Кумулятивный перфоратор

Техническое решение относится к прострелочно-взрывным работам в нефтяных скважинах.

Техническим результатом является повышение надежности работы перфоратора, повышение плотности перфорации при одновременном уменьшении стоимости проведения общих подготовительных работ.

Технический результат достигается тем, что в кумулятивный перфоратор, содержащий каркас с посадочными местами для ориентации кумулятивных зарядов, связанных между собой детонационной цепью в виде детонирующего шнура, причем фазировка посадочных мест кумулятивных зарядов на внутренней поверхности по всей длине металлического цилиндрического каркаса, создает оптимальную сетку кругового охвата в требуемой плоскости разрыва пласта перфорацией призабойной зоны соответственно составляет 108º/36º, а также узел связи каркас-заряд, реализованный в виде пластмассового держателя, нижняя цилиндрическая втулка-стакан которого, плотно прилегает к торцу кумулятивного заряда с V-образной кумулятивной выемкой, покрытой облицовкой, обеспечивая фокусировку кумулятивной струи в этом направлении через окно цилиндрической втулки-стакана, расположенного на посадочном месте кумулятивного заряда, а детонирующий шнур, пропущенный через коническую втулку верхней части пластмассового держателя плотно контактирует с тыльной стороной кумулятивного заряда.

Техническо-экономическим эффектом является повышение надежности работы кумулятивного перфоратора при одновременном уменьшении стоимости проведения общих подготовительных работ, повышение плотности перфорации при одновременном уменьшении стоимости проведения общих подготовительных работ.

Техническое решение относится к прострелочно-взрывным работам в нефтяных скважинах.

Известен кумулятивный перфоратор однократного применения (см., патента RU 2307235, МПК Е21В 43/117, публикация от 27.09.2007), содержащий герметичный корпус, внутри которого расположен каркас с посадочными местами для ориентации кумулятивных зарядов и средства инициирования зарядов, причем каркас представляет собой трубу, а установленные в каркасе кумулятивные заряды имеют парную ориентацию, два заряда, образующие пару, расположены относительно друг друга под углом в 90°, а ниже идущие соседние пары кумулятивных зарядов расположены в каркасе таким образом, что первое посадочное место заряда в вышележащей паре имеет тупой или острый угол смещения относительно первого посадочного места заряда нижележащей пары, причем указанный каркас выполнен в виде металлической трубы либо в виде целлюлозно-бумажной трубы, либо в виде пластиковой трубы.

Известно устройство направленного разрушения (см., патента RU 2046273, МПК F42B 01/02, публикация от 20.10.1995), состоящее из корпуса, на внешней поверхности которого размещены линейные кумулятивные заряды, снабженные инициатором, по концам корпус снабжен соединителями, инициатор размещен вокруг верхнего соединителя и выполнен в виде кольцевого детонирующего заряда, примыкающего к тыльной стороне кумулятивных зарядов, при этом в корпусе выполнены посадочные места для размещения съемных держателей зарядов, снабженные хомутами, которые соединены между собой пластинами, при этом в пластинах выполнены посадочные места для размещения съемных держателей зарядов.

Изобретение позволяет расширить функциональные возможности путем обеспечения разрушения в любом направлении в скважинах различного диаметра,

Известен узел связи каркас-заряд (см. фиг.1), применяемый в корпусном кумулятивном перфораторе одноразового применения ПКТ114С (2009 г.), который изготовлен из пластмассового держателя в виде цилиндрической втулки-стакана, плотно прилегающего к торцу кумулятивного заряда с V-образной кумулятивной выемкой, покрытой облицовкой, обеспечивая фокусировку кумулятивной струи в этом направлении через окно цилиндрической втулки-стакана, расположенного на посадочном месте кумулятивного заряда, внешний торец которого плотно контактирует с детонирующим шнуром, жестко прижатым к каркасу перфоратора.

Известный узел связи каркас-заряд, реализованный в виде цилиндрической втулки-стакана, на которую установлен кумулятивный заряд своего посадочного места, приводящий в сопряжение каркас перфоратора с кумулятивным зарядом и детонационной линией путем устранения разницы в габаритных размерах: внутреннего диаметра каркаса и высоты заряда, -таким образом, что заряд выпирает детонационную линию через отверстие в каркасе, обеспечивая ее контакт с точкой инициирования на заряде, и обеспечивая оптимальное фокусное расстояние с получением максимальных параметров пробития.

Однако это техническое решение не обеспечивает плотного сопряжения каркаса с зарядом и детонационной линией, за счет существенной разницы в габаритных размерах внутреннего диаметра каркаса и высоты заряда.

Задачей, на решение которой направлено техническое решение, является разработка конструкции перфоратора, сочетающей в себе высокую надежность и эффективность при проведении перфорации скважины.

Техническим результатом является повышение надежности работы перфоратора, повышение плотности перфорации при одновременном уменьшении стоимости проведения общих подготовительных работ.

