Стреляющий аппарат для отбора пород и перфорации скважин

 

Изобретение относится к горной промышленности, Цель изобретения ^ Г1овышение эффективности аппарата в работе путем снижения сопротив'ления внедрению бойка в преграду при одновременном уменьшении разрушающего фугасного воздействия на конструкцию скважины. В полом корпусе (ПК) .1 аппарата с отверстием размещенакамера (К) 2 с пороховым зарядом 3 и средством его воспламенения. В К 2 размещен боек в виде дифференциального полого поршня с наконечником (Н) 4 и уПлотнительнУ- ми элементами 5,6. Боек снабжен крышкой в виде съемного стакана 8, который герметично размещен в боковом отверстии ПК 1 и соединен открытым концом с Н 4. Съемный стакан 8 имеет кол'ьцевой надрез 12 в верхней части. Полости К2 и ПК 1 в рабочем положении гидравл1^чески сообщены через кольце вой зазор 11, образованный внутренней поверхностью ПК 1 и наружной поверхностью Н 4. Под действием пороховых газов боек разгоняется. После внедрения стакана 8 в преграду боек затормаживается. В момент удара о стенку скважины перемычка в верхней части стакана 8, ослабленная кольцевым надрезом 12, срезается и разрушенная порода заполняет герметичную полость Н 4 бойка. При этом стакан 8 остаётся в стенке скважины, а боек возвращается в исходное положение. 2 ил..слс;p^-J^^ ^ю >&

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 В 49/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4735534/03 (22) 05.09.89 (46) 23.02.92, Бюл. N. 7 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по взрывным методам геофизической разведки (72) В.M.Òåáÿêèí, Л.С.Воробьев, В.B,Øàëàкое, П.В. Корбутя к и Ь.Б. Ш и риц (53) 622.243.64(088.8) (56) Григорян Н.Г. Прострелочно-взрывные работы в скважинах. — M.; Недра, 1980.

Патент CLUA М 3227228, кл. 175 — 4, 1966. (54) СТРЕЛЯЮЩИЙ АППАРАТ ДЛЯ ОТБОРА ПОРОД И ПЕРФОРАЦИИ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к горной промышленности. Цель изобретения — повышение эффективности аппарата в работе путем снижения сопротивления внедрению бойка в преграду при одновременном уменьшении разрушающего фугасного воздействия на конструкцию скважины. B полом корпусе (ПК) 1 аппарата с отверстием размещена АХ 1714112 А1 камера (К) 2 с пороховым зарядом 3 и средством его воспламенения. В К 2 размещен боек в виде дифференциального полого поршня с наконечником (Н) 4 и уплотнительными элементами 5,6. Боек снабжен крышкой в. виде съемного стакана 8, который герметично размещен в боковом отверстии ПК 1 и соединен открытым концом с Н 4. Съемный стакан 8 имеет кольцевой надрез 12 в верхней части. Полости К2 и ПК 1 в рабочем положении гидравлически сообщены через кольцевой зазор 11, образованный внутренней поверхностью ПК 1 и наружной поверхностью Н 4. Под действием пороховых газов боек разгоняется. После внедрения стакана

8 в.преграду боек затормаживается. В момент удара о стенку скважины перемычка в верхней части стакана 8, ослабленная кольцевым надрезом 12, срезается и разрушенная порода заполняет герметичную полость

Н 4 бойка, При этом стакан 8 остается в стенке скважины, а боек возвращается в исходное положение. 2 ил..

1714112

Изобретение относится к горной проMblLUR8HHocTM, в частности к аппаратуре, применяемой в скважинах (нефтяных, газовых и др.), с целью отбора образцов горных пород (в необсаженных трубами скважинах) и перфорации колонны (в обсаженных скважинах).

Целью изобретения является повышение эффективности работы стреляющего аппарата путем снижения сопротивления внедрению бойка в преграду при одновременном уменьшении разрушающего фугасного воздействия на конструкцию скважины.

На фиг,1 представлен стреляющий аппарат для отбора пород и перфорации скважин, поперечное сечение; на фиг,2а,б,в— схема работы стреляющего аппарата.

