Устройство редуктора перфоратора: Как устроен перфоратор: 6 основных составляющих инструмента

Устройство перфоратора имеет несколько вариантов исполнения

Для облегчения сверления стен используются ударно-буровые инструменты. Они объединяют в себе достоинства отбойного молотка, шлямбура и дрели.

Рабочая насадка в виде сверла или бура, помимо вращательного – совершает еще и возвратно-поступательные движения вдоль оси. Таким образом, в месте контакта с обрабатываемой поверхностью образуются сколы и микротрещины, которые облегчают прохождение сверла.

Инструмент, позволяющий производить сверление таким способом, называется ударной дрелью или перфоратором. В некоторых случаях обойтись без него невозможно вовсе.

Отличие дрели от перфоратора

Даже применяя самый мощный способ разрушения материалов взрыв, изначально отверстия для закладки взрывчатого вещества сверлятся при помощи перфораторов. Часто задают такой вопрос: чем отличается дрель от перфоратора? Чтобы на него ответить необходимо рассмотреть принципы работы этих устройств.

Дрель создает вибрации с малой амплитудой, которые облегчают процесс сверления, но не дают возможности работать с «тяжелыми» материалами вроде железобетона. Механизм выполнен в виде двух храповиков, неподвижного и расположенного на оси вращения патрона.

Ударный механизм изнутри

При отключенной ударной функции, храповики не касаются друг друга. При ее включении стопор убирается, упирающееся в стену сверло замыкает шестерни храповиков, и возникают вибрации, облегчающие процесс сверления.

Такая конструкция проста в изготовлении, однако ненадежна и не рассчитана на высокие нагрузки. Зубья храповиков быстро истираются и требуют постоянной смазки.

В отличие от ударной дрели, перфоратор имеет более сложную конструкцию. Он способен выдерживать большие нагрузки, и рассчитан на более продолжительный срок эксплуатации.

Схема устройства ударного механизма

Принцип работы и общее устройство перфоратора

Перфораторы делятся на:

Электрические (сетевые и аккумуляторные) – универсального применения
Как правило, используются при бытовых ремонтных работах. Более 70% всех произведенных перфораторов имеют именно такое исполнение. Основной недостаток – относительно сложная конструкция.

Пневматические
Используются в агрессивной и взрывоопасной среде, где искрение щеток электродвигателя может привести к воспламенению. Преимущество конструкции – легкость, надежность и ремонтопригодность. Недостаток – для работы требуется компрессорная станция.

Бензиновые
Применяются при дорожном строительстве и невозможности использования электросетей. Принцип работы – как в любом бензоинструменте. Преимущества – высокая мощность, автономность. Недостаток – громоздкая конструкция.

Рассмотрим устройство электрического перфоратора более подробно

Силовой установкой для всех механизмов служит электродвигатель. Он может быть расположен как вдоль, так и поперек оси патрона. Принципиально это ничего не меняет, но инструмент с поперечно расположенным мотором имеет больший диапазон по мощности и лучше охлаждается.

Электрическая схема

Электросхема перфоратора достаточно проста, за исключением блока регулятора скорости. Различные производители предлагают свои варианты исполнения, самой распространенной схемой является электронная.

При выходе из строя компонентов платы – ремонт нецелесообразен, блок меняется целиком. Слабым местом всей электрической схемы являются щетки электродвигателя и контакты спускового включателя с переменным резистором регулятора оборотов.

Это связано с постоянным загрязнением пылью и повышенными вибрациями. Щетки меняются по мере их износа, контакты выключателя можно периодически чистить механическим способом.

Если ваш перфоратор перестал включаться – в первую очередь проверьте целостность кабеля питания и контакты на включателе. Большинство неисправностей электрики связано с механическим повреждением проводов и контактов в блоке управления.

ВАЖНО! Перфоратор относится к энергоемким электроприборам. Перед использованием необходимо убедиться в соответствии электропроводки таким нагрузкам.

Редуктор

Предназначен для передачи крутящего момента от двигателя на ось патрона и одновременного снижения скорости вращения. Конструкция исключает ударные нагрузки на этот узел.

Износу подвергаются зубья шестерен и шлицевое соединение с осью патрона, которая должна свободно двигаться в продольном направлении при одновременном вращении.

Редуктор работает в двух направлениях, поэтому его шестерни могут изнашиваться с обеих сторон. Корпус или рама редуктора выполняется из прочного материала, способного выдерживать сильные нагрузки, так что эта часть конструкции практически не ломается.

Однако, при регулярном заклинивании патрона длительной непрерывной работе под нагрузкой – рама редуктора испытывает сильные нагрузки.

Редуктор перфоратора без корпуса

Для бесперебойной работы редуктора важна своевременная его очистка и замена смазки.

В зону трения могут проникать куски камня, пыль, песок. В какой-то момент она становится абразивом, дополнительно разрушающим трущиеся детали. Смазка также теряет свои свойства от постоянного нагрева.

Поэтому производители рекомендуют менять смазочный материал внутри редуктора не реже одного раза в год. При интенсивной эксплуатации интервал замены уменьшается вдвое.

Даже если инструмент не используется продолжительное время, необходимо вовремя производить замену консистентной смазки. По истечении определенного времени, компоненты масла отделяются друг от друга, и смазочный материал не обеспечивает защиту трущихся деталей.

