Патент на изобретение №2295027

(54) ЗАГРУЗОЧНАЯ ТРУБА ДЛЯ СТРЕЛЯЮЩЕГО ПЕРФОРАТОРА (ВАРИАНТЫ), СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И СПОСОБ РАБОТЫ СТРЕЛЯЮЩЕГО ПЕРФОРАТОРА

(57) Реферат:

Изобретение относится к скважинным стреляющим перфораторам. Обеспечивает повышение эффективности стреляющего перфоратора. Загрузочная труба по первому варианту содержит чашеобразные элементы, образующие полости для размещения заряда взрывчатого вещества, и выступы, образующие впадины, две продольные секции, каждая из которых образует более одной секции чашеобразного элемента и соответствующей секции полости чашеобразного элемента, которые выровнены в боковом направлении относительно секций чашеобразного элемента и соответствующих секций полости чашеобразного элемента остальных продольных секций. Загрузочная труба по второму варианту содержит чашеобразные элементы, образующие полости для размещения заряда взрывчатого вещества и имеющие каждый форму, соответствующую профилю одного из зарядов взрывчатого вещества, по меньшей мере, две продольные секции, каждая из которых образует более одной секции чашеобразного элемента и соответствующей секции полости чашеобразного элемента, выровненные в боковом направлении относительно секций чашеобразного элемента и соответствующих секций полости чашеобразного элемента остальных продольных секций для образования чашеобразных элементов и полостей чашеобразных элементов при сгибании продольных секций в закрытое положение. Каждая из продольных секций соединена с другой продольной секцией вдоль, по меньшей мере, одного продольного фальцевого шва таким образом, что соседние продольные секции могут быть согнуты вместе в закрытое положение. Выступы загрузочной трубы образуют впадины. По способу работы стреляющего перфоратора выполняют загрузочную трубу, содержащую, по меньшей мере, две продольные секции, каждая из которых соединена с другой продольной секцией вдоль, по меньшей мере, одного продольного фальцевого шва и имеет секции чашеобразных элементов, каждая из которых образует соответствующую секцию полости чашеобразного элемента, образованную вдоль ее длины в продольном направлении. Каждая из секций чашеобразного элемента и соответствующих секций полости чашеобразного элемента соответствует выровненным в боковом направлении секциям чашеобразного элемента и соответствующим секциям полости чашеобразного элемента, образованных остальными продольными секциями, для образования чашеобразного элемента и полости чашеобразного элемента, имеющими форму, соответствующую профилю заряда взрывчатого вещества и обеспечивающим удерживание заряда взрывчатого вещества в чашеобразном элементе закрытой загрузочной трубы. Загрузочная труба образует выступы и впадины. Размещают заряды взрывчатого вещества в полостях чашеобразных элементов. Сгибают остальные продольные секции вокруг зарядов взрывчатого вещества для образования по существу цилиндрической загрузочной трубы. По способу изготовления загрузочной трубы формуют материал так, чтобы он имел форму предназначенных для размещения зарядов взрывчатого вещества чашеобразных элементов, образованных вдоль продольных секций. Размещают заряды взрывчатого вещества в чашеобразных элементах вдоль одной из продольных секций. Сгибают продольные секции вместе для, по существу, заключения зарядов взрывчатого вещества внутри, по существу, цилиндрической трубы. 4 н. и 14 з.п. ф-лы, 7 ил.

Настоящее изобретение относится в целом к скважинным стреляющим перфораторам в сборе. Более точно, настоящее изобретение относится к загрузочной трубе для удержания зарядов, предназначенных для вставки в каркас стреляющего перфоратора.

Стреляющий перфоратор обычно используется для образования перфорационных отверстий в стволе скважины для увеличения добычи между стволом скважины и продуктивным пластом, расположенным рядом со стволом скважины. Стреляющий перфоратор может представлять собой часть комплекта стреляющих перфораторов, который может включать несколько стреляющих перфораторов и другие компоненты. Стреляющий перфоратор и взаимодействующий комплект выбирают на основе характеристик ствола скважины и продуктивного пласта. Некоторыми критериями для определенного стреляющего перфоратора являются интервал между выстрелами зарядов, фазирование выстрелов зарядов и длина перфорирования для стреляющего перфоратора.

Стреляющий перфоратор в сборе, как правило, располагают в скважине на заданной глубине перфорирования посредством талевого каната или труб, приведенных в качестве примеров. Запаливание стреляющего перфоратора обычно предусматривает взрывание его кумулятивных зарядов, которые создают радиальные перфорационные струи при детонации для образования перфорационных отверстий в обсадной колонне и прилегающей породе, проходящих от ствола скважины в продуктивный пласт.

