DEM0019754MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 19. August 1953 Bekanntgemacht am 12. Januar 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sprengpatrone mit einer Hohlladung zum Anbringen von Löchern in den Wänden und Gehäusen von Bohrlöchern zur Förderung von Öl, Wasser und Gas, damit in den Bohrlöchern das Strömungsmittel aus der umgebenden Formation gesammelt werden kann.

Hierfür werden an einem Träger mehrere Sprengpatronen befestigt, die zusammen in dem Bohrschacht zur Explosion gebracht werden, wodurch in den Rohren der Bohrlöcher Löcher von verhältnismäßig kleinem Durchmesser entstehen, durch die das in der umgebenden Formation vorhandene Strömungsmittel in die Rohre eindringen kann und somit gewonnen wird. Durch die Zerstörung der Gehäuse, in welchen die Explosivladungen untergebracht sind, und der Halteträger ; hierfür entstand bisher eine Anhäufung von Plundermengen, die oft ausreichten^ die Bohrungen zu verstopfen oder das Zufließen des Strömungsmittels aus der umgebenden Formation in das Schachtrohr empfindlich zu stören. Sind die Sprengpatronensätze an einem schweren zylinderförmigen Stahlträgerkörper angebracht, der nach Durchführung der Explosion aus dem Schacht herausgezogen werden soll, kann sich der gebildete Plunder zwischen dem Trägerkörper und der Schachtwand ansammeln, so daß er im Schacht-

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rohr steckenbleibt. Die durch die Detonierungen der Ladungen ausgelösten Kräfte können so groß . sein, daß der Stahlträgerkörper derart beschädigt wird, daß er nicht mehr verwendet oder nur ein paarmal noch verwendet werden kann. Da die Stahlträgerkörper ziemlich teuer sind, kann ihr zu häufiges Auswechseln das Sprengverfahren unwirtschaftlich machen.

Durch die Erfindung werden diese Nachteile beseitigt. Hierfür schlägt sie vor, daß eine Sprengstoffhohlladung benutzt wird, welche eine sehr große Explosivkraft hat. Sprengstoffhohlladungen sind an sich bekannt. Eine derartige Sprengstoffhohlladung, deren konische Aushöhlung mit einer dünnen Metallschicht ausgekleidet ist, ist erfindungsgemäß' in einem hermetisch abgedichteten Gehäuse aus undurchlässigem Glasmaterial derart untergebracht, daß die · konische Aushöhlung im Abstand von .der einen Endwand des Gehäuses steht, während das andere Ende der Sprengstoffhohlladung an der gegenüberliegenden Gehäuseendwand anliegt.

Bei der Explosion werden die Glasgehäuse vollkommen zertrümmert, so daß nur geringer Plunder entsteht, der den Betrieb nicht stört. Durch die Explosion der Sprengstoffhohlladung entstehen sehr starke Kräfte, welche die vollkommene Zertrümmerung der Glasgehäuse sichern und eine sehr große. Anzahl von Löchern in den Bohrrohren entstehen lassen. Die Glaskörper mit den darin vorhandenen Sprengstoffhohlladungen können an einem zerstörbaren- Träger oder auch an einem nichtzerstörbaren Träger angebracht werden, der nach Durchführung der Sprengung wieder aus dem Bohrschacht herausgezogen werden kann, weil dies durch den entsprechenden geringen Plunder nicht verhindert wird.

Sprengpatronen mit Behältern aus Glas sind bekannt. Bei der Erfindung wird aber eine Spreng-Stoffhohlladung von einer außerordentlich kräftigen Detonation in einem derartigen Glasbehälter untergebracht und die Sprengpatrone für die Lösung einer speziellen Aufgabe benutzt.

An Hand der Zeichnungen wird die Erfindung weiter erläutert.

Fig. ι ist eine Querschnittsdarstellung eines Bohrsatzes gemäß der einen Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ist eine Außenansicht des um 90⁰ aus der Lage der Fig. 1 gedrehten'Bohrsatzes, wobei ein Teil davon zur besseren Erläuterung weggebrochen ist;

Fig. 3 ist eine auseinandergezogene Darstellung der Hauptteile des Bohrsatzes;

Fig. 4 und 5 sind zusammen eine teilweise geschnittene Längsseitenansicht einer Gruppe von Bohrsätzen, die an einem Träger der »offenen« Art angebracht sind;

Fig. 6 ist eine 'Endansicht eines Teiles des Trägers der Fig. 4 und 5;

Fig. 7 ist eine teilweise geschnittene Ansicht eines Teiles eines Stahlträgers, woraus sich ergibt, wie die Bohrsätze daran befestigt sein können;

Fig. 8 ist im allgemeinen eine teilweise Aufrißansicht, aus der sich ergibt, wie die Träger der Fig. 4 und 7 zum Halten der Bohrsätze gemäß der Erfindung vereinigt werden können;

Fig. 9 ist ein Längsschnitt eines Bohrsatzes gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 10 ist eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bohrsatzes; ' . '

Fig. 11 ist eine Schnittdarstellung einer anderen Ausführungsform der Ladungsauskleidung;

Fig. 12 ist eine teilweise geschnittene Draufsicht einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bohrsatzes;

Fig. 13 und 14 sind eine Vorder- bzw. Rückansicht der Ausführungsform, der Fig. 12;

Fig. 15 ist eine teilweise geschnittene Längsansicht des oberen Teiles einer anderen Form des Trägers zum Festhalten der Bohrsätze der Fig. 12;

Fig. 16 ist eine teilweise geschnittene Längsansicht des unteren Teiles des Trägers der Fig. 15, der in bezug zum oberen Teil der Fig. 15 um 90⁰ gedreht ist.