Ресурс узла резко снижается. К тому же, при несвоевременном обслуживании можно потерять гарантию на инструмент, и тогда точно придется ремонтировать его самостоятельно.

Процедура смазки несложная, и выполнима в домашних условиях.

ВАЖНО! При разборке узлов перфоратора снимайте все этапы на фото, это поможет при обратной сборке. После отделения редуктора от корпуса перфоратора его необходимо тщательно промыть в хорошем растворителе, чтобы удалить остатки грязного масла.

Подойдет любая моющая жидкость на основе керосина. После просушки необходимо заложить новую смазку в тех же количествах, что и до замены. Лишнее масло будет выдавлено из рабочей зоны редуктора и может забить вентиляционные отверстия прибора.

ВАЖНО! Нельзя использовать первую попавшуюся смазку, посмотрите спецификацию в инструкции по эксплуатации.

Если производитель предлагает использовать масло какого-то одного производителя – выясните его эксплуатационные свойства. Это поможет вам подобрать более дешевый аналог, не потеряв в качестве.

Следите за тем, чтобы смазочные материалы в разных узлах не смешивались и не попадали на электрические компоненты внутри перфоратора.

Ударный механизм

Бывает двух типов:

• Качающийся подшипник.
  Применяется в легких моделях перфораторов с горизонтально расположенными двигателями. Рабочий поршень приводится в движение наружной втулкой подшипника (см. рис 1). Амплитуда движения такого механизма невелика, инструмент с этим приводом применяется для несложных работ, в случаях, когда сверление обычной дрелью занимает много времени или вовсе невозможно. При использовании такого перфоратора с повышенными нагрузками механизм быстро выйдет из строя;
• Кривошипно-шатунный механизм. Применяется в средних и тяжелых инструментах с вертикально расположенным двигателем.

Пример работы кривошипно-шатунного механизма

На оси двигателя расположен кривошип, который при помощи мощного шатуна приводит в движение рабочий поршень. Амплитуда движения ограничена лишь размерами корпуса, усилие достаточно высокое, чтобы приводить в движение зубила и буры больших размеров.

Простое устройство механизма позволяет производить ремонт и его обслуживание в домашних условиях, с применением элементарного инструмента.

Если перфоратор перестал долбить – вероятная причина в механической поломке пневматического ударного механизма. Все подробности ремонта перфоратора своими руками читайте в этой статье.

Устройство перфоратора наглядно демонстрирует видео ролик, в котором показана работа ударного механизма и наглядно отображена вся кинематическая схема инструмента.

Устройство и ремонт ударного механизма

Вне зависимости от способа, которым приводится в движение рабочий поршень – ударный механизм выполнен одинаково. Под давлением сжатого воздуха, таран наносит удары по бойку, который, в свою очередь, передает вибрации на патрон с рабочим наконечником.

Двигатель и привод вращения патрона практически не испытывают нагрузки, что делает такую конструкцию долговечной и надежной. Воздух также служит своеобразным демпфером, предохраняющим механизм рабочего поршня от чрезмерных нагрузок.

Состав ударного механизма

Важной составляющей процесса является герметичность уплотнительных колец рабочего поршня и бойка. При потере воздушного давления сила удара снижается, вплоть до прекращения возвратно-поступательного движения.

В этом случае перфоратор превращается в обыкновенную мощную дрель. При отсутствии повреждений и задиров на поверхности цилиндра, достаточно простой замены уплотнительных колец и консистентной смазки.

Более серьезной поломкой является механическое разрушение шатуна или пальцев механизма. Восстановлению эти детали не подлежат, необходимо либо приобрести запчасть у официального дилера, либо заказать изготовление на механическом заводе, соблюдая прочностные характеристики металла.

Также невозможно отремонтировать шестерни механизма. При поломке или износе зубьев необходима полная замена или изготовление новых узлов.

Ударный механизм на основе качающегося подшипника менее надежен, но также ремонтопригоден. Выйти из строя может внешняя обойма подшипника либо шатун.

Эти компоненты принимают на себя всю тяжесть нагрузок. Если вы используете легкий перфоратор для тяжелых сверлильных работ – регулярно проверяйте состояние ударного механизма и чаще меняйте смазку.

Как правильно использовать перфоратор

Для того чтобы инструмент служил вам максимально долго, используйте его только в соответствии с инструкцией. Если производитель рекомендует делать паузы во время работы – значит, механизмы расширяются при нагреве и могут сломаться.

Недопустимо использовать более мощные буры и зубила при помощи переходников. Более тяжелые работы следует выполнять соответствующим инструментом. Экономия при покупке облегченного перфоратора приведет к его скорой поломке и потере финансовых средств.

ВАЖНО! Обязательным условием при использовании перфоратора является смазывание хвостовика рабочей насадки при каждой замене ее в патроне. Пренебрегая этим правилом, можно вывести из строя патрон электроинструмента.

Основные отличия дрели от перфоратора — видео

Разобравшись, как устроен перфоратор – вы можете самостоятельно производить его обслуживание и ремонт, не тратя время и средства на посещение мастерских по ремонту электроинструмента. Важно понять, что современные электроприборы имеют достаточно простую конструкцию, и достаточно надежную электрику.

Устройство перфоратора | Новости в строительстве

Устройство перфоратора несколько отличается от устройства ударной дрели,так как у перфораторов более совершенный ударно-сверлильный механизм.

Пример расположения деталей внутри корпуса перфоратора

Огромное число производителей перфораторов оснащают свои модели разными конструкциями с различными конструктивными особенностями.

