Модульный перфоратор



Модульный перфоратор
Модульный перфоратор
Модульный перфоратор
Модульный перфоратор
Модульный перфоратор

 


Владельцы патента RU 2610780:

Закрытое акционерное общество "БашВзрывТехнологии" (RU)

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. Каждый из модулей имеет передаточный заряд, бустеры и детонационные каналы на основе детонационных шнуров, соединенные между собой. Каждый узел соединения модулей выполнен в виде двух частей, соединенных между собой разъемным шарнирным соединением. В первой части узла соединения установлен передаточный заряд, соединенный через первый бустер с детонационным шнуром. Во второй части узла соединения установлен второй бустер, соединенный со вторым детонационным шнуром. Во второй части узла соединения модулей установлена втулка конусная с охватом части второго бустера в конце втулки, фиксирующей положение детонационного шнура и бустеров на концах детонационного шнура посредством винтов зажимных. Обеспечивается повышение надежности срабатывания. 4 ил.

 

Изобретение относится к кумулятивным корпусным перфораторам и предназначено для осуществления перфорирования стенок скважин.

Известны аналогичные решения, содержащие отдельные модули, соединенные между собой узлами соединения модулей с выполнением функций механического прочного соединения и передачи детонации между соседними модулями, каждый из модулей имеет передаточный заряд, бустеры и детонационные каналы на основе детонационных шнуров, соединенные между собой, каждый узел соединения модулей выполнен в виде двух частей, соединенных между собой разъемным шарнирным соединением, в первой части узла соединения установлен передаточный заряд, соединенный через первый бустер с первым детонационным шнуром, во второй части узла соединения установлен второй бустер, соединенный со вторым детонационным шнуром (см., например, описание изобретения к патенту RU 2081305, МПК 6 Е21В 43/117, дата публикации 10.06.1997 г.; описание изобретения к заявке RU 9610935, МПК 6 Е21В 43/116, дата публикации 20.07.1998 г., описание изобретения к патенту US 8919253 В2, МПК Е21В 43/11 (2006.1), Е21В 43/1185 (2006.1), дата публикации 30.12.2014; описание изобретения к патенту RU 2519088, МПК Е21В 43/117 (2006.1), дата публикации 10.06.2014 г.).

Недостатком известных аналогов является недостаточно высокая надежность срабатывания.

Ближайшим аналогом является модульный перфоратор, содержащий отдельные модули, соединенные между собой узлами соединения модулей с выполнением функций механического прочного соединения и передачи детонации между соседними модулями, каждый из модулей имеет передаточный заряд, бустеры и детонационные каналы на основе детонационных шнуров, соединенные между собой, каждый узел соединения модулей выполнен в виде двух частей, соединенных между собой разъемным шарнирным соединением, в первой части узла соединения установлен передаточный заряд, соединенный через первый бустер с детонационным шнуром, во второй части узла соединения установлен второй бустер, соединенный со вторым детонационным шнуром (см., например, описание изобретения к патенту RU 2519088, МПК Е21В 43/117 (2006.1), дата публикации 10.06.2014 г.).

Недостатком ближайшего аналога является недостаточно высокая надежность срабатывания, обусловленная конструкций узлов соединения модулей.

Техническим результатом заявленного решения является повышение надежности срабатывания.

Сущность изобретения выражается в том, что оно содержит отдельные модули, соединенные между собой узлами соединения модулей с выполнением функций механического прочного соединения и передачи детонации между соседними модулями, каждый из модулей имеет передаточный заряд, бустеры и детонационные каналы на основе детонационных шнуров, соединенные между собой, каждый узел соединения модулей выполнен в виде двух частей, соединенных между собой разъемным шарнирным соединением, в первой части узла соединения установлен передаточный заряд, соединенный через первый бустер с детонационным шнуром, во второй части узла соединения установлен второй бустер, соединенный со вторым детонационным шнуром, и отличается от ближайшего аналога тем, что во второй части узла соединения модулей установлена втулка конусная с охватом части второго бустера в конце втулки, фиксирующей положение детонационного шнура и бустеров на концах детонационного шнура посредством винтов зажимных.

Сущность технического решения поясняется следующими чертежами.