Zuerst werden die Fig. 1 bis 3 beschrieben. Es ist ein Bohrsatz P gemäß der einen Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Er "besteht aus einem go Gehäuse 10 aus Glasmaterial. Das Gehäuse 10 hat eine im allgemeinen kegelstumpfartige Form. Der Ausdruck »Glasmaterial« soll nicht nur Glas der gewöhnlichen und bekannten Art umfassen, sondern auch verschiedene keramische Materialien, die, wenn sie gebacken oder gebrannt sind, starr, aber sehr zerbrechlich sind. Das Gehäuse 10 hat eine Bohrung 11 ebenfalls von einer im allgemeinen kegelstümpfartigeii Form. Sie ist an ihrem breiteren Ende offen und an ihrem schmaleren Ende durch eine Endwand 12 geschlossen. Die Endwand 12 ist etwas konkav. In zwei Richtungen rechtwinklig zueinander hat sie eine leichte Krümmung, wie sich dies aus den Fig. 1 und insbesondere 2 ergibt. Außen an der Endwand 12 ist ein Paar in Abstand stehender Vorsprünge 13 angegossen. Sie bilden eine Ausnehmung 14, die sich quer zur Mitte des hinteren Endes des Behälters erstreckt. Die Ausnehmung 14 hat einen nach innen gekrümmten ^ Boden 15, der ebenfalls eine konvexe Krümmung entlang der Längsachse der Ausnehmung hat. Die AVand des Gehäuses 10 hat einen außen verdickten Teil 16 und einen ringförmigen Flansch 17 zur Verstärkung des Behälters. Er bildet Schultern zum Festhalten des Gehäuses in geeigneten Trägern, wie dies nachher beschrieben wird. Die Neigung der Bohrung 11 ist vorzugsweise an ihrem vorderen Teil 18 etwas vermindert.

Der kuppeiförmige Deckel 19, ebenfalls aus Glasmaterial, hat eine im allgemeinen halbkegelförmige Aushöhlung 20. Er schließt das offene Ende des Gehäuses 10 ab. Sein ringförmiger Endrand 21 ist ziemlich von der gleichen Dicke wie das anliegende Ende des Gehäuse. Dadurch entsteht eine ringförmige Innenschulter 22, die sich nach innen in Richtung zur Gehäuseachse erstreckt. Es ist auch

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am Deckel ein Außenringflansch 23 vorhanden, um den Deckelrand ringsherum zu verstärken. Wie gezeigt, können mehrere in Abstand stehende, sich nach außen erstreckende Vorsprünge 24 am vorderen Deckelende angegossen sein. Die sich berührenden Ränder des Gehäuses 10 und des Deckels 1.9 sind vorzugsweise eben, um einen sehr dichten Abschluß zwischen den beiden Teilen zu erhalten. Sie können miteinander durch eine dünne Schicht aus irgendeinem geeigneten festen, wasserdichten Klebestoff 25 verbunden sein, der dazu dient, wirksam die Verbindung abzudichten und den Deckel am Gehäuse bei den hohen Drücken festzuhalten, denen der Satz im Betrieb ausgesetzt sein kann.

Das eine Material, aus welchem der Behälter 10 und der Deckel 19 bestehen können, ist ein Glasmaterial mit einer sehr hohen Zermalmstärke. Aber ihre einzigartige Eigenschaft ist die, daß, wenn sie Schwingungen, einer bestimmten Frequenz unter-

ao worfen wird, sie vollkommen zu kristallinischem Pulver im Gegensatz zu den relativ großen unregelmäßigen Stücken, in welche gewöhnliche Glasarten zerbrechen, aufgelöst wird. Die Auflösungsfrequenz der betreffenden Glasart kann ent- sprechend den Temperierungsbedingungen, geändert werden. Die Detonation eines Explosivstoffes ist gewöhnlich eine Wellen- oder Schwingungserscheinung. Die Frequenz der Schwingung hängt von der Eigenart der einzelnen Explosivstoffe ab.

Infolgedessen ist es möglich, die Auflösungsfrequenz des Glases der Frequenz des betreffenden Explosivstoffes anzupassen, der sich im Glasgehäuse befindet, so daß das Gehäuse sich immer zum gewünchten feinen Pulver bei der Detonation der Ladung auflösen wird. Dadurch ist gesichert, daß verhältnismäßig große Teilchen des Gerölls im Schacht nicht vorhanden sind. Im allgemeinen jedoch werden sich die meisten Glas- und keramischen Materialien zu einen relativ feinen Zustand bei den Schwingungsfrequenzen der Stoßwellen auflösen, wie sie durch die Explosivladungen der nachher betrachteten Art erzeugt werden.

Eine Zwischenschicht 26, vorzugsweise aus starrem, synthetischem, plastischem Material hat im'allgemeinen eine Kegelstumpf form, damit sie in die Bohrung 11 des Gehäuses genau paßt. Das innere Ende der Zwischenschicht 26 hat eine Endwand 27, in welcher eine axiale Öffnung 28 vorgesehen ist. Die Zwischenschicht 26 hat ein gerades oder zylinderförmiges Vorderendteil 29, welches in der gleichen Ebene mit dem vorderen Ende des Gehäuses 10 endet, so daß es in Berührung mit der Schulter 22 des Deckels steht, wenn es auf das Gehäuseende gelegt wird. Da der Teil 18 des Gehäuses zur Achse des Bohrsatzes geneigt ist, während der Vorderendteil 29 des Einsatzes gerade oder zylindrisch ist, entsteht ein kleiner Luftspalt 30 zwischen diesen Teilen, welcher die radialen Explosivkräfte von diesem Ende des Bohrsatzes an den anliegenden Teilen der Träger reduziert oder, absorbiert, in welchen der Bohrsatz angebracht ist. Dadurch hilft der enge Lüftspalt 30, die benachbarten Teile des Trägers gegen eine Beschädigung durch die Explosion der Ladung zu schützen. Dies ist besonders dann wichtig, wenn die Bohrsätze in festen Metallträgern untergebracht sind, die wieder benutzt werden sollen.

