NO322281B1 - Formet sprengladning for redusert pluggdannelse - Google Patents
Formet sprengladning for redusert pluggdannelse Download PDFInfo
- Publication number
- NO322281B1 NO322281B1 NO19990461A NO990461A NO322281B1 NO 322281 B1 NO322281 B1 NO 322281B1 NO 19990461 A NO19990461 A NO 19990461A NO 990461 A NO990461 A NO 990461A NO 322281 B1 NO322281 B1 NO 322281B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- layer
- explosive charge
- liner
- shaped
- specified
- Prior art date
Links
- 239000002360 explosive Substances 0.000 title claims abstract description 82
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 56
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 7
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 9
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 7
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000005474 detonation Methods 0.000 claims description 6
- 241000722921 Tulipa gesneriana Species 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 3
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims description 2
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 10
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 4
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000000626 Daucus carota Species 0.000 description 1
- 235000002767 Daucus carota Nutrition 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- TVZPLCNGKSPOJA-UHFFFAOYSA-N copper zinc Chemical compound [Cu].[Zn] TVZPLCNGKSPOJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 239000012255 powdered metal Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B1/00—Explosive charges characterised by form or shape but not dependent on shape of container
- F42B1/02—Shaped or hollow charges
- F42B1/036—Manufacturing processes therefor
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/11—Perforators; Permeators
- E21B43/116—Gun or shaped-charge perforators
- E21B43/117—Shaped-charge perforators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B1/00—Explosive charges characterised by form or shape but not dependent on shape of container
- F42B1/02—Shaped or hollow charges
- F42B1/028—Shaped or hollow charges characterised by the form of the liner
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B1/00—Explosive charges characterised by form or shape but not dependent on shape of container
- F42B1/02—Shaped or hollow charges
- F42B1/032—Shaped or hollow charges characterised by the material of the liner
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
En formet sprengladning for bruk med perforering av formasjon inntil en bore-. brønn og som omfatter en foring med hovedsakelig ikke-konisk form (også angitt som bolle-formet). Denne foring har et første og et andre lag, hvor det første lag befinner seg i kontakt med hovedsprengladningen. Det andre lag (som er utført i slike materialer som kopper,. sølv, gull o.s. v) bidrar først og fremst til dannelse av en perforeringsstråle, mens det første lag inneholder et materiale som hovedsakelig finoppstykkes ved sprengning, slik at tendens til pluggdannelse reduseres eller elimineres.
Description
Foreliggende oppfinnelse gjelder generelt formede sprengladninger med redusert pluggdannelse.
Etter at en brønn er blitt boret og brønnforingert er blitt sementert i brønnen, dannes det perforeringer for å muliggjøre fluidkommunikasjon mellom reservoarsoner i formasjonen og borebrønnen. Det anvendes vanligvis formede sprengladninger for perforeringen, hvor formede ladninger er montert i perforeringsskytere som innføres i brønnen enten på en elektrisk ledning (f.eks. en trådledning) eller rørledning (f.eks. produksjonsrøriedning, borerør eller kveilet rørledning).
Formede sprengladninger betraktes som «høyeksplosive», hvilket vil si at de detoneres meget raskt og generer ytterst kraftige trykk. Det foreligger to typer av formede sprengladninger, nemlig hovedsakelig konisk formede ladninger som er beregnet på dypinntrengning i en formasjon, og hovedsakelig ikke-konisk formede ladninger som er beregnet for å frembringe store hull gjennom foringen og liten inntrengning i den omgivende formasjon.
I fig. 1A er det vist at en hovedsakelig konisk utformet sprengladning 10 omfatter et ytre hylster 12 som tjener som en omsluttende beholder som er beregnet på å tilbakeholde sprengkreftene fra det eksploderende sprengstoff tilstrekkelig lenge til at det kan dannes en perforeringsstråle. Vanlige materialer som anvendes i det ytre hylster 12 omfatter stål, sink, keramiske materialer og glass.
En hoved-sprengladning 12 befinner seg inne i det ytre hylster 12 og er inne-klemt mellom innerveggen av det ytre hylster 12 og utsiden av en foring 20 som har hovedsakelig konisk form. En tennladning 14 danner detonasjonsledd mellom en de-tonasjonsstreng (ikke vist) og hovedsprengladningen 16. Tennladningen 14 utløses ved hjelp av detoneringsstrengen hvilket i sin tur bringer hovedsprengladningen 16 til å eksplodere og frembringe en sprengbølge som feier gjennom den formede sprengladning 10.
