Узел соединения и передачи детонации кумулятивного корпусного перфоратора



Узел соединения и передачи детонации кумулятивного корпусного перфоратора
Узел соединения и передачи детонации кумулятивного корпусного перфоратора
Узел соединения и передачи детонации кумулятивного корпусного перфоратора

 


Владельцы патента RU 2519091:

Арисметов Амир Рахимович (RU)
Тулаев Александр Игорьевич (RU)

Изобретение относится к узлам кумулятивного корпусного перфоратора и предназначено для соединения корпусов и передачи детонации. Техническое решение содержит первую часть и вторую часть, соединенные между собой разъемным шарнирным соединением. Передаточный заряд размещен в первой части и соединен через первый приемный заряд с детонирующим шнуром. Второй приемный заряд размещен во второй части и соединен со вторым детонирующим шнуром. В первой части выполнено глухое отверстие с резьбой на части отверстия, в котором размещена амортизирующая втулка. Внутри амортизирующей втулки размещен передаточный кумулятивный заряд. Амортизирующая втулка и передаточный кумулятивный заряд закреплены внутри глухого отверстия первой части посредством втулки, соединенной резьбовым соединением с первой частью. Обеспечивается повышение надежности срабатывания. 3 ил.

 

Изобретение относится к узлам кумулятивного корпусного перфоратора и предназначено для соединения корпусов и передачи детонации.

Известны аналоги, содержащие первую и вторую части, соединенные между собой разъемным шарнирным соединением, передаточный заряд, размещенный в первой части и соединенный через первый приемный заряд с детонирующим шнуром, второй приемный заряд, размещенный во второй части и соединенный со вторым детонирующим шнуром (см. например, описание изобретения к патенту RU 2081305, МПК 6 E21B 43/117, дата публикации 10.06.1997 г.; описание изобретения к заявке RU 9610935, МПК 6 E21B 43/116, дата публикации 20.07.1998 г.).

Недостатком известных аналогов является недостаточно высокая надежность срабатывания.

Ближайшим аналогом является Узел соединения и передачи детонации кумулятивного корпусного перфоратора, содержащий первую и вторую части, соединенные между собой разъемным шарнирным соединением, передаточный заряд, размещенный в первой части и соединенный через первый приемный заряд с детонирующим шнуром, второй приемный заряд, размещенный во второй части и соединенный со вторым детонирующим шнуром (см. например, описание изобретения к патенту RU 2120028, МПК 6 E21B 43/117, дата публикации 10.10.1998 г.).

Недостатком ближайшего аналога является недостаточно высокая надежность срабатывания

Техническим результатом заявленного решения является повышение надежности срабатывания.

Сущность технического решения выражается в том, что узел содержит первую и вторую части, соединенные между собой разъемным шарнирным соединением, передаточный заряд, размещенный в первой части и соединенный через первый приемный заряд с детонирующим шнуром, второй приемный заряд, размещенный во второй части и соединенный со вторым детонирующим шнуром, отличающийся тем, что в первой части выполнено глухое отверстие с резьбой на части отверстия, в котором размещена амортизирующая втулка, внутри амортизирующей втулки размещен передаточный кумулятивный заряд, при этом амортизирующая втулка и передаточный заряд закреплены внутри отверстия посредством втулки, соединенной резьбовым соединением с первой частью, первый приемный заряд и детонирующий шнур закреплены во втулке посредством дополнительной втулки из эластичного материала.

Сущность технического решения поясняется следующими чертежами.

На фиг.1 - вид в продольном сечении;

на фиг.2 - вид в продольном сечении первой части;

на фиг.3 - вид в продольном сечении разъемного шарнирного соединения.

