Кумулятивный заряд и его облицовка

Кумулятивный заряд и его облицовка относятся кумулятивным зарядам, в частности, используемым при прострелочно-взрывных работах в скважинах и может входит в состав кумулятивных перфораторов. Кумулятивный заряд перфоратора содержит в корпусе осесимметричную шашку взрывчатого вещества с открытой полостью в форме сферического сегмента в теле шашки, прилегающую к поверхности полости облицовку, выполненную из инертного материала, и промежуточный детонатор в торце корпуса, противоположном облицовке, облицовка выполнена полусферической с развальцованным краем, плотно прижатым к внутренней стороне корпуса и образующим зазор между корпусом и облицовкой, в который запрессовано взрывчатое вещество. 2 н.з.п. ф-лы и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Полезная модель относится к кумулятивным зарядам, в частности, используемым при прострелочно-взрывных работах в скважинах и может входить в состав кумулятивных перфораторов.

Известны кумулятивные заряды, содержащие корпус, заполненный взрывчатым веществом с кумулятивной выемкой и облицовкой, промежуточный детонатор, (см. например, описания изобретений к патентам RU 2193152 7 F42B 1/028, опубликованное 2002.11.20; RU 2239150 7 F42B 1/028, опубликованное 2004.10.27; RU 2250359 7 Е21В 43/117, F42B 1/028, опубликованное 2005.4.20).

Недостатком известных кумулятивных зарядов является недостаточная стабильность работы и недостаточный размер диаметра отверстия, получаемого при срабатывании заряда.

Ближайшим аналогом является Заряд перфоратора (см., например, описание изобретения к патенту RU 2250359 7 Е21В 43/117, F42B 1/028, опубликованное 2005.04.20), содержащий осесимметричную шашку взрывчатого вещества в корпусе с открытой полостью в форме сферического сегмента в теле шашки, прилегающую к поверхности полости облицовку, выполненную из инертного материала, и детонатор на торце, противоположном облицовке.

Недостатком ближайшего аналога является недостаточная стабильность работы и недостаточный размер диаметра отверстия, получаемого при срабатывании заряда.

Технический результат выражается в получении увеличенного диаметра отверстия при срабатывании кумулятивного заряда и стабильности его работы.

Сущность кумулятивного заряда выражается в том, что он содержит в корпусе осесимметричную шашку взрывчатого вещества с открытой полостью в форме сферического сегмента в теле шашки, прилегающую к поверхности полости облицовку, выполненную из инертного материала, и промежуточный детонатор в торце корпуса, противоположном облицовке, облицовка выполнена полусферической с развальцованным краем, плотно прижатым к внутренней стороне корпуса и образующим зазор между корпусом и облицовкой, в который запрессовано взрывчатое вещество.

В одном из вариантов кумулятивного заряда внутри шашки на стороне облицовки, направленной в сторону промежуточного детонатора, установлен сферический или цилиндрический элемент из материала с низкой плотностью.

Сущность кумулятивного заряда перфоратора поясняется чертежами, где

на фиг.1 показан вид в продольном сечении;

на фиг.2 показан вид в продольном сечении с цилиндрическим элементом;

на фиг.3 показан вид в продольном сечении со сферическим элементом.

Кумулятивный заряд перфоратора содержит осесимметричную шашку 1 взрывчатого вещества в корпусе 2 с открытой полостью в форме сферического сегмента в теле шашки, прилегающую к поверхности полости облицовку 3, выполненную из инертного материала, и промежуточный детонатор 4 в торце корпуса 2, противоположном облицовке 3.

Облицовка 3 выполнена полусферической с развальцованным краем 6. (фиг.1, 2, 3). Развальцованный край 6 плотно прижат к внутренней стороне корпуса 2 (фиг.1, 2, 3). Развальцованный край 6 облицовки 3 образует зазор между корпусом 2 и облицовкой 3, в который запрессовано взрывчатое вещество с определенной плотностью, меньшей, чем плотность взрывчатого вещества над полусферической частью облицовки 3.

