Кумулятивный скважинный перфоратор

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к устройствам для добычи нефти, газа, воды или других полезных ископаемых, например, в виде шлама из буровых скважин. Технический результат - расширение эксплуатационных возможностей с обеспечением надежного соединения модулей. Кумулятивный скважинный перфоратор содержит корпус, выполненный из отдельных модулей. Модули соединены между собой переходниками с устройствами передачи детонации, каждый из которых выполнен из двух шарнирно соединенных звеньев с продольными и соосными каналами, заполненными ВВ. Одно звено выполнено с головкой Т-образного сечения с опорной цилиндрической поверхностью полки, а другое - с внутренним ложементом в форме цилиндра, расположенным внутри корпуса звена, причем в последнем выполнены сопряженные перпендикулярно друг с другом пазы. 3 ил.

 

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

Известен кумулятивный скважинный перфоратор по патенту РФ №2059806 (заявка №5009191/03), МКИ Е21В 43/117, содержащий трубчатый корпус, выполненный из отдельных модулей, шарнирно соединенных между собой с возможностью пространственного отслеживания профиля скважины, в корпусе каждого модуля смонтированы вкладыши из пеноматериала с ориентированными в разных направлениях гнездами для кумулятивных зарядов и с боевой цепью, которая выполнена в виде гибкой огневой связи с возможностью последовательного инициирования от модуля к модулю.

К недостаткам такого перфоратора относятся:

- невысокие эксплуатационные возможности, обусловленные необходимостью выполнения большого количества сборочных операций непосредственно перед применением перфоратора, что приводит к непроизводительным потерям времени при сборке перфоратора;

- ненадежность работы огневой связи из-за возможного некачественного соединения модулей по огневым цепям;

- низкая технологичность изготовления корпусов модулей, так как для обеспечения необходимой для данной конструкции однозначной механической и огневой связи модулей требуются дополнительные конструктивные элементы и совместная обработка корпусов модулей;

- недостаточная безопасность собранного перфоратора, так как оболочка огневой цепи для обеспечения ее гибкости выполняется относительно тонкой.

Наиболее близким аналогом, принятым в качестве прототипа, выбран кумулятивный скважинный перфоратор (пат. РФ №2081305, МКИ Е21В 43/117, опубл. 10.06.97), содержащий корпус, выполненный из отдельных модулей, соединенных между собой переходниками с устройствами передачи детонации, каждый из которых выполнен из двух шарнирно соединенных звеньев с продольными и соосными каналами, заполненными ВВ, выполненными одно с головкой, а другое с ложементом, расположенным внутри корпуса звена, причем в последнем выполнены сопряженные друг с другом паз и отверстия.

Недостатками данного перфоратора являются технологические сложности и трудоемкость при изготовлении сферических поверхностей ложемента в корпусе звена и сферической головки, а также ограниченные эксплуатационные возможности, обусловленные неравномерной плотностью перфорации по длине скважины из-за наличия на концах трубчатого корпуса конструктивных элементов - крышек, обеспечивающих размещение шарнирного соединения, герметизацию модуля и его целостность после проведения перфорации, и ненадежностью соединения, ограничивающей максимально допустимое количество модулей, используемых одновременно из-за расклинивания при осевом нагружении сферической головкой паза в корпусе звена, приводящей к расцеплению модулей при нагрузке выше предельно допустимой.

Задачей заявляемого изобретения является создание перфоратора, имеющего расширенные эксплуатационные возможности с обеспечением надежного соединения модулей.

Это достигается тем, что в кумулятивном скважинном перфораторе, содержащем корпус, выполненный из отдельных модулей, соединенных между собой переходниками с устройствами передачи детонации, каждый из которых выполнен из двух шарнирно соединенных звеньев с продольными и соосными каналами, заполненными ВВ, выполненными одно с головкой, а другое с ложементом, расположенным внутри корпуса звена, причем в последнем выполнены сопряженные друг с другом паз и отверстия, одно звено имеет Т-образную форму с круглыми цилиндрическими опорными поверхностями полки, а ложемент другого звена выполнен в форме круглого цилиндра, соответствующего опорным поверхностям полки, ось которого перпендикулярна продольной оси звена.

Технический результат заключается в том, что удалось обеспечить фиксированное угловое положение модулей друг относительно друга с обеспечением ориентированного воздействия на продуктивный пласт кумулятивными зарядами, устранить расклинивающий эффект сферической головки на паз корпуса звена, обеспечив надежность соединения, и уменьшить трудозатраты при его изготовлении.

Наличие в заявляемом изобретении признаков, отличающих его от прототипа, позволяет считать его соответствующим условию «новизна».

Новые признаки (одно звено имеет Т-образную форму с круглыми цилиндрическими опорными поверхностями полки, а ложемент другого звена выполнен в форме круглого цилиндра, соответствующего опорным поверхностям полки, ось которого перпендикулярна продольной оси звена) не выявлены в технических решениях аналогичного назначения. На этом основании можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень».

На фиг.1, фиг.2 и фиг.3 представлено шарнирное соединение модулей.