Каждый стреляющий перфоратор может состоять из наружной цилиндрической трубы, часто называемой каркасом, и загрузочной трубы, расположенной внутри каркаса. Каркас служит в качестве камеры давления для стреляющего перфоратора и кумулятивных зарядов. Одна из основных функций загрузочной трубы состоит в том, чтобы механически удерживать кумулятивные заряды внутри каркаса с определенной фазировкой (расстоянием в угловом направлении) и на определенном расстоянии друг от друга.

Известна загрузочная труба для стреляющего перфоратора, содержащая чашеобразные элементы, образующие полости для размещения заряда взрывчатого вещества и выступы, образующие впадины между ними 9 см (например, патент США 5785130 от 28.07.1998).

В прошлом загрузочную трубу главным образом изготовляли из металлических материалов. В частности, загрузочные трубы обычно образуют из отрезков круглых стальных труб для обеспечения заданной фазировки и плотности выстрелов. Загрузочные трубы обычно включали пластиковую оболочку для установки и удерживания кумулятивных зарядов относительно отрезанной металлической загрузочной трубы или металлические пальцы, образованные металлической загрузочной трубой для установки и удерживания кумулятивных зарядов.

Эти известные металлические загрузочные трубы имеют ряд недостатков. Во-первых, при детонации кумулятивных зарядов металлическая загрузочная труба расширяется вследствие удара по обсадной колонне и расширения газа при взрыве. Как только загрузочная труба столкнется с внутренней поверхностью каркаса, энергия от загрузочной трубы будет передаваться каркасу. В этом случае металлический каркас “раздувается” наружу под ударным воздействием загрузочной трубы и может расколоться на куски. Этот процесс и взаимодействие неблагоприятны по многочисленным причинам, включая разбухание и/или деформацию каркаса, которые приводят к застреванию его в стволе скважины при попытках извлечь стреляющий перфоратор из ствола скважины, к раздроблению каркаса и/или загрузочной трубы, которое может привести к оставлению лишних обломков, которые могут привести к снижению добычи из скважины и/или вызвать застревание стреляющего перфоратора в стволе скважины.

Кроме того, известная металлическая загрузочная труба является довольно дорогой, и металлические пальцы повышают себестоимость добычи. Кроме того, металлические пальцы обеспечивают слабую защиту зарядов от ударов во время транспортировки или перемещения стреляющего перфоратора. Вследствие склонности пальцев к поломкам частота неудачных рейсов стреляющего перфоратора повышается.

Использование пластмассовых оболочек для зарядов обеспечивает довольно хорошую защиту зарядов от ударов по сравнению с использованием “металлических пальцев”, образованных металлической загрузочной трубой. Однако эти пластиковые оболочки увеличивают стоимость стреляющего перфоратора и часто оставляют излишние обломки в стволе скважины.

Были попытки использовать полистирол низкой плотности для изготовления загрузочной трубы для уменьшения затрат по сравнению с известными металлическими загрузочными трубами. Однако часто случаются поломки из-за недостаточной прочности загрузочной трубы, в особенности при температурах, превышающих приблизительно 210 градусов по Фаренгейту.

Техническим результатом настоящего изобретения является создание загрузочной трубы для стреляющего перфоратора, не имеющей недостатков известных стреляющих перфораторов и загрузочных труб, обеспечивающей защиту транспортируемых зарядов от ударов во время транспортировки и перемещения, позволяющей свести к минимуму обломки, остающиеся в стволе скважины после детонации переносимых зарядов, облегчающей установку зарядов в загрузочной трубе и способствующей точности установки зарядов в загрузочной трубе.

Этот технический результат достигается тем, что загрузочная труба для стреляющего перфоратора содержит чашеобразные элементы, образующие полости для размещения заряда взрывчатого вещества и выступы, образующие впадины между ними, две продольные секции, каждая из которых образует более одной секции чашеобразного элемента и соответствующей секции полости чашеобразного элемента, которые выровнены в боковом направлении относительно секций чашеобразного элемента и соответствующих секций полости чашеобразного элемента остальных продольных секций для образования чашеобразных элементов и полостей чашеобразных элементов.

Могут существовать различные количества продольных секций в зависимости от интервала между выстрелами зарядов и фазировки выстрелов зарядов в загрузочной трубе. Каждая продольная секция может быть соединена с примыкающей продольной секцией вдоль продольного фальцевого шва таким образом, что соседние продольные секции могут быть согнуты до закрытого положения для образования цилиндра.

