Устройство передачи детонации кумулятивного перфоратора и его узел
Полезная модель относится к устройствам передачи детонации кумулятивных перфораторов. Технический результат выражается в повышении надежности срабатывания устройства передачи детонации перфоратора. Сущность полезной модели характеризуется совокупностью существенных признаков, общих с ближайшим аналогом: переходник, детонационный шнур, и отличными от ближайшего аналога: конец детонирующего шнура присоединен к бустеру, который размещен во втулке, выполненной в виде диска и цилиндрической части с осевым отверстием и кольцевыми буртиками, расположенными на внешней стороне цилиндрической части втулки, а втулка размещена во внутреннем отверстии переходника.
Полезная модель относится к устройствам передачи детонации кумулятивных перфораторов.
Известны устройства передачи детонации кумулятивных перфораторов (см. например, описание изобретения к патенту RU 2215127 Е 21 В 43/117, опубликованное 27.10.2003). Недостатком указанных устройств перфораторов является недостаточно надежная работа, обусловленная конструкцией и выполнением узлов передачи детонации.
Ближайшим аналогом является устройство передачи детонации корпусного скважинного кумулятивного перфоратора (см. например, описание изобретения к патенту SU 1831561 Е 21 В 43/11, опубликованное 30.07.1993. Бюл. №28), содержащий муфту, детонационный шнур, металлическую облицовку, втулку, размещенные в корпусе кумулятивного перфоратора.
Недостатком устройства передачи детонации корпусного скважинного кумулятивного перфоратора является недостаточно высокая надежность передачи детонации из-за возможного изменения зазора между рядом расположенными металлическими облицовками, в частности из-за недостаточной фиксации положения втулки.
Задачей полезной модели является получение высоконадежного устройства передачи детонации кумулятивного перфоратора.
Технический результат выражается в повышении надежности срабатывания устройства передачи детонации кумулятивного перфоратора.
Сущность устройства передачи детонации кумулятивного перфоратора характеризуется совокупностью существенных признаков, общих с ближайшим аналогом:
переходник, детонационный шнур,
и отличных от ближайшего аналога:
конец детонирующего шнура присоединен к бустеру, который размещен во втулке, выполненной в виде диска и цилиндрической части с осевым отверстием и кольцевыми буртиками, расположенными на внешней стороне цилиндрической части втулки, а втулка размещена во внутреннем отверстии переходника.
Сущность узла устройства передачи детонации кумулятивного перфоратора - втулки характеризуется совокупностью существенных признаков, общих с ближайшим аналогом:
цилиндрическая часть с осевым отверстием,
и отличных от ближайшего аналога:
она снабжена расположенным на внешней стороне цилиндрической части втулки диском, кольцевыми буртиками, расположенными на внешней стороне цилиндрической части втулки.
Сущность устройства передачи детонации кумулятивного перфоратора и его узла - втулки поясняется чертежами, где
на фиг.1 показан вид устройства передачи детонации в продольном сечении с переходником для соединение двух соседних корпусов перфоратора;
на фиг.2 показан вид перфоратор в продольном сечении с переходником для соединения перфоратора с механической взрывной головкой;
на фиг.3 показан вид устройства передачи детонации в продольном сечении с переходником для соединения перфоратора с кабелем;
на фиг.4 показан вид узла устройства передачи детонации - втулки в продольном сечении с кольцом, расположенным на краю цилиндрической части втулки;
на фиг.5 показан вид узла устройства передачи детонации - втулки в продольном сечении с кольцом, расположенным в середине цилиндрической части втулки.
