Взрывы в земной коре, реферат, страница 12

Особое место взрыва — при добыче нефти и газа, извлечения артезианской воды, взятии проб из скважин на больших глубинах. В глубоких (иногда по нескольку километров) разведочных скважинах он помогает взять образцы горных пород, достичь максимальной отдачи и «приемистости» пластов нефти, сократить сроки бурения, провести опробование и освоение скважин.

Предположим, что нефтяники пробурили разведочную скважину глубиной 1000 м. Теперь нужно получить исчер-

113

пывающую информацию о нефтеносности, газоносности, водоносности пластов, их литологическом и минералогическом составе, физических свойствах горных пород. Как взять пробы с различных глубин: 300, 500, 700, 800, 900 и 1000 м? Для этого на кабеле в узкое двухсотмилли> метровое жерло скважины опускается специальный прибор — боковой стреляющий грунтонос. Он снабжен пороховым зарядом. На нужной глубине грунтонос останавливают, по кабелю подают электрический ток к заряду. Взрыв... и грунтонос вонзается в толщу, вбирая в себя образец (керн) породы для испытаний.

В конце XIX в. на нефтяных промыслах России впервые были проведены взрывные работы в скважинах (торпедирование) с целью увеличить нефтеотдачу пластов (в последние годы с помощью взрыва чаще вскрывают водоносные горизонты). При вскрытии нефтяного пласта очень важно создать в пласте трещины, возможно большие по протяженности. В 50-х годах, таким образом, были успешно освоены нагнетательные скважины в Туймазин-ском районе. Взрыв в этих случаях осуществляется торпедой-снарядом длиной до 1,5 м.

В конце 1912 г. на промысле «Чемпион» инженер Г. Невский впервые применил взрывной метод увеличения дебита нефти (для отобранных скважин). Одновременно такие работы были проведены в США. Заряды ВВ весили свыше 50 кг. Первые заряды помещались в оболочку из железа толщиной 2 мм и опускались в скважину на тросе. Благодаря расширению на дне скважины они собирались в кучу и заряд достигал иногда 200 кг и больше.

Значительна роль взрыва при ликвидации аварий в скважинах. На большой глубине буровой инструмент «прихватывает», как говорят специалисты, т. е. па него обваливается порода из стенок скважины, заклинивает долото, бурильная колонна «прикрепляется» к стенке скважины. Устранить такие аварии обычными способами стоит дорого, в некоторых случаях из-за них погибает вся скважина.

Применяется несколько способов взрыва для ликвидации аварий. Можно, например, отвинтить колонну, последовательно ослабляя резьбовые соединения (она кратковременно разгружается от массы расположенных выше труб, и одновременно к колонне прикладывается обрат-

114

ный вращающий момент) на разных глубинах (сверху вниз). Процесс реализуется путем взрывания торпеды.

При другом способе, взрыв заряда, перекрывающего всю длину зоны прихвата или расположенного над долотом, образует ударную волну. Она вызывает движение материала (образовавшего прихват), в результате чего сцепление с ним инструмента ослабляется. И наконец, можно просто взрывом оборвать трубы в скважине; иногда это единственный способ снасти ее.

В последние годы взрыв широко используют для очистки фильтров и фильтровой зоны водяных скважин. Реже он применяется с этой целью и на нефтяных скважинах. Фильтры (с трубчатым или стержневым каркасом) устанавливают для организации нормального (без выноса песка) поступления жидкости в скважину (на нефтяных скважинах чаще пользуются перфорационными отверстиями в трубах). При эксплуатации поверхности фильтров засоряются и зарастают, что резко снижает дебит скважин.

Против засоренного фильтра устанавливают торпеду. Взрывная волна, проходя через фильтрующую поверхность, раскалывает осадок и сбивает его в затрубное пространство и па забой. Этому способствует и движение жидкости из скважины в затрубное пространство, вызванное расширением взрывных газов и обратное ее движение в ствол скважины при «схлопывании» образовавшегося газового пузыря. Постепенно газовый пузырь угасает, начинает пульсировать с затухающей амплитудой. Но этих пульсаций оказывается достаточно для очистки фильтра. Взрывная очистка фильтров позволила увеличить дебит скважин минимум вдвое, в отдельных случаях он возрастал многократно (например, с 16 до 07 или с 18 до 90 т в сутки).