Nowoczesne rozwiązania elektrycznego odpalania urządzeń strzałowych w otworach wiertniczych

• Autorzy: Frodyma A.

Warianty tytułu

EN

Modern solutions of electro-explosive equipment initiation in boreholes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono przegląd rozwiązań z zakresu metod inicjowania urządzeń strzałowych - takich jak: perforatory, obcinacze rur okładzinowych i wydobywczych, ładunki o działaniu pionowym itp. - wykorzystujących materiały wybuchowe do wykonania użytecznych prac w otworze wiertniczym. Przedstawiono zasadnicze grupy zagrożeń związanych z występowaniem prądów błądzących generowanych przez urządzenia i systemy elektryczne działające w otoczeniu wiertni: agregaty prądotwórcze, spawalnicze, ochronę katodową oraz zagrożenia pochodzące od transmisji energii o częstotliwościach radiowych, wraz z metodami oceny takiego zagrożenia, a także strategiami zapewnienia bezpieczeństwa stosowanymi przez operatorów i przedsiębiorstwa serwisowe na polach naftowych. Omówiono cztery główne kategorie zapalników elektrycznych stosowanych do inicjowania urządzeń strzałowych: zapalniki z mostkiem drutowym, zapalniki rezystorowe, zapalniki z mostkiem półprzewodnikowym, zapalniki z mostkiem eksplodującym i zapalniki z folią eksplodującą; podając zarazem zakresy energii niezbędnych do ich zainicjowania i metody dostarczania tej energii do zapalników. Przedstawiono szerzej praktyczne rozwiązanie przemysłowe zapalnika z mostkiem półprzewodnikowym w wykonaniu JRC [3, 9], wraz z wynikami badań odporności na zagrożenia występujące w środowisku wiertni i trzema różnymi implementacjami produkcyjnymi.

EN

The article presents review of solutions in the scope of electro-explosive devices initiation methods, such as perforators, casing and tubing cutters, upward-directed charges, etc., employing explosives in utility jobs in boreholes. Presented are essential groups of hazards related to occurrence of stray voltages generated by electrical equipment and systems operating in rig environment, such as power and welding generators, cathode protection, as well as hazards originating from RF energy transmissions, together with assessment methods of such hazards and methods of ensuring safety that are used by operators and service companies in oilfields. Four main categories of electrical detonators used for electro explosive devices initiation are discussed, which are bridge wire detonators, resistor detonators, semiconductor bridge detonators and exploding wire or foil detonators, simultaneously providing energy ranges necessary to initiate them, as well as methods of delivering this energy to the detonators. Practical industrial solution of semiconductor bridge detonator was presented as performed by JRC [3, 9], together with test results of its immunity to hazards present in rig environment along with three different production implementations.

Słowa kluczowe

PL

urządzenia strzałowe; otwór wiertniczy; zapalnik elektryczny

EN

electro-explosive devices; borehole; electrical detonator

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 66, nr 9
• Strony: 782--793
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Frodyma A.

• Instytut Nafty i Gazu, Kraków

Bibliografia

• [1] Safety guide for the prevention of radio frequency radiation hazards in the use of Commercial electric detonators, publikacja Institute of Makers of Explosives, Waszyngton, USA, lipiec 2001.
• [2] Recommended Practices for Radio Silence when Conducting Wireline Services Involving the Use of Explosives, Institute of Petroleum, Londyn, październik 1984.
• [3] Motley, M., Barker, J.: Unique electrical detonator enhances safety in explosive operations: Case histories. Publikacja SPE nr 36637, 1996.
• [4] Baginski, T.A., Thomas, K.A.: A RF – Insensitive Electro-Explosive Device with 500 V Standoff Capability. Wydawnictwo IEEE, 2008.
• [5] Bickes, R.W., Jr., Greenway, D. i in.: HERO Resistant Semiconductor Bridge Igniter, JANNAF Interagency Propulsion Committee Combustion Meeting, Hampton, Virginia (19–23 październik, 1992).
• [6] McAfee J.M.: Characterization of High-Explosive Initiation and Safety at Los Alamos. Journal de Physique IV, Colloque C4, supplement au Journal de Physique III, Volume 5, maj 1995.
• [7] Dickes, R.: Explosives Safety: Safety Strategies for Operating Electroexplosive Devices in Radio-Frequency Environment. Publikacja SPE 74178, 2002.
• [8] Huber, K.B., Pease, J.M: Safe Perforating Unaffected by Radio and Electric Power, publikacja SPE 20635, 1990.
• [9] RED® RF Safe Detonators. Karta katalogowa Jet Research Center.