Устройство передачи детонации содержит переходник 5, соединяемый с корпусом кумулятивного перфоратора 2, детонационный шнур 7, присоединенный к бустеру 3. Бустер 3 размещен в втулке 1 (фиг.1). Переходник 5 имеет по продольной оси сквозное внутреннее отверстие с цилиндрической проточкой для размещения втулки 1 и детонационного шнура 7. Втулка 1 выполнена виде диска 9 и цилиндрической части 8 с осевым отверстием 13 (фиг.4, 5). На внешней стороне цилиндрической части 8 втулки 1 расположены кольцевыми буртики 10 (фиг.4, 5). Цилиндрическая проточка в сквозном отверстии переходника 5 соответствует размерам диска 9 втулки 1. Втулка 1 размещена во внутреннем отверстии переходника 5 со стороны цилиндрической проточки (фиг.1, 2, 3).
В одном из вариантов выполнения втулки 1 в цилиндрической части 8 втулки 1 с одного конца выполнен частичный продольный разрез 11 (фиг.4, 5). В другом варианте выполнения втулки 1 диск 9 расположен на краю цилиндрической части 8 втулки 1, а частичный продольный разрез 11 в цилиндрической части 8 втулки 1 выполнен с
противоположного от диска 9 конца (фиг.4). В любом из выше приведенных вариантов выполнения втулки 10 кольцевые буртики 10, находящиеся над частичным продольным разрезом 11 цилиндрической части 8 втулки 1, выполнены в виде полуколец с зазором между их концами равным ширине частичного продольного разреза 11 цилиндрической части 8 втулки 1. Втулка 1 может быть выполнена из резины.
В первом варианте выполнения устройства для передачи детонации при соединении двух соседних корпусов 2 кумулятивного перфоратора внешние стороны переходника 5 имеют резьбовые части и части для размещения уплотнительных колец 12 (фиг.1). Резьбовые части переходника 5 вворачиваются в концевые части корпусов 2. При этом между торцевыми концами переходника 5 и корпусом 2 располагаются скоба 6, обеспечивающая фиксацию каркаса 17 с размещенными в нем кумулятивными зарядами внутри корпуса 2 кумулятивного перфоратора. Фиксация осуществляется с помощью штифтов 4, расположенных в скобе 6, и прижатием торцом ввернутого в корпус 2 переходника 5 (фиг.1, 2, 3).
Во втором варианте выполнения устройства для передачи детонации при соединении корпуса 2 кумулятивного перфоратора с механической взрывной головкой (на чертеже фиг.2 условно не показана) одна внешняя сторона переходника 5 имеет резьбовую часть и часть для размещения уплотнительных колец 12 для соединения с корпусом 2 кумулятивного перфоратора, а другая внешняя часть выполнена в виде, обеспечивающем присоединение механической взрывной головки и соответствующем той части головки, которая присоединяется к переходнику 5 (фиг.2).
В третьем варианте выполнения устройства для передачи детонации при соединении корпуса 2 кумулятивного перфоратора с бронированным электрическим кабелем с образованием электрической цепи между токопроводящей жилой кабеля и электродетонатором 16 одна внешняя сторона переходника 5 имеет резьбовую часть и часть для размещения уплотнительных колец 12 для соединения с корпусом 2 кумулятивного перфоратора, а другая внешняя часть выполнена в виде, обеспечивающем присоединение к бронированному электрическому кабелю (фиг.3). При этом в отверстии переходника 5 размещены контактный стержень электроввода 14, электропровод 15, электродетонатор 16, втулка 1 с бустером 3. В таком варианте диск 9 втулки 1 расположен в середине цилиндрической части втулки 1, в которой размещен бустер 3. Одна часть втулки 1 расположена в переходнике 5, а другая ее часть расположена в скобе 6 (фиг.3).
Детонирующий шнур 7 служит для передачи детонации от электродетонатора 16 или от механической взрывной головки (на чертеже фиг.2 условно не показана) к кумулятивным зарядам перфоратора. При соединении нескольких корпусов 2 на концах детонирующего шнура 7 устанавливают бустеры 3 для обеспечения сохранения детонационной цепи. При спуске перфоратора на кабеле (на чертеже фиг.3 условно не показан) переходник 5 предназначен для обеспечения подрыва детонационного шнура 7. При спуске перфоратора на бронированном кабеле с использованием кабельной головки электроцепь в перфораторе, присоединенном к кабелю, образована токопроводящей жилой кабеля, контактным стержнем 14 электроввода, электропроводом 15, электродетонатором 16, корпусом 2 самого перфоратора и броней кабеля.