Det skal nå henvises ti! fig. 1B, hvor det er vist at foringen 20 (den opprinnelige foring 20 er vist ved stiplede linjer) ved eksplosjonen bryter sammen under påvirkning av sprengkraften fra hovedsprengladningen 16. Materiale fra den sammenfallende foring 20 strømmer langs slike strømningsbaner (som angitt ved 29) at det dannes en perforeringsstråle 26 langs X-aksen. Hvis foringen 20 er utført i fast metall, blir det også dannet en plugg 28 (som i blant betegnes som en «gulrot»), som et biprodukt av den eksplosive sprengning og omformingsprosessen av foringen til en perforeringsstråle. Ved dype perforeringer med relativt små hulidiametere, kan det hende at disse plugger tilstopper de perforerte huller og derved er i stand til å redusere fluid-strømningen. Forskjellige deler av foringen 20 bidrar til å danne pluggen 28 og perforeringsstrålen 26. Det indre koniske parti 30 av foringen 20 danner strålen 26, mens det ytre koniske parti 32 av den koniske foring 20 danner pluggen 28. For koniske foringer ligger skille mellom den stråledannende og den pluggdannende del av foringen langs en konus (angitt ved 31) mellom det indre og det ytre parti henholdsvis 30 og 32. Et punkt P representerer et stagnasjonspunkt som danner skille mellom pluggen 28 og perforeringsstrålen 26 ved koniske foringer. Den nøyaktige plassering av separeringsflaten 31 avhenger av toppvinkelen for den.koniske foring og andre, faktorer, men alle foringer med hovedsakelig konisk utforming oppviser en separering av denne type mellom det pluggdannende og det stråledannende foringsområde.
For å redusere eller eliminere dannelse av slike plugger, er det blitt anvendt koniske foringer av metallpulver. Dette metallpulver etterlater ikke bak seg en materi-almasse som ikke danner perforeringsstråle, idet det ikke-faste materiale fordeles langs perforeringshullet og danner da ikke noen fast plugg.
Konisk formede ladninger har også benyttet seg av bi-metalliske foringer for å redusere eller eliminere dannelse av plugger. En bi-metallisk foring omfatter to lag av metall, som begge er konisk utformet og som er sammenpresset til å danne en første konus (som befinner seg i kontakt med hovedsprengladningen) og en annen konus (som er vendt mot luftsiden). Et av disse lag bidrar til dannelse av perforeringsstrålen, mens det andre lag, hvis det velges å utgjøres av et passende metall, slik som sink, vil desintegreres slik at muligheter for å danne en fast plugg reduseres.
Den andre formede ladningstype, nemlig den hovedsakelig ikke-konisk utformede ladning (f.eks. av tilnærmet halvkuleform) parabolisk eller annen lignende form, er beregnet på å danne store innløpshull i brønnforingen samt redusert inntregning i sementen eller formasjonen. Disse typer formede sprengladninger betegnes også som storhull-ladninger. Fastmetall-foringer såvel som foringer av pulverisert metall er blitt brukt sammen med storhull-formede sprengladninger. Bruk av fastmetall-foringer ved disse sprengladninger kan også frembringe plugger. For å redusere eller eliminere pluggen i forbindelse med disse storhull-formede ladninger, er det blitt brukt foringer av metallpulver. Bruk av slike metallpulver-foringer har imidlertid vanligvis redusert sprengytelsen for disse ladninger samt også gjort fremstillingen mer kompli-sert.
En annen foreslått formet sprengladning utnytter en smidd kopperlegeringsfo-ring, hvori det inngår en legering som er flerfaset, hvilket vil si at det i legeringen inngår en duktil matrise samt en diskret andre fase, hvor denne andre fase har en smel-tetemperatur som er mindre enn den temperatur som foringen oppnår etter detonering.
Fra GB 2 326 220 fremgår det en foring med potensielt fem forskjellige foringslag der en foring imploderes ved flerpunkts eller overflateinitiering.
GB 2 303 687 er rettet mot redusering av virkningen av sjokk tilbakekasting under kollaps av en formet ladningsforing som kan forstyrre virkningen av en perforeringsstråle.
GB 1 501 431 er rettet mot fremstilling av et konisk bimetall belegg for hule ladninger.
Oppfinnelsen er generelt rettet på en formet sprengladning som omfatter en foring med et parti som er hovedsakelig ikke-konisk, idet foringen har flere lag av forutvalgte materialer for å redusere dannelse av en plugg.
I et aspekt gjelder oppfinnelsen generelt en formet sprengladning som omfatter et hylster, et eksplosiv som inneholdes i hylsteret, en foring hvorav en betraktelig del er hovedsakelig bolleformet. Foringen omfatter et første lag med en første tykkelse og av et første lag materiale samt et andre lag med en andre tykkelse og av et andre, forskjellig materiale. Det første laget er plassert mellom eksplosivene og det andre laget og er dannet av det første lagmateriale som hovedsakelig desintegreres ved detonering. Den første tykkelsen og den andre tykkelsen har et relativt forhold valgt fra et område definert mellom omtrent 3:1 og 1:3.
