Система лазерного инициирования

В настоящее время для инициирования перфорационных зарядов при разведке и добыче нефти и газа используются электродетонаторы типа ПГ, работающие при давлении 500 атм и температурах ~170°С и выше. В качестве инициаторов в таких детонаторах применяются азид свинца, циркон, имеющие температуру воспламенения свыше 250 °C. Высокая чувствительность азида свинца к статическому электричеству и необходимость применения на длинных взрывных линиях мощных источииков тока предопределяют высокую опасность таких детонаторов. Неучитывание данного факта может привести к несчастным случаям при проведении простреленных работ на газовых и нефтяных скважинах.

В начале 60-х годов прошлого века в связи с открытием и разработкой систем когерентного (лазерного) излучения появились работы по применению лазерного излучения для инициирования взрывчатых веществ. К настоящему времени такие сисгемы разработаны и применяются в военном деле и ракетно-космической технике. Параллельно развивается применение лазерной техники в системах телекоммуникации и связи.

Институтом автоматики СО РАН по заданию ФГУП НМЗ «Искра» проведены исследования и установлены возможности зажигания пиротехнических составов с температурой вспышки 250 °C от источника лазерного излучения мощностью ~1 Вт через световод диаметром 50 мкм на расстоянии ~1 км. Полученный результат свидетельствует о реальности создания недорогих надежных и безопасных систем лазерного инициирования перфорационных зарядов.

Оценка стоимости такой системы взрывания, содержащей стационарные составляющие многократного применения:

• 1) генератор квантовых импульсов ($ 1000);
• 2) оптоволоконный кабель — 5000 м (~ $ 4000), срок работы которых

может превышать 10 000 включений.

Разовые компоненты системы:

• 1) соединитель оптических кабелей;
• 2) оптический кабель длиной 20 м;
• 3) детонатор, инициируемый световым импульсом.

Таким образом, суммарно стоимость разовых компонентов не превысит стоимости применяемых сегодня систем электрического взрывания ~ $ 16. Существующие на сегодня тенденции возрастания цен на металлические проводники и снижения стоимости световодов могут привести к актуальности создания средств взрывания с лазерным инициированием и для горнорудной промышленности.

Резюмируя вышеизложенное, отметим, что в настоящее время отечественные производители средств взрывания создали и освоили выпуск всей гаммы детонирующих шнуров и низкоэнергетических систем взрывания, а также систему защищённого электрического взрывания с высокоточным электронным замедлением, обеспечивающими надёжное и качественное ведение взрывных работ, и продолжают разработки в области создания перспективных средств взрывания для нефтяной и газовой промышленности.