192592. lajstromszámú szabadalom • Üreges töltettel szerelt lácperforátor-kamra olaj- és földgázkutak termelésbe állításához
A találmány töltettel szerelt láncperforátor-kamra földgáz- és olajbányászati célokra fúrt kutak béléscsövének lyukasztására — perforálására - vonatkozik és a kutak termelésbe állítására szolgál. A folyékony és gáznemű ásványi kincsek kinyerésének általánosan alkalmazott módja a mélyfúráson keresztül való termeltetés. A termelés céljából fúrt kutakat a lemélyítés után acélcsövekkel, úgynevezett „béléscsövekkel bélelik ki a lyukfal összeomlásának és az egyes szintek közötti kommunikációk megakadályozása érdekében. A fluidumot tartalmazó szintek biztonságos elválasztása céljából a béléscső és a lyukfal közé a cső lehelyezése után cementtejet sajtolnak, mely megkötés után helyreállítja a tökéletes zárást az egyes szintek, illetve a lyukfal és a cső között. A fluidumot tartalmazó, választott szint termelésbeállítása céljából a béléscsövet és a cementpalástot a megfelelő mélységben ki kell lyukasztani, „perforálni” kell, hogy a fluidumok be tudjanak áramlani a termelő kútba és a továbbiakban a kutat termeltetni lehessen. Ennek a perforálási eljárásnak a legismertebb és a leggyakrabban használt módja az üreges robbanótöltetekkel, más néven ,jet’’-töltetekkel való lyukasztás. Ezek az üreges robbanótöltetek megfelelő brizanciájú robbanóanyagot tartalmaznak és az indítás hatására kialakuló, nagy energiájú, nagy sebességű sugárral, a , jet”tel átlyukasztják a béléscsövet, a cementpalástot és még a feltárandó kőzetbe - rétegbe - is behatolnak. A tölteteket a kutat feltöltő víztől (iszaptól) el kell zárni robbanóképességük megőrzése és a lyukasztás eredményessége érdekében. Ezért a tölteteket a perforáláshoz a hidrosztatikus nyomásnak ellenálló tokokba „hordozókba’ kell szerelni. A műszaki gyakorlatban két hordozófajta ismeretes. Az egyik zárt testű típus, mely lényegében egy célszerűen kiképzett acélcső, benne a töltetekkel és a robbantósor többi elemével (detonátorzsinórral, gyutaccsal). A másik hordozótípusnál, a láncperforátornál minden töltet külön tokba, kamrába kerül, és a kamrákat láncok fűzik egymáshoz, füzért alkotva. A láncperforátorokat olyan detonátorzsinórral kell indítani, amely a feltöltő folyadék hidrosztatikus nyomásának ellenáll, és ugyancsak nyomásálló tokban kell elhelyezni a gyutacsot is. A perforátorokat — a zárttestűeket és a láncokat egyaránt, - a lebocsátó kábelen át lőgéppel indítják. A fentiek szerint a második típusba tartozó láncperforátor kamrák kivitele általában olyan, hogy a robbanótöltetet tartó kamraelem egyben a füzért alkotó lánc kapcsolódó eleme is. A töltetet a nyomás ellen fedél zárja le, amelyet legtöbbször ragasztással rögzítenek a töltetet tartalmazó kamrára. A ragasztás lehet egyben tömítőanyag is, de gyakran alkalmaznak a ragasztáson kivül még külön tömítőgyűrűt is a biztonságos zárás érdekében. A robbanótölteteket a legtöbb megoldásnál közvetlenül sajtolják fészkébe, növelve ezzel a lövés hatásosságát, ezután kerül rá a kamrára a zárófedél. Az ismert láncperforátor-kamrák hibája, hogy a tömítés nem biztonságos, a robbanótöltet besajtolása problematikus, így a robbantás — perforálás — hatásossága nehezen tartható kézben, nem biztonságos, illetve a perforáció hatásfok nagy szórást mutat, ami a kút termeltetésében később már meg nem javítható hibák forrása lehet. A jelen találmány célja a fenti hibák kiküszöbölése és ennek érdekében a tömítési rendszeren hivatott elsősorban segíteni, és feladata az ismert megoldástól eltérő módon megkönnyíteni a robbanótöltet besajtolását. A találmány üreges testtel szerelt láncperforátor-kamra olaj- és földgázkutak termelésbe állításához a fúrt lyukak béléscsövének lyukasztására, illetve perforálására, és meghatározója, hogy a jet-töltetek befogadására szolgáló kamra azonos kúposságú illeszkedő felületekkel kiképzett 4$.sz0kből és töltetházból áll, mimellett a fészeknek és a töltetháznak egymásba illeszkedő kúpos felületei előnyösen rugalmas tömítőanyaggal vannak egymáshoz kötve. Az előnyös kivitel szerint a fészek és a töltetház közötti elmozdulásokat megszakítás nélkül követni képes rugalmas tömítőanyag célszerűen hőálló, kétkomponensű, önvulkanizáló szilikon-elasztomer. A találmány szerint az egyes töltetházak oldható kötéssel, pl. furat és sasszeg útján vannak egymáshoz kötve és detonátorzsinórral vannak ellátva, mimellett a detoná torzsinór az egymást követő, térben elforgatva kapcsolt töltetházakhoz biztosítógyűrűkkel van rögzítve. A találmány előnye, hogy alkalmazásával csökkentett ellennyomású perforálás is megvalósítható. A továbbiakban a találmány szerinti láncperforátor kamra kiviteli alakját, rajzok segítségével részletesen is ismertetjük, ahol az 1. ábra egy kamra metszete, a 2. ábra a térben elforgatva fűzött láncperforátor nézete. A találmány szerint 1 fészekbe 2 robbanóanyagtöltet és 3 béléskúp van, és besajtolásuk egy menetben történik. Mivel az 1 fészek lényegében forgástest, a sajtoláshoz szükséges szerszám egyszerűen elkészíthető. A hidrosztatikus nyomás elleni védelmet 4 töltetház biztosítja, amelybe az 1 fészek műanyagragasztóval van beragasztva. A műanyag hőálló, célszerűen kétkomponensű műgyanta, amely önvulkanizáló, pl. szilikon-elasztomer és rugálmas, kis elmozdulásra nem törik. Az 1 fészek és a 4 töltetház egymással érintkező felületei azonos kúposságúak, s ez a sajátos kialakítás és az ázás elleni védelmet önzáró jelleggel fokozza. A találmány szerinti láncperforátor-kamra két eleme, az 1 fészek és a 4 töltetház, célszerűen öntött alumíniumból van és présöntéses technológiával készül. A választott anyagminőség rideg, ezáltal a robbantás után sok apró szemcséjű törmelék marad vissza a kútban. A présöntéses gyártási technológia előnye, hogy precíziós kialakítást tesz lehetővé, alkalmazása esetén kevés utólagos megmunkálás szükséges. A találmányhoz tartozó kamra természetesen más módon is kivitelezhető. A 2. ábrán a találmány szerinti láncperforátor-kamra kamráinak egy összefűzési módja látható. Az egyes kamrákat 5 sasszegek tartják össze, 6 furatszögének beállításával az igényeknek megfelelő bármilyen szögelfordulás>al köthetők egymáshoz az egyes kamrák, így a térbeli kialakítás variálható, ami a perforáció irányítottságát teszi lehetővé. A láncba szerelt kamrák indítására 7 detonátorzsinór szolgál. A 7 detonátorzsinór a megszokott módon indítható nyomásálló, vagy tokozott gyutaccsal és lőgéppel. A biztos indítás megköveteli a 7 detonátorzsinór jó felfekvését a kamrára, amit 8 biztosítógyűrűk segítenek elő. A kamrák célszerűen olyan méretűek, hogy a belőlük összefűzött lánc az olajiparban rendszeresen használatos 2 7/8’ -os névleges méretű termelőcsövönátlebocsátható, mivel így a lánc az úgynevezett csökkentett ellennyomású perforálási eljárás alkalmazását is lehetővé teszi. 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