Generelt i et annet aspekt, omfatter oppfinnelsen en perforeringsskyter for å danne perforeringer i en formasjon tilstøtende et brønnhull, omfattende en bærer, en formet ladning tilknyttet bæreren og som er konstruert for å danne stort hull perforeringer, idet den formede ladningen omfatter en eksplosiv ladning og en foring med en betydelig andel som er hovedsakelig bolleformet og som omfatter et første lag med en første tykkelse og som er i kontakt med den eksplosive ladningen og et andre lag med en andre tykkelse. Det første og det andre laget er dannet av forskjellige materialer, og forholdet mellom den første tykkelsen og den andre tykkelsen er mindre enn omtrent 3:1 og større enn omtrent 1:3.
Generelt, i et annet aspekt gjelder oppfinnelsen en fremgangsmåte for å frem-stille en formet sprengladning. En sprengladning er plassert i et hylster. En foring er
utformet hovedsakelig bolleformet. Foringen har et første lag og et andre lag, der det første laget og det andre laget er av forskjellige materialer. Foringen er i kontakt med sprengladningen. Et forhold mellom tykkelsen av et første lag og tykkelsen av et andre.lag er valgt for å være mindre enn omtrent 3:1 og større enn omtrent 1:3.
Andre særtrekk og fordeler vil fremgå av den følgende beskrivelse og fra pa-tentkravene. Fig. 1A viser et snitt gjennom en formet sprengladning med en hovedsakelig konisk foring. Fig. 1B er et skjema som anskueliggjør sammenbruddet av den koniske foring i fig. i A. Fig. 2 er et skjema som viser en perforeringsskyter posisjonsinnstilt i en brønn. Fig. 3A og 3B er skjemaer som anskueliggjør nedbrytningen av en hovedsakelig ikke-konisk foring. Fig. 4A og 4B er snittskisser av formede sprengladninger i samsvar med foreliggende oppfinnelse. Fig. 5 er en skjematisk fremstilling som angir tilvirkningen av en foring for anvendelse i den formede sprengladning i fig. 4A.
Det henvises til fig. 2, hvor det er vist et eksempel på en perforeringsstreng 204 som er plassert i en borebrønn 214 inntil en produksjonssone 202 i formasjonen 200. Borebrønnen 214 er foret av en brønnforing 216 som holdes på plass ved hjelp av et sementsjikt 218. Perforeringsstrengen 204 bæres av en rørledning 206 (som f.eks. kan være en kveilet ledning). Alternativt kan perforeringsstrengen 204 bæres av en trådledning. Rørledningen 206 er forbundet med et avfynngshode 204, som i sin tur er forbundet med en perforeringsskyter 210. Perforeringsskyteren 210 inneholder formede sprengladninger 220 (for utløsning ved hjelp av en detoneringsstreng 221 som danner forbindelse mellom avfyringshodet 208 og de formede ladninger 220) som er beregnet på å danne perforeringer i den nærliggende foring 216, se-mentlager218 samt produksjonssonen 202 med relativt store hulldiametre. Den type formede ladninger som kan danne slike perforeringer omfatter formede sprengladninger med foringer som har hovedsakelig ikke-konisk form (f.eks. tilnærmet halvkuleform, parabolform, tulipanform samt andre lignende former). Slike formede sprengladninger blir også ofte betegnet som formede storhulls-ladninger. Ved denne anvendelse har foringene hovedsakelig ikke-konisk form, som også kan betegnes som ge-nerell bolleform.
Forskjellige fasede skjemaer kan anvendes for å frembringe perforeringer i brønnforingen og formasjonen. Populære fasninger for de formede sprengladninger 220 omfatter f.eks. 180° fasning (vist i fig. 2), 60° fasning samt 45° fasning.
Perforeringer som danner et hull med forholdsvis stor diameter er særlig for-delaktige ved bruk for å regulere sandinnstrømningen i borebrønnen fra den omgivende produksjonssone 202. Etter at perforeringene 212 er dannet gjennom foringen 216 og sementlaget 218 samt inn i den tilstøtende produksjonssone 202, blir perforeringsstrengen 204 fjernet og utstyret for å utføre gruspakking kan senkes ned i bore-brønnen 214 for å pakke grus inn i og omkring de store perforeringshullene 212. Denne grus gjør tjeneste som et filter for å hindre sand fra å strømme inn samtidig som den likevel tillater innstrømning av brønnfluider. Store perforeringshull kan også benyttes i andre anvendelser.
For forbedret ytelse inneholder de formede sprengladninger 220 som anvendes i perforeringsskyteren 210 for å danne de ønskede store perforeringshull foringer som er hovedsakelig bolleformede og består av flere lag utført i forutvalgte materialer. I en utførelse anvendes en bimetallisk foring, hvor et foringslag er beregnet på å frembringe perforeringsstrålen, mens et andre foringslag er fremstilt i et materiale med lavt smeltepunkt og som desintegreres ved sprengningen for å redusere eller eliminere pluggdannelse.
