Корпус кумулятивного заряда перфоратора

Полезная модель относится к взрывному делу и может быть использована при конструировании корпусов кумулятивных зарядов, устанавливаемых на корпусах перфораторов, представляющих собой взрывное устройство. Взрывные устройства с предлагаемым корпусом кумулятивного заряда могут применяться, например, при капитальном ремонте нефтяных, водных и газовых скважин методом перфорации, заключающемся в пробивании отверстий в зацементированных обсадных колоннах скважин, при вскрытии продуктивных пластов, например, при переходе на эксплуатацию вышележащих горизонтов. Задачей полезной модели является создание корпуса кумулятивного заряда перфораторов, который бы обеспечивал прочность, достаточную для выброса кумулятивной струи при взрыве с его одновременным разрушением на мелкие части. Поставленная задача достигается тем, что в корпусе кумулятивного заряда перфоратора из сплава цветных металлов, согласно предлагаемому решению, в качестве цветных металлов выбраны цинк, алюминий, медь, магний при следующем содержании компонентов в масс.%: Алюминий - 4,8...5,5 Медь - 1,9...2,5 Магний - 0,03...0,07. Цинк - остальное.

Полезная модель относится к взрывному делу и может быть использована при конструировании корпусов кумулятивных зарядов, устанавливаемых на корпусах перфораторов, представляющих собой взрывное устройство. Взрывные устройства с предлагаемым корпусом кумулятивного заряда могут применяться, например, при капитальном ремонте нефтяных, водных и газовых скважин методом перфорации, заключающемся в пробивании отверстий в зацементированных обсадных колоннах скважин, при вскрытии продуктивных пластов, например, при переходе на эксплуатацию вышележащих горизонтов.

Известен кумулятивный заряд типа ПКС, состоящий из взрывного вещества, например, флегматизированного гексогена с конической полостью, которая, для усиления действия струи, облицована металлом (Взрывное дело. М., "Недра", 1976. Авт. С.А.Ловля, Б.П.Каплан, В.В.Майоров и др., стр.235).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является кумулятивный заряд перфоратора, содержащий корпус, взрывчатое вещество с кумулятивной выемкой, образованной конической поверхностью и покрытой облицовкой. Отношение минимального радиуса конической поверхности облицовки к ее максимальному радиусу составляет 0,35-0,7. Корпус выполняют на основе сплава цветных металлов. (Патент на изобретение РФ №2065933, МПК: Е 21 В 43/116).

Недостатком предыдущих устройств является то, что в них корпуса кумулятивных зарядов после взрыва распадались на крупные части, которые трудно потом извлечь из корпусов перфораторов даже специальными устройствами.

Кроме того, корпуса зарядов, выполненные из известных материалов, обладают недостаточной прочностью для максимального выброса кумулятивной струи.

Задачей полезной модели является создание корпуса кумулятивного заряда перфораторов, который бы обеспечивал прочность, достаточную для выброса кумулятивной струи при взрыве с его одновременным разрушением на мелкие части.

Поставленная задача достигается тем, что в корпусе кумулятивного заряда перфоратора из сплава цветных металлов, согласно предлагаемому решению, в качестве цветных металлов выбраны цинк, алюминий, медь, магний при следующем содержании компонентов в масс.%:

В качестве материала для изготовления корпусов перфоратора предлагается использовать литейный цинковый сплав, в состав которого в качестве основных ингредиентов входят алюминий, медь, магний.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид перфоратора с расположенными в нем кумулятивными зарядами, на фиг.2 - поперечный разрез перфоратора и кумулятивного заряда.

Перфоратор содержит корпус 1 с гнездовыми отверстиями, каждое из которых загерметизировано пробкой 2 и втулкой 3, в которую вставлена центрирующая вставка 4 для герметизации корпуса кумулятивного заряда перфоратора 5. В корпусе 5 расположен кумулятивный заряд 6 с облицовкой 7. Все кумулятивные заряды 6 соединены между собой детонирующим шнуром 8.

Устройство работает следующим образом.

В процессе спуска в скважину корпуса перфоратора 1 пробки 2 позволяют надежно герметизировать гнездовые отверстия. При подаче электрического сигнала через детонирующий шнур 8 заряд 6, находящийся внутри корпуса кумулятивного заряда 5 взрывается, образуя кумулятивную струю, направленную через центрирующую вставку 4 и гнездовые отверстия перфоратора в скважину, прожигая продуктивный нефтяной пласт. После взрыва корпус кумулятивного заряда разрывается на мелкие фрагменты, которые падают на дно корпуса перфоратора 1. Мелкие фрагменты пробки 2 втулки 3 центрирующей вставки 4 и облицовки 7 кумулятивной струей выбрасываются через гнездовое отверстие наружу в продуктивный пласт.

Предлагаемая конструкция позволяет получать фрагменты корпуса заряда после взрыва величиной от 0,5-5,0 мм.

Сплав для изготовления корпуса получают методом плавки в электропечи в графитовом тигле.

В Таблице 1 приведены данные по величине фрагментов корпуса кумулятивного заряда в зависимости от состава сплавов.

Были экспериментально исследованы прочностные характеристики корпусов кумулятивных зарядов при взрывах в скважинах. Сплавы №2, 3, 4 удовлетворяли требуемым условиям, определяемым по размерам частиц, на которые после взрыва распадался корпус.

Экспериментально установлено, что выбранный для изготовления корпуса сплав обеспечивает достаточную прочность в диапазоне указанных значений компонент.

Выполнение корпуса из предлагаемого сплава обеспечивает требуемые механические свойства корпуса зарядов перфораторов, которые обеспечивают его прочность на оптимальном уровне.

Корпус кумулятивного заряда перфоратора из сплава цветных металлов, отличающийся тем, что в качестве цветных металлов выбраны цинк, алюминий, медь, магний при следующем содержании компонентов, мас.%: