Устройство для прострелочно-взрывных работ в скважинах

 

1. УСТРОЙСТВО ЩЯ ПРОСТРЕЛОЧНО-ВЗРЫВНЫХ РАБОТ В СКВАЖИНАХ, содержащее прострелочно-взрывной аппарат с взрывной сетью, образованной включенными последовательно кабелем, выпрямительным элементом, пороговым элементом, выполненным в виде тиристора , резистора и шунтирующего резистора , и электродетонатором, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, оно снабжено ,стабилитроном,, катод которого подключен к аноду тиристора, а анод - к управляющему электроду тиристора и резистору, второй вывод которого подсоединен к катоду тиристора , при этом выпрямительный элемент выполнен в виде схемы однофазного моста, в диагональ которого включен пороговый элемент. 2. Устройство ПОП.1, отли (Л чающееся тем, что, с целью исключения влияния сопротивления выс: прямительного элемента при контроле целостности взрывной сети перед производством выстрела, шунтирующий резистор подключен параллельно мосту.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1113519 зсЮ Е 21 В 43 11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

OllHGAHNE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3604732/22-03 (22) 07.04.83 (46) 15.09.84. Бюл. Ь"- 34 (72) P А.Абасов, Ю.А.Лобков, П.М.Григорян, Г.С.Газарян, Ш.К.Гергедова и Т.А. Султан-Заде (71) Специальное конструкторское бюро геофизического приборостроения

Института геологии АН АЗССР и Государственный научно-исследовательский и проектный институт по освоению месторождений нефти и газа "Гипроморнефтегаз" (53) 622. 245. 142(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

1Ф 391260, кл. Е 21 В 43/119, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 708735, кл. E 21 В 43/116, 1977 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДНЯ ПРОСТРВЛОЧНО-ВЗРЫВНЫХ РАБОТ В СКВАЖИНАХ, содержащее прострелочно-взрывной аппарат с взрывной сетью, образованной включенными последовательно кабелем, выпрямительным элементом, пороговым элементом, выполненным в виде тиристора, резистора и шунтирующего резистора, и электродетонатором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, оно снабжено,стабилитроном„ катод которого подключен к аноду тиристора, а анод — к управляющему электроду тиристора и резистору, второй вывод которого подсоединен к катоду тиристора, при этом выпрямительный элемент выполнен в виде схемы однофазного моста, в диагональ которого включен пороговый элемент.

2. Устройство по п.1, о т л и — ч а ю щ е е с я тем, что, с целью исключения влияния сопротивления выпрямительного элемента при контроле целостности взрывной сети перед производством выстрела, шунтирующий резистор подключен параллельно мосту.

1О

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при вскрытии продуктивных пластов в нефтяных и газовых скважинах путем простреливания обсадной колонны, цементного кольца

Ф и создания каналов в горной породе.

Известно устройство для прострелочно-взрывных работ, содержащее прострелочно-взрывной аппарат с взрывной сетью, образованной включенными последовательно электродетонатором, пороговым элементом и кабелем. Пороговый элемент выполнен в виде гидравлического контактного реле с жесткими контактами, в котором перемещение подвижного контакта осуществляется подпружиненным дифференциальным поршнем под воздействием гидростатического давления ?11.

Недостатком устройства является его низкая эксплуатационная надежность

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для прострелочновзрывных работ в скважинах, содержащее прострелочно-взрывной аппарат с взрывной сетью, образованной включенными последовательно электродетонатором, пороговым элементом в виде тиристора и резистора, вторым резистором, шунтирующим пороговый элемент, диодом выпрямительным и кабелем. Величина напряжения срабатывания порогового элемента устройства, определяемая величиной резистора, включенного между анодом и управляющим электродом тиристора, превышает величину напряжения, под воздействием которого может оказаться взрывная сеть в результате аварийных режимов в элек- 40 трическом оборудовании или сетях, расположенных в непосредственной близости бурящейся или эксппуатационной скважины. Но с другой стороны, оно должно быть заведомо ниже напряжения

45 на зажимах взрывной машинки t2$ .

Недостатком известного устройства является низкая надежность работы, обусловленная нестабильностью параметров взрывной сети. Это объясняет- 5О ся тем, что величина тока управления, при котором тиристор открывается при заданном анодном напряжении, непостоянна для разных экземпляров тиристоров одного типа и имеет доволь- 55 но большой разброс, и в значительной степени зависит от температуры тирис.тора (снижается при увеличении тем19 з пературы), а в прототипе еще и от величины его анодного напряжения. Кроме того, срабатывание прострелочновзрывного аппарата зависит от полярности взрывного импульса, подаваемого во взрывную сеть взрывным прибо" ром. Такая сложная зависимость напряжения срабатывания приводит к необходимости индивидуального подбора элементов для каждого экземпляра порогового устройства, но, несмотря на это, влияние температуры на напряжение срабатывания настолько велико, что эксплуатационная надежность устройств, особенно в летний период, может резко снизиться.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства.

