Патент на изобретение №2307237

(54) УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ ДЕТОНАЦИИ КУМУЛЯТИВНОГО ПЕРФОРАТОРА И ЕГО УЗЕЛ

(57) Реферат:

Изобретение относится к устройствам передачи детонации кумулятивных перфораторов. Обеспечивает повышение надежности срабатывания устройства. Устройство передачи детонации кумулятивного перфоратора содержит переходник, втулку, размещенную во внутреннем отверстии переходника, бустер, детонационный шнур, конец которого присоединен к бустеру. Бустер размещен во втулке. Втулка выполнена в виде диска и цилиндрической части с осевым отверстием. На внешней стороне цилиндрической части втулки расположены кольцевые буртики. С одного конца цилиндрической части втулки выполнен частичный продольный разрез. Втулка устройства передачи детонации кумулятивного перфоратора содержит цилиндрическую часть с осевым отверстием, диск, расположенный на внешней стороне цилиндрической части. Втулка снабжена кольцевыми буртиками, расположенными на внешней стороне цилиндрической части втулки, и частичным продольным разрезом цилиндрической части втулки с одного конца. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к устройствам передачи детонации кумулятивных перфораторов.

Известны устройства передачи детонации кумулятивных перфораторов (см., например, описание изобретения к патенту RU 2215127, Е21В 43/117, 27.10.2003; описание полезной модели к патенту RU 43034, Е21В 43/117, 27.12.2004). 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 полезной модели к патенту RU 43034, Е21В 43/117, 27.12.2004), содержащее переходник, втулку, размещенную во внутреннем отверстии переходника, бустер, детонационный шнур, конец которого присоединен к бустеру.

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 бустера в ней.

Задачей изобретения 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, втулка, размещенная во внутреннем отверстии переходника, бустер, детонационный шнур, конец которого присоединен к бустеру,

и отличных от ближайшего аналога:

бустер размещен во втулке, выполненной в виде диска и цилиндрической части с осевым отверстием, кольцевыми буртиками, расположенными на внешней стороне цилиндрической части втулки, и частичным продольным разрезом цилиндрической части втулки с одного конца.

Сущность узла устройства передачи детонации кумулятивного перфоратора – втулки характеризуется совокупностью существенных признаков, общих с ближайшим аналогом:

цилиндрическая часть с осевым отверстием, диск, расположенный на внешней стороне цилиндрической части,

и отличных от ближайшего аналога:

кольцевые буртики, расположенные на внешней стороне цилиндрической части втулки, и частичный продольный разрез цилиндрической части втулки с одного конца.

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 соединения двух соседних корпусов перфоратора;

на фиг.2 показан вид перфоратора 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 кольцевые буртики 10 (фиг.4, 5). Втулка снабжена частичным продольным разрезом 11 цилиндрической части втулки с одного конца. 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, 4, 5).

В одном из вариантов 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 вышеприведенных вариантов выполнения втулки 1 кольцевые буртики 10, находящиеся над частичным продольным разрезом 11 цилиндрической части 8 втулки 1, могут быть 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 располагается 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 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 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 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 сопряжений в кумулятивном перфораторе, улучшить надежность передачи детонации, сократить число конструктивных элементов.

Формула изобретения

1. Устройство передачи детонации кумулятивного перфоратора, содержащее переходник, втулку, размещенную во внутреннем отверстии переходника, бустер, детонационный шнур, конец которого присоединен к бустеру, отличающееся тем, что бустер размещен во втулке, выполненной в виде диска и цилиндрической части с осевым отверстием, кольцевыми буртиками, расположенными на внешней стороне цилиндрической части втулки, и частичным продольным разрезом цилиндрической части втулки с одного конца.

2. Втулка устройства передачи детонации кумулятивного перфоратора, содержащая цилиндрическую часть с осевым отверстием, диск, расположенный на внешней стороне цилиндрической части, отличающаяся тем, что она снабжена кольцевыми буртиками, расположенными на внешней стороне цилиндрической части втулки, и частичным продольным разрезом цилиндрической части втулки с одного конца.

3. Втулка по п.2, отличающаяся тем, что диск расположен на краю цилиндрической части втулки, а частичный продольный разрез в цилиндрической части втулки выполнен с противоположного от диска конца.

4. Втулка по любому из пп.2 и 3, 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.

РИСУНКИ