Перфораторы с кумулятивными зарядами чаще всего используются на нефтегазовых промыслах для проведения вторичного вскрытия пласта. Для вскрытия пласта используют различные расположения зарядов в перфораторе (например, перфоратора ПКТ105Н «Спарка» [1]). При взрывании кумулятивных зарядов, за счет высокого давления образуются ударные волны (УВ). В случае если каналы находятся на достаточно близком расстоянии друг от друга, то происходит взаимодействие УВ, распространяющихся от соседних каналов навстречу друг другу. Давление в области столкновения УВ значительно возрастает, что приводит к дополнительному трещинообразованию в зоне расположенной между каналами перфорации, поскольку получаемая величина давления превышает предел прочности породы на сжатие.
Предложена модель взаимодействия УВ, распространяющихся от кумулятивных парных зарядов при вторичном вскрытии пласта. В ней принято, что в нефтенасыщенной горной породе навстречу друг к другу движутся две УВ с одинаковыми параметрами от двух идентичных каналов. Горная порода изначально (до ударного сжатия) находится в покое, касательные напряжения в тензоре напряжений равны нулю, поэтому можно рассматривать горную породу как идеальную среду [2]. Так же было принято, что нефтенасыщенная порода состоит из трех фаз: двух жидких – воды и нефти и одной твердой – скелета пласта [3]. Столкновение двух УВ произойдет ровно посередине между двумя источниками. Следовательно, можно рассматривать задачу лишь с одной стороны ее плоскости симметрии и задача сводится к задаче распада произвольного разрыва. В итоге получены параметры на фронте ударных волн и рассчитано давление после их столкновения, величина которого позволяет предсказать образование трещин в породе или их отсутствие после проведения перфорации кумулятивными зарядами.
Литература:
Исаев В.И., Владимирова А.Ю., Шепель К.Ю.
Актуальные проблемы развития нефтегазового комплекса России