Облицовка 3 может быть выполнена металлической из пластичного материала меди или сплава меди.

Внутри шашки на стороне облицовки 2, направленной в сторону промежуточного детонатора 4, может быть установлен сферический (фиг.3) или цилиндрический элемент 5 (фиг.2). Элемент 5 выполнен из пластичного материала с низкой плотностью.

Работа кумулятивного заряда и его облицовки осуществляется следующим образом.

При взрыве осесимметричной шашки 1 от промежуточного детонатора 4 происходит высокоскоростное обжатие облицовки 3. Детонационная волна нагружает облицовку 3 с направленной в сторону промежуточного детонатора 4 таким образом, что вершина полусферы облицовки 3 продавливается во внутрь центральной части и формирует струю, которая имеет максимальную скорость порядка 4000 м/сек. При прохождении детонационной волны по образующей облицовки 3 вниз происходит схлопывание нижней части облицовки 3 вместе с развальцованными краями 6 облицовки 3. Развальцованный край 6 облицовки 3 обеспечивает создание дополнительной высокоскоростной, небольшой длины, кумулятивной струи. Создается многослойная структура струи. Скорость струи около 2000-2500 м/сек. Многослойная струя имеет

диаметр значительно больше, чем струя, сформированная классической конусной облицовкой. Это дает получение значительного увеличения входного отверстия при перфорации, диаметром не менее 24-26 мм. при глубине 150-250 мм. При использовании элемента 5 пластичного материала с низкой плотностью, который в процессе формирования центральной части кумулятивной струи оказывается внутри, масса центральной части струи увеличивается, что приводит к увеличению диаметра кумулятивной струи и при схлопывании боковой поверхности облицовки 3 получают диаметр центральной части струи значительно больше, чем при работе сферической облицовки 3 без элемента 5. Для получения при перфорации большего отверстия используют пластичные материалы для облицовки 3, которые под воздействием детонационной волны растягиваются, формируя центральную часть струи, в которой распределяется элемент 5. Установка элемента 5 на полусферической облицовке 3 внутри осесимметричной шашки 1 создает условия, когда в процессе выворачивания облицовки 3 элемент 5 остается внутри струи и перемещается вместе с ней. Использование элемента 5 из пластичного материала низкой плотности обеспечивает сохранение его распределенной формы внутри струи при прохождении скважинной жидкости за пределами перфоратора, что обеспечивает сохранение целостности струи, и уменьшает риск вылета элемента 5 за пределы основной струи в момент прохождения межколонного флюида за счет торможения основной струи.

1. Кумулятивный заряд, содержащий в корпусе осесимметричную шашку взрывчатого вещества с открытой полостью в форме сферического сегмента в теле шашки, прилегающую к поверхности полости облицовку, выполненную из инертного материала, и промежуточный детонатор в торце корпуса, противоположном облицовке, отличающийся тем, что облицовка выполнена полусферической с развальцованным краем, плотно прижатым к внутренней стороне корпуса и образующим зазор между корпусом и облицовкой, в который запрессовано взрывчатое вещество.

2. Кумулятивный заряд по п.1, отличающийся тем, что облицовка выполнена металлической из пластичного материала меди или сплава меди.

3. Кумулятивный заряд по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что внутри шашки на стороне облицовки, направленной в сторону промежуточного детонатора, установлен сферический или цилиндрический элемент из материала с низкой плотностью.

4. Облицовка кумулятивного заряда, выполненная из инертного материала, отличающаяся тем, что выполнена полусферической с развальцованным краем, плотно прижатым к внутренней стороне корпуса и образующим зазор между корпусом и облицовкой, в который запрессовано взрывчатое вещество.

5. Облицовка кумулятивного заряда по п.4, отличающаяся тем, что выполнена металлической из пластичного материала меди или сплава меди.