Фиг. 1 - вид в продольном сечении;

фиг. 2 - вид в продольном сечении повернутых относительно друг друга модулей;

фиг. 3 - вид в продольном сечении размещения модульного перфоратора в части скважины;

фиг. 4 - вид в продольном сечении верхнего модуля.

Модульный перфоратор содержит отдельные модули 1, соединенные между собой узлами соединения 2 модулей 1 с выполнением функций механического прочного соединения и передачи детонации между соседними модулями 1 (фиг. 3). Узлы соединения 2 модулей 1 имеют передаточные заряды 3. Каждый из модулей 1 имеет детонационные каналы на основе детонационных шнуров 4 или 9, соединенные между собой. Каждый узел соединения 2 модулей 1 выполнен в виде двух частей 5 и 6, соединенных между собой разъемным шарнирным соединением, в первой части 5 узла соединения 2 установлен передаточный заряд 3, соединенный через первый бустер 7 с детонирующим шнуром 4. Во второй части 6 узла соединения 2 установлен второй бустер 8, соединенный со вторым детонирующим шнуром 9. Во второй части 6 узла соединения 2 модулей 1 установлена втулка конусная 10 с охватом части второго бустера 8 в конце втулки 11, фиксирующей положение детонационного шнура 4 или 9 и бустеров 7, 8 на концах детонационного шнура 4 или 9 посредством винтов зажимных 12, 21. (фиг. 1, 2).

Разъемное шарнирное соединение первой части 5 и второй части 6 узла соединения 2 обеспечивает не только соединение и разъединение соседних модулей 1 модульного перфоратора, но и поворот модулей 1 модульного перфоратора на угол ϕ между продольными осями модулей 1 при помещении модульного перфоратора в скважине с криволинейными участками (фиг. 2, 3). Причем наибольший угол ϕ между продольными осями первой части 5 и второй части 6 узла соединения 2 определяется положением кумулятивного корпусного перфоратора, например, с условным диаметром 50 мм в обсадной колонне диаметром 168 мм. Экспериментально подтверждено срабатывание передаточного заряда 3 и второго бустера 8 при наибольшем угле ϕ (фиг. 2).

Передаточный заряд 3 гарантированно пробивает стальную преграду толщиной 45 мм и менее (фиг. 2, 3).

Втулка конусная 10 фокусирует детонационный импульс передаточного заряда 3 на бустер 8, после чего детонация от второго бустера 8 переходит на детонационный шнур 9. Внутренняя форма (конус) втулки конусной 10 обеспечивает передачу детонации от передаточного заряда 3 в торец второго бустера 8. Без втулки конусной 10 при различных углах между продольными осями модулей 1 детонация могла бы передаваться от передаточного заряда 3 не в торец второго бустера 8, а в его среднюю часть, что может вызвать отказ или неполную детонацию второго бустера 8 (фиг. 1, 2).

При сборке модульного перфоратора втулка 11 исключает возможность зажатия детонационного шнура 9 при скручивании и, как следствие, смещение второго бустера 8. При использовании втулки 11 второй бустер 8 гарантированно встает на предназначенное для него место, что повышает надежность передачи детонации. Винт зажимной 12 и винт зажимной 21 обеспечивают фиксацию детонационных шнуров 4 и 9 соответственно, исключают их осевое смещение и, как следствие, исключают перемещение первого бустера 7 и/или второго бустера 8, обжатых на концах детонационных шнуров 4 и 9 соответственно. Смещение первого бустера 7 и/или второго бустера 8 влияет на надежность передачи детонации. Использование зажимных винтов 12 и 21 повышает надежность передачи детонации. Винт зажимной 12 вкручивается во втулку каркаса 20. Втулка 11 в свою очередь вкручивается в винт зажимной 12. Винт зажимной 21 вкручивается во втулку фиксатора 22.

Гайка прижимная 13 с обратным конусом служит для поджатия и центрирования передаточного заряда 3, что повышает надежность передачи детонации (фиг. 1, 2).

В разработанных конструкциях максимальная толщина пробиваемых стальных перегородок составляет не более 10,5 мм, тем самым гарантировано обеспечивается передача детонации от передаточного заряда 3 ко второму бустеру 8 (фиг. 1, 2).

Сохранность узла соединения 2 модульного перфоратора обеспечивается конструкцией и прочностью материала первой части 5 и второй части 6 узла соединения 2.

