LU84414A1 - AN EFFECTIVELY INCREASING BUFFER, MAINLY FOR TUBE PERFORATION OF THE CARBOHYDRATE PROMOTING FOUNTAIN - Google Patents
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
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Description
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Der Gegenstand der Erfindung ist ein wirkungssteigernder Futterstoff, hauptsächlich für die Röhrenperforation der Kohlsnhydrogerfordernden Brunnen.The object of the invention is an action-enhancing lining material, mainly for the tube perforation of the wells demanding coal hydrocarbon.
Bei Brunnen von kleinerer gebohrter Tiefe ge-5 schieht die Offenlegung dar für die R Förderung einzustellenden Schichten auf dom Wege des Einbaus der auf der Oberfläche fertiggestellten Filteranlage und auf dem Wege der Herstellung des aus Kies bestimmter Korngrösss hersusgebildeten Gerüstes.In the case of wells with a smaller drilled depth, the disclosure is made for the layers to be set for the R conveyance by installing the filter system which has been finished on the surface and by producing the framework formed from gravel of certain grain size.
10 Im Falle der Brunnen von grösserer Tiefe wie z.B.10 In the case of wells of greater depth, e.g.
die Kohlenhydrogen-fördernöfcn Brunnen, gibt es im allgemeinen für den Einbau einer Filteranlag© keine Möglichkeit- In diesen Fällen g^-schieht dis Offenlegung der für die Förderung einzustellendan und zu 15 untersuchenden Schicht mit dem Perforieren des zementierten Rohres.the carbohydrate-producing wells, there is generally no possibility for the installation of a filter system. In these cases the disclosure of the layer to be set and the 15 layer to be examined for perforation of the cemented pipe takes place.
Die Aufgabe der Perforation ist die Herstellung der hydraulischen Verbindung zwischen der durch das Bohren überbrochenen permeabilen Schichten und dem Raum 20 innerhalb des Rohres oder die Inproduktionssetzung der Schicht, eventuell die Ermöglichung der Einpressung der schichtbehandelnden Fluidmaterialien oder des für des Verdrängen verwendeten Wassers,The purpose of the perforation is to establish the hydraulic connection between the permeable layers interrupted by the drilling and the space 20 within the pipe or to put the layer into production, possibly to enable the layer-treating fluid materials or the water used for the displacement to be pressed in,
Glases usw. bei der sekundären oder tertiären 25 Förderung.Glases etc. in secondary or tertiary support.
Zum Perforieren der Rohre von kohlenhydrogenproduzierenden Brunnen verwendet man extensiv die Hohlsprengfüllungen. Die Hohlsprengfüllung ist die am häufigsten verwendete Art der Sprengfüllungen mit 30 gesteuerter Wirkung, bei der die, die Perforation sichernde Lochwirkung dadurch erzeugt wird, dass sich die Energie des Sprengschlages in Achsenrichtung des drehsymisetrischen, i.a. kegelförmigen Hohiraumes konzentriert. Der Wirkungsgrad der Energieübergabe 35 wird auf das Mehrfache steigen, wenn der in der ' i - 4 -Hollow explosive fillings are used extensively to perforate the pipes of carbohydrate producing wells. Hollow explosive filling is the most frequently used type of explosive filling with 30 controlled action, in which the perforation securing perforation is generated by the fact that the energy of the explosive blow is in the axial direction of the rotationally symmetrical, i.a. conical cavity concentrated. The efficiency of the energy transfer 35 will increase several times if the in the 'i - 4 -
Sprengfüllung ausgebildete Hohlraum mit Metall auegeföttert wird. Die Hohl3prengföllungen werden im allgemeinen an ihrem dem Hohlraum entgegengesetzten Ende in ihrer Drehachse initiert, das 5 heisst sie werden auf entsprechende Weise zumExplosive-filled cavity is lined with metal. The hollow explosive fillings are generally initiated at their end opposite the cavity in their axis of rotation, that is to say they become in a corresponding manner
Sprengen gebracht; so entsteht die Wellenfront des Sprengschlages senkrecht zur Achse und am Futterstoff angelangt, wird eie ihn in Richtung des Hohlrauminneren stark beschleunigen.Blown up; this creates the wavefront of the blast perpendicular to the axis and when it reaches the lining material, it will accelerate strongly towards the interior of the cavity.