Узел соединения и передачи детонации кумулятивного корпусного перфоратора содержит первую часть 5 и вторую часть 6, соединенные между собой разъемным шарнирным соединением (фиг.1, 2, 3). Передаточный кумулятивный заряд 1 размещен в первой части 5 и соединен через первый приемный заряд 2 с детонирующим шнуром 7. Второй приемный заряд 3 размещен во второй части 6 и соединен со вторым детонирующим шнуром 8. В первой части 5 выполнено глухое отверстие с резьбой на части отверстия, в котором размещена амортизирующая втулка 15. Внутри амортизирующей втулки 15 размещен передаточный кумулятивный заряд 1. Амортизирующая втулка 15 и передаточный кумулятивный заряд 1 закреплены внутри глухого отверстия первой части 5 посредством втулки 9, соединенной резьбовым соединением с первой частью 5 (фиг.1). Амортизирующая втулка 15 компенсирует часть нагрузки от взрыва передаточного кумулятивного заряда 1 и передачу нагрузки на стенки первой части 5. Первый приемный заряд 2 и детонирующий шнур 7 могут быть закреплены во втулке 9 посредством дополнительной втулки 11 из эластичного материала (фиг.2). Первая часть 5 и вторая часть 6 имеют на своих внешних поверхностях канавки для уплотнительных элементов и резьбовые участки для обеспечения резьбового соединения с корпусом соответствующего модуля кумулятивного корпусного перфоратора. В первой части 5 могут быть расположены глухие отверстия для инструмента, посредством которого первую часть 5 соединяют вращением по резьбе с корпусом соответствующего модуля кумулятивного корпусного перфоратора (фиг.1, 2). Во второй части 6 на внешней стороне могут быть выполнены фаски для взаимодействия с инструментом типа гаечного ключа при осуществлении соединения второй части 6 вращением по резьбе с корпусом соответствующего модуля кумулятивного корпусного перфоратора (фиг.1). Амортизирующая втулка 15 может быть выполнена из резины. Первая часть 5 и вторая часть 6 обладает высокой герметичностью и защитой внутренних частей от попадания влаги и частиц грунта.

Разъемное шарнирное соединение первой части 5 и второй части 6 обеспечивает не только соединение и разъединение соседних модулей кумулятивного корпусного перфоратора, но и поворот модулей кумулятивного корпусного перфоратора на угол φ между продольными осями модулей при помещении кумулятивного корпусного перфоратора в скважине с криволинейными участками (фиг.3). Причем наибольший угол φ между продольными осями первой части 5 и второй части 6 определяется положением кумулятивного корпусного перфоратора условным диаметром 50 мм в обсадной колонне диаметром 168 мм. Экспериментально подтверждено срабатывание передаточного кумулятивного заряда 1 и приемного заряда 3 при наибольшем угле φ.

Передаточный кумулятивный заряд 1 посредством кумулятивной струи гарантированно пробивает стальную преграду толщиной 45 мм и менее.

В разработанных конструкциях максимальная толщина пробиваемых стальных перегородок составляет не более 10,5 мм, тем самым гарантированно обеспечивается передача детонации от передаточного кумулятивного заряда 1 к приемному заряду 3.

Сохранность узла соединения и передачи детонации кумулятивного корпусного перфоратора обеспечивается конструкцией и прочностью материала первой часть 5 и второй части 6.

Результаты проведенных испытаний узла соединения и передачи детонации кумулятивного корпусного перфоратора с заполнением воздушного зазора между первой часть 5 и второй частью 6 стружкой и грунтом получены положительные и подтверждают повышение надежности срабатывания.

При использовании первой части 5 в качестве верхнего крайнего элемента первого верхнего модуля кумулятивного корпусного перфоратора, спускаемого на кабеле, передаточный заряд 1 соединен с электродетонатором 4, при этом провод 14 после электродетонатора 4 присоединен своим концом винтовым соединением к втулке 12 (фиг.2). На электродетонаторе 4 может быть расположена центрирующая втулка 10 (фиг.2).

После установки и снаряжения передаточными кумулятивными зарядами и приемными зарядами первой части 5 и второй части 6 на соседние модули кумулятивного корпусного перфоратора осуществляют соединение модулей посредством разъемного шарнирного соединения путем предварительного расположения под углом порядка 90°, введения конца второй части 6 вовнутрь первой части 5 и поворота до совпадения продольных осей модулей. Соединение соседних модулей кумулятивного корпусного перфоратора может быть осуществлено перед опусканием в скважину.