Соединение переходника 5 с механической взрывной головкой выполняют при спуске в скважину кумулятивного перфоратора на насосно-компрессорной трубе.
Работа устройства передачи детонации кумулятивного перфоратора осуществляется в следующем порядке. После спуска в скважину и установки перфоратора на заданной глубине при спуске на кабеле подают электрический импульс, а при спуске на насосно-компрессорной трубе спускают штангу в скважину, которая приводит к срабатыванию механической взрывной головки. В обоих случаях происходит срабатывание детонационной цепи и зарядов перфоратора. Образующиеся при взрыве кумулятивных зарядов кумулятивные струи пробивают корпус 2, слой жидкости в скважине, обсадную колонну, слой цемента и глубокие каналы в горной породе, обеспечивая сообщение пласта со скважиной.
После отстрела перфоратор извлекают из скважины. Переходник 5 может быть использован неоднократно, остальные детали устройства передачи детонации разового применения.
Безотказная и безаварийная работа заявленного устройства передачи детонации перфоратора кумулятивного одноразового обеспечивается как конструкцией в целом, так и выполнением отдельных его узлов.
В частности, конструкцией втулки 1, позволяющей использовать различные типы бустеров 3 (с разными диаметрами), обеспечивающей надежное закрепление бустера 3 и детонирующего шнура 7 в переходнике 5 с сохранением заданного зазора между бустерами 3 соседних втулок 1 благодаря наличию у втулки 1 диска 9 и кольцевых буртиков 10. Наличие в цилиндрической части 8 втулки 10 частичного продольного разреза 11 обеспечивает более
точное позиционирование бустера 3 во втулке 1 при его помещении в нее. После помещения бустера 3 и детонационного шнура 7 во втулку 1 при последующем размещении втулки 1 во внутреннем отверстии переходника 5 происходит плотное обжатие детонационного шнура 1. Наличие кольцевых буртиков 10 на цилиндрической части 8 втулки 5 обеспечивает более точное расположение втулки 1 относительно переходника 5 и плотное обжатие детонационного шнура 7
При этом достигается упрощение сопряжения пар бустеров 3, позволяющее уменьшить количество сопряжении в кумулятивном перфораторе, улучшить надежность передачи детонации, сократить число конструктивных элементов.
1. Устройство передачи детонации кумулятивного перфоратора, содержащее переходник, детонационный шнур, отличающееся тем, что конец детонационного шнура присоединен к бустеру, который размещен во втулке, выполненной в виде диска и цилиндрической части с осевым отверстием и кольцевыми буртиками, расположенными на внешней стороне цилиндрической части втулки, а втулка размещена во внутреннем отверстии переходника.
2. Втулка устройства передачи детонации кумулятивного перфоратора, содержащая цилиндрическую часть с осевым отверстием, отличающаяся тем, что она снабжена расположенными на внешней стороне цилиндрической части втулки диском и кольцевыми буртиками.
3. Втулка по п.2, отличающаяся тем, что в цилиндрической части втулки с одного конца выполнен частичный продольный разрез.
4. Втулка по п.3, отличающаяся тем, что диск расположен на краю цилиндрической части втулки, а частичный продольный разрез в цилиндрической части втулки выполнен с противоположного от диска конца.
5. Втулка по любому из пп.3 и 4, отличающаяся тем, что кольцевые буртики, находящиеся над частичным продольным разрезом цилиндрической части втулки, выполнены в виде полуколец с зазором между их концами, равным ширине разреза цилиндрической части втулки.