10 Beim Zusammentreffen des Futterstoffes mit der Füllungswand entlang der Achse bildet sich ein Druck von mehreren zehntausend MPa heraus, der einen Teil des Futterstoffes eventuell mit einer grösseren Geschwindigkeit als die Sprenggesschwindig-15 keit in Achsenrichtung herauspresst· Die für die mathematische Beschreibung dieser Erscheinung ausgearbeitete hydrodynamische Theorie behandelt den Metall-Futterstoff wegen des hohen Druckes als eine ideale Flüssigkeit.10 When the lining material meets the filling wall along the axis, a pressure of several tens of thousands of MPa is formed, which may squeeze out part of the lining material at a higher speed than the blasting speed in the axial direction. The hydrodynamic one developed for the mathematical description of this phenomenon Theory treats the metal lining as an ideal liquid because of the high pressure.
20 Die zu den Hohlsprengfüllungen verwendeten20 The used for the hollow explosive fillings
Futterstoffe können aus Stahl, Aluminium, Rotkupfer (0. Applied Physics 1948 563 - 582), weiterhin alsLining materials can be made of steel, aluminum, red copper (0. Applied Physics 1948 563 - 582), as
Blei, Nickel, Silber, Magnesium*, Kobalt, Zinn, Zink oder aus Kadmium (Explosivstoffe 1959 155 - 167) 25 hergestellt werden. Auch die aus eisenhaltigem Gles, aus stark ferrosiliziumenthalten keramischen Materialien und aus stark graphitenthaltendem Gusseisen hergestellten Futterstoffe sind bekannt. (Patentschrift der BRD Nr. 1 139 418) 3q Die Patentschrift der BRD der Nummer 1 076 543 beschreibt die Verwendung von den mit Zinnüberzug versehenen Kügelchen als Futterstoff. Entsprechend der ungarischen Patentschrift der Nummer 1462301 werden geschrumpfte und gepresste Eisen-, Kupfer-35 oder Titanpulver als Futterstoffe verwendet, jedoch :* v in Sinne der ungarischen Patentschrift der Nummer 1477241 verwendet Kan Titan oder eine Mischung von Aluminium und Eisenoxid zu diesem Zweck·Lead, nickel, silver, magnesium *, cobalt, tin, zinc or cadmium (explosives 1959 155 - 167) 25 can be produced. The linings produced from iron-containing gles, from ceramic materials with a high ferrosilicon content and from cast iron with a high graphite content are also known. (Patent of the Federal Republic of Germany No. 1 139 418) 3q The patent of the Federal Republic of Germany of the number 1 076 543 describes the use of the beads coated with tin as a lining material. According to the Hungarian patent number 1462301, shrunk and pressed iron, copper-35 or titanium powder are used as lining materials, however: * v In the sense of the Hungarian patent number 1477241, Kan titanium or a mixture of aluminum and iron oxide is used for this purpose.
Es wurde auch spezielle Legierungen als Futter-5 Stoffe der Hohlsprengföllungen beschrieben, solche sind zum Beispiel in die eutektische Legierung von Zinn, Antimon, Zink und Blech gemischte Antiraon-und Nickelpulver. (Patentschrift aus den USA der Nummer 3 112 700) 10 Es wurden auch die Mischung von seltenen Erd metallen als Futterstoffe beschrieben. (Patentschrift der BRD der Nummer 1 182 567)Special alloys have also been described as lining 5 substances of the hollow explosive fillings, such as, for example, antiraon and nickel powder mixed into the eutectic alloy of tin, antimony, zinc and sheet metal. (US Pat. No. 3,112,700) 10 The mixture of rare earth metals has also been described as lining materials. (FRG patent number 1 182 567)
Der gemeinsame Nachteil aller bisher für die Hohlsprengfüllungen verwendeten Futterstoffe ist der, 15 dass nur ein kleinerer Teil des Futterstoffes bis zur recht grossen Geschwindigkeit von 5000 - 10000 ra/Sec beschleunigt wird und den das eigentliche Lochen vollbringenden kumulativen Strahl bildet.The common disadvantage of all lining materials used so far for the hollow explosive fillings is that 15 only a small part of the lining material is accelerated up to the rather high speed of 5000 - 10000 ra / sec and forms the cumulative jet that actually perforates.