Det skal nå henvises til fig. 3A og 3B for å forklare hvorledes en formet sprengning med en fastmetall-foring som er hovedsakelig bolleformet fungerer for å frembringe en perforeringsstråle og en plugg. Fig. 3A og 3B anskueliggjør perfore-ringsegenskapene for en parabolformet foring 300 (som er et eksempel på en hovedsakelig bolleformet foring) festet til en hovedsprengladning 301. Foringen 300 som anvendes i hvert av eksemplene i fig. 3A og 3B er en fastmetall-foring (f.eks. slik som en kopperforing). Bare for anskuelsesformål er fastmetall-foringen 300 vist oppdelt i fem forskjellige seksjoner (seksjoner med henvisningstall 302, 304,306, 308 og 310). Den parabolformede foring 300 er den samme i begge eksempler, bortsett fra at fremgangsmåten ved utløsning er forskjellig. Eksemplet t fig. 3A brukeren overflate-utløst sprengladning (hvor utløsningen av hovedsprengladningen 301 finner sted over hele overflaten 303), mens det i eksemplet i fig. 3B anvendes en punktutløsbar ladning (hvor utløsningen av hovedsprengladningen 301 finner sted i et punkt 305). Andre fremgangsmåter for utløsning er også mulig, slik som ring-utløsbare ladninger. Som vist ved de to utførelseseksempler er en måte hvorpå den hovedsakelig ikke-koniske foring 300 bryter sammen på i høy grad avhengig av den måte hvorpå utløs-ningen finner sted.
I fig. 3A dannes det en strømning 307 når foringen 300 bryter sammen. Høy-hastighetsavsnittet 309 (som utgjør en del av perforeringsstrålen) omfatter primært seksjonen 302 av foringen 300. En foring 312 angir hvor materialet vandrer med en
hastighet høyere enn en forutbestemt hastighet V. Den langsommere bevegelige del 311 av perforeringsstrålen omfatter seksjonene 304, 306, 308 og 310. en del av dette langsomt-bevegelige parti 311 av foringen danner til slutt den faste plugg når fastmetall-foringen 300 anvendes.
I det følgende vil det bli beskrevet hvilke partier av foringen 300 som bidrar til de forskjellige deler av den strømning 307 som den nedbrutte foring danner. Spisspartiet 314 av strømningen 307 skriver seg fra avsnitt A av foringen 300, mens avsnittet 316 av materialstrålen tilsvarer avsnitt B av foringen 300, og avsnittet 318 av materialstrålen tilsvarer partiet C av foringen 300, samt partiet 320 av materialstrålen tilsvarer avsnitt D av foringen 300.
I fig. 3B bringer den punktutløste sprengladning foringen 300 til å bryte sammen på en vesentlig forskjellig måte. Som vist omfatter det raskt bevegelig parti av foringsstrømmens seksjoner 320, 322 og 324 av foringen 300. Perforeringsstrålens form er også helt forskjellig. Spisspartiet 330 av materialstrålen skriver seg fra avsnittet W av foringen 300, mens partiet 332 av strålen skriver seg fra avsnittet X av foringen, partiet 334 av materialstrålen tilsvarer avsnittet Y av foringen 300, og partiet 336 av materialstrålen skriver seg fra avsnittet Z av foringen 300.
Som vist ved eksemplene i fig. 3A og 3B, vil således nedbrytningsegenskape-ne for hovedsakelig bolleformede foringer være helt forskjellige fra nedbrytnings-særtrekkene for koniske foringer. Som vist i fig. 1B, er skillelinjen mellom de partier som danner plugg og materialstråle av samme art for forskjellig konfigurasjoner av koniske foringer under forskjellige utløsningsforhold. For en foring som er hovedsakelig ikke-konisk foreligger imidlertid ingen slik ensartet adferd. Forskjellige fremgangsmåter for utløsning kan få en og samme foring til å bryte sammen på vesentlig forskjellige måter. Videre har forskjellige typer av ikke-koniske foringer (f.eks. hovedsakelig parabolform, hovedsakelig av haivkuleform, hovedsakelig tulipan-form o.s.v.) forskjellige nedbrytningsmekanismer. For hovedsakelig ikke-koniske foringer er følge-lig adferden for en flerlags-foring som er beregnet på å redusere pluggdannelse meget vanskeligere å forutsi.
Det skal nå henvises til fig. 4A og 4B, hvor det er vist formede sprengladninger med hovedsakelig ikke-koniske foringer med flere lag. I fig. 4A omfatter en formet sprengladning 118 en foring 100 av hovedsakelig parabolisk form og med et første lag 102 samt et andre lag 104. Tykkelsen av lagene 102 og 104 er valgt i et forut be-stemt innbyrdes forhold. Forholdet mellom tykkelsen av laget 102 og tykkelsen av laget 104 kan velges innefor området 2:1 til 1:2, som her er angitt som eksempel. Utprøvning av en formet sprengladning med hovedsakelig parabolisk bimetallforing med et andre lag 104 som omfatter sink og et første lag 102 som omfatter kopper, oppgis det gunstige resultater, hvilket vil si redusert plugg-dannelse), hvor sinklaget hadde en tykkelse på 0,3 mm og kopperlaget 102 hadde en av de følgende tykkelser. 0,3 mm (1:1 kopper-sink-forhold), 0,4 mm (forholdet 4:3), og 0,53 mm (forholdet 7:4). Andre mulige tykkelsesforhold omfatter også et forhold mellom tykkelsen av det førs-te lag 102 og det andre lag 104 valgt innenfor området fra 3:1 til 1:3. Større områder for tykkelsesforholdet er også mulig.