Но не смотря на все эти отличия, устройство перфоратора практически не изменяется и является для всех одинаково.Так как все модели содержат одни и те же узлы и модули, которые позволяют им успешно справляться с поставленной задачей.Обычно в зависимости от моделей и производителя,перфораторы могут отличиться друг от друга лишь расположением модулей в корпусе перфоратора.

Перфоратор оснащается:

1. Электродвигателем.

2. Редуктором.

3. Прижимным патроном.

4. Ударно-вращательным механизмом.

5. Антивибрационная система.

6. Система Vario-Lock.

В зависимости от мощности перфораторы также оснащаются различными вспомогательными системами, которые как считается делают их работу и эксплуатацию более  комфортной и безопасной.Такие системы как например, антивибрационная система, система Vario-Lock, (позволяет зафиксировать инструмент в определенном положении для работы), система позволяющая удалить пыль во время работы, механизм позволяющий ограничить и контролировать глубину сверления и другие.

 Для того чтобы понять существенные конструктивные отличия между перфоратором и обыкновенной ударной дрелью, рекомендую ознакомиться со статьей:- Принцип работы ударной дрели.

Рассмотрим подробнее основные узлы обычного перфоратора, для того чтобы лучше представить себе из чего состоит такой инструмент.Перфораторы в зависимости от моделей обычно отличаются не только внешним видом но и расположением двигателя в корпусе.Как правило двигатель в корпусе перфоратора может размещаться  вертикально или горизонтально.

Фото-1.Перфоратор с вертикальным расположением электродвигателя.

Внешний вид перфоратора марки Makita с вертикальным расположением электродвигателя

 

 

 

Такие модели могут быть предназначены не только для сверления в бетоне но и для разрушения бетона.То есть оснащаются устройством, которое позволяет успешно разрушить бетон определенной толщины (в зависимости от мощности).

 

 

 

 

 

Фото-2. Перфоратор с горизонтальным расположением электродвигателя.

Не большой по размерам перфоратор с горизонтальным расположением электродвигателя.

 

 

 

 

Такие модели как правило отличаются малым весом и небольшой мощностью.Также как и перфораторы с вертикальным расположением электродвигателя могут оснащаться устройством для разрушения бетона небольшой толщины.Но встречаются и тяжелые перфораторы, которые имеют горизонтальное расположение электродвигателя и могут быть использоваться с успехом и для разрушения бетона и для сверления отверстий.

 

 

Фото-3.Перфораторы в разрезе

Перфоратор с вертикальным расположением двигателя в разрезе

 

 

На фото представлены два вида перфоратора с вертикальным и горизонтальным расположением электродвигателя.Перфоратор с вертикальным расположением электродвигателя(смотри фото, позицию-1), как правило отличается не только своим внешним видом, но и мощностью от перфоратора с горизонтальным расположением двигателя (позиция-3). На фото-3 позицией -2 обозначен электродвигатель.

 

 

 

 

Перфораторы имеющие горизонтальное расположение двигателя более компактны и используются в основном для работы в труднодоступных местах.Продолжительность непрерывного использования такого инструмента меньше чем для перфораторов с вертикальным расположением двигателя.Это объясняется тем что для работы вертикальная компоновка обеспечивает электродвигателю лучшие условия.

При этом осуществляется на много эффективнее его охлаждение и уменьшается вибрация.Возможности при сверлении в бетоне и разрушении бетона резко возрастают для перфоратора с вертикальным расположением электродвигателя, так как вместо подшипника качающего типа используется кривошипно-шатунный механизм,у которого увеличенный ход ударного поршня.Далее предлагаю разобраться в устройстве ударного механизма.

Фото-4.Устройство перфоратора.

Устройство перфоратора с горизонтальным расположением двигателя

 

Устройство ударного механизма перфоратора с горизонтальным расположением двигателя состоит из:

1. -пьяный подшипник

2-ударный поршень,

3-таран,

4-ударник или по другому еще называется боек,7-шестерня двигателя.На фото-4 также представлены :двигатель-5,кнопка включения и выключения электродвигателя-6.

 

Фото-5.Устройство перфоратора с горизонтальным расположением двигателя:

Детали и механизмы составляющие конструкцию перфоратора с горизонтальным расположением двигателя

 

1-кнопка включения и выключения электродвигателя,2-электродвигатель,3-пьяный подшипник,4-ударный поршень,5-прижимной патрон.Во время работы перфоратора вращение совершаемое электродвигателем передается на внутреннюю втулку пьяного подшипника.Далее, наружная втулка пьяного подшипника соединена с поршнем и совершает колебательные движения,приводя в действии ударный поршень.Между тараном и ударным поршнем находиться воздушное пространство,которое создает поочередное повышенное давление и разряжение.В следствии этого таран повторяет  колебательные движения ударного поршня,ударяя тем самым по бойку. Боек в свою очередь ударяет по сверлу или пикой находящегося в прижимном патроне перфоратора.Примерно таким образом работает система ударного механизма перфоратора с горизонтальным расположением электродвигателя.

 

Фото-6.Устройство перфоратора с вертикальным расположением двигателя.

Устройство перфоратора в разрезе с вертикальным расположением двигателя

 

В перфораторах с вертикальным расположением двигателя поршень приводиться в действии с помощью кривошипно- шатунного механизма.Такой механизм обеспечивает более высокую амплитуду движения поршня и как правило более высокую мощность удара.Работа такого механизма происходит таким же образом как и для перфораторов с горизонтальным расположением электродвигателя.

