Кумулятивная перфорация

Основными элементами являются кумулятивный заряд, взрывной патрон и электропроводка. Кумулятивный заряд состоит из взрывчатого вещества (основного заряда), детонатора (дополнительного заряда), детонирующего шнура, кумулятивной выемки, металлической облицовки кумулятивной выемки и корпуса заряда. После взрыва детонатора (инициирующего ВВ) по кумулятивному заряду распространяется волна детонации, которая двигается от места взрыва вдоль оси заряда к основанию кумулятивной выемки. Волны детонации под большим давлением сжимают металлическую воронку. При этом металл с внутренней стороны воронки начинает течь как жидкость и частично (до 20-30 %) попадает в кумулятивную струю, распространяющуюся вдоль оси заряда со скоростью 6-8 км/с. Образовавшаяся кумулятивная струя достигая преграды, оказывает на нее давление (порядка 10 ¹⁰ Па) и проникает в нее на определенную глубину. Кумулятивные перфораторы подразделяют на корпусные и бескорпусные. Корпусные кумулятивные перфораторы делят на перфораторы многократного и однократного использования. Корпус перфораторов многократного использования (ПК-105, ПК-85, ПК-65) воспринимает наружное гидростатическое давление и действие ударной волны во время взрыва зарядов. Изготавливается из высокопрочных сталей и выдерживает от 10 до 50 залпов. Для получения равномерной сетки простреливаемых отверстий и снижения вероятности образования трещин в обсадной колонне и цементном камне оси соседних зарядов смещены друг относительно друга на угол 90 или 120 0. Заряды кумулятивных перфораторов взрывают группами при помощи детонирующего шнура практически мгновенно - одним залпом, так как скорость распространения взрыва по детонирующему шнуру составляет 6000 - 7000 м/с.

Корпусы кумулятивных перфораторов однократного использования (ПКО, ПКОТ) рассчитаны только на действие гидростатического давления и изготавливаются из пластичных или хрупких материалов (см. рис.). В первом случае они простреливаются кумулятивными струями, но не разрушаются и извлекаются на поверхность; во втором случае при взрыве зарядов полностью разрушаются. Мощность корпусных перфораторов однократного использования значительно выше мощности перфораторов многократного действия при одинаковых габаритах. Это обуславливает целесообразность их применения в более глубоких скважинах. В случаях опасности прихвата желательно применять полностью разрушающиеся корпусные перфораторы.

Таблица 10.1

Техническая характеристика кумулятивных перфораторов

Бескорпусные кумулятивные перфораторы делятся на частично разрушающиеся и полностью разрушающиеся при взрыве зарядов. К первым относятся ленточные перфораторы типа ПКС, ко вторым – типа КПРУ. Перфораторы типа ПКС состоят из головки, тонких металлических лент с размещенными на них герметичными зарядами, запрессованными в ситалловые или керамические индивидуальные герметичные оболочки, детонирующего шнура в алюминиевой оболочке, взрывного патрона и чугунного груза. Преимущество этих перфораторов: большая пробивная способность по сравнению с корпусными, высокая производительность работ, хорошая проходимость в скважинах, заполненных вязкими и тяжелыми растворами.