Det første lag 102 i den hovedsakelig bolleformede foring 100 bidrar først og fremst til dannelse av perforeringsstrålen, mens det andre lag 104 er utført i et material med et lavt smeltepunkt og som desintegreres ved eksplosjonen, slik at en fast plugg ikke dannes. Eksempler på materialer for det første lag 102 omfatter kopper, nikkel, sølv, gull, tantal, metallegeringer og visse andre duktile materialer med høy densitet. Det første lag 102 kan også utføres i partikkeloppdelt (eller pulverformig) material eller et sprøtt material. Det andre lag 104 kan omfatte slike metaller som sink, bly, en tinn-/bly-legering (slik som en eutektisk tinn-/bly-legering), metall i pulver-form, plastmaterial, nylon, et plastmaterial fylt med metall i partikkelform, epoksyhar-piks og andre materialer. Den konvekse overflate 112 på det andre lag 104 trykker mot hovedsprengladningen 106 i den formede sprengladning 120. Sprengladningen 106 befinner seg i et ytre hylster 108. en tennsats 110 er innkoplet for å utløse hovedsprengladningen 106.
Fig. 4B viser en annen utførelse av en hovedsakelig ikke-konisk utformet ladning, nemlig i dette tilfelle en tilnærmet halvkuleformet sprengladning 138. Generelt er den lagdelte utførelse av den tilnærmede halvkuleformede foring 120 av samme art som utførelsen av den parabolformede foring 100. Tykkelsesforholdet mellom de to lag 122 og 124 i foringen 100B kan varieres for tilpasning for å oppnå forskjellig adferd ved forskjellig utforming av foringen.
Andre utførelser av hovedsakelig ikke-konisk utformede ladninger kan også anvendes, slik som tulipan-formede sprengladninger.
Ved anvendelse av de beskrevne foringer kan det frembringes en formet sprengladning med forbedrede egenskaper. Pluggdannelse kan reduseres eller elimineres samtidig som det opprettholdes god evne til å danne store perforeirngshull.
I tillegg kan, hvis så ønskes, tykkelsesforholdene mellom lagene i en hovedsakelig bolleformet flersjiktsforing velges slik at perforeringenes intrengningsdybde reduseres. En måte å gjøre dette på er å øke tykkelsen av det indre lag (det lag som befinner seg i kontakt med sprengladningen) i forhold til tykkelsen av det ytre lag. Ved å redusere materialmengden i det ytre lag, kan den perforerende strålekraft reduseres for derved å nedsette inntrengningsdybden.
Det skal nå henvises til fig. 5, hvor det er angitt en fremgangsmåte i henhold til en viss utførelse av oppfinnelsen for fremstilling av en hovedsakelig ikke-konisk foring. Denne prosess utnytter foringsformede utstyr ved et formhulrom 400 som har en hovedsakelig bolleformet uttagning 401. En foring 402 som omfatter to relativt rette materialsjikt 404 og 406 er plassert inntil forsenkningen 401 og et utstampningslege-me 408 for bevegelse i retningen stort sett stamper da sjiktene 404 og 406 inn i ut-tagningen 401 for derved å danne en hovedsakelig bolleformet foring 402. Det mot-takende legeme 400 og stampelegemet 408 kan være utført i hardt metall, slik som stål. . Andre utførelser ligger innenfor rammen av det etterfølgende patentkrav. I ste-det for å stampe ut to sjikt av forut valgte materialer, så kan f.eks. et sjikt stampes ut som beskrevet i forbindelse med fig. 5, mens et andre materialsjikt (f.eks. metall i partikkelform) kan sprøytes inn på den konvekse side av det utstampede lag. Andre fremgangsmåter for utforming av flersjikts-foringer kan også anvendes. I tillegg kan foringer med mer enn to materialsjikt også anvendes.
Claims (25)
1. Formet sprengladning (118,138, 220) omfattende: et hylster; et sprengstoff (106,126) som befinner seg i hylsteret; og en foring (100, 120) hvorav en vesentlig del er hovedsakelig bolleformet og som har et første lag (104,124) av en første tykkelse og et andre lag (102,122) av en andre tykkelse og dannet av et andre lagmateriale, hvor det første lag er plassert mellom sprengstoffet og det andre lag, samt er utformet i et første lagmateriale med et lavt smeltepunkt som hovedsakelig desintegreres ved sprengning slik at pluggdannelse reduseres,
karakterisert ved at det relative forhold mellom den første tykkelse og den andre tykkelse ligger i et område som er fastlagt mellom omkring 3:1 og 1:3.
2. Formet sprengladning som angitt i krav 1,
karakterisert ved at materialet i det første lag omfatter bly.