Результаты проведенных испытаний узла соединения 2 модульного перфоратора с заполнением воздушного зазора между первой частью 5 и второй частью 6 узла соединения 2 стружкой и грунтом получены положительные и подтверждают повышение надежности срабатывания.

При использовании первой части 5 в качестве верхнего крайнего элемента первого верхнего модуля 23 модульного перфоратора, спускаемого на электрическом кабеле, передаточный заряд 3 соединен детонационной цепью 19 с электродетонатором 14, при этом провод 15 после электродетонатора 14 присоединен своим концом винтовым соединением 16 к втулке 17 (фиг. 4). Такая первая часть 5 узла соединения 2 может быть установлена в самый верхний инициирующий модуль 18, используемый при спуске модульного перфоратора на электрическом кабеле, или на гибкой насосно-компрессорной трубе (ГНКТ), или на насосно-компрессорной трубе (НКТ) (фиг. 3).

После установки и снаряжения первой части 5 и второй части 6 узла соединения 2 на соседние модули 1 модульного перфоратора осуществляют соединение модулей 1 посредством разъемного шарнирного соединения узла соединения 2 путем предварительного расположения под углом порядка 90°, введения конца второй части 6 вовнутрь первой части 5 и поворота до совпадения продольных осей модулей 1. Соединение соседних модулей 1 модульного перфоратора может быть осуществлено перед опусканием в скважину (фиг. 1, 2).

После достижения опускаемым в скважину модульным перфоратором требуемого места его расположения инициируют детонационную волну, которая распространяется вдоль перфоратора по детонационным шнурам 4, 9 с преодолением первой части 5 и второй части 6 при срабатывании передаточных зарядов 3 и вторых бустеров 8 с разрушением тонких элементов первой части 5 и второй части 6 узла соединения 2, обращенных друг к другу.

Модульный перфоратор, содержащий отдельные модули, соединенные между собой узлами соединения модулей с выполнением функций механического прочного соединения и передачи детонации между соседними модулями, каждый из модулей имеет передаточный заряд, бустеры и детонационные каналы на основе детонационных шнуров, соединенные между собой, каждый узел соединения модулей выполнен в виде двух частей, соединенных между собой разъемным шарнирным соединением, в первой части узла соединения установлен передаточный заряд, соединенный через первый бустер с первым детонационным шнуром, во второй части узла соединения установлен второй бустер, соединенный со вторым детонационным шнуром, отличающийся тем, что во второй части узла соединения модулей установлена втулка конусная с охватом части второго бустера в конце втулки, фиксирующей положение детонационного шнура и бустеров на концах детонационного шнура посредством винтов зажимных.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системам интенсификации добычи нефти и газа и может найти применение при осуществлении перфорации скважин кумулятивными перфораторами. Изобретение содержит корпус, электрический провод, поршень, картридж, внутри которого размещены шнур детонирующий, устройство передачи детонации, электродетонатор, контакт электродетонатора.

Группа изобретений относится к области добычи нефти и газа, а именно к способу инициирования детонационной перфорации с использованием беспроводной передачи. Способ перфорации скважины, при осуществлении которого обеспечивают модуль связи, гирлянду скважинных перфораторов и контроллер, соответствующий каждому скважинному перфоратору в гирлянде, располагают модуль связи, гирлянду скважинных перфораторов и контроллеры в скважине, обеспечивают беспроводную связь между, по меньшей мере, одним контроллером и модулем связи вдоль канала, минуя, по меньшей мере, один из других контроллеров и иное устройство, связанное с, по меньшей мере, одним из других контроллеров, и выборочно осуществляют детонацию, по меньшей мере, одного скважинного перфоратора путем передачи сигнала детонации контроллеру, соответствующему этому, по меньшей мере, одному скважинному перфоратору.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к взрывным головкам кумулятивных перфораторов, спускаемых в скважину на насосно-компрессорных трубах (НКТ).

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения эффективности обработки призабойной зоны скважины. .

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

Изобретение относится к устройствам передачи детонации кумулятивных перфораторов. .

Изобретение относится к области эксплуатации скважин и может быть использовано для активации малодебитных и простаивающих нефтяных и газовых скважин. .

Изобретение относится к строительству и эксплуатации скважин и может быть использовано для активации скважинных инструментов, в частности при перфорации, установке пакеров.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к прострелочно-взрывной аппаратуре. .
Наверх