2010-04-08
УДК 622.235.4

Обеспечение безопасности подсоединения средств инициирования к электровзрывной цепи при прострелочно-взрывных работах в скважинах на геофизическом кабеле (Взрывное дело №3-4 2009 г).

Как уже отмечалось наиболее опасным и ответственным, при проведении прострелочно-взрывных работ, является процесс присоединения электродетонаторов к электровзрывной цепи.
Ранее (ВД №1-2 за 2008 г.) мы рассмотрели пути повышения безопасности ПВР посредством применения специальных средств инициирования: электродетонаторов пониженной чувствительности, нечувствительных электродетонаторов, электронных детонаторов и специальных электротехнических устройств (РХ-1).
Одним из эффективных направлений снижения риска нанесения вреда здоровью и жизни персонала взрывных работ является применение специальных защитных приспособлений: взрывных головок (переводников) и защитных пеналов (safe tube). Применение взрывных головок и защитных пеналов позволяет сначала подсоединить к взрывной цепи средство инициирования (электродетонатор), а затем, средства передачи детонации к электродетонатору.

Взрывные головки (переводники) выпускаются двух типов:

1) реализующие соединение ЭД с электровзрывной цепью и средствами передачи детонации через окна в корпусе взрывной головки (рис. 1) с применением предохранительного пенала (рис. 3), при этом перфоратор механически предварительно последовательно соединен с кабельной головкой и локатором муфт через взрывную головку;

2) реализующие последовательное соединение кабельной головки, локатора муфт, взрывной головки и перфоратора (рис. 2) и содержащие в нижней части блок детонатора.

Рисунок 1 - Взрывная головка.

   
  

Рисунок 2 - Взрывная головка с блоком детонатора и предохранительной пробкой.

   
Предохранительный пенал представляет собой цилиндрический толстостенный стальной стакан с поворотно-съемной крышкой и винтами фиксации крышки (рис.3). Под крышкой стакан имеет два небольших канала для вывода детонаторных проводов и на наружной боковой поверхности – крючок для подвешивания вблизи места подсоединения ЭД.

Рисунок 3 - Предохранительный пенал.

В качестве примера рассмотрим процесс сборки взрывной цепи при перфорации скважин. В зависимости от состава перфоратора, однокорпусный или многокорпусный, электродетонатор (далее ЭД) устанавливается, соответственно, в нижней или верхней части перфоратора. До подсоединения ЭД должны быть проведены следующие операции:

1) проверить исправность геофизического кабеля:

- сопротивление жил кабеля должно соответствовать паспортным данным (от 24 до 53 Ом/км) и его длине;
- сопротивление изоляции жил кабеля должно быть не менее 1,5 Мом.

2) соединить коллекторные концы кабеля между собой, с «массовым» проводом и заземлением подъемника или произвести соответствующие переключения перфораторной панели.

3) соединить каротажную головку с проходным локатором муфт или локатором отверстий (далее ЛМ).

4) поместить ЭД в предохранительный пенал и измерить его электрическое сопротивление (величина сопротивления должна соответствовать паспортному значению).

Далее необходимо производить сборку в зависимости от применяемой схемы инициирования. При использовании однокорпусного перфоратора и расположении ЭД в нижней части, в хвостовике перфоратора должен соблюдаться следующий порядок окончательной сборки:

- присоединить переводником головку перфоратора с нижним выходом ЛМ;
- открутить хвостовик перфоратора;
- центральный провод электровзрывной цепи замкнуть на корпус перфоратора и удерживать контакт в течение 1 минуты;
- измерить наличие электрического напряжения между центральным проводом электровзрывной цепи и корпусом перфоратора (измерительный прибор должен показывать отсутствие какого-либо напряжения) и если напряжение в цепи присутствует, то необходимо выявить источник питания электровзрывной цепи и устранить его;
- если напряжение в цепи не обнаружено, то повторить замыкание центрального провода электровзрывной цепи на корпус перфоратора и удерживать контакт в течение 1 минуты;
- поднести (и подвесить на торце корпуса перфоратора) пенал с ЭД и, не вытаскивая ЭД из пенала, произвести его подсоединение к проводам электровзрывной цепи (рис. 4);

Рисунок 4 - Подсоединение электродетонатора электровзрывной цепи.

- обновить срез детонирующего шнура, извлечь ЭД из предохранительного пенала и соединить ЭД с детонирующим шнуром;
- ввинтить хвостовик в перфоратор.

Перфоратор готов к спуску в скважину.
При использовании многокорпусного перфоратора и расположении ЭД в верхней части перфоратора порядок окончательной сборки зависит от конструкции взрывной головки.
Например, при применении взрывной головки с блоком детонатора под электродетонатор DET-3050-008 производства компании Owen Oil Tools порядок окончательной сборки должен быть следующим:

- проверить техническую исправность взрывной головки;
- установить ЭД во взрывную головку и закупорить предохранительной крышкой;
- центральный контакт ЛМ со стороны нижнего его входа замкнуть на корпус и удерживать контакт в течение 1 минуты;
- измерить наличие электрического напряжения между центральным контактом ЛМ и корпусом прибора (измерительный прибор должен показывать отсутствие какого-либо напряжения) и если напряжение в цепи присутствует, то необходимо выявить источник питания электровзрывной цепи и устранить его;
- если напряжение в цепи не обнаружено, то повторить замыкание центрального контакта на корпус ЛМ и удерживать контакт в течение 1 минуты;
- снять предохранительную крышку и подсоединить взрывную головку к нижнему выходу ЛМ, при этом со стороны нижней части взрывной головки не должны находиться люди и ВМ (рис. 5);
- соединить взрывную головку с головкой перфоратора.

Перфоратор готов к спуску в скважину

 

Рисунок 5 - Подсоединение взрывной головки с электродетонатором к локатору муфт (к электровзрывной цепи).

Другие конструкции взрывных головок позволяют предварительно осуществить полную механическую сборку перфорационной системы, а установку ЭД осуществить через окно или два окна в корпусе взрывной головки. Порядок окончательной сборки в этом случае аналогичен порядку при установке ЭД в нижней части однокорпусного перфоратора с применением предохранительного пенала. Герметизация взрывных головок такого вида обеспечивается или пробками боковых окон или защитным кожухом, навинчиваемым поверх полости размещения ЭД.
Такой порядок окончательной сборки с использованием взрывных головок и защитных пеналов при несанкционированном взрыве ЭД предотвратит взрыв основного заряда взрывного аппарата при выполнении операции присоединения ЭД к электровзрывной цепи. Технологии безопасного инициирования при ПВР, к сожалению, имеют ограниченное применение в Республике Казахстан и применяется в основном «прозападными» компаниями, работающими по стандарту API-67.
Безусловно, при всех специальных мерах предосторожности человеческий фактор является решающим. Недостаточный уровень осознания опасности и нарушения требований безопасности выполнения технологических процедур иногда приводят к чрезвычайным происшествиям, в том числе со смертельным исходом.

Директор департамента лицензирования и сертификации
АО «Компания ГИС», директор ТОО «ВИАЛ-сервис» Алякишев В. Н.

Источники обзора:

1) Техническая информация компании Core Lab (Owen Oil Tools), интернет-сайт: www.corelab.com.
2) Техническая информация компании DYNAenergetics GmbH & Co KG, интернет-сайт: www.dynawell.de.
3) Техническая информация компании Precision Drilling, интернет сайт http://www.precisiondrilling.com
4) Техническая информация компании Weahterford.
5) Техническая информация компании Shlumberger, интернет сайт http://www.slb.ru.