Das Innere der Zwischenschicht 26 ist mit einer Ladung eines geeigneten Explosivstoffes 31. gefüllt, der sich durch die Öffnung 28 hindurch in Berührung mit der Innenfläche der Endwand 12 ausbreiten kann. Der Teil 32 des Explosivstoffes, welcher innerhalb der Öffnung 28 liegt und sich in Berührung mit der Endwand 12 ausbreitet, kann empfindlicher sein als der Hauptteil der Ladung, um als Verstärker hierfür zu dienen. Der Teil 32 kann ein anderer Explosivstoff sein. Er kann aber auch der gleiche Explosivstoff sein wie der des Hauptteiles der Ladung, wird aber dann anders dichtgepreßt, um seine Empfindlichkeit gegenüber der des Hauptteiles der Ladung zu erhöhen.

Der Explosivstoff 31 und der Verstärker 32 sind hochbrisante Explosivmaterialien, z. B. Pentaerythrittetranitrat (PETN), Tetryl, Pentolit (50% PETN und 50% TNT), Trinitrotoluol (TNT), Amatol, Cyclonit, Tetrytol (6o°/.o Tetryl und 40% TNT) und andere bekannte detonierende Chemikalien.

Das zum offenen Ende des Einsatzes gerichtete Ende des Explosivstoffes hat eine sich nach außen öffnende, allgemein konische Aushöhlung 33, deren Scheitel bei 34 vorzugsweise abgerundet ist und auf der Längsachse des Bohrsatzes liegt. Eine konische Auskleidung 35 mit einer ergänzenden Form für die der Aushöhlung 33, deren Scheitelteil in Ergänzung zur Form des Scheitels 34 der Aushöhlung abgerundet ist, sitzt in der Aushöhlung und ist damit gegen ihre Wand gepreßt. Der Scheitelwinkel der Aushöhlung 33 (und der Auskleidung 35) beträgt gewöhnlich 40⁰ bis ungefähr ioo° je nach der Eigenart der gewünschten Düse. Die Auskleidung 35 besteht gewöhnlich aus dünnem Metall, vorzugsweise Kupfer, mit einer Dicke, die von den Dimensionen und der Eigenart des Explosivstoffes und den gewünschten Düseneigenschäften abhängt. Die Dicke der Auskleidung beträgt gewöhnlich ungefähr 0,5 bis 3,5 mm für die verschiedenen Größen der Bohrsätze. Sie kann über die ganze Auskleidung gleichförmig sein, oder man hat am Scheitel einen etwas dünneren Abschnitt der Auskleidung, der nach unten etwas dicker wird, wie dies bei 35_e in den Fig. 10 und 11 gezeigt ist. Die verjüngt zulaufende Form der Auskleidung ist besonders zur Sicherung einer vollständigen Zerstörung der Auskleidung und einer besseren Düsenbildung wirksam, was eine größere durchdringende Wirksamkeit und eine bessere Hohlbildung zur Folge hat. Die Länge der Auskleidung ist so bemessen, daß, wenn sie dicht in die Aushöhlung 33 gesteckt wird, ihr Außenende in derselben Ebene liegt, wie die Außenenden der Zwischenschicht 26 und Gehäuses 10 und somit auch in Berührung mit der Schulter 22 steht, wenn der Deckel 19 auf das Ende des Gehäuses gelegt wird. Die Aushöhlung 20 im Deckel 19 bildet den sogenannten »abseits stehenden« Raum, der die vordere Fortsetzung der

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Aushöhlung am Ende der Ladung darstellt, in welcher eine Konvergenz der Explosivgase in Düsen oder enge Strahlen, welche durch die Form der Aushöhlung 33 und der Auskleidung 35 gebildet werden, ohne Störung durch Außenmaterialien stattfinden kann.

Der Bohrsatz wird in irgendeiner geeigneten und zweckmäßigen Weise zusammengesetzt. Bei Verwendung einer Zwischenschicht 26 kann die erforderliche Menge an Explosivstoff gewöhnlich in plastischer oder Pulverform in die Zwischenschicht gebracht und festgepreßt werden, indem die Auskleidung 35 als Preßstempel benutzt wird. Dadurch werden gleichzeitig die Aushöhlung 33 gebildet und die Auskleidung eingesteckt. Der Verstärkerexplosivstoff 32 kann gesondert vorn am Hauptteil des Explosivstoffes angebracht werden, oder er kann ein Teil des Hauptteiles selbst sein. Dieser Teil wird zu einer etwas anderen Dichtigkeit zusammengepreßt als der übrige Ladungsteil, um ihm ein anderes Maß der Detonierungsempfindlichkeit zu geben. Die Zwischenschicht, die nunmehr den Explosivstoff enthält und mit der Auskleidung 35 versehen ist, kann als eine Einheit in das Gehäuse gesteckt werden. Ein Film aus dichtendem Kleber 25 wird dann an den Berührungsenden des Gehäuses 10 und Deckels 19 angebracht. Der Deckel wird auf das Gehäuseende gelegt und dort festgehalten, bis' der Kleber entweder durch Lufttrocknung oder Anwendung von Wärme od. dgl. in Abhängigkeit von der Eigenart des besonderen verwendeten Klebers fest ist. Andere bekannte Verfahren der hermetischen Abdichtung des Gehäuses können benutzt werden.

Die Zwischenschicht 26 kann auch wegfallen. In diesem Fall ist die Explosivladung vorerst in die gewünschte Form zu gießen und unmittelbar in das Gehäuse gemäß Fig. 10 zu bringen.

Ist der in der oben geschilderten Weise konstruierte Bohrsatz wie erläutert zusammengesetzt, so ist er vollkommen dicht und kann Außendrücken von mehr als 454 kg widerstehen, so daß er in einem Bohrloch in irgendeiner gewünschten Tiefe untergebracht und in Flüssigkeiten bei sehr hohen hydrostatischen Drücken ohne Beschädigung eingetaucht werden kann, bevor er zur Wirkung ge-' bracht wird. Die beschriebene Konstruktion gestattet die vollkommene Zusammensetzung der Bohrsätze an einer geeigneten Zusammensetzstelle, ihre Handhabung und Verschiffung zu weit verteilten Verwendungsorten ohne Gefahr und in dem Zustand, daß sie an irgendeinem Träger befestigt werden können, der gerade an dem besonderen Benutzungsort verwendet werden soll. Da der Bohrsatz hermetisch abgeschlossen ist, kann er durch lange Zeiten ohne Gefahr der Verschlechterung des Explosivstoffes gelagert werden.

Um den Bohrsatz zur Explosion zu bringen, - wird ein Streifen biegsamer Zündschnur 36, z. B.

die bekannte »Prima Cord« durch die Vertiefung

14 geführt und in dichtem Kontakt mit dem Boden

15 des Bohrsatzes gehalten. Die durch die Zündung der Schnur 36 entstehende Detonierungskraft wird durch die Endwand 12 des Bohrsatzes zum Verstärkerexplosivstoff 32 und dann zur Hauptexplosivladung 31 übertragen. Die Detonierungskraft wird dadurch an der Längsachse des Bohrsatzes und an seinem hinteren Ende angelegt. Die Zündschnur hat gewöhnlich eine feste wasserdichte Decke, so daß sie irgendeiner Flüssigkeit, der sie im Schacht ausgesetzt ist, ohne Beeinflussung ihrer Zündeigenchaften Widerstand leistet. Infolge der beschriebenen Konstruktion, wodurch der Bohrsatz ein vollkommen selbsttragendes oder starres und abgedichtetes Gebilde ist, und durch die Anordnung der Außenvertiefung 14 am Ende des Gehäuses kann die Zündschnur außen angelegt werden. Dadurch ist erheblich das endgültige Anbringen im Schacht vereinfacht. Außerdem können mehrere Bohrsätze an irgendeinem leicht zugänglichen Träger befestigt werden, der von äußerst einfachem Aufbau ist, da es nur notwendig ist, irgendeine zweckmäßige Trägerform vorzusehen, wodurch die Bohrsätze im gewünschten Abstand oder Richtungsanordnung gehalten werden, und weil es nicht not- wendig ist, das Äußere der Bohrsätze oder der Zündschnur gegen Flüssigkeit zu schützen. Die Zündschnur wird dann durch und über den Halteträgerrahmen in einer zweckmäßigen Weise gezogen, wenn sie von einem Bohrsatz zum anderen geht.

Da die Zündschnur 36 außen an den Bohrsätzen angebracht wird, ist es wichtig, daß die Dicke der Endwand 12 in geeigneten Grenzen gehalten wird, welche eine wirksame Übertragung der Zündung von der Zündschnur zum Ende der Explosivladung gestatten. Die Dicke für Glasmaterialien der hier beschriebenen Arten werden gewöhnlich zwischen ungefähr 0,32 und 0,64 cm für die verschiedenen Größen der für Schächte benutzten Bohrsätze betragen.

Die Fig. 4, 5 und 6 zeigen die eine Trägerform, welche zum Halten einer Anzahl von Bohrsätzen und zu ihrem Versenken in einem Schacht benutzt werden kann. In dieser Ausführungsform besteht der Träger aus einem Paar schmaler, flacher Metallstreifen 40, insbesondere aus einem Metall, welches unter den Detonierungskräften der Explosivladungen in relativ kleine Stücke zerschmettert und aufgelöst wird. Verschiedene Aluminium- und Magnesiumlegierungen mit den gewünschten Zerschmetterungseigenschaften gibt es hierfür. Die Streifen sind an den längs in Abstand stehenden Punkten durch geeignete Befestigungsmittel 41, z. B. Niete oder Schrauben, miteinander befestigt. Die dazwischenliegenden Abschnitte der Streifen sind auseinandergespreizt und bilden kreisförmige Hülsen 42. In jede solche Hülse wird einer der Bohrsätze gesteckt, wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich ist. Der Flansch 17 des Bohrsatzes dient als Anschlag, damit der Bohrsatz nicht ganz durch die Hülse hindurchgleiten kann. Jeder Bohrsatz wird in irgendeiner geeigneten Weise, z. B. durch einen Draht 43, festgehalten, welcher das Gehäuse am Flansch 17 umfaßt und dann um die Streifen 40 oberhalb und unterhalb der Hülse gewickelt ist.

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Ein Streifen Zündschnur 36 wird dann längs dem Träger geführt. Er wird nacheinander in die Vertiefungen 14 der am Träger befestigten einzelnen Bohreinheiten gelegt. Der Teil der Zündschnur, welcher in den Vertiefungen liegt, wird dadurch festgehalten, indem um jeden Bohrsatz gemäß Fig. 4 der Länge nach ein Reibungsband 44 gewickelt wird. Das Band 44 umfaßt auch das Äußere der Hülse, wodurch zusätzlich die Bohrsätze festgehalten werden. Irgendwelche geeignete und zweckmäßige Mittel können zum Festhalten der Bohrsätze am Träger benutzt werden. Das untere Ende der Zündschnur ist in einem geeigneten Behälter 45 eingeschlossen. Die Zündschnur geht dabei durch eine Schraubkappe 46 für den Behälter und endet in einem senkrecht zur Schnur liegenden Knoten 3O₁₂, welcher in einem geeigneten, Wasser abweisenden Schmierstoff 47 oder einer ähnlichen plastischen Masse eingebettet ist, welche in den Flüssigkeiten unlöslich ist, die in dem Schacht oder den Brunnen vorhanden sein können. Der Schmierstoff dichtet das freie Ende der Zündschnur gegen das Eindringen solcher Flüssigkeiten. Der Behälter kann am Träger in irgendeiner zweckmäßigen Weise befestigt sein. Ein Gewicht 48 ist am unteren Ende des Trägers, wie gezeigt, angehängt, damit ausreichendes Gewicht am Träger zieht, so daß leicht der Träger durch die Flüssigkeiten hindurch versenkt werden kann, die in dem Bohrloch des Schachtes oder Brunnens anwesend sein können.

Das obere Ende des Trägers ist mit einem Zündkopf 49 verbunden. Er besteht aus dem unteren Stück 50 mit dem Innenschraubgewinde 51 und einem oberen Stück 52 mit einem Vorsprung 53 mit Außenschraubgewinde. Beide Teile sind zusammenschraubbar. Das untere Stück 50 hat sich nach oben erstreckende Schlitze 54 auf seinen gegenüber-. liegenden Seiten, in welche die oberen Enden der Streifen 40 gelegt und dort durch Schrauben 55 befestigt sind. Der Boden der Schraubfassung 51 ist zur Bildung eines Behälters 56 ausgenommen, der mit einem axialen Durchlaß 57 verbunden ist. Der Durchlaß 57 erstreckt sich zum offenen Ende des unteren Stückes 50. Das obere Ende der Zündschnur 36 ist durch den Durchlaß 57 geführt. Dort ist ein senkrecht zur Schnur liegender Knoten 58 zum Halten der Schnur im Behälter 56 gebildet.

Das obere Stück 52 hat eine axiale Bohrung 59, welche am unteren Ende des Vorsprunges 53 zur Aufnahme des oberen Endes einer rohrförmigen Kapsel 60 mit einer Bohrung 61 erweitert ist, die an ihrem unteren Ende geschlossen ist. Die Bohrung 61 ragt aus dem Vorsprung 53, so daß, wenn er in die Schraubfassung 51 eingeschraubt ist, das geschlossene untere Ende der Kapsel 60 in festem Kontakt mit dem Knoten 48 am Ende der Zündschnur ist. Das untere' Ende der Schraubfassung 51 und der Behälter 56 sind mit einem geeigneten, Wasser abweisenden Schmierstoff 62.

. gefüllt, der, wenn der Vorsprung 53 in die Schraubfassung S ι eingeschraubt ist, dicht um den Knoten 58 und in den Durchlaß 57 um die Zündschnur 36 herum gepreßt wird. Der Schmierstoff bildet eine plastische Dichtung für das obere Ende der Zündschnur. Er verhindert den Eintritt von Flüssigkeit in das Innere des Zündkopfes. Er schützt so das freie Ende der Zündschnur gegen Zerstörungen durch eine Flüssigkeit. Gleichzeitig überträgt der Schmierstoff infolge seiner plastischen Eigenschaft den Außendruck auf das geknotete Ende der Zündschnur. Dadurch wird seine Dichtigkeit entsprechend der Größe des Außendruckes erhöht. Je größer die Dichtigkeit des Explosivstoffes, der den Kern der Zündschnur bildet, ist, desto größer ist die Geschwindigkeit ihrer Detonation. Infolgedessen wird durch eine plastische Dichtung der beschriebenen Art für das Ende der Zündschnur die Zündwirkung der Schnur mit ansteigenden Außendrücken erhöht, während sie gleichzeitig als wirksame, biegsame Dichtung den Eintritt von Außenflüssigkeiten in den Zündkopf verhindert.

Ein elektrisches, zur Entzündung kommendes Initiatorzündhütchen 63 von geeigneter und zweckmäßiger Art erstreckt sich in die Bohrung 61 der Kapsel 60. Eine kleine Pille 64 aus geeignetem Verstärkungsexplosivstoff kann in den Boden der Bohrung 61 unterhalb des Zündhütchens 63 eingesteckt sein, wodurch die Stärke der Initiatorzündung, welche vom Zündhütchen 63 auf den Knoten 58 am Ende der Zündschnur übertragen go wird, erhöht wird. Das obere Ende der Bohrung 59 ist erweitert und bei 65 mit einem Innenschraubgewinde zur Aufnahme eines Schraubstiftes 66 versehen, welcher mit einem Kabel 67 verbunden ist. Das Kabel 67 dient dazu, die Bohrsatzgruppe in einen Schacht oder Brunnen zu versenken. Im Kabel 67 ist ein elektrischer Leiter 68 eingeschlossen. Er ist in gewöhnlicher Weise mit einer elektrischen Kontaktvorrichtung 69 verbunden. Sie befindet sich am unteren Ende des Schraubstiftes 66 und ist in gewöhnlicher Weise durch ein Paar Stromleiter mit dem Zündhütchen 63 verbunden.

Eine Anzahl sich nach oben und außen erstreckender, biegsamer Finger 71, von welchen nur einer dargestellt ist, kann außen am Zündkopf um ihn herum dafür angeordnet sein, um die Bohrsatzgruppe in einem Bohrloch in bekannter Weise in Stellung zu halten.

Die Bohrsatzgruppe, welche, wie insbesondere in den Fig. 4, 5 und 6 dargestellt, zusammengesetzt ist, wird in ein Bohrloch am Kabel 67 in die gewünschte Lage versenkt, an der die Wand des Schachtes oder Brunnens durchbohrt werden soll. Zündstrom wird über den Leiter 68 zum Zündhütchen 63 geführt. Er kommt zur Wirkung und dadurch auch die Zündschnur 36. Die Detonierungswelle wandert entlang der Zündschnur und wird nacheinander die Explosivladungen der Bohrsätze P zur Wirkung bringen. Selbstverständlich wandert die Detonierungswelle mit einer solchen hohen Geschwindigkeit, daß für alle praktischen Zwecke sämtliche Bohrsätze im wesentlichen gleichzeitig detonieren. Jeder Bohrsatz erzeugt einen außerordentlich feinpulvrigen Gasstrahl, welcher gegen die Schacht- oder Brunnenwand gerichtet ist, um dort die gewünschten Durchlochungen zu er-

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halten. Wie vorher erwähnt, bewirkt die Frequenz der Detonierungswelle, die in jedem Bohrsatz erzeugt wird, die vol!ständige Auflösung der Glasmaterialgehäuse in feines Pulver, während die Streifen 40. des Trägers in gleicher Weise vollkommen in kleine Stücke zertrümmert werden. Kein sogenannter Plunder wird in der ausreichenden Menge vorhanden sein, daß dieDurchlochungen oder das Bohrloch verstopft werden. Der Plunder kann leicht aus dem Brunnen oder Schacht weggewaschen werden, wenn dies gewünscht wird. Der Zündkopf wird normalerweise nicht beschädigt und kann aus dem Schacht oder Brunnen herausgezogen werden, um die Initiatoreleme.nte zu ersetzen und ihn an einem neuen Träger zu befestigen, welcher eine neue Gruppe von Bohrsätzen hält.

Fig. 7 zeigt eine Anordnung, bei der die Bohrsätze P 'an einem anderen Träger befestigt sind. Er besteht aus einem zylindrischen Stahlstück 75, in welchem eine Anzahl von Ausnehmungen 76 zur Aufnahme der Bohrsätze vorgesehen sind. Eine axiale Bohrung jj¹ erstreckt sich durch das Stahlstück und steht mit den aufeinanderfolgenden Ausnehmungen 76 in Verbindung. Das obere Ende des Stahlstückes 75 hat eine Ausnehmung 78 mit Innenschraubgewinde zur Aufnahme des Vorsprunges 53 des oberen Stückes 52 eines Zündkopfes 49. Beim . Zusammenstellen der Vorrichtung wird die Zündschnur 36, welche an ihrem oberen Ende einen Knoten 58 aufweist, nach unten durch die Bohrung JJ. gezogen, so daß sie nacheinander zu den einzelnen Ausnehmungen 76 gelangt. Wird der Bohrsatz in seine Ausnehmung 76 gesteckt, so wird er so gedreht, daß seine Nut 14 mit dem Teil der Zündschnur übereinstimmt, der durch die Ausnehmung 76 hindurchgeht. Die Schnur liegt dicht in der Nut des Bohrsatzes, wenn er vollkommen in seine Ausnehmung 76 gesteckt wird.'. Der Bohrsatz wird beispielsweise durch einen Draht 79 in seiner Lage festgehalten. Er wird quer um das Außenende des Deckels 19 des Bohrsatzes zwischen den Vorsprüngen 24 gespannt. Die gegenüberliegenden Enden des Drahtes 79 erstrecken sich durch seitliche Öffnungen 80 an den gegenüber-

Φ5 liegenden Seiten des vorderen Endes der Ausnehmung 76. Sie erstrecken sich um das Äußere des Stahlkörpers und sind an den Kanten der Außenenden der Öffnungen 80 umgelegt, wodurch der Bohrsatz in seiner Ausnehmung 76 festgehalten wird, w.ie dies dargestellt ist. Der Vorsprung 53 weist das Initiatorzündhütchen 63 und seine dazugehörigen Teile auf, wie dies bei der vorher beschriebenen Ausführungsform der Fall ist. Der Boden der Ausnehmung 78 ist mit Schmierstoff 62 gefüllt, welcher das Ende der Zündschnur und das obere Ende des Durchlasses JJ in derselben Weise und für den gleichen Zweck abdichtet und schützt, wie dies schon bei der vorhergehenden Ausführungsform gesagt wurde. Aus der beschriebenen An-

So Ordnung ergibt sich, daß bei Verwendung der abgedichteten, sich selbst tragenden oder starren Bohrsätze gemäß der Erfindung eine sorgfältige Bearbeitung des Stahlkörpers und genaue Toleranzen in den Ausnehmungen 76 nicht notwendig sind. Damit werden die Kosten der Herstellung einstückiger Träger der beschriebenen Art erheblich vermindert. Ferner können sie auch viele Male benutzt werden. ,

Fig. 8 zeigt noch eine andere Trägeranordnung, bei welcher der Stahlstückträger der Fig. 7 mit einem frei zugänglichen oder offenen Träger der Fig. 4, S und 6 verbunden sein kann. Die Verbindung zwischen diesen beiden Trägerarten geschieht durch einen Schraubvorsprung 81, welcher in die Schraubhülse 51 eingeschraubt wird. Das untere Ende des Teiles der Zündschnur 36, welches durch den Stahlkörper 75 hindurchgeht,. hat einen quer liegenden Knoten 82, der mit dem Knoten 58 am oberen Ende des Schnurteiles . zusammengedrückt werden kann, das sich aus dem unteren Träger in die Schraubhülse 52 erstreckt. Die in Berührung stehenden Knoten sind in der vorher beschriebenen Weise mit Schmierstoff getränkt. Die Detonierungswelle gelangt durch den Teil der Zündschnur im Stahlkörper 75 und dann über die 85 sich berührenden Knoten 82 und 58 zu den Bohrsätzen im unteren Träger. Alle Bohrsätze in beiden Trägern gelangen somit nacheinander und im wesentlichen gleichzeitig zur Wirkung.

Es ist klar, daß viele andere Anordnungen und Trägerausbildungen benutzt werden können, um die Bohrsätze gemäß der Erfindung zu halten.

Fig. 9 zeigt eine etwas abgeänderte Form des Bohrsatzes. Der konische Winkel des konischen Teiles 2Ö_e der Zwischenschicht 26 ist etwas größer als der des inneren Teiles der Bohrung 11, so daß sich ein Luftzwischenraum 85 zwischen diesen beiden Teilen ergibt. Diese abgeänderte Art von Bohrsätzen kann insbesondere an einstückigen Trägerarmen gemäß der Fig. 7 befestigt werden, da sich gezeigt hat, daß die Luftspalte 85 und 30 die radialen Kräfte der Explosivladung vermindern. Die Luftspalte scheinen die Stöße, zu absorbieren, wodurch erheblich die Möglichkeit einer Beschädigung der Wände der Ausnehmungen im einstückigen Träger vermindert wird. Infolgedessen wird die Gebrauchsdauer dieser Trägerart erheblich vergrößert.

Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform des Bohrsatzes, auf die bereits früher hingewiesen wurde. Es fehlt die Zwischenschicht 26. Diese Ausführungs- > form ist besonders bei Verwendung von relativ großen Explosivladungen geeignet. Der Teil 3i_(I des Explosivstoffes wird in der gewünschten, allgemein kegelstumpf artigen Form vor seiner Verwendung gegossen. An seinem Scheitel ist eine Ausnehmung 31$, für die Aufnahme einer entsprechenden Form' eines Verstärkerexplosivstoffes 32_ft vorhanden. Das Gehäuse io_ß ist etwas kürzer als der Explosivstoffteil 3i_ß, so daß das ausgehöhlte Ende des Explosivstoffteiles 3i_i( um einen entsprechenden Betrag aus dem offenen Ende des Gehäuses ragt. Die Kappe ig_u ist proportional langer, so daß sie das vorspringende Ende des Explosivstoffteiles umgibt. Sie hat eine ent- 125. sprechende Ausnehmung für eine Innenschulter 22_fl,

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gegen welcher das ausgehöhlte Ende des Explosivstoffteiles und die hineingesteckte Auskleidung 35 anliegen, wenn die Kappe ig_a über das Ende der ■Ladung in Stellung gebracht wird. Die Schulter 22_a liegt von dem geschlossenen Außenende der Kappe entsprechend entfernt, um den gewünschten Innenabstand innerhalb der Kappe io,_a zu bekommen.

Die radialen Abmessungen des Sprengstoffteiles ■ 3i_a sind seiner Länge ,nach etwas kleiner als die Bohrung des Gehäuses io_fl und der Ausnehmung in der Kappe ig_a, so daß man einen ringförmigen Luftraum 85,, über die ganze Länge des Explosivstoffteiles erhält. Wie schon erwähnt, dient der ringförmige Luftraum 85« der Dämpfung der seitliehen Kräfte, die von dem zur Wirkung kommenden Explosivstoff ausstrahlen. Ein geeigneter Abstandhalter 86 befindet sich um den Explosivstoffteil 3i_fi, damit er konzentrisch im Gehäuse gehalten wird. Der Abstandhalter 86 kann aus irgendeinem Stoff, z. B. einem Band aus plastischem Material bestehen. Meist wird mehr Kleber 25 zum Festhalten der Kappe am Gehäuse benutzt, der Überschuß rinnt dann in das Innere des Gehäuses rund um den Explosivstoffteil 3i_(r

Fig. 11 zeigt die bereits erwähnte verjüngt ausgebildete Auskleidungskonstruktion. Die Wanddicke ist hierbei in Richtung zum Scheitel vermindert. Es kann die verjüngte Auskleidungskonstruktion bei irgendeiner der verschiedenen, vorher beschriebenen Ausführungsformen von . Bohrsätzen benutzt werden. Das Maß der Verjüngung kann für die verschiedenen Dicken und Größen der Auskleidung und für die verschiedenen Stoffe geändert werden, aus welchen die Auskleidung hergestellt ist. Im allgemeinen beträgt die Verminderung der Wanddicke am Scheitel der Auskleidung ungefähr 10 bis 75% der Dicke der Auskleidung an ihrer Basis.

Die Fig. 12, 13 und 14 zeigen eine andere Form des Bohrsatzes. Aus einem Stück mit d^em Gehäuse 10 besteht der sich seitlich erstreckende Flansch 90. Er erstreckt sich um die Seiten und das hintere Ende des Gehäuses in der Mittelebene des Bohrsatzes herum. Es sind Löcher 91 im Flansch 90 auf den gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 10 und ein Loch 92 im hinteren Teil des Flansches außen an der Endwand 12 des Gehäuses vorgesehen. Das Loch 92 hat die Aufgabe wie die Ausnehmung 14 bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen,

d. h., es soll die Zündschnur 36 aufnehmen. Die Form des Bohrsatzes und die Anordnung des Explosivstoffes im Bohrsatz sind sonst genau gleich, wie bei den vorher beschriebenen Ausführungen.