Der grössere Teil des Futterstoffes ist kurzer 20 als der kumulative Strahl, sein Durchmesser ist je doch grösser, der Futterstoff bildet eine zigarrenförmige Metallstange, die dem kumulativen Strahl Bit einer ura 50 - 70 % geringeren Geschwindigkeit folgt. Dieser Teil hat eine Verhältnis kleine Geschwindig-25 keit, doch die im Verhältnis zum Lochdurchmesser einen grossen Durchmesser besitzende Metallstange versperrt in vielen Fällen das durch den kumulativen Strahl in das Brunnenrohr geschlagene Loch. Demzufolge wird die Perforation der zementierten Rohre 30 der kohlenhydrogenproduzierenden Brunnen nicht be friedigend, weil in den Löchern sogenannte Metallstöpsel stecken.The greater part of the lining material is shorter than the 20 cumulative jet, but its diameter is larger, the lining fabric forms a cigar-shaped metal rod that follows the cumulative jet bit at a speed that is 50-70% lower. This part has a relatively low speed, but in many cases the metal rod, which has a large diameter in relation to the hole diameter, blocks the hole made by the cumulative jet in the well pipe. As a result, the perforation of the cemented pipes 30 of the carbohydrate producing wells is not satisfactory because so-called metal plugs are stuck in the holes.
Aus den aus bekannten Futterstoffen herga« stellten Metallpulvern bildet sich zwar lein Stöpsel, 35 aber die Tiefe des geschlagenen Loches wird, verglichen l - 6 -Although a peg is formed from the metal powders made from known lining materials, 35 the depth of the punched hole is compared, compared to
Bit der Tiefe der aus der massiven Matallfutterfüllung gebildeten Löcher, wesentlich kleiner» Deshalb haben ' eich die Füllungen Bit solchen Futterstoffen in der Praxis nicht bewährt.Bit the depth of the holes formed from the solid metal lining filling, much smaller »That is why the fillings Bit such lining materials have not proven themselves in practice.
5 Das Ziel der Erfindung ist die Sicherung eines solchen Futterstoffes für die Hohlsprengfüllungen, wobei das Perforieren des Brunnenrohres mit grosser Effektivität erfolgt, beziehungsweise ein Loch Bit grossem Durchmesser zustande kommt, wobei sich in 10 dem Loch kein Metallstöpsel herausbildet·5 The aim of the invention is to secure such a lining material for the hollow explosive fillings, the perforation of the well pipe taking place with great effectiveness, or a hole bit having a large diameter being formed, with no metal stopper forming in the hole.
Wir haben gefunden, dass wir das oben genannte Ziel erreichen, wenn wir zu den für das Perforieren der Rohre der kohlenhydrogenproduzierenden Brunnen verwendeten Hohlsprengfüllungen als wirkungssteigernden 15 Futterstoff eine wismuthaltige Legierung und/oder eine wismuthaltige Metallmischung und/oder elementares WisRut verwenden»We have found that if we use a bismuth-containing alloy and / or a bismuth-containing metal mixture and / or elementary WisRut as the effect-enhancing 15 lining material for the hollow explosive fillings used for perforating the pipes of the carbohydrate producing wells, we will achieve the above-mentioned goal »
Den Grund der Erfindung bildet die Erfahrung, dass sich die bekannten wirkungssteigernden Futter-20 Stoffe nicht einmal trotz des grossen Druckes während der Kumulation wie eine ideale Flüssigkeit verhalten, weil bei der Formänderung innerhalb des Futterstoffes Brisanz und Abscherkräfte auftreten und weil diese für deren Abschaffung aufgewendete Energie die Be-25 wegungsenergie de3 kumulativen Strahles vermindert.The basis of the invention is based on the experience that the known, effect-enhancing feed 20 substances do not behave like an ideal liquid even in spite of the high pressure during the accumulation, because explosive forces and shear forces occur during the change in shape within the feed substance and because they used them to abolish them Energy reduces the movement energy of the 3 cumulative beam.
Andererseits wird der Strahl von grosser Geschwindigkeit bei seinem Flug, infolge des während der Kumulation gesetzmässig auftretenden Geschwindigkeitsgradienten ausgedehnt, zerstückelt und der nicht 30 zusammenhängende kumulative Strahl wird nicht so weit in den Zielgegenstand eindrlngen» Während unserer Untersuchungen haben wir erfahren, dass die aus wismuthaltigen Legierungen und selbst aus dec elementaren Wismut hergestellte Futterstoffe 35 in überraschender Weise mit weniger Arbeitsaufwand zu f i f «U ) - 7 - ! 1 formen sind, dass sie eine grosse Bewegungsenergie annehmen und sich bei der Herausbildung des kumulativen Strahles fast wie in eine ideale Flüssigkeit verhalten* Bisher wurde Wismut bzw. eine Wisroutlegierung 5 für diesen Zweck gar nicht verwendet.On the other hand, the jet of high speed is expanded during its flight, as a result of the speed gradient that occurs legally during the accumulation, and is broken up, and the non-contiguous cumulative jet will not penetrate so far into the target object. "During our investigations we found that the alloys containing bismuth and even lining materials 35 made from the elementary bismuth, surprisingly, with less effort to fif «U) - 7 -! 1 forms are that they assume a large kinetic energy and behave almost as in an ideal liquid when forming the cumulative jet * So far, bismuth or a wisrout alloy 5 has not been used for this purpose.