После достижения опускаемым в скважину кумулятивным корпусным перфоратором требуемого места его расположения инициируют детонационную волну, которая распространяется вдоль перфоратора по детонационным шнурам с преодолением первой части 5 и второй части 6 при срабатывании передаточных кумулятивных зарядов 1 и приемных зарядов 3 с разрушением тонких элементов первой части 5 и второй части 6, обращенных друг к другу, кумулятивной струей передаточных кумулятивных зарядов 1.

Узел соединения и передачи детонации кумулятивного корпусного перфоратора, содержащий первую и вторую части, соединенные между собой разъемным шарнирным соединением, передаточный заряд, размещенный в первой части и соединенный через первый приемный заряд с детонирующим шнуром, второй приемный заряд, размещенный во второй части и соединенный со вторым детонирующим шнуром, отличающийся тем, что в первой части выполнено глухое отверстие с резьбой на части отверстия, в котором размещена амортизирующая втулка, внутри амортизирующей втулки размещен передаточный кумулятивный заряд, при этом амортизирующая втулка и передаточный заряд закреплены внутри отверстия посредством втулки, соединенной резьбовьм соединением с первой частью.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к кумулятивным корпусным перфораторам и предназначено для осуществления перфорирования стенок скважин. Модульный перфоратор содержит отдельные модули, соединенные между собой узлами соединения модулей с выполнением функций механического прочного соединения и передачи детонации между соседними модулями.

Группа изобретений относится к области перфорирования, а именно к созданию переходного состояния с давлением скважины, меньшим пластового давления, связанного с перфорированием.

Способ и устройство относятся к перфорированию обсадных труб скважин для добычи нефти, газа, воды и могут быть использованы в кумулятивных скважинных перфораторах, улучшающих гидродинамическую связь пласта со скважиной и обеспечивающих повышение дебита скважины.

Группа изобретений относится к области добычи нефти, а именно к способу и устройству для перфорирования скважин. Способ перфорирования подземного пласта заключается в том, что доставляют в скважину кумулятивный заряд, содержащий оболочку, взрывчатый материал, размещенный в оболочке, и облицовку, окружающую взрывчатый материал, размещенный в указанной оболочке, и имеющую верхушечную часть, профиль которой толще профиля любой другой части облицовки, причем указанные облицовка и верхушечная часть изготовлены из порошкового материала, плотность материала верхушечной части больше плотности материала смежной части облицовки, а пористость материала верхушечной части меньше пористости материала смежной части облицовки; и вызывают детонацию кумулятивного заряда.

Изобретение относится к области добычи углеводородов и может быть использовано для вторичного вскрытия прискважинной зоны и обеспечения эффективных геолого-технических мероприятий при обработке этой зоны.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при прострелочно-взрывных работах в скважинах для вторичного вскрытия продуктивных пластов.

Изобретение относится к нефтедобывающей и горной промышленности и может быть использовано при прострелочно-взрывных работах в скважинах. .

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для увеличения эффективности вторичного вскрытия пласта. .

Изобретение раскрывает устройство кумулятивного заряда скважинного перфоратора, создающего при вскрытии продуктивного пласта расширяющийся кумулятивный канал. Заряд включает корпус с шашкой ВВ и кумулятивной выемкой в форме раскрывшегося тюльпана. Облицовка имеет остроугольную коническую вершину, изготовленную из смеси порошковых металлов, состыкованную с металлическим основанием. Форма боковой поверхности основания образована вращением дуги вокруг оси, а угол между касательной к дуге в месте соединения с вершиной и осью заряда составляет (78±7)°. Достигается повышение качества вскрытия продуктивного коллектора с созданием расширяющегося кумулятивного канала в породе пласта. 3 ил.

Изобретение относится к нефте- и газодобывающей промышленности и может быть использовано в кумулятивных перфораторах, применяемых для перфорации нефтяных и газовых скважин. Взрывной генератор плоской волны для кумулятивных перфораторов состоит из инициатора, корпуса с размещенными в нем предварительным зарядом взрывчатого вещества с пустотелой линзой с металлической кумулятивной облицовкой - линзой и основным зарядом взрывчатого вещества, размещенным под основанием конической облицовки, сечение которой соответствует основанию кумулятивной облицовки генератора с углом раствора облицовки, определяемым из условия, чтобы в момент ее удара по поверхности основного заряда материал облицовки имел плоскую форму. Облицовка - линза выполнена из спрессованных порошков металла, например железа, или металлокерамики, пропитанных целлулоидом с количеством наполнителя, изменяющимся в пределах от 20 до 50%. Обеспечивается повышение эффективности кумулятивных зарядов. 2 ил.

