193735. lajstromszámú szabadalom • Fémbéléssel ellátott üreges robbanótöltet, különösen a szénhidrogénbányászatban való alkalmazásra
193735 1 A találmány fémbéléssel ellátott üreges robbanótöltetre (perforátorra) vonatkozik, amely különösen a szénhidrogén bányászatban alkalmazható a szénhidrogén kutak megnyitásánál. Ismeretes, hogy egy robbanó anyagból készített test, célszerűen egy hengerszimmetrikus forgástest (a továbbiakban robbanó töltet) detonációjánál felszabaduló energia kisebb-nagyobb hányada a tér egy kitüntetett irányába koncentrálható. Ennek egyik módja az, hogy a robbanótöltetet hossztengelyének egyik végén iniciálják (például villamos gyutaccsal vagy robbanózsinórral), a töltet másik végét pedig üregesen képezik ki (például félgömb vagy kúpalakzatot hozva létre). Ez esetben a robbanótöltet robbanásánál felszabaduló energia jelentős hányada a töltet hossztengelyének irányába, az üreges résszel szemben koncentrálódik. Tovább fokozható ez a kummulatív hatás oly képpen, hogy a robbanótöltetet — az üreges részén — valamilyen fémmel, vagy más alkalmas inaktív anyaggal vonják be, illetve bélelik. Ilyen fémmel bélelt, üreges robbanótölteteket használnak a szénhidrogén bányászatban is a megfelelően lemélyített, majd acélcsővel kibélelt szénhidrogénkutak megnyitására. A megnyitás során az acél béléscsövet a cső hossztengelyére merőlegesen átlyukasztják, perforálják, oly módon, hogy a csőfalon méterenként 5—30 db, egyenként 5— 15 mm átmérőjű lyuk képződjön. Erre a célra kitünően használhatók a bevezetőben említett, fémmel bélelt, üreges robbanótöltetek, mint amilyent a 183 623 lsz. magyar szabadalmi leírás is ismertet. Természetes követelmény, hogy a perforációnak pontosan előírt mélységben, abban a földtani szelvényben kell bekövetkeznie, ahol a szénhidrogént tartalmazó réteget feltételezik. Ez két jól körülhatárolható ellenőrzési problémát vet fel. Az első az, hogy a szénhidrogénkút perforált szakasza egybeesik-e a kiválasztott földtani réteg mélységével. A földtani rétegek szénhidrogén-tartalmának meghatározása és annak perforálása ugyanis nem egyidejűleg történik, s más felszerelést, felkészültséget igényel az egyik, más jellegűt a másik tevékenység, sőt ezen túlmenően a tárolóréteg kijelölése többnyire béléscsövezés előtt történik. Ezért annak utólagos eldöntése, hogy a perforáció valóban az előzőleg megállapított mélységi szakaszon helyezkedik el, bonyolult műszaki feladat. Tekintetbe kell venni azt is, hogy egy szénhidrogénkút mélysége elérheti az 5—7 ezer métert, a reménytkeltő földtani réteg pedig néha csak egy-két méter vastag, tehát mindössze néhány tízezreléke a teljes kútmélységnek. A másik fontos feladat annak megállapítása, hogy a nagy mélységbe lejuttatott perforátorok mindegyike felrobbant-e, illetve kifejtette-e a kívánt perforáló hatást. E 2 2 követelmény különösen nehezen elégíthető ki a láncperforátoroknál. Ezek „láncszemei" külön-külön nyomásálló tokban elhelyezett, üreges robbanó töltetek, melyeket egy, az összes töltetet érintő robbanózsinór iniciál. Ha a robbanózsinór, vagy a töltetek hibásak, a töltetek „álva maradnak”, azaz a robbanás lem terjed töltetről töltetre, illetve egyes töltetek nem robbanak fel. Ez nemcsak azért jelent kárt, mert a szénhidrogén réteg megnyitási hatásfoka elmarad a kívánatostól, hanem azért is, mert az el nem -obbant töltetek műszaki baleset forrásai is 'ehetnek. A felszínre visszahozott szerkezetmaradványokból ugyanis nem állapítható meg a ^ntebb említett működési zavar, illetve a obbanás elmaradása, tekintettel arra, hogy a lánc ezen részei is a kútban maradnak a hibátlan működésű perforátorok repeszmaradványaival együtt. A megnyitás helyének, illetve a megnyitás maradéktalan elvégzésének ellenőrzése Tehát rendkívül fontos feladat mind a megnyitás minőségének, mind pedig a műszaki biz‘onságnak a javítása szempontjából. A rétegmegnyítás helyének ellenőrzésére kevés mérési módszer alkalmas. Az egyik ilyen eljárás az áramlásmérés, amely a kútba beáramló fluidum relatív mennyiségének és a beáramlás helyének meghatározására használható fel. Az áramlásmérés azonban — mivel a béléscsövön belüli áramlás detektálására szolgál — nem képes kimutatni minden egyes perforációt. Felbontóképessége körülbelül 1 m, és a mérési adatok kiértékelése eléggé bizonytalan eredményt szolgáltat. Ugyanis abban az esetben, ha az áramlásmérés a perforált szakaszon belül beáramlást nem adó részeket mutat ki, nehéz pontosan megállapítani, hogy azon a részen a perforáló töltetek nem működtek vagy egy nem áteresztő betelepülés van jelen. A perforációk kimutatásának közvetlenebb módja az, amikor a béléscső falára nagyfrekvenciás rezgéshullámokat bocsátanak, s mérik az első visszavert hullám amplitúdóját. A rezgéshullámok keltésére szolgáló adót és az észlelő vevőt a béléscsőben állandóan körbeforgatják, hogy a béléscső teljes belső palástját letapogassák. Ez az ismert mérési módszer túlságosan bonyolult, mind a lyukba bocsátott műszer, mind a felszínen elhelyezett jelfeldolgozó egységek különleges kivitelűek, s emiatt használatuk nem terjedt el. Emellett az egyes perforációk felismerése sem biztos, az észlelést számos hibaforrás (cementszennyeződés, béléscső-deformáció stb.) zavarja. Ismeretesek próbálkozások, melyek arra irányultak, hogy a robbanótöltet kúprészének anyagát radioaktív sugárzóvá tegyék (aktiválják) nagy radioaktivitású (gammasugárzó) anyaggal keverve, s a sugárzási anomália alapján mutassák ki a perforáció helyét. E mód 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