 

 

Фото-7.Устройство ударного механизма.

Устройство ударного механизма перфоратора

 

Ударный механизм перфоратора с вертикальным расположением двигателя состоит из:

1-кривошипно-шатунный механизм,2-ударный поршень,3-таран,4-боек (ударник),5-сверло.

 

 

 

 

Фото-8.Работа ударного механизма.

Работа ударного механизма перфоратора

 

На фото-6 и 7 можно посмотреть наглядно перемещение тарана во время создания высокого давления воздуха и разрежения между тараном и ударным поршнем.

 

 

 

 

Фото-9.Антивибрационное устройство.

 

Антивибрационное устройство перфоратора

 

Мощные перфораторы оснащаются как правило антивибрационными устройствами,которые в какой то мере уменьшают создаваемую во время работы вибрацию.Известно что вибрация отрицательно сказывается на здоровье человека,поэтому такие устройства постоянно совершенствуются.

 

 

 

Фото-10.Предохранительная муфта

Предохранительная муфта перфоратора

 

 

Для того чтобы избежать травмы рабочего и поломку инструмента,перфораторы оснащены предохранительными муфтами.В случае заклинивания сверла в бетоне,предохранительная муфта остановит вращение сверла в прижимном патроне.

Таким образом удается избежать резкого рывка перфоратора в руках рабочего и следовательно поломку сверла,травмы рук и резкую нагрузку на электродвигатель.

 

 

 

Фото-11.Редуктор перфоратора.

Конструкция редуктора перфоратора

 

Редуктор в перфораторе призван осуществить передачу вращательного движения от электродвигателя к патрону,а также приводит в действии ударно-вращательный механизм перфоратора.Редуктор в зависимости от производителя может иметь разную конструкцию.На фото-12 можно посмотреть редуктор который устанавливается на перфораторы известной торговой марки.А на представленном видеоролике можно посмотреть работу такого механизма.

*****

РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях!

*****

Перфораторное оборудование – PetroWiki

Наиболее важным соображением при выборе перфоратора является выбор системы перфоратора, которая соответствует требованиям, предъявляемым к заканчиванию.

Содержимое

• 1 Ружья/носители
  • 1.1 Пистолеты с толстыми стенками
  • 1.2 Пистолеты с полым корпусом
    • 1.2.1 Характеристики полого носителя
    • 1.2.2 Искажение полой несущей
  • 1.3 Сквозные пистолеты
  • 1.4 Пистолеты одноразового использования
• 2 Системы детонаторов
• 3 Транспортные системы
• 4 Выход на глубину
  • 4.1 Измерения на кабеле
  • 4.2 Открытый и обсаженный ствол
• 5 Жидкость для перфорации
• 6 Плата за ограниченное проникновение
• 7 Каталожные номера
• 8 примечательных статей в OnePetro
• 9 Внешние ссылки
• 10 См. также
• 11 Категория

Орудия/носители

В кумулятивных перфораторах имеются два основных носителя:

• Извлекаемый полый держатель
• Одноразовый или полуразовый держатель

Толстостенные пистолеты

На толстостенных пистолетах большего диаметра гораздо меньше искажений, чем на маленьких тонкостенных сквозных НКТ. В скважинах, в которых зазоры между пушкой и трубами являются критическими, величину перекоса ружья следует уточнять у обслуживающей организации до начала эксплуатации ружья. Распухание корпуса пушки колеблется примерно от 10% роста диаметра в небольших, 1 11/16 дюймов до пушек, стреляющих в скважины низкого давления, до роста диаметра менее 1% в более крупных пушках и пушках, стреляющих под высоким давлением. На рис. 1 показано вздутие пистолета после стрельбы при испытании низким давлением. Изгиб ружья часто наблюдается у небольших ружей диаметром 2 1/8 дюйма или меньше, тогда как у более крупных ружей из-за увеличения сопротивления изгибу с увеличением диаметра не наблюдается никаких признаков изгиба.

Пистолеты с полой несущей частью

Пистолеты с полой несущей частью могут работать как на кабеле, так и на НКТ. Они могут нести большие заряды, которые обычно минимизируют повреждение корпуса. Носитель содержит большую часть мусора от заряда и системы центровки. Пустотелые пушки представляют собой трубы, содержащие кумулятивные заряды. Пистолеты могут быть небольшого размера, способными проходить через НКТ и ограничения и размещать первоначальные перфорации или добавлять перфорации, или иметь большие размеры, которые проходят через обсадную колонну, транспортируемую либо рабочими колоннами, либо эксплуатационной колонной. Предлагаются как многоразовые, так и одноразовые пистолеты, хотя в скважинах с более высоким давлением и в более дорогих скважинах обычно используются одноразовые пистолеты, чтобы свести к минимуму утечки и проблемы. Одноразовые пистолеты спроектированы как расходные материалы, поскольку кумулятивный заряд пробивает корпус пистолета. Обычно на внешней стороне полой несущей трубы в месте заряда имеется выточенный «гребешок». Гребешок содержит заусенец на выходе из выстрела заряда, что предотвращает образование царапин на полированных каналах ствола, если ружье перемещается после выстрела, и может свести к минимуму вздутие ружья. Гребешок также может минимизировать толщину проникаемого металла, хотя это влияет на эффективность перфорационных зарядов менее чем на 10%. Сохранение точки выхода заряда внутри гребешка становится критически важным, когда используются пистолеты со сквозным расположением труб, в которых полированные каналы ствола необходимо пройти с помощью пистолета после выстрела, или когда критически важны зазоры труб. Пистолеты с полой рамой, в зависимости от их диаметра и конструкции, могут заряжаться от 1 до 27 выстрелов на фут и иметь все обычно используемые фазовые углы, а также специальные фазировки.

