Корпусный кумулятивный перфоратор

Полезная модель относится к области нефтегазодобычи, в частности к прострелочно-взрывным работам. Устройство представляет собой корпусный кумулятивный перфоратор, включающий корпус в виде секций, в каждой из которых размещены кумулятивные заряды, связанные между собой детонирующим шнуром, переходники, соединяющие секции и устройства передачи-приема детонации.

Новым в устройстве является то, что кумулятивные заряды размещены в стальном каркасе толщиной не менее 2 мм, а устройство передачи-приема детонации выполнено в виде передающего и приемного узлов, установленных с зазором 5±1 мм и содержащих запрессованную в стальной корпус шашку бризантного взрывчатого вещества массой 0,9-1 г. Узел передачи детонации размещен в металлической втулке, а узел приема детонации - в верхней части переходника, причем втулка и переходник сопряжены по конической поверхности, а в зарезьбовых канавках секций перфоратора размещены стопорные элементы.

Полезная модель относится к нефтегазовой промышленности, а именно к корпусным кумулятивным перфораторам однократного использования. Известны перфораторы ПКО, ПНКТ [1], имеющие корпус в виде сплошной трубы, стенки которой значительно тоньше, чем у корпуса перфоратора многократного использования. Они рассчитаны на действие внешнего гидростатического давления и должны выдерживать, не разрушаясь только один взрыв группы кумулятивных зарядов. Недостатком этих перфораторов является недостаточная надежность передачи детонации от одной секции к другой, невозможность точной установки зарядов при применении скэлопов.

Известен кумулятивный скважинный перфоратор [2], содержащий корпус в виде ряда секций с верхними и нижними герметичными крышками, кумулятивными зарядами, детонационными каналами, устройствами передачи детонации и переходники, выполненные из двух шарнирно соединенных звеньев. Звенья расположены на верхних и нижних крышках и с каналами, заполненными взрывчатым веществом. Верхнее звено выполнено в виде головки фигурной формы. Нижнее звено выполнено в виде сферического ложемента с отверстием для совмещения его с головкой и с сопряженным с отверстием пазом для поворота в нем одной секции относительно другой. Каналы переходников выполнены в виде продольных пазов, соосны с детонационными каналами и сообщаются с устройствами передачи детонации своих секций. Недостатком данной конструкции является ее сложность и трудоемкость изготовления, что снижает надежность.

Известно техническое решение, принятое за прототип [3], в котором кумулятивный корпусный перфоратор содержит герметичный корпус в виде ряда труб, соединенных муфтами с отверстиями, зарядные модули с кумулятивными зарядами и инициатор средства взрывания, при этом он снабжен установленным между инициатором средства взрывания и торцом зарядного модуля переходником с каналом и размещенной в отверстии муфты втулкой с каналом, канал переходника заполнен ВВ и облицован со стороны выходного торца металлом, а канал втулки заполнен ВВ и выполнен с облицованным металлом уширением со стороны торцов, причем облицовка канала переходника размещена с зазором относительно торцовой поверхности переходника, а облицовка уширения канала втулки расположена с зазором относительно поверхности втулки. Из данного технического решения неясна возможность использования штатных средств взрывания (детонирующих шнуров) и применения мощных кумулятивных зарядов с повышенным фугасным воздействием, требующих дополнительной защиты корпуса и повышенной жесткости конструкции и точности ее сборки.

Указанные недостатки устраняются в заявляемом техническом решении.

На фиг.1 показан общий вид устройства. В герметичных секциях корпуса (1) внутри прочного стального каркаса (2) размещены кумулятивные заряды (КЗ) (3), срабатывающие от детонирующего шнура (ДШ) (4). В секциях могут быть выполнены утонения (скэлопы) (5) и для обеспечения точного расположения

КЗ напротив скэлопов и дополнительной защиты секций от фугасного воздействия взрыва КЗ, толщина каркаса составляет не менее 2 мм. Огневая связь между секциями обеспечена устройством передачи-приема детонации, которое выполнено в виде последовательной сборки передающего (6) и приемного (7) узлов, установленных с зазором 5±1 мм и содержащих запрессованную в стальной корпус шашку бризантного взрывчатого вещества массой 0,9-1 г, причем в каждой секции один конец детонирующего шнура плотно присоединен к торцу шашки приемного узла вдоль оси устройства и зафиксирован обжимной трубкой (8), а другой размещен с возможностью перемещения перпендикулярно оси узла передачи детонации. Такая конструкция обеспечивает надежную передачу детонации между секциями и компенсацию изменения размеров ДШ при повышении (понижении) температуры.

Для обеспечения соосности узел передачи детонации размещен в металлической втулке (9), а узел приема детонации - в верхней части переходника, причем втулка и переходник сопряжены по конической поверхности. Дополнительно предохраняют конструкцию от случайных ударов стопорные элементы (10) в виде фигурных металлических пластин, размещенные в зарезьбовых канавках секций перфоратора.

Устройство в скважине работает следующим образом. Срабатывающий от внешнего импульса ДТП 4 приводит в действие КЗ 3 первой секции. Механизм передачи детонации от одной секции к другой аналогичен описанному выше. Кумулятивные струи пробивают обсадную колонну и образуют каналы в пласте.

Заявляемые технические решения использованы ЗАО «НТФ ПерфоТех» при разработке новых перфораторов и испытаны в стендовых и полигонных условиях.

Сравнение заявляемого решения с прототипом позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна».

Источники информации

1. Григорян Н.Г. и др., Прострелочные и взрывные работы в скважинах, М.: Недра, 1980.

2. Патент РФ №2120028, Кумулятивный скважинный перфоратор, опубл. 10.10.98 Бюл. №28.

3. А.с. СССР №1831561, Кумулятивный корпусный перфоратор, опубл. 30.07.93 Бюл. №28.

1. Корпусный кумулятивный перфоратор, включающий корпус в виде секций, в каждой из которых размещены кумулятивные заряды, связанные между собой детонирующим шнуром, переходники, соединяющие секции и устройства передачи-приема детонации, отличающийся тем, что кумулятивные заряды размещены в стальном цилиндрическом каркасе толщиной не менее 2 мм, а устройство передачи-приема детонации выполнено в виде последовательной сборки передающего и приемного узлов, установленных с зазором 5±1 мм и содержащих запрессованную в стальной корпус шашку бризантного взрывчатого вещества массой 0,9-1 г, при этом в каждой секции один конец детонирующего шнура плотно присоединен к торцу шашки приемного узла вдоль оси устройства и неподвижно зафиксирован, а другой размещен с возможностью перемещения относительно шашки, например, перпендикулярно оси узла передачи детонации.

2. Корпусный кумулятивный перфоратор по п.1, отличающийся тем, что узел передачи детонации размещен в металлической втулке, а узел приема детонации - в верхней части переходника, причем втулка и переходник сопряжены по конической поверхности, а в зарезьбовых канавках секций перфоратора (канавках для выхода инструмента) размещены стопорные элементы.