1 − Буровая вышка; 2 − пиропатрон; 3 − узел воспламенения; 4 − пороховая шашка; 5 − воспламенительный заряд; 6 − нефтяной пласт; 7 − пороховой заряд; 8 − скважина с жидкостью (вода, растворы кислот)

Рисунок 40 − Схема скважины и заряда к бескорпусному

генератору давления ПГДБК-100 МР

К нижней части генератора присоединяют кумулятивный перфоратор однократного действия. Он срабатывает одновременно с воспламенением пороховых зарядов генератора давления и образует в стенке скважины каналы, через которые в пласт «задавливают» газожидкостную смесь.

Для интенсификации добычи нефти из неглубоких скважин (до 100 м) указанные генераторы оказались малоэффективны. Была разработана специальная конструкция генератора давления типа ПГДБК-100 МР с многощелевым зарядом. Его особенностью является применение новой конструкции порохового заряда, имеющего развитую начальную поверхность горения и малую величину свода, а также обеспечивающего максимальную степень заполнения порохом сечения скважин. Заряд изготовляется из баллиститного пороха типа РСИ-60 или РСИ-12 М. Он представляет собой цилиндрический моноблок с тонкосводными наружной и внутренней обечайками, в полости которых расположены тонкосводные продольные параллельные пластины и перпендикулярные относительно пластин перемычки. В состав генератора могут входить от двух до шести таких шашек, установленных одна на другую (рисунок 41).

1 − Прибор крепежный для измерения давления; 2 − наконечник;

3 − Кабель; 4 − головка кабельная; 5 − бронепокрытие; 6 − заглушка;

7 − Заряд воспламенительный; 8 − трубка алюминиевая; 9 − пиропатрон; 10 − заряд дополнительный; 11 − заряд многощелевой

Рисунок 41 − Схема генератора давления типа ПГБДК-100 МР

В настоящее время разрабатываются термостойкие заряды блочной конструкции (ТЗБК) на основе термостойких окислителей – перхлората аммония и перхлората калия и термостойкого связующего – дивинилстирольного каучука ДСТ-30.

В канал заряда вставляется трубка, в которую помещается узел воспламенения, состоящий из воспламенительного заряда (черный порох) и пиропатрона. Собранный заряд опускается на тросе в скважину на требуемую глубину, которая может колебаться от 100 до 3000 м и поджигается. Время работы заряда от 0,1 до 0,3 с. Максимальное давление, создаваемое в скважине, 50–100 МПа, что в 2–5 раз превышает горное.

Заряды изготовляются методом проходного прессования по шнековой технологии на существующем оборудовании с применением специального пресс-инструмента. Для обеспечения поддержания требуемых размеров, особенно круглой формы канала (без эллипсности), пресс-инструмент снабдили иглой, имеющей в зоне формующей втулки в сечении эллипс, величина которого α колеблется от 1,1 до 1,3 в за-

висимости от реологических характеристик пороховой массы. Этим обеспечивается получение строго круглой формы канала. При нахождении в среде агрессивных жидкостей (например, в скважинах) он не воспламеняется и не теряет химической стойкости.

Проведенные испытания в ПО «Коминефть» и ПО «Удмуртгеофизика» показали, что давление, образующееся в скважине, в 4–12 раз превышает гидростатическое и в среднем в 2 раза – горное. Дебит и приемистость скважин увеличиваются в 1,3–5,9 раза.

Весьма эффективным оказался разработанный ФГУП «ФНПЦ «Алтай» ПГБДК с принципом действия, аналогичным вышеописанным типам, но улучшенной конструкции с выпуском зарядов по существующей технологической схеме.

Применение порохов в МГД-генераторах [47]. МГД-генерато-ры – это силовые установки преобразования тепловой энергии в электрическую.

Твердотопливный МГД-генератор состоит из генератора плазмы и магнитной системы, через которую в МГД-канал направляется поток горячих газов, образующихся при сгорании порохового плазмообразующего топлива.

Генератор плазмы состоит из стеклопластикового корпуса, переднего и заднего днищ с термопокрытием, соплового аппарата и системы крепления заряда. Пороховой заряд и воспламенитель для него вставляются в корпус генератора.

В пороховом МГД-генераторе используется топливо ракетного типа, отличающееся от обычного ракетного топлива наличием в его составе специальных легкоионизирующихся добавок в виде солей калия или цезия.

В МГД-генераторах (рисунок 42) продукты сгорания плазменных топлив из генератора плазмы (камеры сгорания) через сопло поступают в канал, расположенный между полюсами магнита (блок преобразования энергии). В результате взаимодействия магнитного поля с движущейся плазмой на электродах, расположенных в стенках канала, наводится электродвижущаяся сила, т.е. производится съем энергии от высокоскоростного потока плазмы (часть кинетической энергии струи плазмы превращается в электрическую). Поток плазмы разгоняется за счет тепловой энергии, поэтому фактически происходит преобразование тепловой энергии в электрическую.