Der wirkungssteigernde Futterstoff entsprechend der Erfindung enthält 0,5 - 100 % Wismut und kann, i wie an sich bekannt ist, eine drehsymmetrische Form L haben oder im allgemeinen kegel-, doppelkegel- oder 10 kegelstumpfförmig usw* sein.The action-enhancing lining material according to the invention contains 0.5-100% bismuth and, as is known per se, can have a rotationally symmetrical shape L or be generally conical, double-conical or frustoconical, etc. *.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des wirkungssteigernden Futterstoffes entsprechend der Erfindung j - bilden die aus wismuthaltigen eutektischen Legierungen gefertigten Futterstoffe, die aus 55,5 % Wismut und 15 44,5 % Blei enthaltenen (op. 124 °C), 58 % Wismut und 42 % Zinn enthaltenen (op* 140 °C) oder 48 % Wismut, 28,5 % Blei, 14,5 % Zinn und 9 % Antimon enthaltenen (op· 226 °C) Legierungen bestehen. Diese in 48 - 60 % Wismut-enthsltenen, aus eutektischen Legierungen ge-20 fertigten, kegelförmigen Futterstoffe, im übrigen bringen sie in den geschlagenen Löchern keine Stöpsel zustande, erhöhen die Durchschlagskraft der Hohl-sprengfüllung bedeutend. Im Falle des kegelförmigen . Futterstoffes mit 60 0 Spitzenwinkel ist dieselbe 25 Hohlsprengfüllung in der Lage, die um 50 - 70 % grössere Menge Futterstoff effektiv zu beschleunigen, wenn wir für den Stoff des Kegels anstelle des bekannten Kupfers das obige wisrnuthaltige Eutektikum allein verwenden oder gemischt mit Kupfer- und/odcr Bronzepulver. 30 Infolge der Verminderung der für das Zerknicken des kegelförmigen Futterstoffes aufgewsndten Energie und infolge der auch bei grosser Strshlsusdehnung beibehaltenen Kohärenz wird die Eindringtiefe um ! 20 - 60 % grösser, wobei keine massiven Metsllstöpsel 35 gebildet werden* ' d. i iAn advantageous embodiment of the action-enhancing lining material according to the invention j - form the lining materials made from bismuth-containing eutectic alloys, which contain 55.5% bismuth and 15 44.5% lead (op. 124 ° C.), 58% bismuth and 42% tin alloys (op * 140 ° C) or 48% bismuth, 28.5% lead, 14.5% tin and 9% antimony (op · 226 ° C). These conical linings, which are contained in 48 - 60% bismuth and made from eutectic alloys, otherwise they do not produce any plugs in the punched holes, significantly increase the penetration of the hollow explosive filling. In the case of the conical. Lining material with a 60 ° tip angle is able to accelerate the 50 - 70% larger quantity of lining material effectively if we use the above bismuth-containing eutectic for the material of the cone instead of the known copper alone or mixed with copper and / or bronze powder. 30 As a result of the reduction in the energy expended for the buckling of the cone-shaped lining material and as a result of the coherence which is maintained even in the case of large strains, the depth of penetration is reduced by! 20 - 60% larger, whereby no massive metal plugs 35 are formed * 'd. i i
LL
tr S r* •tr S r * •
Hin* andere vorteilhafte ^Jsführungsforra des wirkur.gssteigernden Futterstoffes entsprechend der Erfindung bilden die aus verhältnismässig wenig enthaltenen Wismut-Kupfer-5 legierungsn gefertigten Futterstoffe· DieseHin * other advantageous ^ Jsführungsforra the efficacy-enhancing lining material according to the invention form the lining materials made from relatively little bismuth-copper-5 alloys · These
Legierungen sind nämlich auch bei recht kleinem, z. B. 0,7 % Wismutanteil ausserordentlich gröde, und sie werden auf eine dynamische Kraftwirkung wie ein Detonationsstoss zum Pulver zerbrochen# 10 Demzufolge entsteht eine stöpselfreie Perforation.Alloys are namely even with very small, z. B. 0.7% bismuth portion extremely large, and they are broken on a dynamic force like a detonation impact to powder # 10. This results in a plug-free perforation.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des wirkungssteigernden Futterstoffes entsprechend der Erfindung bilden die allein aus Wismut bestehenden Futterstoffe. Mit diesen kann 15 man eine ausserordentliche Eindringtiefe ohneA further advantageous embodiment of the action-enhancing lining material according to the invention is formed by the lining materials consisting solely of bismuth. With these you can 15 an extraordinary depth of penetration without
Stöpseltiefe erreichen.Reach plug depth.