Загрузочная труба образована из формованного материала. Загрузочная труба может быть образована путем штамповки или формования такого материала, как бумажная масса, пластик, полистирол высокой плотности, листовой металл или другой эквивалентный материал. Участки загрузочной трубы могут быть вырезаны, например, для облегчения рабочего контакта детонирующего шнура с зарядами взрывчатого вещества.

В другом варианте выполнения загрузочная труба для стреляющего перфоратора содержит чашеобразные элементы, образующие полости для размещения заряда взрывчатого вещества и имеющие каждый форму, соответствующую профилю одного из зарядов взрывчатого вещества, по меньшей мере, две продольные секции, каждая из которых образует более одной секции чашеобразного элемента и соответствующей секции полости чашеобразного элемента, выровненные в боковом направлении относительно секций чашеобразного элемента и соответствующих секций полости чашеобразного элемента остальных продольных секций для образования чашеобразных элементов и полостей чашеобразных элементов при сгибании продольных секций в закрытое положение, при этом каждая из продольных секций соединена с другой продольной секцией вдоль, по меньшей мере, одного продольного фальцевого шва таким образом, что соседние продольные секции могут быть согнуты вместе в закрытое положение, и выступы, образующие впадины между ними.

Загрузочная труба может быть выполнена из формованной бумажной массы, формованного листового металла, формованного пластика или формованного полистирола высокой плотности.

Согласно изобретению создан способ работы стреляющего перфоратора, включающий следующие операции:

выполнение загрузочной трубы, содержащей, по меньшей мере, две продольные секции, каждая из которых соединена с другой продольной секцией вдоль, по меньшей мере, одного продольного фальцевого шва и имеет секции чашеобразных элементов, каждая из которых образует соответствующую секцию полости чашеобразного элемента, образованную вдоль ее длины в продольном направлении, каждая из секций чашеобразного элемента и соответствующих секций полости чашеобразного элемента соответствует выровненным в боковом направлении секциям чашеобразного элемента и соответствующим секциям полости чашеобразного элемента, образованных остальными продольными секциями, для образования чашеобразного элемента и полости чашеобразного элемента, имеющими форму, соответствующую профилю заряда взрывчатого вещества и обеспечивающим удерживание заряда взрывчатого вещества в чашеобразном элементе закрытой загрузочной трубы, и при этом загрузочная труба образует выступы и впадины;

размещение зарядов взрывчатого вещества в полостях чашеобразных элементов, образованных одной из продольных секций;

сгибание остальных продольных секций вокруг зарядов взрывчатого вещества для образования по существу цилиндрической загрузочной трубы, в которой содержатся ориентированные заряды взрывчатого вещества/присоединение детонирующего средства с обеспечением его рабочего контакта с каждым из зарядов взрывчатого вещества;

размещение загрузочной трубы в каркасе для образования стреляющего перфоратора;

спуск стреляющего перфоратора в ствол скважины;

детонация зарядов взрывчатого вещества.

Загрузочную трубу можно выполнить из формованной бумажной массы, формованного листового металла, формованного пластика или формованного полистирола высокой плотности.

Согласно изобретению создан также способ изготовления загрузочной трубы для стреляющего перфоратора, включающий следующие операции:

формование материала так, чтобы он имел форму предназначенных для размещения зарядов взрывчатого вещества чашеобразных элементов, образованных вдоль продольных секций из материала;

размещение зарядов взрывчатого вещества в чашеобразных элементах вдоль одной из продольных секций;

сгибание продольных секций вместе для, по существу, заключения зарядов взрывчатого вещества внутри, по существу, цилиндрической трубы.

Способ может дополнительно включать выполнение пазов в чашеобразных элементах, предназначенных для зарядов взрывчатого вещества, для размещения детонирующего шнура в рабочем соединении с заключенным внутри зарядом взрывчатого вещества.

Выше в общих чертах были изложены признаки и технические преимущества настоящего изобретения с тем, чтобы можно было лучше понять нижеследующее подробное описание изобретения. В дальнейшем будут описаны дополнительные признаки и преимущества изобретения, которые образуют предмет пунктов формулы изобретения.