Стреляющий аппарат содержит полый корпус I в виде трубы с боковым отверстием; вставную камеру 2 с пороховым зарядом

3 и средством его воспламенения (боковое инйциировайие от стандартного электровоспламенителя не показано). В камере 2 размещен блок в виде дифференциального полого поршня с наконечником 4 и уплотнительйыми элементами 5,б; Последний располагается в-кольцевой проточке бокового отверстия и препятствует прониканию жидкости в полость корпуса 1. Для своевременного выпуска пороховых газов из под бойка в полость корпуса 1 в стенках камеры 2 выпоllнены сквозные радиальные отверстия 7. Боек снабжен крышкой в виде съемного стакана 8, герметично размещенного в боковом отверстии корпуса 1 и соединенного открытым концом с наконечником 4. При этом полости 9,10 соответственно камеры 2 и корпуса 1 в рабочем положении гидравлически сообщены через кольцевой зазор 11, образованный внутренней поверхностью корпус 1 и наружной поверхностью наконечника 4, Съемный стакан 8 имеет кольцевой надрез 12 в верхней части. Нормальное располо>кение бойка аппарата относительно преграды достигается с помощью резиновых стержней 13, закрепленных в нижней и верхней частях аппарата.

Стреляющий аппарат содержит 20 и более секций с вставными камерами, оснащен электромонтажной проводкой и переключателем электромагнитного или другого принципа действия. Спуска-подъемные операции в скважину осуществляются на многожильном каротажном кабеле, Аппарат работает следующим образом.

После спуска на кабеле в интервал отстрела подается сигнал на переключатель, а от него на электровоспламенитель первого порохового заряда 3 (первой снизу камеры 2). Под действием давления пороховых газов боек разгоняется, преодолевая сопротивление трения и противодавления столба промывочной жидкости в скважине (фиг.2б).

Максимальную скорость он достигает на отрезке пути 15-20 мм. В этот момент через отверстия 7 камеры 2 разогретые до высокой температуры газы с большой скоростью стравливаются в полость 10 корпуса 1, где расширяются и охлаждаются, так как герметичная полость 10 по объему в 20 — 30 раз превышает объем пороховой камеры, в которой размещен пороховой заряд 3. После внедрения стакана 8 в преграду боек затормаживается. В момент удара о стенку скважины (или колонну труб) перемычка в верхней части стакана 8, ослабленная кольцевым надрезом 11, срезается и разрушен- . ная порода (или выштампованный из трубы диск с цементным камнем) беспрепятственно заполняет герметичную полость наконечника 4 бойка под действием перепада

20 давления гидростатического в скважине и

25 атмосферного в герметичной полости. При этом стакан 8 остается в стенке скважины, а боек возвращается в исходное положение, так как давление газов на боек со стороны

В случае перфорации обсаженных трубами скважин достигается особенно высокий положительный эффект, так как отсутствует фугасное воздействие продук35

40 тов взрыва на колонну труб и цементный камень, Кроме того, возможно оценивать качество перфорации.по наличию выштампованного из колонны труб диска в полости бойка.

Формула изоб(ретения

Стреляющий аппарат для отбора пород и перфорации скважин, содержащий полый корпус с отверстием и размещенной в нем камерой с пороховым зарядом, средством его воспламенения и бойком в виде дифференциального полого поршня с наконечником и уплотнительными элементами, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности eio в работе путем снижения сопротивления внедрению байка в преграду при одновременном уменьшении разрушающего фугасного воздействия на конструкцию скважины, корпус выполнен герметичным,,камера — со сквозными радиальными отверстиями в ее стенках, боек — с крышкой в виде съемного стакана, герметично размещенного в отверстии корпуса и соединенного с наконечником открытым

55 пороховой камеры резко падает и становит30 ся меньше гидростатического (фиг,2в).

1714112

Составитель E.ßãoäèíà

Техред M.Ìoðãåíòýë Корректор T.Ïàëèé

Редактор А.Мотыль

Заказ 670 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 концом, при этом полости камеры и корпуса в рабочем положении гидравлически сообщены через кольцевой зазор, образованный внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью наконечника, а стакан имеет кольцевой надрез в верхней части.