3. Formet sprengladning som angitt i krav 1,
karakterisert ved at materialet i det første lag omfatter sink.
4. Formet sprengladning som angitt i krav 1,
karakterisert ved at materialet i det første lag omfatter tinn.
5. Formet sprengladning som angitt i krav 1,
karakterisert ved at materialet i det første lag omfatter et metall i partikkelform.
6. Formet sprengladning som angitt i krav 1,
karakterisert ved at materialet i det første lag omfatter en metall-legering.
7. Formet sprengladning som angitt i krav 1,
karakterisert ved at materialet i det første lag omfatter et ikke-metallisk material.
8. Formet sprengladning som angitt i krav 7,
karakterisert ved at det ikke-metalliske material omfatter plastmaterial, nylon og epoksy.
9. Formet sprengladning som angitt i krav 1,
karakterisert ved at det andre lag er utformet i et material valgt fra en gruppe bestående av kobber, nikkel, gull, tantal, sølv og en metall-legering.
10. Formet sprengladning som angitt i krav 1,
karakterisert ved at det relative forhold mellom den første tykkelse og den andre tykkelse er valgt fra et område fastlagt mellom 2:1 og 1:2.
11. Formet sprengladning som angitt i krav 1,
karakterisert ved at foringen har en hovedsakelig parabolisk form.
12. Formet sprengladning som angitt i krav 1,
karakterisert ved at foringen hovedsakelig har halvkule-form.
13. Formet sprengladning som angitt i krav 1,
karakterisert ved at foringen hovedsakelig har tulipan-form.
14. Formet sprengladning som angitt i krav 1,
karakterisert ved at det første lagmaterialet omfatter et metall.
15. Formet sprengladning som angitt i krav 15,
karakterisert ved at metallet omfatter et material valgt fra en materialgruppe bestående av sink, bly, tinn, et metall i partikkelform, samt en metall-legering.
16. Formet sprengladning som angitt i krav 1,
karakterisert ved at det andre lagmaterialet omfatter et metall.
17. En perforeringsskyter (210) for å frembringe perforeringer i en formasjon inntil en borebrønn, omfattende: en bærer; en formet sprengladning (220,118,138) festet til bæreren og utført for å frembringe et stort perforeringshull, idet den formede sprenglanding omfatter: en eksplosiv ladning (106,126); og en foring (100,120) hvorav en vesentlig del er hovedsakelig bolleformet og omfatter et første lag (104,124) med en første tykkelse og som er i kontakt med den eksplosive ladning, samt et andre lag (102,122) med en andre tykkelse, det første og andre laget er dannet av forskjellige materialer, idet materialet i det første laget har et lavt smeltepunkt slik at pluggdannelse reduseres,
karakterisert ved at forholdet mellom den første tykkelsen og den andre tykkelsen er mindre enn omtrent 3:1 og større enn omtrent 1:3.
18. Perforeringsskyter som angitt i krav 17,
karakterisert ved at den første tykkelse er større enn den andre tykkelse.
19. Perforeringsskyter som angitt i krav 17,
karakterisert ved at det første lag omfatter et material valgt fra en gruppe bestående av sink, bly, tinn, et metall i partikkelform samt en metall-legering.
20. Fremgangsmåte for fremstilling av en formet sprengladning (220,118,138), omfattende: plassering av en eksplosiv ladning (106,126) i et hylster; utforming av foring (100,120) til hovedsakelig bolleform; og karakterisert ved at foringen er utformet med et første lag (104,124) og et andre lag (102,122), idet det første lag og det andre lag er utført i forskjellige materialer, idet materialet i det første laget har et lavt smeltepunkt slik at pluggdannelse reduseres og et forhold mellom tykkelsen på det første laget og det andre laget er valgt å være mindre enn omtrent 3:1 og større enn omtrent 1:3; og foringen bringes i kontakt med den eksplosive ladningen.
21. Fremgangsmåte som angitt i krav 20,
karakterisert ved at foringen utformes til en foringsform valgt fra en form-gruppe bestående av hovedsakelig parabolform, hovedsakelig halvkuleform og hovedsakelig tulipanform.
22. Fremgangsmåte som angitt i krav 20,
karakterisert ved at det første lag omfatter et material med lavt smeltepunkt.
23. Fremgangsmåte som angitt i krav 22,
karakterisert ved at materialet velges fra en materialgruppe bestående av sink, bly, tinn, et metall i partikkelform og en metall-legering.
24. Fremgangsmåte som angitt i krav 22,
karakterisert ved at det anvendes et material som er ikke-metallisk.
