu zərbənin bütün gücünü polad korpusun qalın divarları öz üzərinə götürür.

Korpussuz (gövdəsiz) dağılan perforatorlar qrupuna aid olan kumulyativ perforatorlar bunlardır: "КПР-50", "КПР-65", "КПР-80" və "КПР-100". Quruluşuna görə bu perforatorların hamısı eynidir. Xarici diametrləri kiçik olduğu üçün, bu perforatorlarla, hətta quyu daxilinə nasos-kompressor boruları endirilmiş olduqda da perforasiya işlərini  yerinə yetirmək mümkündür. Bu tip perforatorların mərmiləri individual olur və onların səthi ya plastmasla, ya da alüminium təbəqə ilə örtülürlər.

Quyularda aparılacaq perforasiya üsulunu  necə seçmək lazımdır?

Quyularda aparılacaq perforasiya üsulunu seçmək üçün aşağıdakılar əsas götürməlidir:

1.Kumulyativ perforasiya üsulunun möhkəm süxurlarda, hansılardakı lay-quyu əlaqəsini yaratmaq nisbətən daha çətin olur, tətbiq etmək məqsədəuyğun hesab olunur;

   2.Gülləli perforasiya üsulunu – kövrək və zəif sementlənmiş qumdaşılarda tətbiq etmək tövsiyə olunur;

   3.Torpedalı (mərmili) perforasiya üsulunu isə - nisbətən çox sıxlığa malik və zəif keçiriciliyə malik süxurlarda tətbiqi məqsədəuyğundur.

   Burada nəzərə alınmalıdır ki, gülləli və torpedalı  perforatorlar, perforasiya prosesi aparılarkən istismar kəmərini deformasiyaya uğradırlar, sement halqasında və süxurun özündə də çatlar yaradırlar, baxmayaraq ki, bəzi hallarda laylardakı süxurlarda yaranan bu çatlar, məhsuldar laydan quyuya neft-qaz axınına müsbət təsir edən faktor olur.

   Neft-qaz çıxarmada geniş tətbiq edilən perforasiya üsullarından biridə -hidroqumşırnaqlı üsuldur. Aparat (cihaz), hansı ilə ki  perforasiya işləri aparılır, hidroqumşırnaqlı (abraziv) perforator adlanır. Bu perforasiya üsulu ilə perforasiya işləri zamanı, tərkibində çox bərk abraziv hissəciklər olan mayeni, dövran yaradaraq xüsusi ucluqları (8 ədədə qədər) (ucluq-soplo) olan aparatdan yüksək təzyiq altında (150-300 kq/sm²) vururlar. Bu zaman maye şırnağının gücü, xüsusi ucluqdan uzaqlaşdıqca, azalır və müəyyən dərinlikdən sonra isə sıfıra düşür. Lakin prosesin zamanı təzyiqin kinetik enerjiyə çevrilməsi ilə, mayedəki abraziv hissəciklər, çox yüksək sürətlə borunun səthinə bir nöqtəyə yönəlmiş şırnaqla çırpılaraq, istismar kəmərini, sement halqasını və ondan sonra isə məhsuldar layın içərisində onun dərinliyinə doğru deşik açırlar. Məhsuldar layın dərinliyinə doğru açılmış deşiyin uzunluğu 1  m qədər olur.

İstismar quyularında perforasiya işlərinə başlamamışdan qabaq, onları perforasiya üçün hazırlamaq lazımdır, bunun üçün isə aşağıdakı işlərin görülməsi tələb olunur:

         1. Quyuağzı avadanlıqlar –fontan armaturası, açıq fontana qarşı tullanış siyirtməsi stend sınağı keçdikdən sonra quyunun yanına gətirilməlidir. Tullanış siyirtməsinin daxili diametri istismar kəmərinin diametrindən az olmamalıdır.

2. Quyunun yanında quyunun daxilindəki gilli məhlulun həcmi qədər, həcmi və parametrləri ona uyğun olan ehtiyat gilli məhlul çənlərdə saxlanılmalıdır.

3. Perforasiya aparılacaq sahədə iki yuyucu aqreqat olmalıdır (biri işçi, digəri isə ehtiyat).

         4. Perforasiya işləri aparılacaq sahə və ya meydança,  digər sahələrdən xüsusi işarələrlə təcrid edilməlidir və o sahəyə kənar şəxslərin və texnikanın girişi qadağan edilməlidir.

         5. Perforasiya işlərinin açıq fontan və yanğın təhlükəsizliyini təmin edən tədbirlər görülməlidir (su çiləmə sistemləri, yanğın söndürən maşınlar və s.).

         6. Perforasiya işləri aparılacaq meydança  işıqlandırma sistemləri ilə təmin edilməlidir.

         7. İstismar quyusunun ağzında işləmək üçün körpü və yarım körpü  quraşdırılaraq, quyuağzı və quyu daxili avadanlıqlar, stend sınağından keçdikdən sonra, oraya yığılmalıdır

8. Nasos-kompressor boruları xüsusi qaydada ölçülərək quyuya endirilməli gilli məhlulun dövranı yaradılmalıdır. Əgər ehtiyac  yaranarsa, yəni perforasiya ediləcək interval gilli məhlulun çöküntülərini ilə bağlanmışdırsa, onda nasos-kompressor borularını, gilli məhlulu dövr etdirərək, quyu dibinədək endirmək lazımdır.

         9. İstismar kəmərinin daxili divarlarını gilli məhlulun çöküntülərindən və ərpdən  təmizləmək üçün, quyuya quyudibinədək ərsin endirilir.

         10. İstismar kəmərində hər hansı bir qüsurun  olub-olmamasını  müəyyən etmək üçün, istismar kəməri ardıcıllıqla quyudibinə  qədər endirilən qurğuşun möhür və kalibr ilə tədqiq edilməlidir.

         11. İstismar quyusunun daxilindəki gilli məhlul su ilə əvəzlənməli və istismar kəməri müəyyən edilmiş təzyiqdə  hidravliki sınağa yoxlanılmalıdır.

         12. Kəmərin hidravliki sınağı başa çatdıqdan sonra quyu təkrarən gilli məhlulla doldurulur, borular qaldırılır, quyunun ağzına tullanışa qarşı siyirtmə yığılaraq quyu karotaj dəstəsinə verilir.

   13. Perforasiya işləri aparılacaq istismar quyusunda aparılan karotaj işlərinin (elektrik, qamma və neytron karotajlar) nəticələrinə əsasən məhsuldar lay üzrə açılacaq süzgəcin intervalları dəqiqliklə müəyyən edildikdən sonra, perforasiya işlərinin aparılmasına icazə verilir.