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Hohlladung
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B.bewirkt. Die Erfindung betrifft ferner Einzelheiten an solchen Hohlladungen.
Es ist nun festgestellt worden, dass, wenn man in dieser Weise ausgebildete Hohlladungen verwendet, diese eine sehr viel stärkere Brisanzwirkung aufweisen als die gewöhnlichen Hohlladungen. Diese Wirkung tritt im Innern des zuvor durch die Ladung durchlochten Materials auf, u. zw. auf Grund der Schnelligkeit des Durchlochungsstrahles. Solche Sprengeffekte werden nicht hervorgerufen, wenn man die gewöhnlichen Hohlladungen verwendet.
Wie schon zuvor angegeben, ist die vorliegende Erfindung insbesondere für Hohlladungen geeignet, die zur Durchlochung der Verrohrungen in Bohrlöchern und der hinter der Verrohrung liegenden Zementschicht benutzt werden, um in der Höhe von erdölführenden Schichten diese zur Ausbeute zu erschliessen.
Bei Verwendung der üblichen Hohlladungen werden im allgemeinen die Verrohrung sowie die dahinterliegende Zementschicht von dem Explosivstrahl zwar durchdrungen, jedoch sind die Rissbildungeu, die in der Zementschicht erzeugt werden, im allgemeinen unzureichend, so dass die Flüssigkeit, die sich in der hinter der Zementschicht gelegenen erdölführenden Schicht befindet, nur in sehr geringem Ausmass durch die Perforation austreten kann.
Mit den Hohlladungen gemäss der Erfindung erzeugt man in der Zementschicht und in den Schichten hingegen breite Risse, die offen bleiben, so dass die Flüssigkeit bis zur Perforation ausfliessen kann, wodurch der Flüssigkeitsaustritt ganz bedeutend erhöht wird.
Während im Fall von Sprengblöcken die gewöhnlichen Hohlladungen grosse Gesteinsblöcke nur in einige Stücke zerlegen, werden solche Gesteinsblöcke mit Hohlladungen gemäss der Erfindung in eine Vielzahl von Einzelstücken zersprengt.
Erfindungsgemäss kann man ein Gemisch aus Aluminium und Eisenoxyd in stöchiometrischen Anteilen verwenden, das nach der nachstehenden Formel zu Eisen und Aluminiumoxyd mit intensiver Wärmeabgabe reagiert :
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Auf der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt.
Fig. 1 ist ein schematischer Querschnitt einer Hohlladung gemäss einer ersten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2,3, 4, und 6 zeigen Abänderungen der in der Fig. 1 dargestellten Hohlladung, Fig. 7 zeigt eine Hohlladung irgendeiner der in den vorstehenden Figuren dargestellten Arten, die in einer Vorrichtung untergebracht ist, welche für dieDurchlochung der Verrohrung eines Bohrloches und der dahinterliegenden Formationen bestimmt ist. Fig. 8 zeigt eine Variante der Erfindung.
In der Fig. 1 ist mit 1 die Aussenhülle der Hohlladung bezeichnet, die einen Hohlraum 2 besitzt, in dem der Sprengstoff untergebracht ist. Letzterer wird durch ein Zündorgan 3 beliebiger Art gezündet, das beispielsweise am rückwärtigen Teil der Ladung angeordnet ist. Vor dem Sprengstoff ist ein konischer Hohlraum 4 vorgesehen, der von der Sprengstoffladung 2 durch eine Auskleidung 5 abgetrennt ist, die gemäss der Erfindung aus einem Gemisch aus Aluminium und Eisenoxyd hergestellt ist, das eine exotherme Reaktion auslöst.
Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 2 besteht die konische Auskleidung 5 aus Kupfer oder einem andern neutralen Stoff. Auf diese Auskleidung ist auf der Seite des Hohlraumes bei 6 eine Schicht aus den erfindungsgemässen Stoffen aufgebracht, die die zuvor erwähnte exotherme Reaktion auslösen. Diese Schicht besitzt eine Stärke in der Grössenordnung von etwa 1 mm.
Die in Fig. 3 dargestellte Hohlladung unterscheidet sich von derjenigen gemäss Fig. 2 einzig darin, dass die Schicht 6'zur Auslösung der exothermen Reaktion nicht auf Seiten des Hohlraumes, sondern zwischen der Auskleidung 5 und der Sprengstoffladung 2 angeordnet ist.