Технический результат достигается тем, что в кумулятивный перфоратор, содержащий каркас с посадочными местами для ориентации кумулятивных зарядов, связанных между собой детонационной цепью в виде детонирующего шнура, причем фазировка посадочных мест кумулятивных зарядов на внутренней поверхности по всей длине металлического цилиндрического каркаса, создает оптимальную сетку кругового охвата в требуемой плоскости разрыва пласта перфорацией призабойной зоны соответственно составляет 108º/36º, а также узел связи каркас-заряд, реализованный в виде пластмассового держателя, нижняя цилиндрическая втулка-стакан которого, плотно прилегает к торцу кумулятивного заряда с V-образной кумулятивной выемкой, покрытой облицовкой, обеспечивая фокусировку кумулятивной струи в этом направлении через окно цилиндрической втулки - стакана, расположенного на посадочном месте кумулятивного заряда, а детонирующий шнур, пропущенный через коническую втулку верхней части пластмассового держателя плотно контактирует с тыльной стороной кумулятивного заряда.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что за счет предложенной конструкции осуществляется предохранение отхода детонирующего шнура от заряда, за счет использования пластмассового держателя, коническая втулка которого путем сопряжения с цилиндрической втулкой-стаканом обеспечивает фиксацию заряда и его контакт с детонационной линией, надежная передача детонационного импульса кумулятивному заряду, установленному на оптимальном фокусном расстоянии в перфораторе, для получения максимальных параметров пробития при надежной фиксации заряда в перфораторе, а использование предложенной фазировки посадочных мест кумулятивных зарядов на внутренней поверхности по всей длине металлического цилиндрического каркаса, создает оптимальную сетку кругового охвата в требуемой плоскости разрыва пласта перфорацией призабойной зоны соответственно составляет 108º/36º, что позволяет существенно осуществить максимальные параметры пробития при надежной фиксации кумулятивного заряда в перфораторе.

Сравнение предлагаемого решения с известными техническими решениями показывает, что оно обладает новой совокупностью существенных признаков, которые совместно с известными решениями позволяют успешно реализовать поставленную цель.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 - приведен узел связи каркас-заряд - цилиндрическая втулка-стакан, на фиг.2 изображена фазировка посадочных мест кумулятивных зарядов, на фиг.3 - узел связи каркас-заряд - пластмассовый держатель, на фиг.4 - кумулятивный перфоратор.

Состав устройства:

1.цилиндрическая втулка-стакан;

2.коническая втулка;

3.каркас;

4.кумулятивный заряд;

5.детонирующий шнур;

6.корпус перфоратора.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Кумулятивные заряды 4, связаны между собой детонационной цепью в виде детонирующего шнура 5, причем фазировка посадочных мест кумулятивных зарядов на каркасе, создает оптимальную сетку кругового охвата в требуемой поверхности разрыва пласта перфорацией призабойной зоны соответственно составляет 108º/36º, (см., фиг.2).

Узел связи каркас-заряд, реализованный в виде пластмассового держателя, коническая втулка 2 которого, плотно прилегает к торцу кумулятивного заряда 4 с V-образной кумулятивной выемкой (облицовкой), обеспечивая фокусировку кумулятивной струи в направлении окна цилиндрической втулки-стакана 1, расположенного в каркасе 3, детонирующий шнур 5, пропущенный через коническую втулку 2 верхней части пластмассового держателя плотно контактирует с тыльной стороной кумулятивного заряда 4.

После срабатывания узла инициирования в головке кумулятивного перфоратора начальный импульс воздействует на оболочку детонирующего шнура 5, в котором надежно возбуждается детонация взрывчатого вещества, распространяющаяся по детонирующему шнуру 5, достигая кумулятивного заряда 4, в который запрессовано бризантное взрывчатое вещество, при этом внешний торец заряда плотно контактирует с детонирующим шнуром 5, вызывая срабатывание кумулятивного заряда 4.

Работоспособность заявляемого кумулятивного перфоратора подтверждается результатами испытаний, показавших высокую надежность работы, технологичность монтажа и простоту использования в процессе эксплуатации.

Техническо-экономическим эффектом является повышение надежности работы кумулятивного перфоратора при одновременном уменьшении стоимости проведения общих подготовительных работ, повышение плотности перфорации при одновременном уменьшении стоимости проведения общих подготовительных работ.

Кумулятивный перфоратор, содержащий каркас с посадочными местами для ориентации кумулятивных зарядов, связанных между собой детонационной цепью в виде детонирующего шнура, причем фазировка посадочных мест кумулятивных зарядов на внутренней поверхности по всей длине металлического цилиндрического каркаса создает оптимальную сетку кругового охвата в требуемой плоскости разрыва пласта перфорацией призабойной зоны, соответственно составляет 108°/36°, а узел связи каркас-заряд реализован в виде пластмассового держателя, нижняя цилиндрическая втулка-стакан которого плотно прилегает к торцу кумулятивного заряда с V-образной кумулятивной выемкой, покрытой облицовкой, обеспечивая фокусировку кумулятивной струи в этом направлении через окно цилиндрической втулки-стакана, расположенного на посадочном месте капсюльного кумулятивного заряда, а детонирующий шнур, пропущенный через коническую втулку верхней части пластмассового держателя, плотно контактирует с тыльной стороной капсюльного кумулятивного заряда.