Кумулятивный труборез
Полезная модель относится к области нефтегазодобычи, в частности к прострелочно-взрывным работам. Техническим результатом полезной модели является создание устройства для надежного перерезания труб при снижении опасности работ. Технический результат полезной модели достигается тем, что кумулятивный труборез, содержащий средство инициирования, корпус с осевым каналом, заполненным взрывчатым веществом и зарядом взрывчатого вещества с кольцевой кумулятивной выемкой, облицованной металлом, отличающийся тем, что корпус выполнен герметичным и снабжен устройством приема-передачи детонации, а осевой канал заполнен взрывчатым веществом в виде цилиндрических шашек переменной плотности, увеличивающейся от устройства приема-передачи детонации к заряду с кольцевой выемкой, при этом средство инициирования также выполнено герметичным. Причем толщина металлической перемычки между средством инициирования и устройством приема-передачи детонации составляет от 1 до 1,7 мм, а плотность цилиндрических шашек изменяется от 1,55 до 1,7 г/см3. Техническо-экономическим эффектом полезной модели является обеспечение высокого качества выполняемых работ при существенном снижении их опасности.
Полезная модель относится к области горной промышленности и конкретно к устройствам для поперечного перерезания труб в нефтяных, газовых, геологоразведочных и других скважинах.
Известен труборез (см. патент RU №2093660 МПК Е21В 29/02, публикация 20.10.1997), содержащий фугасный заряд со средством взрывания, инициирующим заряд в центральной части последнего.
Недостатком такого трубореза является значительное фугасное воздействие на трубу в месте реза с образованием деформаций и продольных трещин в теле трубы, которые препятствуют захвату аварийным инструментом.
Известно устройство для резки труб, (см. Л.Я.Фриндляндер, 1990, Прострелочно-взрывная аппаратура, Москва, Недра, стр.163-164), содержащее кольцевой кумулятивный заряд с системой инициирования, расположенной на оси устройства, а также кумулятивную выемку с облицовкой, формирующую кольцевую металлическую струю, пробивающую стенку трубы. Кумулятивный заряд должен обязательно находиться в корпусе, герметизируемом при снаряжении трубореза.
Нежелательное фугасное действие кумулятивного трубореза значительно меньше, чем трубореза, использующего фугасный заряд.
Известно кумулятивное устройство для скважины (см. патент RU №2249680 МПК Е21В 29/02, публикация 10.04.2005), состоящее из кольцевого заряда взрывчатого вещества со средствами его инициирования, причем заряд взрывчатого вещества содержит кумулятивную выемку с металлической облицовкой, размещен между крышками и установлен в цилиндрическом корпусе трубореза.
Существующие кумулятивные труборезы используют в качестве средства инициирования негерметичный электродетонатор, что снижает надежность конструкции (необходимость дополнительного уплотняющего элемента). Установка средства инициирования является ответственной и опасной операцией, не исключающей контакт работника с взрывчатым веществом кумулятивного заряда.
Заявляемое техническое решение устраняет недостатки аналогов.
Техническим результатом полезной модели является создание устройства для надежного перерезания труб при снижении опасности работ.
Технический результат полезной модели достигается тем, что кумулятивный труборез, содержащий средство инициирования, корпус с осевым каналом, заполненным взрывчатым веществом и зарядом взрывчатого вещества с кольцевой кумулятивной выемкой, облицованной металлом, отличающийся тем, что корпус выполнен герметичным и снабжен устройством приема-передачи детонации, а осевой канал заполнен взрывчатым веществом в виде цилиндрических шашек переменной плотности, увеличивающейся от устройства приема-передачи детонации к заряду с кольцевой выемкой, при этом средство инициирования также выполнено герметичным.
Причем толщина металлической перемычки между средством инициирования и устройством приема-передачи детонации составляет от 1 до 1,7 мм, а плотность цилиндрических шашек изменяется от 1,55 до 1,7 г/см3.
Сущностью предложенного технического решения является применение герметичного взрывного патрона, устройства приема-передачи детонации и
шашек переменной плотности, повышающие надежность конструкции и снижающие опасность выполняемых работ.
Сравнение предлагаемого решения с известными техническими решениями показывает, что оно обладает новой совокупностью существенных признаков, которые совместно с известными признаками позволяют успешно реализовать поставленную цель.
На фиг.1 приведен общий вид предлагаемого технического решения.
В герметичном корпусе 1 размещен заряд 2 взрывчатого вещества с кольцевой кумулятивной выемкой, облицованной металлом и соединенный осевым каналом, заполненным цилиндрическими шашками переменной плотности 3 с устройством приема-передачи детонации 4. Взрывной патрон 5 отделен от устройства приема-передачи детонации металлической перемычкой 6, толщина которой составляет 1-1,7 мм. При толщине перемычки 6, большей 1,7 мм, снижается надежность передачи детонации от взрывного патрона 5 к устройству приема-передачи детонации 4, а при толщине перемычки 6, меньшей 1 мм, возможно нарушение герметичности корпуса 1 в сложных условиях применения (на больших глубинах).
Плотность цилиндрических шашек возрастает от 1,55 г/см 3 до 1,75 г/см3. Шашки с меньшей плотностью обладают большей чувствительностью к детонационному импульсу, но при плотности меньшей 1,55 г/см3 возможно осыпание шашек. Высокоплотные шашки имеют повышенную мощность импульса, но при плотности шашек, большей 1,75 г/см 3, возникают технологические трудности при прессовании.
Кумулятивный труборез работает следующим образом.
После спуска трубореза на заданную глубину по геофизическому кабелю на взрывной патрон 5 подается импульс электрического тока. Взрывной патрон 5 срабатывая, передает инициирующий импульс через перемычку 6 корпуса 1 устройству приема-передачи-передачи детонации 4 и, далее - через шашки 3 - кольцевому кумулятивному заряду 2. В результате детонации последнего образуется кумулятивная струя в форме кольца, движущаяся в плоскости, перпендикулярной оси трубореза.
Струя пробивает стенку корпуса 1 и перерезает насосно-компрессорную, обсадную или бурильную трубу, после чего полностью рассеивается, не повреждая наружную обсадную колонну (при ее наличии).
Техническо-экономическим эффектом полезной модели является обеспечение высокого качества выполняемых работ при существенном снижении их опасности.
1. Кумулятивный труборез, содержащий средство инициирования, корпус с осевым каналом, заполненным взрывчатым веществом и зарядом взрывчатого вещества с кольцевой кумулятивной выемкой, облицованной металлом, отличающийся тем, что корпус выполнен герметичным и снабжен устройством приема-передачи детонации, а осевой канал заполнен взрывчатым веществом в виде цилиндрических шашек переменной плотности, увеличивающейся от устройства приема-передачи детонации к заряду с кольцевой выемкой, при этом средство инициирования также выполнено герметичным.
2. Кумулятивный труборез по п.1, отличающийся тем, что толщина металлической перемычки между средством инициирования и устройством приема-передачи детонации составляет от 1 до 1,7 мм.
3. Кумулятивный труборез по пп.1 и 2 отличающийся тем, что плотность цилиндрических шашек изменяется от 1,55 до 1,7 г/см3.
