Metody perforacji kumulacyjnej w udostępnianiu złóż węglowodorów

Abstract

Perforation using shaped charges, as a method of deposit development in oil and gas mining is, in practice, the only commonly used method of obtaining hydraulic interconnection of cased borehole and productive reservoir layer. The study presents historical outline of cumulative perforation and development of basic techniques in this domain. It discusses various conveyance methods - wireline, production tubing (TCP) and coiled tubing (CT), through tubing perforation (TTP), as well as methods of ignition depending on job technology used. Two basic carrier concepts - hollow carrier (closed type) and bar carrier (open type) are characterised, as well as sets of shooting means (detonating cords, shaped charges, detonation initiators) that can be purposefully used with them. The basic requirements, that should be fulfilled by shaped charges depending on main task of perforation (horizon opening, preparation for intensification job - fracturing, for example, as well as special jobs - i.e. restoring of lost circulation with perforator - puncher) has also been presented. In context of this review, currently used and approved sets of shooting equipment and means for cumulative perforation are presented, including some new approaches, such as technology of reactive liners and perfo-generators.

Perforacja kumulacyjna jako metoda udostępniania złóż w górnictwie otworowym jest praktycznie jedyną powszechnie stosowaną metodą uzyskania łączności hydraulicznej zarurowanego otworu wiertniczego i horyzontu produktywnego. Artykuł przedstawia rys historyczny perforacji kumulacyjnej i rozwój podstawowych technik w tej dziedzinie. Omawia się metody zapuszczania - na kablu strzałowym, na przewodzie skręcanym i na przewodzie zwijanym (Coiled Tubing) oraz poprzez rurki wydobywcze (syfonowe) oraz inicjowania, w zależności od przyjętej technologii zabiegu. Scharakteryzowano konstrukcje perforatorów otwartych i zamkniętych i odpowiednich do stosowania w nich zestawów środków strzałowych (lonty, ładunki kumulacyjne, środki inicjowania detonacji). Przedstawiono podstawowe wymagania stawiane ładunkom kumulacyjnym w zależności od podstawowego zadania perforacji (udostępnienie, przygotowanie zabiegu intensyfikacji - np. szczelinowanie, oraz prace specjalne - np. przywracanie cyrkulacji i perforator przebijak). W kontekście tego przeglądu przedstawiono również aktualnie stosowane i dopuszczone zestawy środków strzałowych do perforacji kumulacyjnej, w tym również nowe zagadnienia takie jak np. technologia wkładek reaktywnych i perfo-generatory.