Шарнирное соединение модулей (фиг.1, фиг.2, фиг.3) состоит из двух звеньев: Т-образной головки 1 с опорной цилиндрической поверхностью А (фиг.1) и корпуса 2 с цилиндрическим внутренним ложементом, представляющим несквозное отверстие Б (фиг.1), перпендикулярное оси корпуса 2, диаметром, равным диаметру В (фиг.2) цилиндрической поверхности Т-образной головки 1. В корпусе 2 имеются перпендикулярные друг другу пазы Г (фиг.1) и Д (фиг.2). В корпусе 2 и Т-образной головке 1 расположены соосные осям звеньев каналы Е и Ж (фиг.1), внутри которых, в зоне передачи детонации от звена к звену, установлены передающая 3 и приемная 4 шашки из взрывчатого состава и детонирующий шнур 5 для передачи импульса к зарядам.

Работа шарнирного соединения заключается в следующем.

Звенья собираемых модулей устанавливаются под углом сборки Ω (фиг.2) один относительно другого. При этом Т-образная головка 1 звена шарнирного соединения одного из модулей ориентируется относительно поперечного паза Д корпуса 2 звена шарнирного соединения другого модуля, после чего перемещается в него до упора во внутреннюю поверхность ложемента корпуса 2. Затем звено с Т-образной головкой 1 поворачивается относительно оси ложемента корпуса 2 на угол сборки Ω, при этом шейка Т-образной головки 1 перемещается в продольный паз Г корпуса 2. Силовое замыкание модулей осуществляется по цилиндрическим поверхностям Т-образной головки и ложемента корпуса 2, что обеспечивает фиксированное угловое положение модулей друг относительно друга с обеспечением ориентированного воздействия на продуктивный пласт кумулятивными зарядами, а также при растягивающей нагрузке не вызывает расклинивающего эффекта Т-образной головки 1 на продольный паз Г корпуса 2.

Использование данного изобретения позволит увеличить прочность шарнирного соединения, а также снизить трудоемкость изготовления перфоратора и, как следствие, его себестоимость.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании изобретения следующей совокупности условий:

- в кумулятивном скважинном перфораторе, предназначенном для перфорирования скважин, улучшены технологические возможности и снижена трудоемкость при изготовлении сопрягающихся поверхностей переходников с увеличением надежности шарнирного соединения модулей перфоратора;

- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных выше конструктивных решений, а именно получено надежное шарнирное соединение модулей перфоратора за счет устранения расклинивающего эффекта сферической головки на паз корпуса звена;

- кумулятивный скважинный перфоратор, воплощенный в заявленном изобретении, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем достигаемого технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».

Кумулятивный скважинный перфоратор, содержащий корпус, выполненный из отдельных модулей, соединенных между собой переходниками с устройствами передачи детонации, каждый из которых выполнен из двух шарнирно соединенных звеньев с продольными и соосными каналами, заполненными ВВ, выполненными одно - с головкой, а другое - с ложементом, расположенным внутри корпуса звена, причем в последнем выполнены сопряженные друг с другом паз и отверстия, отличающийся тем, что одно звено имеет Т-образную форму с круглыми цилиндрическими опорными поверхностями полки, а ложемент другого звена выполнен в форме круглого цилиндра, соответствующего опорным поверхностям полки, ось которого перпендикулярна продольной оси звена.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к прострелочно-взрывным работам в нефтяных и газовых скважинах. .

Изобретение относится к устройствам для добычи нефти и может быть использовано в составе перфораторов кумулятивных. .

Изобретение относится к устройствам для добычи нефти и может быть использовано в составе кумулятивных перфораторов. .

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к системе и способу обработки скважины для улучшения сообщения резервуара со скважиной. .

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к изготовлению кумулятивных зарядов перфоратора для вторичного вскрытия продуктивных нефтяных и газовых скважин.

Изобретение относится к технике прострелочно-взрывных работ в скважине и может быть использовано для вторичного вскрытия прискважинной зоны продуктивного пласта.

Изобретение относится к прострелочно-взрывным работам в нефтяных и газовых скважинах. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. .

Изобретение относится к способам и устройствам для сборки кумулятивных перфораторов и может быть использовано в составе кумулятивных перфораторов

Изобретение относится к кумулятивным зарядам

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли и используется в скважинах при интенсификации добычи углеводородного сырья из продуктивного пласта

Изобретение относится к устройствам передачи детонации кумулятивных перфораторов

Изобретение относится к перфораторам, используемым в скважинах, и способам управления энергией взрыва заряда взрывчатого вещества в скважинном перфораторе в стволе скважины

Изобретение относится к зарядам перфоратора для вскрытия продуктивного пласта в нефтяных и газовых скважинах

Изобретение относится к устройствам передачи детонации кумулятивных перфораторов

Изобретение относится к скважинным операциям, а именного к способу создания перфорационных отверстий в подземной формации из ствола скважины

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а в частности к пороховым генераторам давления для интенсификации нефтегазодобычи, применяемым в комплексной обработке скважин совместно с импульсными устройствами
Наверх