Die Ausführungsform gemäss Fig. 4 entspricht derjenigen gemäss Fig. 2, jedoch ist die Schicht nur in Form eines kegelstumpfförmigen Kranzes 7 aufgebracht.
In der Fig. 5 ist ein entsprechender Kranz 7'auf der Rückseite der Verkleidung 5 angebracht.
In der Fig. 6 ist der Kranz der zuvor erläuterten Ausführungsbeispiele durch einzelne Platten ersetzt, die auf die Auskleidung verteilt sind.
Alle die zuvor beschriebenen Ausführungsformen von Hohlladungen können entweder unmittelbar als Sprengblöcke oder auch zur Perforation der Verrohrung von Bohrlöchern benutzt werden.
Fig. 7 veranschaulicht die Anordnung einer solchen Hohlladung in einem Gerät zu Perforierungszwecken. In dieser Figur ist mit 8 ein langgestreckter zylindrischer Hohlkörper bezeichnet, in dessen
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Innerem eine bestimmte Anzahl von Hohlladungen übereinander untergebracht ist, die zur Perforierung der die Innenwand des Bohrloches auskleidenden Verrohrung 9 und gegebenenfalls der zwischen die Verrohrung und die Bohrlochwand eingegossenen Zementschicht dienen. In der Zeichnung ist nur ein Teil- ausschnitt eines solchen Gerätes in Höhe einer der Hohlladungen gezeigt. Es versteht sich, dass das Gerät eine ganze Reihe von Hohlladungen besitzen kann, die dann übereinander angeordnet liegen.
Wie vorher ist auch in dieser Figur mit 1 die Aussenhülle der Hohlladung, mit 2 der Sprengstoff und mit 3 die Zünd- vorrichtung bezeichnet, die von einer Zündschnur gebildet wird, die sätmliche Hohlladungen des Gerätes untereinander verbindet. In dem vorderen Hohlraum ist die Auskleidung 5 angeordnet. Die Hohlladung ist seitlich durch eine Öffnung in der Vorderwand des zylindrischen Hohlkörpers 8 als Ganzes einzu- führen und wird durch einen Stopfen 10 in ihrer Lage gehalten, der in die Öffnung eingeschraubt ist. Die
Hülle 1 stützt sich einerseits auf dem Rand der Öffnung in der Vorderwand und anderseits in einer Aussparung 11 in der rückwärtigen Wand des Hohlkörpers ab. Der Stopfen 10 wird in seinem mittleren Teil von dem Explosivstrahl durchdrungen.
Gemäss der Erfindung besteht die Auskleidung 5 entweder aus einem erfindungsgemässen Material, das selbst die exotherme Reaktion auslöst, oder aus einem neutralen Material, das ganz oder teilweise mit einem solchen Stoff bedeckt ist, der zu dieser exothermen Reaktion Anlass gibt.
Die Variante der Fig. 8 zeigt eine Hohlladung entsprechend den Ausführungen nach den Fig. 1-6, die in an sich bekannter Weise in einer Hülle 1 untergebracht ist, die durch einen Stopfen 12 verschlossen ist. Das Ganze bildet ein in sich geschlossenes Element, das gegen Drücke widerstandsfähig ist und so frei in das Bohrloch hinabgesenkt werden kann, ohne dass es im Innern eines Hohlkörpers, wie der Hohlkörpei 8 der Fig. 7, untergebracht zu sein braucht. Eine Mehrzahl dieser Elemente kann in an sich bekannterweise übereinander in das Innere des Bohrloches hinabgesenkt werden. Eine solche Ladung kann übrigens auch ohne Abänderung als Sprengblock benutzt werden. Gemäss der Erfindung kann die Auskleidung 5 nach den Vorbildern der Fig. 1 - 6 ausgebildet sein.
PATENTANSPRÜCHE : 1. Hohlladung, versehen mit verschiedenartigen, als Sprengstoff wirkenden Teilen, mit denen Bruchund Spalteffekte hervorgerufen werden, denen Perforierungen vorausgehen können, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Hohlladung und dem sie charakterisierenden Hohlraum, insbesondere in an sich bekannter Art auf der die Hohlladung bildenden Auskleidung, eine Schicht aus einem Gemisch aus Aluminium und Eisenoxyd vorgesehen ist.