Характеристики полого носителя

Два фактора, влияющие на характеристики заряда в перфораторах с полым носителем, — это зазор и зазор пистолета. Зазор представляет собой расстояние между основанием заряда и внутренней частью заглушки порта или гребешка и является фиксированной частью конструкции системы пушки/заряда. Зазор пистолета — это расстояние от внешней стороны заглушки порта или гребешка до стенки кожуха. Дистанция зазора орудия для 4-дюймового. полая рама, пушка с фазировкой 90 °, 7 дюймов, 23 фунта / фут, корпус N-80 может быть от 0 до 2,3 дюйма, в зависимости от положения пушки. Если на пистолете не используются центраторы, один край пистолета будет соприкасаться со стенкой корпуса, а максимальный зазор будет иметь место под углом 180° к контакту со стенкой. По этой причине небольшие пушки намеренно децентрализованы с помощью магнитов, а все заряды выровнены для стрельбы в направлении магнитного позиционирования (фазировка 0 °). В более крупных орудиях с меньшим зазором используются заряды, расположенные вокруг орудия. Как правило, выбранный максимальный диаметр пистолета должен позволять промывать пистолет промывочной трубой данного размера корпуса.

Деформация полого корпуса

Почти у всех полых стволов после стрельбы наблюдается некоторая деформация (вздутие). Величина искажения зависит от размера оружия и типа и размера используемого заряда. Ниже приведены все факторы, влияющие на искажение оружия:

• Диаметр пистолета
• Толщина стенки пистолета
• Размер заряда
• Плотность выстрела
• Фазировка выстрела
• Скважинное давление

Сквозные насосно-компрессорные пистолеты

Небольшие сквозные насосно-компрессорные пистолеты должны проходить через лубрикатор и обычно имеют длину не более 40 футов, меньше для более крупных и тяжелых пистолетов. Преимущества сквозных НКТ заключаются в низкой стоимости, возможности перфорации на депрессии и возможности поддержания положительного контроля скважины. Недостатками сквозных НКТ являются ограниченное проникновение, маленькое входное отверстие и производственное ограничение фазировки 0°.

Пистолеты одноразового использования

Пистолеты одноразового использования имеют заряды, которые подвергаются воздействию скважинных флюидов и давлений. Одноразовые пистолеты популярны для работы со сквозными трубками. Они более уязвимы к повреждениям, но без большей части корпуса пистолета более крупные заряды могут быть пропущены через любое небольшое или изогнутое ограничение трубки. Одноразовые и полуодноразовые носители обычно могут использовать больший заряд для данного размера трубы или кожуха, чем пистолеты с полым носителем, потому что только оболочка капсулы вокруг каждого заряда отделяет его от стенок кожуха. С одноразовыми пистолетами также больше гибкости, потому что можно добиться некоторого изгиба. Одноразовые пистолеты популярны для работы со сквозными трубками. Заряды соединяются общей полосой, проводом/кабелем или соединенной конструкцией корпуса. Орудия одноразового использования вынуждают корпус выдерживать гораздо более высокую взрывную нагрузку во время стрельбы, потому что отдача не сдерживается жертвенным снарядом, как в орудии с полым корпусом. Трещины обсадной колонны иногда видны с помощью скважинной телекамеры после перфорации одноразовыми пистолетами в обсаженных скважинах с плохим цементом или малопрочной обсадной колонной. Используются одноразовые пистолеты, потому что их перфорационные характеристики значительно лучше, чем у пистолетов с полой рамой при меньших диаметрах. При выстреле из пушки часть или все связующие материалы, а также остатки капсюля заряда остаются в отверстии. Проблемы с этим оружием были сосредоточены на:

• Осечки от повреждения детонирующего шнура
• Закупорка НКТ и наземных линий мусором
• Распад несущей полосы или сильное изгибание после выстрела

Детонаторные системы

На глубине заряды подрываются инициатором или детонатором. Системы детонаторов были переработаны в последние годы для повышения безопасности и предотвращения некоторых проблем с перфорацией, возникающих из-за утечек, проблем с давлением и температурных эффектов. ^{[1] [2]} Любое орудие с полым корпусом, перемещаемое по тросу, должно иметь систему детонатора, которая не позволит зарядам сработать, если орудие полностью или частично заполнено водой. При стрельбе из заполненного водой ружья с полой рамой внешняя оболочка корпуса может разорваться, что приведет к ловле или фрезерованию. Специализированные детонаторы имеют методы предотвращения выстрела из мокрого (заполненного жидкостью) оружия, а также предлагают ряд других преимуществ безопасности, начиная от сопротивления блуждающим токам, таким как статическая и радиоэнергия, и заканчивая реле давления, которое предотвращает случайный выстрел с поверхности или повторно защищает пистолет. когда боевое ружье достают из колодца. Стандартный детонатор взрывчатых веществ (также называемый капсюль-детонатор) является основой строительной отрасли, но не очень подходит для нефтяной промышленности. Несколько случайных срабатываний перфораторов были напрямую связаны с блуждающими токами или неправильным порядком работы электрического щита. Резисторный детонатор включает в себя резисторы, которые уменьшают возможность разряда от маломощных электрических сигналов. Доступны более современные детонаторы, в том числе:

• Летающая фольга
• Программируемые микросхемы
• Другие устройства, которые являются радиобезопасными и обеспечивают дополнительную безопасность

Системы транспортировки

Система транспортировки перфоратора может быть:

• Линия электропередач
• Трубка
• Колтюбинг
• Откачка
• Slickline

Выбор средства передвижения зависит от:

• Длина интервала перфорации
• Размер и вес пушек, подлежащих запуску
• Геометрия и наклон ствола скважины
• Желание выполнить другие действия, такие как перфорация на депрессии или репрессии, гравийная набивка, гидроразрыв пласта и т. д.

Требования к управлению скважиной также учитываются, поскольку для перфорации в действующей скважине требуется лубрикатор или передовые методы демпфирования. Существует существенная разница в стоимости между транспортными системами. Как правило, канатная система является более дешевой системой в скважинах, в которых требуется всего несколько проходов перфоратора для завершения конструкции перфорации.

В скважинах с уклоном менее 50° до 60° и короткими продуктивными зонами основным процессом транспортировки является электротранспорт. Электрическая линия быстро монтируется с использованием минимума оборудования, а короткие пистолеты соответствуют стандартной длине лубрикаторов. Использование лубрикатора позволяет перфорировать скважины в реальном времени без необходимости использования дорогостоящих и потенциально опасных жидкостей заканчивания. Модификации лубрикатора и оборудования для контроля давления также позволяют использовать гибкие НКТ и выполнять некоторые демпфирующие операции для запуска и извлечения перфораторов. Когда скважина перфорируется с помощью тросового пистолета с перепадом давления в скважине, текущая жидкость пытается переместить кабель вверх по стволу скважины из-за эффекта подъема, создаваемого сопротивлением жидкости, и влияния перепада давления на площадь пистолета или кабель. При нормальной эксплуатации это сопротивление минимально и, вероятно, не будет замечено, если только скважина не будет давать несколько тысяч баррелей в день.

Величина сопротивления кабеля зависит от потока. После перфорации столб жидкости, используемый для регулирования величины отрицательного давления, облегчается за счет добычи газа из пласта. Жидкость в НКТ также начинает течь вверх из-за притока жидкости из пласта. По мере того, как в обсадную колонну поступает больше газа, наступает период времени, в течение которого порции воды быстро поднимаются газом. Скорость увеличивается по мере подъема снарядов из-за расширения газа. После того, как вся жидкость была выпущена из НКТ, течение газа можно описать как квазистационарное состояние. Максимальный подъем на кабеле возникает при течении водяных и газовых снарядов, когда скорости жидкостных снарядов высоки. После обстрела неуравновешенной перфорации с помощью канатной пушки пушку, по возможности, следует опустить ниже зоны перфорации, чтобы минимизировать подъемную силу на корпусе пушки. Если необходимо прокачать скважину, когда пистолет спускается или протягивается через насосно-компрессорную трубу, на пистолете потребуются грузила, а скважина должна быть заглушена. Очень малые зазоры между пистолетом и насосно-компрессорной трубой приведут к очень высоким подъемным силам, если скважина фонтанирует.

Из-за необходимости контроля глубины во время перфорации наилучшим методом являются электрические отклики каротажных инструментов для подтверждения глубины. Каротажным кабелем может быть стандартная электрическая линия или электрическая линия внутри гибкой трубы. Альтернативные методы транспортировки, такие как транспортировка НКТ, неэлектрическая гибкая труба, откачка или канат, также могут использоваться, но требуется отдельный метод подтверждения глубины, обычно повторный вход в установочный пистолет или механический вариант.

Сквозные насосно-компрессорные пистолеты с полым корпусом привлекательны тем, что они могут проходить через эксплуатационные насосно-компрессорные трубы и пакер и требуют только установки на базе грузового автомобиля. Как правило, фазировка для небольших сквозных насосно-компрессорных трубок находится в диапазоне от 0° до ступенчатой ​​схемы от 15° до 45° по обе стороны от плоскости 0° (нижняя сторона отверстия). Полная фазировка по окружности редко используется в небольших сквозных НКТ, поскольку увеличение зазора от пушки до стенки корпуса существенно снижает эффективность малых зарядов. В 3½ дюйма. и НКТ большего наружного диаметра (наружный диаметр), сквозные пушки с полой несущей трубой и большими зарядами могут использоваться с фазировкой 180° для обеспечения надлежащего проникновения.

Основным недостатком перфорации с использованием НКТ является то, что нет никакого способа узнать, кроме как вытягиванием пушек, сколько зарядов было выпущено. Устройство сигнального заряда, которое либо запускает небольшой заряд взрывчатого вещества, либо приводит в действие ударное устройство через несколько секунд после того, как детонация капсюльного шнура достигает нижней части пистолета, может использоваться вместе с чувствительным звукозаписывающим устройством для определения того, что детонационный шнур был воспламенен. до днища пистолета. Хотя детонация сигнального заряда не говорит о том, сколько зарядов было произведено, это означает, что капсюль перегорел после всех зарядов. Поскольку основные механические проблемы перфорационных систем, транспортируемых по трубам, заключались в двух областях: невозможность срабатывания перфораторов на пусковой головке и невозможность срабатывания следующего перфоратора на стыках перфораторов, использование детектора нижнего выстрела является очень выгодным. Сообщения о раннем использовании этой системы указывают на то, что она была очень успешной на наземных скважинах, но имеет проблемы с морскими скважинами из-за высокого уровня шума, связанного с платформами.

В последнее время новые методы перфорации сосредоточены на использовании перфорации с транспортировкой обсадной колонны. ^[3] В этих методах перфоратор крепится к наружной стороне обсадной колонны и приводится в действие во время начального спуска обсадной колонны. После того, как колонна зацементирована на месте, пушки могут быть запущены по сигналу либо с поверхности, либо внутри самой обсадной колонны, открывая скважину для добычи в начальный момент или в более поздний момент, когда зона готова к вводу. Этот тип перфорации может быть очень полезным, когда планируется последовательное воздействие на многослойные продуктивные зоны.

Выход на глубину

Какой бы хорошей ни была перфорационная система, она бесполезна, если перфорация сделана не в лучшей продуктивной зоне. Типичные методы контроля глубины включают привязку гамма-каротажа и корреляцию с исходной системой гамма-каротажа в необсаженном стволе. До разработки прочных гамма-каротажных диаграмм, способных выдерживать удары при стрельбе, основным методом контроля глубины было сопоставление гамма-каротажа в необсаженном стволе с гамма-каротажем в обсаженном стволе, а затем их привязка к каротажной диаграмме локатора муфты. При правильном выполнении этого метода контроль глубины был точным в пределах половины длины муфты. К сожалению, неправильный подсчет приведет к тому, что ружье выстрелит на один стык с глубины, что является полным промахом для многих зон. При использовании гамма-каротажа, работающего с пистолетом, процесс упрощается и становится более надежным.

Вторая часть головоломки контроля глубины — это расстояние от детектора гамма-излучения до верхнего выстрела перфоратора. Запись всех обмеров ружья должна быть доступна до запуска, а глубины должны быть отработаны заранее.

Измерения на кабеле

Измерения на кабеле, даже с поправкой на растяжение, все равно могут быть ошибочными. Колеса глубиномера на лесовозах откалиброваны под новый трос. Износ кабеля, растяжение кабеля и износ измерительных колес могут привести к неточности. Магнитные метки или метки глубины на кабеле полезны, но могут быть сброшены из-за натяжения кабеля. Чтобы учесть проскальзывание каната и точно определить глубину, локатор муфты следует очень медленно поднимать в муфту над продуктивным пластом и останавливать, когда сигнал пика (местоположение муфты) сформирован только наполовину, что указывает на то, что инструмент находится точно в центре воротника. Чтобы найти место, где инструмент находится по центру кольца и остается без изменений, может потребоваться несколько очень медленных проходов. После обнаружения глубина залегания муфты над продуктивным пластом на кабеле может быть сопоставлена ​​с данными гамма-каротажа в необсаженном стволе. Если обсадная труба (или насосно-компрессорная труба при транспортировке НКТ) спускается с коротким соединением или укороченным соединением рядом с продуктивным пластом, будет намного проще сопоставить глубину инструмента при повторных спусках.

Открытый и обсаженный ствол

Гамма-каротажи в необсаженном и обсаженном стволе редко точно совпадают по глубине из-за различий в кабеле и диаграммной бумаге. Корреляция глубины должна быть сделана по данным каротажа в необсаженном стволе. Если необходимо перфорировать две секции и за одну смену каротаж в обсаженном стволе не выровняется относительно каротажа в необсаженном стволе, каждая секция должна быть выровнена независимо от каротажа в необсаженном стволе.

Улучшить контроль глубины относительно легко, если короткий раструбный шов обсадной трубы будет спущен вблизи верхней части продуктивного пласта во время первоначального заканчивания. Распознавание короткого сустава по журналу локатора воротника легко и относительно надежно. Другими методами помощи при контроле глубины являются радиоактивные метки в резьбе одного муфтового соединения обсадной колонны возле продуктивного пласта. Самая распространенная проблема с контролем глубины перфорации – простреливание одного стыка. Глубина пробки скважины (или поплавковая муфта) также может быть «помечена» нижней частью пистолета в некоторых скважинах для проверки глубины. Если муфта поплавка была высверлена, ее также можно использовать в качестве короткого соединения для идентификации.

Жидкость для перфорации

Идеальной жидкостью для перфорационных операций является жидкость, не содержащая твердых частиц, которая не образует побочных продуктов при контакте с пластом. Допустимые жидкости могут включать:

• от 5 до 10% HCl
• 10% уксусная кислота
• 2% (или более) KCl вода
• 2% Nh5Cl вода
• Чистые рассолы
• Дизельное топливо с фильтром

При использовании грязной жидкости существует явная вероятность повреждения пласта из-за закупоривания частицами поверхности перфорационных каналов. Даже когда используется более высокий перепад давления по направлению к стволу скважины, по-прежнему рекомендуется использовать чистые жидкости, чтобы избежать попадания частиц в перфорацию в случае механического разрушения, когда продуктивное пластовое давление меньше ожидаемого или когда скважина должна быть закрывается до того, как весь скважинный флюид будет добыт.

Иногда во время перфорации необходимо использовать жидкости с высоким содержанием твердой фазы либо для контроля скважины, либо из-за других ограничений. Жидкости с высоким содержанием твердых частиц, такие как буровой раствор, обычно предназначены для образования глинистой корки на поверхности проницаемой формации. Если буровой раствор используется в качестве жидкости для перфорации, а перепад давления (преднамеренно или случайно) направлен в сторону пласта от ствола скважины, в перфорационных отверстиях будет образовываться корка бурового раствора, которую может быть трудно удалить, если пласт не может быть добыт. при высокой просадке в течение длительного периода.

Более легкие столбы жидкости, такие как нефть или дизельное топливо, могут использоваться в качестве жидкостей для перфорации, если весь столб состоит из дизельного топлива или нефти, но дизельное топливо плотностью 6,8 фунта/галлон не может быть ниже концентрации рассола от 9 до 10 фунтов/галлон. Производимое масло и дизельное топливо также должны быть отфильтрованы перед использованием. Требования к фильтрации могут различаться в зависимости от задачи, но, как правило, для большинства применений подходит фильтр размером от 2 до 5 мкм с бета-рейтингом 1000.

Заряды с ограниченным проникновением

Заряды пробойника НКТ используются, когда необходимо сделать отверстие в НКТ для циркуляции или потока, но необходимо избегать повреждения скважинного оборудования за пределами целевой трубы. Заряд НКТ предназначен для того, чтобы расходовать всю свою энергию на пробитие стенки без образования дополнительного пробития.

Ссылки

1. ↑ Dickes, R. 2002. Безопасность взрывчатых веществ: Стратегии безопасности при эксплуатации электровзрывных устройств в радиочастотной среде. Представлено на Международной конференции SPE по охране труда, технике безопасности и охране окружающей среды при разведке и добыче нефти и газа, Куала-Лумпур, Малайзия, 20-22 марта 2002 г. SPE-74178-MS. http://dx.doi.org/10.2118/74178-MS.
2. ↑ Мотли, Дж. и Баркер, Дж. 1996. Уникальный электрический детонатор повышает безопасность взрывных работ: истории болезни. Представлено на Ежегодной технической конференции и выставке SPE, Денвер, Колорадо, 6-9Октябрь 1996 г. SPE-36637-MS. http://dx.doi.org/10.2118/36637-MS.
3. ↑ Эллер, Дж. Г., Гарнер, Дж. Дж., Снайдер, П. и др. 2002 г. История успеха: использование системы перфорации с транспортировкой обсадной колонны для улучшения экономических показателей срока службы скважины в плотных газоносных песках. Представлено на совместном заседании Западной региональной и Тихоокеанской секции SPE, Анкоридж, Аляска, 20-22 мая 2002 г. SPE-76742-MS. http://dx.doi.org/10.2118/76742-MS.

Заслуживающие внимания статьи в OnePetro

Используйте этот раздел, чтобы перечислить статьи в OnePetro, которые обязательно должен прочитать читатель, желающий узнать больше

Внешние ссылки

Используйте этот раздел для предоставления ссылок на соответствующие материалы на веб-сайтах, отличных от PetroWiki и OnePetro.

См. также

Перфорация

Методы перфорации

Перфорационная конструкция

Методы отрезания труб

PEH: Перфорация

Категория

Global Web Finishing является эксклюзивным дилером Scheffer

Купоны на скидку

Сторона выхода — два цилиндра
Перфоратор шаблона

Входная сторона — двухцилиндровый перфоратор

Введение:

Двухцилиндровый перфоратор GWF предлагает экономичное решение для производства высококачественных перфорированных изделий, таких как марки, купоны, игровые карты и отрывные листы прямого отклика. конверты, а также различные нестандартные формы и размеры. Устройство предназначено для перфорации с использованием литографических перфорационных полос, прикрепленных к алюминиевой пластине или изготовленных перфорированных гибких штамповых пластин. Его можно установить после Press Chills перед фальцовщиком Press или перед листорезной машиной.

Стандартные характеристики:

• Предназначен для работы на максимальной скорости пресса
• Один цилиндр с круглой пластиной, оснащенный механизмом блокировки стержня барабана
• Одиночный печатный/офсетный цилиндр с механизмом блокировки штока
• Прецизионный зубчатый привод для тяжелых условий эксплуатации для жестких допусков и точной приводки при печати
• Моторизованный круговой регистр 360°
• Моторизованная регулировка бокового сдвига ± ¼ дюйма (6,35 мм) на ходу для точной приводки оттиска
• Регулировка глубины перфорации на ходу до 0,017 дюйма (0,43 мм)
• Закаленный выходной тянущий ролик для непрерывной перфорации, продольной резки, обрезки кромок и биговки
• Коллектор централизованной смазки
• Индикатор часового типа для регулировки оттиска
• Неприводные обводные натяжные ролики
• Платформа входа Web-up
• Блок дистанционного управления
• Соответствие CE
• Пресс-станции, устанавливаемые на агрегаты (вход и выход)
• Автоматическое отключение Управление регистром
• Система обнаружения паутины
• Веб-разъединитель
• Высокопроизводительный безвальный привод
• VPN Ethernet-соединение

Перфораторы больших размеров и по индивидуальному заказу:

Кроме того, GWF предлагает индивидуальный дизайн и разнообразие моделей перфораторов, которые охватывают широкий диапазон повторяющихся длин печати и большую ширину полотна.