Указанная цель достигается тем, что известное устройство для прострелочно-взрывных работ в скважинах, содержащее прострелочно-взрывной аппа. рат с взрывной сетью образованной включенными последовательно кабелем, выпрямительным элементом, пороговым элементом, выполненным в виде тиристора, резистора и шунтирующего резистора, и электродетонатором, снабжено стабилитроном, катод которого подключен к аноду тиристора, а анод— к управляющему электроду тиристора и резистору, второй выход которого подсоединен к катоду тиристора, при этом выпрямительный элемент выполнен в виде схемы однофазного моста, в диагональ которого включен пороговый элемент.

Кроме того, с целью исключения влияния сопротивления выпрямительного элемента при контроле целостности взрывной сети перед производством выстрела, шунтирующий резистор подключен параллельно мосту.

На чертеже показана принципиальная схема предложенного устройства.

Устройство содержит прострелочновзрывной аппарат 1 с взрывной сетью, образованной включенными последова" тельно электродетонатором 2, выпрямительными диодами 3, включенными во взрывную сеть по схеме однофазного моста, в диагональ которого включен пороговый элемент в виде тиристора 4, между анодом и управляющим электродом которого включен стабилитрон 5, а между управляющим электродом и катодом — резистор 6, и кабелем 7, Между электродетонатором и кабелем параллельно мосту включен резистор 8.

3 .1 113

В предложенном устройстве напряжение срабатывания порогового элемента, т.е. величина приложенного к нему напряжения, при котором происходит скачкообразное изменение его сопротивле5 ния от нескольких сотен килоом до долей ома, определяется в основном напряжением пробоя стабилитрона 5, включенного в обратном направлении между анодом и управляющим электродом1О тиристора 4.

Устройство работает следующим образом.

Пороговый элемент, выполненный в виде тиристора 4 со стабилитроном 5 в1 цепи управляющего электрода, обеспечивает высокое сопротивление взрывной сети при приложенных к ней напряжениях ниже заранее заданного напряжения его срабатывания. При этом взрывная сеть практически может считаться ра- зомкнутой (сопротивление резистора 8 весьма велико) и опасность срабатывания прострелочно-взрывного аппарата при аварийных режимах в электрических сетях устраняется, так как ожидаемые опасные величины напряжений меньше заданного напряжения срабатывания порогового элемента, которое, в свою очередь, ниже напряжений, подаваемых во взрывную сеть взрывным прибором.

Подаваемый взрывным прибором импульс независимо от его полярности практически без искажения доходит по центральной жиле кабеля 7 до электро- л5 детонатора 2, проходя через диоды 3 и тиристор 4, срабатывание которого приводит к шунтированию высокоомного резистора 8, предназначенного для обеспечения возможности контроля це40 лостности взрывной сети перед выстрелом.

Такое выполнение предлагаемого

45 устройства для прострелочно-взрывных работ позволяет надежно защитить прострелочно-взрывной аппарат от прежде временного срабатывания вне интервала отстрела в результате прохождения

519 4 случайного электрического импульса по взрывной сети надежно сохранять в

Э процессе эксплуатации заданную величину напряжения срабатывания порогового элемента без опасения снижения ее при повышении температуры окружающей среды (на дневной поверхности или в скважине); обеспечить надежное срабатывание прострелочно-взрывного аппарата в интервале отстрела, независимо от полярности электрического импульса взрывного прибора, осуществлять контроль целостности взрывной сети перед выстрелом не специально г предназначенным для этих целей измерительным прибором, а обычным омметром, повысить технологичность изготовления за счет исключения необходимости индивидуального подбора деталей для каждого отдельного экземпляра порогового элемента, а также за счет исключения необходимости в строгой ориентации отдельных узлов по отношению друг к другу.

В связи с тем, что устройства подобного назначения серийно не выпускаются, в качестве базового образца для сравнения принято широко распространенное устройство для прострелочЯо-взрывных работ, содержащее серийно выпускаемый Краснодарским заводом

"Нефтемааремонт" прострелочно-взрывной аппарат типа ПКО 73 с взрывной сетью, образованной включенными последовательно электродетонатором и кабелем. Базовый образец абсолютно не защищен от возможности преждевременного срабатывания прострелочно-взрывного аппарата в результате прохождения по взрывной сети случайного электрического импульса, что может привести к трагическим последствиям.

Преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с базовым образцом является надежная защита взрывной сети от прохождения по ней случайного электрического импульса, а следовательно, и исключение преждевременного срабатывания прострелочно-взрывного аппарата вне интервала отстрела.

1113519

Составитель И.Карбачинская

Редактор В.Ковтун Техред Т.Дубинчак Корректор Г. Огар

Заказ 6542/26 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ 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