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности. Преимущественная область использования - формирование кумулятивных струй в перфораторах, предназначенных для вскрытия продуктивного пласта в нефтяных и газовых скважинах. Способ получения составных кумулятивных струй в зарядах перфоратора включает инициирование заряда взрывчатого вещества с открытой полостью в форме сферического сегмента в теле заряда взрывчатого вещества в сторону полости, облицовку полости из различных материалов, при этом каждый последующий слой за слоем, примыкающий к полости заряда взрывчатого вещества, выполнен из материала с меньшей удельной массой относительно материала предыдущего слоя, метание облицовки продуктами взрыва, выворачивание облицовки по оси симметрии заряда в противоположную сторону направления своего движения, отрыв внутреннего слоя облицовки от внешнего, формирование составной кумулятивной струи из внутреннего слоя облицовки с максимальной скоростью, большей, чем максимальная скорость формируемой кумулятивной струи из внешнего слоя облицовки. Облицовку выполняют слоистой с количеством слоев не менее двух, все слои выполняют раздельными и разнотолщинными, с уменьшением толщины слоя от центральной части к периферийной, а со стороны торца заряда с выемкой размещают осесимметричный полый преобразователь с внутренним профилем, выполненным преимущественно в форме усеченного конуса, сужающегося в направлении движения кумулятивных струй. В процессе метания и выворачивания кумулятивной облицовки последовательно дополнительно воздействуют на периферийную часть облицовки, сначала на облицовку из материала с меньшей плотностью, затем на облицовку с большей плотностью материала за счет их соударения и скольжения по внутренней поверхности преобразователя, преобразуя продольную скорость метания облицовки в радиальную скорость ее сжатия и обеспечивая увеличение глубины перфорационного канала. 2 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для вскрытия продуктивных пластов в нефтяных и газовых скважинах путем создания перфорационных каналов и дополнительной обработки приканальной зоны химическим реагентом. Способ заканчивания скважин включает инициирование заряда взрывчатого вещества (ВВ) с расположенной в торце заряда с противоположной стороны инициирования заряда выемкой, облицованной инертным материалом, метание, ускорение и сжатие материала кумулятивной облицовки (КО) продуктами детонации ВВ, его соударение на оси симметрии заряда и формирование кумулятивной струи (КС). В процессе метания и сжатия КО дополнительно воздействуют на КО за счет принудительного взаимодействия КО с одним или несколькими дополнительными телами (ДТ), их соударения и скольжения частей материала КО относительно ДТ с одновременным разворотом частей материала КО, соударения частей материала КО на оси симметрии заряда с формированием КС. ДТ или несколько ДТ изготавливают из химически активного вещества с плотностью не более плотности материала КО. Кумулятивный заряд устанавливают в обсадную колонну, производят инициирование химически активного вещества ДТ при его метании продуктами детонации ВВ и взаимодействии с КО, выполняют перфорационный канал в обсадной колонне и окружающем продуктивном пласте сформированной КС с одновременным занесением сформированной КС химически активного вещества и прирост поверхности фильтрации в окружающем перфорационный канал продуктивном пласте по всей его длине. Обеспечиваются увеличение продуктивности нефтяных скважин, а также разуплотнение перфорационного канала. 2 ил.

Группа изобретений относится к области добычи нефти и газа. Перфорирующий аппарат для использования в скважине, содержащий кумулятивный заряд; оболочку кумулятивного снаряда; взрывчатое вещество кумулятивного снаряда, расположенное внутри оболочки; облицовку кумулятивного снаряда, сцепляющуюся с взрывчатым веществом и выполненную с возможностью образования кумулятивной струи при детонации взрывчатого вещества для пробивания перфорационного канала; причем компонент энергетического материала облицовки предназначен для осуществления ее экзотермической реакции внутри перфорационного канала после детонации взрывчатого вещества; и газообразующий компонент облицовки предназначен для осуществления реакции в присутствии экзотермической реакции компонента энергетического материала для образования газа и тем самым создания волны давления, которая перемещается назад через канал для очищения канала от обломочного материала. Обеспечивается создание кумулятивной перфорирующей струи, используемой как для образования перфорационного канала в горной породе пласта, так и для очистки перфорационного канала от обломков. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам вскрытия продуктивных пластов в нефтяных скважинах. Способ перфорации скважины заключается в соосном расположении в общем герметичном корпусе двух разнесенных в пространстве между собой кумулятивных зарядов, инициировании зарядов взрывчатого вещества с выемками с торца заряда, расположенного с противоположной стороны расположения выемки в заряде, облицовке выемок металлическими оболочками. Первым инициируют заряд, установленный дальше или ближе к преграде с задержкой по времени, изменяющейся в интервале от 0 до времени, равного не менее времени формирования первой кумулятивной струи в кумулятивном заряде. Инициируют второй кумулятивный заряд формированием двух кумулятивных струй, двигающихся соосно одна за другой по оси симметрии заряда и осуществляющих последовательное пробитие преграды. В процессе метания и сжатия кумулятивной оболочки дополнительно воздействуют на кумулятивную оболочку за счет принудительного взаимодействия кумулятивной оболочки с одним или несколькими дополнительными телами, их соударения и скольжения частей материала кумулятивной оболочки относительно дополнительного тела с одновременным разворотом частей материала кумулятивной оболочки на угол схождения на ось симметрии заряда более 180 градусов и не превышающий 360 градусов, соударения частей материала кумулятивной оболочки на оси симметрии заряда под углом более 180 градусов и не превышающим 360 градусов. Первый сынициированный заряд формирует кумулятивную струю с максимальными градиентом скорости и скорости головной части кумулятивной струи, обеспечивающую кратер с формой, близкой к цилиндрической, и диаметром кратера в преграде более максимального диаметра второй сформированной кумулятивной струи. Второй сынициированный заряд формирует кумулятивную струю, двигающуюся с максимальной скоростью головной части не более минимальной скорости конца первой кумулятивной струи и величиной минимальной скорости не менее критической скорости для данных материалов струи и преграды. Обеспечивается повышение эффективности вторичного вскрытия продуктивных пластов. 3 ил.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к корпусным кумулятивным перфораторам для проведения прострелочно-взрывных работ в нефтяных и газовых скважинах. Перфоратор самоориентируемый содержит отдельные секции, соединенные между собой узлами соединения секций с выполнением функций механического прочного соединения и передачи детонации между соседними секциями. Каждая из секций имеет корпус, расположенный в корпусе каркас и соединенный с корпусом через подшипники, расположенные в каркасе кумулятивные заряды, бустеры и детонирующий шнур, соединенные между собой. Каркас выполнен в виде отрезка толстостенной трубы с поперечными отверстиями, образующими гнезда для кумулятивных зарядов с заданным шагом и ориентацией. Между поперечными отверстиями на одной из продольных половин каркаса выполнены выборки с формой, определяемой местом расположения краев поперечных отверстий и обеспечивающей образование с ними перемычек. Обеспечивается упрощение конструкции. 2 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к технологиям добычи нефти и может быть применено для газодинамического воздействия на пласт. Способ включает кумулятивную перфорацию интервала скважины с образованием в обсадной колонне скважины и в горной породе сгруппированных перфорационных каналов для притока флюида, последующее срабатывание генераторов давления и их воздействие на пласт через сгруппированные перфорационные каналы для притока флюида с образованием в горной породе индивидуальных трещин разрыва горной породы в направлении каждого перфорационного канала. Причем смежные перфорационные каналы в группе направлены в противоположные стороны. Линейное расстояние между перфорационными каналами в группе отлично или равно линейному расстоянию между группами перфорационных каналов. Технический результат заключается в повышении эффективности газодинамического воздействия на пласт. 5 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 пр.
Наверх