Wir haben den aus Wismut gefe tigen Futterstoff entsprechend der Erfindung mit dem bekannten Kupfer-Futterstoff verglichen. Die mit zwei Sorten 20 von Futterstoff versehenen - sonst gleichen -We compared the bismuth-made lining material according to the invention with the known copper lining material. Those provided with two types 20 of lining material - otherwise the same -
Hohlsprengfüllungen haben wir in eine Aluminiummasse eingeschossen. Wir haben je 20 Einschüsse vorgenommen und die minimalen und maximalen Werte der Eindringtiefe, weiterhin den Durchschnitt und 25 die eventuelle Stöpselbildung geprüft. Die erhaltenenWe shot hollow explosive panels into an aluminum mass. We have made 20 bullets each and checked the minimum and maximum values of the penetration depth, further the average and 25 the possible plug formation. The received
Ergebnisse zeigt die unterstehende Tabelle.Results are shown in the table below.
4/ * 9 ·“4 / * 9 · “
Der Vergleich des Wismut- enthaltenen Futterstoffes entsprechend der einen Ausführungsform der Erfindung mit dem bekannten Futterstoff 5 Futterstoff Kupferfutter- mit Wismut- Stoff anteilThe comparison of the bismuth-containing lining material in accordance with one embodiment of the invention with the known lining material 5 lining material, copper lining with bismuth material
Eindringtiefe/mm 10 minimal 165 102 maximal 2'25 166 durchschnittlich 189 131Depth of penetration / mm 10 minimum 165 102 maximum 2'25 166 average 189 131
VorkommansHäufigkeit der Stöpselbildung/% 0 55 15Occurrence of stopper formation /% 0 55 15
Aus der Tabelle geht hervor, dass die minimale Einciringtiefe bei dem Futterstoff entsprechend der Erfindung mit der bei dem bekannten Futterstoff gemessenen maximalen Eindringtiefe gleich ist· 20 Die durchschnittliche Eindringtiefe des Futterstoffes entsprechend der Erfindung ist um 44 % länger als bei den bekannten Futterstoffen.The table shows that the minimum penetration depth for the lining material according to the invention is the same as the maximum penetration depth measured for the known lining material · 20 The average penetration depth of the lining material according to the invention is 44% longer than for the known lining materials.
Aus der Tabelle ist auch ablesbar, dass bei dem Futterstoff entsprechend der Erfindung keine 25 Stöpselbildung vorkommt.From the table it can also be seen that there is no 25 plug formation in the lining material according to the invention.
Der wirkungssteige rude Futterstoff entsprechend der Erfindung sichert verschiedene technisch-wirtschaftliche Vorteile.The effective rude lining material according to the invention ensures various technical and economic advantages.
Bei den kohlenhydrogenfördernden Brunnen wird 30 wegen der in die zementierten Rohre geschlagenenIn the case of the carbohydrate-producing wells, 30 is due to the fact that the wells are hammered into the cemented pipes
Eindringkanäle von grösserer Tiefe und ohne Stöpsel die hydraulische Beziehung zwischen den Lagerschichten hinter den zementierten Rohren und dem Raum innerhalb des Rohree verbessert· Als Ergebnis von diesen - 10 - kann man aus den Brunnen Kohlenhydrogen in grösserer Menge gewinnen.Penetration channels of greater depth and without plugs improve the hydraulic relationship between the bearing layers behind the cemented pipes and the space within the pipe. As a result of these - 10 - carbohydrates can be obtained in large quantities from the wells.
Betrachtend, dass die Länge der Eindringkanäle während des Perforierens vergrössert wird, und dass 5 die Kanäle keine Stöpsel enthalten, kann man die spezifische, das heisst auf eine einheitliche Brunnenlänge fallende Schusszahl mit Beibehalten des gleichen Strömungsergebnisses vermindern.Considering that the length of the penetration channels is increased during the perforation and that the channels do not contain any plugs, the specific number of shots, that is to say a uniform well length, can be reduced while maintaining the same flow result.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (2)
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