25. Fremgangsmåte som angitt i krav 20,
karakterisert ved at det for det andre lag velges et metall fra en metall-gruppe bestående av kobber, nikkel, gull, tantal, sølv og en metall-legering.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/017,605 US6021714A (en) | 1998-02-02 | 1998-02-02 | Shaped charges having reduced slug creation |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO990461D0 NO990461D0 (no) | 1999-02-01 |
NO990461L NO990461L (no) | 1999-08-03 |
NO322281B1 true NO322281B1 (no) | 2006-09-04 |
Family
ID=21783535
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO19990461A NO322281B1 (no) | 1998-02-02 | 1999-02-01 | Formet sprengladning for redusert pluggdannelse |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6021714A (no) |
GB (1) | GB2333825B (no) |
NO (1) | NO322281B1 (no) |
Families Citing this family (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6349649B1 (en) | 1998-09-14 | 2002-02-26 | Schlumberger Technology Corp. | Perforating devices for use in wells |
US6543536B2 (en) | 1999-05-19 | 2003-04-08 | Smith International, Inc. | Well reference apparatus and method |
US6499537B1 (en) * | 1999-05-19 | 2002-12-31 | Smith International, Inc. | Well reference apparatus and method |
US6460463B1 (en) | 2000-02-03 | 2002-10-08 | Schlumberger Technology Corporation | Shaped recesses in explosive carrier housings that provide for improved explosive performance in a well |
US7287589B2 (en) * | 2000-03-02 | 2007-10-30 | Schlumberger Technology Corporation | Well treatment system and method |
US6393991B1 (en) * | 2000-06-13 | 2002-05-28 | General Dynamics Ordnance And Tactical Systems, Inc. | K-charge—a multipurpose shaped charge warhead |
US6386296B1 (en) * | 2000-06-19 | 2002-05-14 | Schlumberger Technology Corporation | Method and apparatus of protecting explosives |
US6557650B2 (en) | 2000-06-19 | 2003-05-06 | Schlumberger Technology Corp. | Method and apparatus for protecting explosives |
US6588344B2 (en) * | 2001-03-16 | 2003-07-08 | Halliburton Energy Services, Inc. | Oil well perforator liner |
US6668726B2 (en) * | 2002-01-17 | 2003-12-30 | Innicor Subsurface Technologies Inc. | Shaped charge liner and process |
US6840178B2 (en) * | 2003-02-21 | 2005-01-11 | Titan Specialties, Ltd. | Shaped charge liner |
US7278353B2 (en) * | 2003-05-27 | 2007-10-09 | Surface Treatment Technologies, Inc. | Reactive shaped charges and thermal spray methods of making same |
US7278354B1 (en) | 2003-05-27 | 2007-10-09 | Surface Treatment Technologies, Inc. | Shock initiation devices including reactive multilayer structures |
US9499895B2 (en) | 2003-06-16 | 2016-11-22 | Surface Treatment Technologies, Inc. | Reactive materials and thermal spray methods of making same |
GB0323717D0 (en) * | 2003-10-10 | 2003-11-12 | Qinetiq Ltd | Improvements in and relating to oil well perforators |
US20050115448A1 (en) * | 2003-10-22 | 2005-06-02 | Owen Oil Tools Lp | Apparatus and method for penetrating oilbearing sandy formations, reducing skin damage and reducing hydrocarbon viscosity |
US7159657B2 (en) * | 2004-03-24 | 2007-01-09 | Schlumberger Technology Corporation | Shaped charge loading tube for perforating gun |
GB0425203D0 (en) * | 2004-11-16 | 2004-12-15 | Qinetiq Ltd | Improvements in and relating to oil well perforators |
EP2116807A2 (en) | 2005-10-04 | 2009-11-11 | Alliant Techsystems Inc. | Reactive Material Enhanced Projectiles And Related Methods |
US7762193B2 (en) * | 2005-11-14 | 2010-07-27 | Schlumberger Technology Corporation | Perforating charge for use in a well |
JP5119651B2 (ja) * | 2006-11-10 | 2013-01-16 | ダイキン工業株式会社 | 成形炸薬弾頭およびライナー |
US8156871B2 (en) * | 2007-09-21 | 2012-04-17 | Schlumberger Technology Corporation | Liner for shaped charges |
US8616130B2 (en) * | 2011-01-19 | 2013-12-31 | Raytheon Company | Liners for warheads and warheads having improved liners |
US20130292174A1 (en) * | 2012-05-03 | 2013-11-07 | Baker Hughes Incorporated | Composite liners for perforators |
DE112013007254T5 (de) | 2013-07-19 | 2016-04-07 | Halliburton Energy Services, Inc. | Hybrider Grossloch-Liner |
US20150096434A1 (en) * | 2013-10-03 | 2015-04-09 | Baker Hughes Incorporated | Sub-caliber shaped charge perforator |
US9976397B2 (en) * | 2015-02-23 | 2018-05-22 | Schlumberger Technology Corporation | Shaped charge system having multi-composition liner |
SE542529C2 (en) * | 2017-11-29 | 2020-06-02 | Saab Ab | Shaped charge liner and method for production thereof |
