Кумулятивный скважинный перфоратор

 

Использование: при перфорации скважин. Обеспечивает расширение эксплуатационных возможностей перфоратора. Сущность изобретения: перфоратор включает трубчатый корпус. В нем смонтированы вкладыши из пеноматериала и выполнены гнезда для кумулятивных зарядов. Перфоратор имеет боевую цепь. Трубчатый корпус выполнен из отдельных герметичных модулей. Они связаны шарнирно друг с другом. На противоположных концах модулей расположены металлические крышки. Боевая цепь между модулями выполнена в виде гибкой огневой связи со взрывчатым составом. Он помещен в металлической оболочке. На противоположных концах гибкой огневой связи имеются втулки. Они связаны с металлической оболочкой и крышками. Имеются колпачки с приемно-передаточными шашками. Они помещены во втулках. Огневая цепь в металлических крышках разомкнута слоем металла крышек. Детонация передается через слой металла крышек. Кроме того, металлические крышки выполнены с отверстиями резьбой на их боковой поверхности и накидных гаек под эти отверстия. Модули также соединены друг с другом при помощи серег. 2 ил.

Изобретение относится к способам и устройствам для добычи нефти, газа, воды и других полезных ископаемых, например, в виде шлама из буровых скважин, а более конкретно к устройствам для перфорирования скважин корпусным кумулятивным перфораторам.

Известен кумулятивный скважинный перфоратор, включающий корпус из отдельных модулей, шарнирно соединенных между собой [1] Наиболее близким аналогом изобретения является кумулятивный скважинный перфоратор, содержащий трубчатый корпус, в котором смонтированы вкладыши из пеноматериала с ориентированными в разных направлениях гнездами для кумулятивных зарядов и боевой цепью [2] На фиг.1 представлена схема возможного расположения кумулятивного скважинного перфоратора в скважине; на фиг.2 механическое соединение модулей и боевая цепь между ними с некоторой расшифровкой составных частей перфоратора.

Кумулятивный скважинный перфоратор состоит из нескольких модулей 1, соединенных между собой шарнирным соединением 2. Модуль перфоратора представляет собой герметичный корпус, выполненный в виде полого цилиндра 3 небольшой длины, на противоположные концы которого устанавливаются герметично крышка 4 и дно 5. В полый цилиндр 3 модуля устанавливается вкладыш 6 из пеноматериала с ориентированными в разных направлениях гнездами А для кумулятивных зарядов и с детонационными каналами, заполненными взрывчатым составом 7, задействующим последовательно кумулятивные заряды в модуле.

На крышке 4 и на дне 5 модуля устанавливаются элементы шарнирного соединения модулей перфоратора, соответственно серьга 8 и кронштейн 9. Шарнирное соединение модулей обеспечивается установкой оси 10 в предварительно совмещенные отверстия серьги 8 и кронштейна 9. Фиксация оси в шарнирном соединении осуществляется шайбой 11 и шплинтом 12.

Передача детонации от модуля к модулю осуществляется огневой цепью детонационного шнура 14, заключенного в гибкую металлическую оболочку 15 (устройством 13 передачи детонации). На противоположных концах металлическая оболочка имеет втулки 16, жестко соединенные с ней, которые предназначены для размещения в них колпачков с приемно-передающими шашками ВВ 17 и крепления устройства передачи детонации между модулями перфоратора при помощи накидных гаек 18 и резьбовых отверстий, выполненных на крышке 4 и дне 5 каждого модуля перфоратора.

Перфоратор работает следующим образом.

Вначале в зависимости от мощности перфорируемого продуктивного пласта определяют количество модулей 1, которые будут опускать в скважину.

Соединение модулей в единую сборку осуществляют в следующей последовательности.

В паз кронштейна 9 первого (верхнего) модуля заводят серьгу 8 второго модуля и собирают шарнирно соединение двух модулей. Затем к второму модулю таким же образом присоединяют третий модуль и т.д. После сборки шарнирных соединений между первым и вторым модулем устанавливают устройство передачи детонации (УПД), для чего его втулку 16 заводят в отверстия дна первого модуля и крышки второго модуля и крепят накидными гайками 18. Затем таким же образом устанавливают УПД между вторым и третьим модулями и т.п. После чего на крышку верхнего (первого) модуля устанавливают аналогичным образом УПД, на которые будет подаваться в скважине детонационный импульс, от системы подрыва.

Собранный таким образом перфоратор опускают в скважину на заданную глубину. Шарнирные соединения между модулями, боковые зазоры между плоскостями пазов кронштейнов 9 и плоскостями серег 8, зазоры между осями 10 и отверстиями под оси шарнирных соединений дают возможность каждому модулю отклоняться от продольной оси предыдущего модуля в любом направлении на величину, определяемую величинами названных зазоров, что дает возможность перфоратору следить за пространственным профилем скважины при его прохождении по скважине.

После установки перфоратора на определенной глубине подают детонационный импульс на УПД верхнего модуля перфоратора.

Детонационный импульс, пройдя по УПД, возбуждает детонацию в разводке вкладыша, задействуя последовательно сверху вниз кумулятивные заряды верхнего модуля. Затем разводка вкладыша 6, расположенная на дне модуля, после ее подрыва возбуждает детонацию в УПД между вторым и первым модулем.

Аналогично воздействует второй модуль, третий и т.д. Кумулятивный заряд формирует кумулятивную струю, которая, в свою очередь, проходя через ослабленное сечение корпуса, пробивает стенку обсадной колонны, цементный камень и формирует полость в породе продуктивного пласта.

Формула изобретения

1. КУМУЛЯТИВНЫЙ СКВАЖИННЫЙ ПЕРФОРАТОР, содержащий трубчатый корпус, в котором смонтированы вкладыши из пеноматериала с ориентированными в разных направлениях гнездами для кумулятивных зарядов и боевой цепью, отличающийся тем, что трубчатый корпус выполнен из отдельных шарнирно соединенных друг с другом герметичных модулей с металлическими крышками на противоположных концах, а боевая цепь между модулями выполнена в виде гибкой огневой связи со взрывчатым составом в металлической оболочке, втулками на противоположных ее концах, жестко связанными с металлической оболочкой и металлическими крышками, и колпачков с приемопередаточными шашками из взрывчатого состава, помещенных во втулках, причем огневая цепь в металлических крышках разомкнута слоем металла крышек с возможностью передачи детонации через слой металла этих крышек.

2. Перфоратор по п.1, отличающийся тем, что металлические крышки выполнены с отверстиями, резьбой на их боковой поверхности и накидных гаек под эти отверстия.

3. Перфоратор по п.1, отличающийся тем, что модули соединены друг с другом при помощи серег.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2