Вышеизложенные и другие признаки и особенности настоящего изобретения будут лучше всего поняты при ссылке на нижеприведенное подробное описание конкретного варианта осуществления изобретения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых изображено следующее:

фиг.1 представляет собой схематический вид ствола скважины и стреляющего перфоратора;

фиг.2 представляет вид в перспективе загрузочной трубы для кумулятивных зарядов по настоящему изобретению;

фиг.3 представляет вид сверху загрузочной трубы по настоящему изобретению в разложенном или раскрытом положении, иллюстрирующий внутреннюю поверхность загрузочной трубы;

фиг.4 представляет вид в плане загрузочной трубы по настоящему изобретению вдоль линии А-А на фиг.3;

фиг.5 представляет вид в плане загрузочной трубы по настоящему изобретению вдоль линии В-В на фиг.3;

фиг.6 представляет вид в плане загрузочной трубы по настоящему изобретению вдоль линии С-С на фиг.3;

фиг.7 представляет вид с торца загрузочной трубы по настоящему изобретению, сгибаемой между раскрытым положением по фиг.3 и закрытым положением по фиг.2.

Далее рассматриваются чертежи, на которых изображенные элементы необязательно показаны в масштабе и на которых сходные или аналогичные элементы обозначены одинаковой ссылочной позицией на нескольких видах.

На фиг.1 показан ствол 2 скважины, проходящий в землю от поверхности 3. Стреляющий перфоратор 4 в сборе расположен в стволе 2 скважины для перфорирования ствола 2 скважины. Стреляющий перфоратор 4 размещают в заданном положении в стволе 2 скважины посредством транспортирующего механизма 5, такого как талевый канат, гибкий трубопровод или другой транспортирующий механизм, хорошо известный в данной области техники. Стреляющий перфоратор 4 содержит каркас 6 и загрузочную трубу 10.

Фиг.2 представляет собой вид в перспективе загрузочной трубы 10 для кумулятивных зарядов, предназначенной для стреляющего перфоратора по настоящему изобретению. Загрузочная труба 10 приспособлена для удерживания внутри нее и перемещения кумулятивных зарядов 12 взрывчатого вещества, предназначенных для размещения в каркасе 6 для образования стреляющего перфоратора 4 (фиг.1). Загрузочная труба 10 имеет чашеобразные элементы 14, предназначенные для удерживания в них кумулятивных зарядов 12.

В иллюстрационных целях загрузочная труба 10, показанная на фиг.2-7, представляет собой загрузочную трубу длиной два фута, с пятью выстрелами зарядов на фут длины, с фазировкой, соответствующей угловому интервалу между выстрелами, равному семидесяти двум градусам. Загрузочная труба 10 может быть отформована для других желательных плотностей перфорации, фазировки выстрелов зарядов и длин загрузочной трубы в соответствии с изобретением.

Загрузочная труба 10 создана из, по существу, одного куска материала, который может включать несколько элементов. Загрузочная труба 10 может быть выполнена из такого материала, как бумажная масса, пластик, полистирол высокой плотности, листовой металл и картон, но возможные материалы не ограничены вышеуказанными. В материал могут быть включены добавки, такие как металл, стекло, пластик, углерод, натуральные или синтетические волокна и химикаты, включая окислители, метательный порох и взрывчатые вещества, но возможные добавки не ограничены вышеуказанными, для достижения заданных свойств загрузочной трубы 10, таких как прочность, гибкость, способность к разрушению или другие заданные свойства загрузочной трубы 10. Для примера загрузочная труба 10 описана как выполненная из бумажной массы. Загрузочную трубу 10 изготовляют в основном путем штамповки или формования материала.

Загрузочная труба 10 может быть образована в виде отрезков трубы различной длины, или может оказаться желательным образовать загрузочную трубу 10 в виде отрезка заданной длины, такой как два фута. Многочисленные загрузочные трубы 10 могут быть соединены впритык для получения заданной длины перфорации. Отдельные загрузочные трубы 10 могут быть соединены друг с другом с помощью различных механизмов для создания заданной загрузочной трубы 10 для заданной длины перфорирования. Загрузочные трубы 10 по настоящему изобретению способствуют использованию простых и эффективных с точки зрения затрат времени механизмов для соединения многочисленных загрузочных труб для получения заданной длины перфорирования.

Загрузочные трубы 10 могут быть соединены друг с другом впритык соединительными механизмами, хорошо известными в данной области техники, включая наматывание детонирующего шнура 32 вокруг загрузочных труб 10, соединение концов соседних загрузочных труб 10 клеящим средством, таким как липкая лента, и/или соединение вместе концов загрузочных труб 10 скобами или скрепками. Кроме того, загрузочная труба 10 по настоящему изобретению может быть легко изменена путем ее обрезания для достижения заданной длины перфорирования.

Загрузочная труба 10 выполнена с продольными секциями 16. Каждая секция 16 имеет первый торец 18 и второй торец 20. Число секций 16 определяется плотностью перфорации и фазировкой выстрелов зарядов загрузочной трубы 10. Каждая секция образует выступ 22 секции, который придает прочность загрузочной трубе 10.

Каждая секция 16 образует часть 14′ каждого отдельного чашеобразного элемента 14. Наружная поверхность 24 частей 14′ чашеобразных элементов выступает наружу, образуя выступы 26 чашеобразных элементов. Между выступами 22 секций и расположенными рядом выступами 26 чашеобразных элементов образованы впадины 28. Комбинация выступов 22 секций, выступов 26 чашеобразных элементов и впадин 28 повышает продольную и поперечную прочность загрузочной трубы 10.

Чашеобразные элементы 14 имеют задние стенки 34, образованные для размещения тыльной стороны 36 кумулятивного заряда 12 в них. Паз 30 прорезан у задней стенки 34 каждого чашеобразного элемента 14, чтобы по существу открыть для воздействия тыльную сторону 36 заряда, содержащегося в чашеобразном элементе 14. Детонирующий шнур 32 расположен в пазах 30 для контактирования с тыльной стороной 36 каждого кумулятивного заряда 12. Может оказаться желательным, чтобы пазы 30 имели нелинейную траекторию для крепления [фиксации] детонирующего шнура 32 в пазах 30. Кроме того, посредством наматывания детонирующего шнура 32 вокруг наружной поверхности 24 загрузочной трубы 10 ее скрепляют в ее сложенном [согнутом] или закрытом и законченном виде, показанном на фиг.2.

Фиг.3 представляет собой вид сверху загрузочной трубы 10 в разложенном положении, при котором видна внутренняя поверхность 38 загрузочной трубы 10. Загрузочная труба 10 образована штамповкой или формованием и может включать в себя разрезанные секции загрузочной трубы. Каждая секция 16 отделена от соседней секции 16 вдоль, по меньшей мере, одной продольной стороны, обозначенной как фальцевый шов 40, проходящий вдоль продольной оси загрузочной трубы 10.

Как было описано, каждый отдельный чашеобразный элемент 14 образован секциями 14′ чашеобразного элемента каждой секции 16. Каждый отдельный чашеобразный элемент 14 образует полость 42 для размещения в ней кумулятивного заряда 12 с обеспечением прилегания. Как показано на фиг.3, каждая отдельная полость 42 чашеобразного элемента образована секциями 42′ полости чашеобразного элемента, образованными каждой секцией 14′ чашеобразного элемента. Каждая полость 42 чашеобразного элемента образуется, когда загрузочная труба 10 находится в сложенном (согнутом) или закрытом положении, показанном на фиг.2.

Полости 42 чашеобразных элементов образованы во внутреннем пространстве загрузочной трубы 10. Каждая отдельная полость 42 чашеобразного элемента образована так, чтобы она соответствовала профилю кумулятивного заряда 12 в заданной ориентации. Последовательность чашеобразных элементов 14 вдоль длины загрузочной трубы 10 ориентирована таким образом, что каждый чашеобразный элемент 14 направлен в заданном направлении для достижения заданной фазировки. Десять кумулятивных зарядов 12 показаны расположенными вдоль средней продольной секции 16 (обозначенной 16′) для образования загрузочной трубы 10 длиной два фута. Каждый кумулятивный снаряд 12 вставлен в секцию 42′ полости чашеобразного элемента, образованную секцией 16′. Следует отметить, что секцией 16′ может быть любая из секций, но она проиллюстрирована как средняя секция 16. Каждому чашеобразному элементу 14′ и соответствующей секции 42′ полости чашеобразного элемента придана такая форма, чтобы они соответствовали профилю части заряда 12, в результате чего обеспечивается ориентирование кумулятивных зарядов 12 с надлежащим их выставлением для достижения заданного фазирования выстрелов зарядов. Как показано на фиг.3, загрузочная труба 10 подготовлена для складывания [сгибания] в закрытое положение для завершения ее изготовления.

Фиг.4 представляет собой вид в плане загрузочной трубы 10, показанной вдоль линии А-А на фиг.3. Как показано вдоль средней секции 16 (обозначенной 16′) загрузочной трубы 10, каждый кумулятивный заряд 12 расположен в части 14′ чашеобразного элемента, образованной секцией 16′ загрузочной трубы 12, в результате чего каждый кумулятивный заряд 12 будет расположен в заданном ориентированном положении для достижения заданного фазирования выстрелов зарядов. На фиг.4 также показано, как отдельные секции 14′ чашеобразных элементов, образованные каждой продольной секцией 16 в боковом направлении от края до края загрузочной трубы 10 (проиллюстрированные вдоль боковой [поперечной] линии А-А на фиг.3), образуют отдельный чашеобразный элемент 14.

Фиг.5 представляет собой вид в плане загрузочной трубы 10, показанной вдоль линии В-В на фиг.3. На этой фигуре представлен вид сбоку различных секций 14′ чашеобразных элементов и секций 42′ полостей чашеобразных элементов, образованных вдоль продольной секции 16.

Фиг.6 представляет собой вид в плане загрузочной трубы 10, показанной вдоль линии С-С на фиг.3. На этой фигуре показаны кумулятивные заряды 12, размещенные в каждой секции 42′ полости чашеобразного элемента (фиг.5) продольной секции 16′. Каждый кумулятивный заряд 12 вставлен в секцию 14′ чашеобразного элемента определенной формы с обеспечением ориентирования кумулятивных зарядов 12 с заданной схемой группы взрывов зарядов и заданным числом выстрелов зарядов на фут длины.

Фиг.7 представляет собой вид с торца загрузочной трубы 10 по настоящему изобретению, сгибаемой между раскрытым положением по фиг.3 и закрытым положением по фиг.2. На данном виде кумулятивные заряды 12 размещены в секциях 42′ полостей чашеобразных элементов секции 16′. Остальные секции 16 сгибают затем вокруг кумулятивных зарядов 12, размещенных в секции 16′, что приводит к закрытому варианту загрузочной трубы 10, показанному на фиг.2.

Если рассматривать фиг.2-7, то следует отметить, что загрузочная труба 10 может включать различные количества секций 16. На фиг.2-7 показана загрузочная труба 10 с пятью выстрелами зарядов на фут длины, имеющая фазировку выстрелов зарядов, соответствующую семидесяти двум градусам, и имеющая шесть продольных секций 16. Например, загрузочная труба 10 с шестью выстрелами зарядов на фут длины, имеющая фазировку выстрелов зарядов, соответствующую шестидесяти градусам, может включать только три продольные секции 16. Другим примером является загрузочная труба с четырьмя выстрелами зарядов на фут длины, имеющая фазировку выстрелов зарядов, соответствующую сорока пяти градусам, которая может иметь четыре продольные секции 16.

Далее со ссылкой на фиг.1-7 описаны подготовка и использование загрузочной трубы 10 по настоящему изобретению. Схему группы взрывов и фазировки выстрелов зарядов выбирают для работы по перфорации, которая должна быть выполнена, при этом выбраны такие параметры, как группа взрывов с пятью выстрелами зарядов на фут длины и фазирование выстрелов зарядов, соответствующее семидесяти двум градусам. Выбирают длину загрузочной трубы 10, такую как два фута. Выбирают конструкционный материал, такой как бумажная масса, пластик, полистирол высокой плотности, листовой металл и картон, но возможные материалы не ограничены вышеуказанными. Желательно, чтобы выбираемый конструкционный материал был легко доступным, недорогим, легким, создающим ограниченные помехи процессу перфорации и обеспечивающим физические свойства, пригодные для обеспечения опоры для зарядов 12 в соответствии с условиями в стволе 2 скважины, такими как температура и скважинные флюиды, с которыми придется столкнуться.

Для примера конструкционный материал загрузочной трубы 10 представляет собой бумажную массу. Бумажную массу штампуют или формуют для создания продольных секций 16, при этом каждая секция 16 образует секции 14′ чашеобразных элементов, показанные вдоль линии В-В на фиг.3. Бумажная масса может включать добавки для придания дополнительной прочности или других характеристик, желательных для условий в стволе скважины. Данный процесс и конструкция приводят к образованию выступов 22, 26 и впадин 28, которые обеспечивают как поперечную, так и продольную прочность загрузочной трубы 10, когда она несет кумулятивные заряды 12. В соответствии с настоящим изобретением предусмотрено, что загрузочная труба 10, независимо от материала, из которого она создана, по существу образована посредством формования или штамповки в плоской конфигурации, которая затем может быть согнута или свернута в по существу цилиндрическую закрытую загрузочную трубу 10. Данный процесс образования загрузочной трубы 10 позволяет уменьшить затраты на изготовление загрузочной трубы 10 и облегчает создание выступов и впадин для прочности. В то же время следует понимать, что части загрузочной трубы 10 могут быть вырезаны.

Соседние секции 14′ чашеобразных элементов каждой секции 16 расположены на определенном расстоянии друг от друга для достижения заданного интервала между выстрелами, такого как пять выстрелов на фут длины. Кроме того, секции 14′ чашеобразных элементов выровнены в боковом направлении между секциями 16 (показано вдоль линии А-А на фиг.3) для образования отдельных чашеобразных элементов 14. Каждая секция 14′ чашеобразного элемента образует полость 42′ чашеобразного элемента, которая выполнена с такой конфигурацией, чтобы она соответствовала профилю части кумулятивного заряда 12, так что при сгибании загрузочной трубы 12 вокруг кумулятивного заряда 12 кумулятивный заряд 12 будет содержаться внутри полости 42 чашеобразного элемента 14.

При подготовке к выполнению операции перфорирования оператор помещает заряд в полости 42′ чашеобразного элемента, образованные секциями 14′ чашеобразного элемента вдоль продольной секции 16′. Каждый из кумулятивных зарядов 12 вставляют в секцию 14′ чашеобразного элемента в соответствии с профилем кумулятивного заряда 12 и профилем секции 14′ чашеобразного элемента, в результате чего кумулятивные заряды 12 будут ориентированы с заданной фазировкой выстрелов зарядов.

Затем загрузочную трубу 10 сгибают так, чтобы по существу образовать цилиндр, имеющий выступы и впадины, при этом каждый из кумулятивных зарядов 12 по существу заключен в чашеобразный элемент 14, образованный секциями 14′ чашеобразного элемента, выровненными в боковом направлении от края до края загрузочной трубы 10. После этого загрузочная труба 10 может быть скреплена в закрытом положении для транспортировки или может быть собрана для детонации. Имеются многочисленные средства скрепления загрузочной трубы 10 в закрытом положении, включая использование клеящего средства, такого как липкая лента, или других известных клеящих веществ, механизмов механического скрепления и/или наматывания детонирующего шнура вокруг закрытой загрузочной трубы 10.

Детонирующий шнур 32 вставляют в пазы 32 и фиксируют в пазах 32 так, чтобы он находился в контакте с тыльной стороной 36 кумулятивного заряда. Может оказаться желательным, чтобы пазы 32 были линейно смещены и/или выполнены с такими размерами, чтобы прочно удерживать детонирующий шнур 32 в заданном положении. Кроме того, может оказаться желательным намотать детонирующий шнур 32 вокруг окружной периферии закрытой загрузочной трубы 10 для скрепления загрузочной трубы 10 в закрытом положении. Для достижения заданной длины перфорации многочисленные загрузочные трубы 10 могут быть соединены друг с другом. Например, десять загрузочных труб длиной два фута могут быть скреплены впритык (предпочтительно торец 18 к торцу 20) для создания перфорирующей секции длиной двадцать футов, имеющей заданное число выстрелов зарядов на фут длины и заданную фазировку выстрелов зарядов. Настоящее изобретение также обеспечивает легкость отрезки участка загрузочной трубы 10 для регулирования общей длины стреляющего перфоратора.

После закрытия загрузочная труба 10 может быть скреплена и вставлена в каркас 6 для образования стреляющего перфоратора 4. Работа стреляющего перфоратора 4, в котором используется загрузочная труба 10 по настоящему изобретению, затем может быть выполнена так, как хорошо известно в данной области техники.

Из вышеприведенного подробного описания конкретных вариантов осуществления изобретения должно быть очевидно, что была раскрыта система с загрузочной трубой для кумулятивных зарядов, предназначенная для стреляющих перфораторов, которая является новой. Несмотря на то что конкретные варианты осуществления изобретения были раскрыты здесь с некоторыми подробностями, это было сделано исключительно в целях описания различных признаков и особенностей изобретения и не предназначено для того, чтобы быть ограничивающим по отношению к объему изобретения. Предусмотрено, что различные замены, изменения и/или модификации, включая те варианты реализации, которые, возможно, были предложены здесь, но не только они, могут быть выполнены в раскрытых вариантах осуществления, не отходя от сущности и объема изобретения, определенных нижеприведенной приложенной формулой изобретения.

Формула изобретения

1. Загрузочная труба для стреляющего перфоратора, содержащая чашеобразные элементы, образующие полости для размещения заряда взрывчатого вещества и выступы, образующие впадины между ними, две продольные секции, каждая из которых образует более одной секции чашеобразного элемента и соответствующей секции полости чашеобразного элемента, которые выровнены в боковом направлении относительно секций чашеобразного элемента и соответствующих секций полости чашеобразного элемента остальных продольных секций для образования чашеобразных элементов и полостей чашеобразных элементов.

2. Загрузочная труба по п.1, в которой каждая продольная секция соединена с примыкающей продольной секцией вдоль продольного фальцевого шва таким образом, что соседние продольные секции могут быть согнуты вместе в закрытое положение.

3. Загрузочная труба по п.1 или 2, которая выполнена из формованной бумажной массы.

4. Загрузочная труба по п.1 или 2, которая выполнена из формованного листового металла.

5. Загрузочная труба по п.1 или 2, которая выполнена из формованного пластика.

6. Загрузочная труба по п.1 или 2, которая выполнена из формованного полистирола высокой плотности.

7. Загрузочная труба для стреляющего перфоратора, содержащая чашеобразные элементы, образующие полости для размещения заряда взрывчатого вещества и имеющие каждый форму, соответствующую профилю одного из зарядов взрывчатого вещества, по меньшей мере, две продольные секции, каждая из которых образует более одной секции чашеобразного элемента и соответствующей секции полости чашеобразного элемента, выровненные в боковом направлении относительно секций чашеобразного элемента и соответствующих секций полости чашеобразного элемента остальных продольных секций для образования чашеобразных элементов и полостей чашеобразных элементов при сгибании продольных секций в закрытое положение, при этом каждая из продольных секций соединена с другой продольной секцией вдоль, по меньшей мере, одного продольного фальцевого шва таким образом, что соседние продольные секции могут быть согнуты вместе в закрытое положение, и выступы, образующие впадины между ними.

8. Загрузочная труба по п.7, которая выполнена из формованной бумажной массы.

9. Загрузочная труба по п.7, которая выполнена из формованного листового металла.

10. Загрузочная труба по п.7, которая выполнена из формованного пластика.

11. Загрузочная труба по п.7, которая выполнена из формованного полистирола высокой плотности.

12. Способ работы стреляющего перфоратора, включающий следующие операции: выполнение загрузочной трубы, содержащей, по меньшей мере, две продольные секции, каждая из которых соединена с другой продольной секцией вдоль, по меньшей мере, одного продольного фальцевого шва и имеет секции чашеобразных элементов, каждая из которых образует соответствующую секцию полости чашеобразного элемента, образованную вдоль ее длины в продольном направлении, каждая из секций чашеобразного элемента и соответствующих секций полости чашеобразного элемента соответствует выровненным в боковом направлении секциям чашеобразного элемента и соответствующим секциям полости чашеобразного элемента, образованных остальными продольными секциями, для образования чашеобразного элемента и полости чашеобразного элемента, имеющими форму, соответствующую профилю заряда взрывчатого вещества, и обеспечивающими удерживание заряда взрывчатого вещества в чашеобразном элементе закрытой загрузочной трубы, и при этом загрузочная труба образует выступы и впадины; размещение зарядов взрывчатого вещества в полостях чашеобразных элементов, образованных одной из продольных секций; сгибание остальных продольных секций вокруг зарядов взрывчатого вещества для образования, по существу, цилиндрической загрузочной трубы, в которой содержатся ориентированные заряды взрывчатого вещества; присоединение детонирующего средства с обеспечением его рабочего контакта с каждым из зарядов взрывчатого вещества; размещение загрузочной трубы в каркасе для образования стреляющего перфоратора; спуск стреляющего перфоратора в ствол скважины; детонация зарядов взрывчатого вещества.

13. Способ по п.12, в котором загрузочную трубу выполняют из формованной бумажной массы.

14. Способ по п.12, в котором загрузочную трубу выполняют из формованного листового металла.

15. Способ по п.12, в котором загрузочную трубу выполняют из формованного пластика.

16. Способ по п.12, в котором загрузочную трубу выполняют из формованного полистирола высокой плотности.

17. Способ изготовления загрузочной трубы для стреляющего перфоратора, включающий следующие операции: формование материала так, чтобы он имел форму предназначенных для размещения зарядов взрывчатого вещества чашеобразных элементов, образованных вдоль продольных секций из материала; размещение зарядов взрывчатого вещества в чашеобразных элементах вдоль одной из продольных секций; сгибание продольных секций вместе для, по существу, заключения зарядов взрывчатого вещества внутри, по существу, цилиндрической трубы.

18. Способ по п.17, дополнительно включающий выполнение пазов в чашеобразных элементах, предназначенных для зарядов взрывчатого вещества, для размещения детонирующего шнура в рабочем соединении с заключенным внутри зарядом взрывчатого вещества.

РИСУНКИ