Fig. 15 zeigt eine Form eines sogenannten offenen Trägerrahmens, der also frei zugänglich ist. Er kann zur Anbringung einer Anzahl von Bohrsätzen gemäß Fig. 12 benutzt werden. Der Trägerrahmen besteht aus einem Paar Zylinderstangen 93. Die Stangen 93 werden durch die Löcher 91 der Bohrsätze der Fig. 12 gesteckt. Es können so viele Bohrsätze nacheinander auf die Stangen 93 gesteckt werden, wie dies gewünscht wird. Die einzelnen Bohrsätze stehen auf den Stangen im Abstand voneinander mit Hilfe der rohrförmigen Abstandhülsen 94. Die Abstandhülsem 94 können irgendeine Länge haben, je nachdem, welchen Abstand man zwischen den einzelnen Bohrsätzen haben will. Es können abwechselnd die Bohrsätze, wie dargestellt, in entgegengesetzten Richtungen liegen, oder sie können alle in der gleichen Richtung liegen oder in einer anderen Gruppierungsart angeordnet sein. Die unteren Enden der Stangen 93 sind mit einem Nasenstück 95 verbunden. Die oberen Enden sind mit einem Kopf 96 verbunden, der im allgemeinen dem unteren Stück 50 des Zündkopfes gemäß Fig. 4 entspricht. Die Zündschnur 36 läuft durch den Kopf 96 hindurch. Sie gelangt dann nacheinander durch die Löcher 92 der einzelnen Bohrsätze, und ihr unteres Ende ist im Nasenstück 95 in. irgendeiner geeigneten Weise befestigt. Bei dieser Trägerkonstruktion werden, wenn die Bohrsätze zur Explosion kommen, die Gehäuse vollkommen zertrümmert. Aber der Trägerrahmen mit den Stangen 93, den Abstandhülsen 94, dem Nasenstück 95 und dem Kopf 96 bleibt erhalten und kann als Ganzes aus dem Schacht oder Brunnen herausgezogen werden. - ■

Es können zahlreiche andere Trägerformen zur Befestigung der verschiedenen Ausführungsformen der Bohrsätze, wie sie dargestellt sind und erläutert wurden, benutzt werden. Die Träger können von sogenannter offener Art sein, d. h., sie sind frei zugänglich. Die Träger können auch von sogenannter fester Art sein, d. h., die Träger bestehen aus einem einzigen festen Stück. Im letzten Fall kann der Träger aus einem festen Metall bestehen. Er kann aus einem zementartigen Steinblock oder keramischen Material oder Glasmaterial bestehen. In diesem Fall wird der Träger vollkommen durch die Detonation der Bohrsätze zertrümmert. . Es können verschiedene Änderungen und Abweichungen an den Einzelheiten der Erfindung vorgenommen werden, die im Bereich der nachfolgenden Ansprüche liegen und nicht vom Sinne der Erfindung abweichen.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Sprengpatrone mit einer Hohlladung zum Anbringen von Löchern in den Wänden und Gehäusen von Bohrschächten zur· Förderung von Öl, Wasser und Gas, wodurch das Strömungsmittel aus der umgebenden Formation im Bohrschacht gesammelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengstoffhohlladung (3^τ> 3 Ο» deren konische Aushöhlung (33) von einer dünnen Metallschicht (35) abgedeckt ist, in einem hermetisch abgedichteten Gehäuse (10, io„) aus undurchlässigem Glasmaterial derart untergebracht ist, daß die konische Aushöhlung der Ladung im Abstand von der einen Endwand des Gehäuses steht, während das andere Ende der Sprengstoffladung an der gegenüberliegenden Gehäuseendwand anliegt.

   509 628/325

   M 19754 IVaJ 78 e
2. 2. Sprengpatrone mit einer Hohlladung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddicke ' der Metallauskleidung (35_a) von ihrer Basis zu ihrem Scheitel abnimmt (Fig. ii).
3. 3. Sprengpatrone mit einer Hohlladung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengstoffhohlladung einenVerstärkerexplosivstoffteil (32) an ihrem der konischen Aushöhlung (33) gegenüberliegenden Ende aufweist.
4. 4.. Sprengpatrone mit einer Hohlladung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündschnur (36) an der Stelle des Glasgehäuses (10, io_(i) angebracht ist, die der konischen Aushöhlung (33) gegenüberliegt und an dem Verstärkerexplosivstoffteil (32) anliegt.
5. 5. Sprengpatrone mit einer Hohlladung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zwischenschicht (26, 26_a) aus starrem, plastischem Material zwischen dem Glasgehäuse (10, io_tt) und .der Sprengstoffhohlladung (31, 31^) eingefügt ist.
6. 6. Sprengpatrone mit einer Hohlladung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein ringförmiger Luftraum (85, 85_O) sich zwischen dem Glasgehäuse (10, io_e) und der Zwischenschicht (26, 2Ö_a) aus starrem, plastischem ,Material bzw. der Sprengstoffhohlladung (31,

   3I_n) befindet.

   Angezogene Druckschriften:

   USA.-Patentschrift Nr. 1549 618; britische Patentschrift Nr; 16 536 vom Jahre 1912;

   schweizerische Patentschrift Nr. 91 356; Engeneering and Mining Journal, Mai 1946, Vol. 147, Nr. S, S. 58 bis 63.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

   509 628/325 1.56