Устройство для разрушения твердых включений и посторонних предметов в скважине

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ТВЕРДЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ И ПОСТОРОННИХ ПРЕДМЕТОВ В СКВАЖИНЕ, содержащее несущий каркас с кумулятивными зарядами ВВ и . средства взрывания, о. т л и ч а ю .щ е е с я тем, что, с целью снижения ударного воздействия на детали компоновки низа бурильной колонны, оно снабжено грузом-гасителем, закрепленным над каркасом с зарядг ми ВВ и выполненным в виде открытой снизу трубы с отверстиями на боковой поверхности и верхнем основании, перекрытыми в исходном положении разрывными , мембранами или пробками.

COOS СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(Я) Е 21 В 29/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 35 88881/22-03 (22) 12. 05. 83 (46) 30.07.84. Бюл. 9 28 .(72) В.A. Афанасьев, 3. M. Вольницкая, С.A.Ловля и В. С.Ловля (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по взрывным методам геофизической разведки "ВНИПИвзрывгеофизика" (53) 622.248.64(088.8) (56) 1. Патент США Р 3016830, кл. 102-20, опублик. 1962.

2. Авторское свидетельство СССР

9 945373, кл. Е 21 В 29/02, 1980. (54) (57) уСТРОИСТВО ДЛН РАВруШЕНИя

TBEРДЫХ ВКЛ(0ЧЕНИЙ И ПОСТОРОННИХ ПРЕДМЕТОВ В СКВАЖИНЕ, содержащее несущий каркас с кумулятивными зарядами ВВ и средства взрывания, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью снижения ударного воздействия на детали компоновки низа бурильной колонны, оно снабжено грузом-гасителем, закрепленным над каркасом с зарядами ВВ и выполненным в виде открытой снизу трубы с отверстиями на боковой поверхности и верхнем основании, перекрытыми в исходном положении разрывными мембранами или пробками.

1105607

Изобретение относится к взрывным средствам, применяющимся в горной промышленности преимущественно для разрушения твердых включений и посторонних предметов, затрудняющих нормальный процесс бурения скважин.

Известно устройство для разрушения твердых включений и посторонних предметов в скважинах, включающее корпус, кумулятивную торпеду и вэрывател ь 1 7.

Недостатком данного устройства является сравнительно высокая метачлоемкость изделия, вследствие чего при его срабатывании в скважину вносится металл, затрудняющий последующее бурение. Повышение эффективности работы таких устройств требует увеличения мощности их заряда, что ведет к увеличению ударного воздействия на детали компоновки низа бу- 20 рильной колонны и снижению их срока работы или их повреждению.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому резул,тату является устройство 25 для разрушения твердых включений и посторонних предметов в скважине,содержащее несущий каркас с кумулятивными зарядами ВВ и средства взрыва30

Недостатком этого устройства является сильное ударное воздействие продуктов взрыва на детали компоновки низа бурильной колонны, приводящее к преждевременному их разрушению. 35

Опасность повреждения оборудования является фактором, препятствующим в ряде случаев применению взрыва для ускорения бурения скважин. цель изобретения — снижение удар 40 ного воздействия на детали компоновки низа буоильной колонны.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для разрушения твердых включений и посторонних предме- 4 тов в скважине, содержащее несущий каркас с кумулятивными зарядами ВВ и средства взрывания, снабжено грузомгасителем, закрепленным над каркасом с зарядами ВВ и выполненным в виде открытой снизу трубы с отверстиями на боковой поверхности и верхнем основании, перекрытыми в исходном положении разрывными мембранами или пробками.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство, общий вид.

Под тяжелым и прочным грузом-гасителем 1 в виде трубы с отверстиями 2 на его боковой поверхности и верхнем основании 3, перекрытыми пробками или разрывными мембранами 4, 60 крепится на стержне 5 несущий каркас, содержащий две пластины 6 с соосно расположенными --нездами под основные кумулятивные заряды 7 и дополнительные заряды 8 BB. Заряды разделе-. 65 ны амортизирующей вставкой 9. Перемещение пластин при сборке одна односительно другой ограничивается высту" пом 10 и гайкой 11 на стержне. Инициирование дополнительных зарядов 8 осуществляется от одного общего электровзрывателя 12, который закреплен на стержне 5. Спуск аппарата в скважину осуществляется на кабеле 13.

Вместо нескольких зарядов 7 может быть использован и один заряд.

Устройство работает следующим образом.

После спуска и установки устройства на разрушаемом объекте при срабатывании электровзрывателя 12 детонация по удлиненным гибким дополнительным зарядам 8 передается кумулятивным зарядом 7 и производит их одновременное взрывание. Кумулятивные струи, действие которых усиливается воздействием ударной волны, возникающей в жидкости, обеспечивают выполнение основной задачи взрыва — пробитие или разрушение валуна, пропластка или предмета. Одновременно по жидкости вверх от заряда ВВ уходит ударная волна. Та часть волны, которая входит в гаситель 1, отражается от границы волна-воздух волной разрежения и идет вдогонку ударной волне, распространяющейся по жидкости, окружающей гаситель. Та часть волны, которая сразу идет по жидкости, окружающей гру з-гаситель 1, встретив мемб раны 4, разрушает или открывает их, и отверстия 2 становятся источниками волны разрежения, возникшей в жидкости непосредственно вблизи фронта распространяющейся волны. Массивные прочные стенки груза-гасителя 1 позволяют использовать его многократно.

Так,при спуске аппарата в скважину воздух в глушителе сжимается, отношение первоначального объема V к объему, занимаемому воздухом на глубине, где действует гидростатическое о давление V«будет равно =Р где Р— гидростатическое давление. г

Соответственно на глубинах 10-200 м объем воздуха в устройстве примерно

1 1 составляет — — — — объема гасителя.

2 2д

Если защищаемый объект удален на достаточно большое расстояние or зарядов, то волна разгрузки, распространяющаяся от гран ицы воздух — жидкость в гасителе, успевает догнать фронт волны поскольку она распространяется по сжатой жидкости ) и снизить в ней давление. Для объектов, расположенных ближе, главную роль источников волны разрежения приобретают раз рывные мембраны 4, разрушаемые и открываемые ударной волной, расположенные против полости, заполненной воздухом. Благодаря этому становится возможной успешная защита

1105607

Составитель Г. Войтух

Редактор Л.Алексеенко Техред М.Надь Корректор В. Гирняк

Заказ 5562/24 Тираж 565 Подписное

BHHHfIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 элементов бурильной колонны, находящихся вблизи заряда ВВ. Поскольку корпус гасителя 1 открыт снизу, все мембраны 4, герметизирующие верхнее основание 3 и боковую поверхность гасителя, не несут нагрузки и могут быть изготовлены иэ легко разрушаемого материала.

Сам гаситель, кроме функции устройства, выполняющего защиту объек- 10 тов от действия взрыва в зоне его размещения, несет функции груза, на котором спускается заряд.

Снижение ударного воздействия на детали компоновки низа бурильной колонны позволит использовать взрыв дпя ускорения проходки скважин, не нарушая целостность деталей колонны и обеспечивая эффективное дробление валунов, твердых включений и посторонних предметов. Сокращение времени бурения скважин даст экономию трудовых и материальных ресурсов.