EP3914806A4 (en) * | 2019-01-23 | 2022-09-21 | GeoDynamics, Inc. | ASYMMETRIC SHAPED CHARGES AND METHOD FOR MAKING ASYMMETRIC PERFORATIONS |
US10683735B1 (en) * | 2019-05-01 | 2020-06-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Particulate-filled adaptive capsule (PAC) charge |
SE545269C2 (en) * | 2021-04-23 | 2023-06-13 | Saab Ab | Liner for a shaped charge and method for manufacturing a liner |
SE2200072A1 (en) * | 2022-06-21 | 2023-12-22 | Saab Ab | Shaped charge assembly |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL99061C (no) * | 1955-06-10 | |||
NL255689A (no) * | 1958-07-14 | |||
FR2268242B1 (no) * | 1974-04-17 | 1978-07-21 | Poudres & Explosifs Ste Nale | |
SE420468B (sv) * | 1975-07-25 | 1981-10-12 | Heidelberger Druckmasch Ag | Fuktverk for offsettryckmaskiner |
US4341983A (en) * | 1978-09-11 | 1982-07-27 | Mayo Gottliebson | Automatic sequence control system |
US4499830A (en) * | 1981-06-29 | 1985-02-19 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | High lethality warheads |
US4498367A (en) * | 1982-09-30 | 1985-02-12 | Southwest Energy Group, Ltd. | Energy transfer through a multi-layer liner for shaped charges |
DE3341052C1 (de) * | 1983-11-12 | 1992-03-26 | Rheinmetall Gmbh | Hohlladung mit Detonationswellenlenker |
US4491500A (en) * | 1984-02-17 | 1985-01-01 | Rem Chemicals, Inc. | Method for refinement of metal surfaces |
NO862508L (no) * | 1985-12-12 | 1987-06-15 | Israel Defence | Bombe med formet eller hul ladning. |
US4766813A (en) * | 1986-12-29 | 1988-08-30 | Olin Corporation | Metal shaped charge liner with isotropic coating |
US4818333A (en) * | 1987-08-03 | 1989-04-04 | Rem Chemicals, Inc. | Metal surface refinement using dense alumina-based media |
DE3830347C2 (de) * | 1988-09-07 | 1998-07-09 | Rheinmetall Ind Ag | Gefechtskopf |
US4958569B1 (en) * | 1990-03-26 | 1997-11-04 | Olin Corp | Wrought copper alloy-shaped charge liner |
NO963009L (no) * | 1995-07-27 | 1997-01-28 | Western Atlas Int Inc | Formet ladning |
US5619008A (en) * | 1996-03-08 | 1997-04-08 | Western Atlas International, Inc. | High density perforating system |
US5792977A (en) * | 1997-06-13 | 1998-08-11 | Western Atlas International, Inc. | High performance composite shaped charge |
-
1998
- 1998-02-02 US US09/017,605 patent/US6021714A/en not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-01-28 GB GB9901783A patent/GB2333825B/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-02-01 NO NO19990461A patent/NO322281B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB9901783D0 (en) | 1999-03-17 |
US6021714A (en) | 2000-02-08 |
GB2333825A (en) | 1999-08-04 |
NO990461D0 (no) | 1999-02-01 |
GB2333825B (en) | 2000-04-05 |
NO990461L (no) | 1999-08-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO322281B1 (no) | Formet sprengladning for redusert pluggdannelse | |
EP1812771B1 (en) | Improvements in and relating to oil well perforators | |
US7011027B2 (en) | Coated metal particles to enhance oil field shaped charge performance | |
EP1299687B1 (en) | Lead free liner composition for shaped charges | |
US6668726B2 (en) | Shaped charge liner and process | |
US8584772B2 (en) | Shaped charges for creating enhanced perforation tunnel in a well formation | |
US3100445A (en) | Shaped charge and method of firing the same | |
AU2011284544B2 (en) | Improvements in and relating to oil well perforators | |
NO332903B1 (no) | Perforator, perforeringskanon, fremgangsmåte samt anvendelse | |
US3077834A (en) | Lined shaped explosive charge and liner therefor | |
EP1241433B1 (en) | Liner for a shaped charge | |
US3650212A (en) | Economical, tough, debris-free shaped charge device and perforating gun assembly employing same | |
US9335132B1 (en) | Swept hemispherical profile axisymmetric circular linear shaped charge | |
US20100096136A1 (en) | oil well perforators | |
EP1317650A2 (en) | Sintered tungsten liners for shaped charges | |
CA2360694C (en) | Perforating charge case | |
US20130061771A1 (en) | Active waveshaper for deep penetrating oil-field charges | |
US11486233B2 (en) | Sympathetically detonated self-centering explosive device | |
US20020185030A1 (en) | Shaped charges having enhanced tungsten liners | |
US4724767A (en) | Shaped charge apparatus and method | |
WO2021123041A1 (en) | Shaped charge liner with metal hydride | |
CN107605442B (zh) | 高性能双层装药射孔弹 | |
CN209820296U (zh) | 一种超燃粒子束微孔道致裂器 | |
US20240210148A1 (en) | Liner for a shaped charge and method for manufacturing a liner | |
CA2569704C (en) | Perforating charge case |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |