RU163642U1 - Модульный перфоратор - Google Patents

Abstract

Модульный перфоратор, содержащий отдельные модули, соединенные между собой узлами соединения модулей с выполнением функций механического прочного соединения и передачи детонации между соседними модулями, каждый из модулей имеет передаточный заряд, бустеры и детонационные каналы на основе детонационных шнуров, соединенные между собой, каждый узел соединения модулей выполнен в виде двух частей, соединенных между собой разъемным шарнирным соединением, в первой части узла соединения установлен передаточный заряд, соединенный через первый бустер с первым детонационным шнуром, во второй части узла соединения установлен второй бустер, соединенный со вторым детонационным шнуром, отличающийся тем, что во второй части узла соединения модулей установлена втулка конусная с охватом части второго бустера в конце втулки, фиксирующей положение детонационного шнура и бустеров на концах детонационного шнура посредством винтов зажимных.

Description

Полезная модель относится к кумулятивным корпусным перфораторам и предназначена для осуществления перфорирования стенок скважин.

Известны аналогичные решения, содержащие отдельные модули, соединенные между собой узлами соединения модулей с выполнением функций механического прочного соединения и передачи детонации между соседними модулями, каждый из модулей имеет передаточный заряд, бустеры и детонационные каналы на основе детонационных шнуров, соединенные между собой, каждый узел соединения модулей выполнен в виде двух частей, соединенных между собой разъемным шарнирным соединением, в первой части узла соединения установлен передаточный заряд, соединенный через первый бустер с первым детонационным шнуром, во второй части узла соединения установлен второй бустер, соединенный со вторым детонационным шнуром (см. например, описание изобретения к патенту RU 2081305, МПК 6 Е21В 43/117, дата публикации 10.06.1997 г.; описание изобретения к заявке RU 9610935, МПК 6 Е21В 43/116, дата публикации 20.07.1998 г., описание изобретения к патенту US 8919253 В2, МПК Е21В 43/11 (2006.1), Е21В 43/1185 (2006.1), дата публикации 30.12.2014; описание изобретения к патенту RU 2519088, МПК Е21В 43/117 (2006.1), дата публикации 10.06.2014 г.).

Недостатком известных аналогов является недостаточно высокая надежность срабатывания.

Ближайшим аналогом является модульный перфоратор, содержащий отдельные модули, соединенные между собой узлами соединения модулей с выполнением функций механического прочного соединения и передачи детонации между соседними модулями, каждый из модулей имеет передаточный заряд, бустеры и детонационные каналы на основе детонационных шнуров, соединенные между собой, каждый узел соединения модулей выполнен в виде двух частей, соединенных между собой разъемным шарнирным соединением, в первой части узла соединения установлен передаточный заряд, соединенный через первый бустер с детонационным шнуром, во второй части узла соединения установлен второй бустер, соединенный со вторым детонационным шнуром (см. например, описание изобретения к патенту RU 2519088, МПК Е21В 43/117 (2006.1), дата публикации 10.06.2014 г.).

Недостатком ближайшего аналога является недостаточно высокая надежность срабатывания, обусловленная конструкций узлов соединения модулей.

Техническим результатом заявленного решения является повышение надежности срабатывания.

Сущность технического решения выражается в том, что оно содержит отдельные модули, соединенные между собой узлами соединения модулей с выполнением функций механического прочного соединения и передачи детонации между соседними модулями, каждый из модулей имеет передаточный заряд, бустеры и детонационные каналы на основе детонационных шнуров, соединенные между собой, каждый узел соединения модулей выполнен в виде двух частей, соединенных между собой разъемным шарнирным соединением, в первой части узла соединения установлен передаточный заряд, соединенный через первый бустер с детонационным шнуром, во второй части узла соединения установлен второй бустер, соединенный со вторым детонационным шнуром, и отличается от ближайшего аналога тем, что во второй части узла соединения модулей установлена втулка конусная с охватом части второго бустера в конце втулки, фиксирующей положение детонационного шнура и бустеров на концах детонационного шнура посредством винтов зажимных.

Сущность технического решения поясняется следующими чертежами.

Фиг. 1 - вид в продольном сечении;

фиг. 2 - вид в продольном сечении повернутых относительно друг друга модулей;

фиг. 3 - вид в продольном сечении размещения модульного перфоратора в части скважины;

фиг. 4 - вид в продольном сечении верхнего модуля.

Модульный перфоратор содержит отдельные модули 1, соединенные между собой узлами соединения 2 модулей 1 с выполнением функций механического прочного соединения и передачи детонации между соседними модулями 1 (фиг. 3). Узлы соединения 2 модулей 1 имеют передаточные заряды 3. Каждый из модулей 1 имеет детонационные каналы на основе детонационных шнуров 4 или 9, соединенные между собой. Каждый узел соединения 2 модулей 1 выполнен в виде двух частей 5 и 6, соединенных между собой разъемным шарнирным соединением, в первой части 5 узла соединения 2 установлен передаточный заряд 3, соединенный через первый бустер 7 с детонирующим шнуром 4. Во второй части 6 узла соединения 2 установлен второй бустер 8, соединенный со вторым детонирующим шнуром 9. Во второй части 6 узла соединения 2 модулей 1 установлена втулка конусная 10 с охватом части второго бустера 8 в конце втулки 11, фиксирующей положение детонационного шнура 4 или 9 и бустеров 7, 8 на концах детонационного шнура 4 или 9 посредством винтов зажимных 12, 21. (фиг. 1, 2).

Разъемное шарнирное соединение первой части 5 и второй части 6 узла соединения 2 обеспечивает не только соединение и разъединение соседних модулей 1 модульного перфоратора, но и поворот модулей 1 модульного перфоратора на угол φ между продольными осями модулей 1 при помещении модульного перфоратора в скважине с криволинейными участками (фиг. 2, 3). Причем, наибольший угол φ между продольными осями первой части 5 и второй части 6 узла соединения 2 определяется положением кумулятивного корпусного перфоратора, например, с условным диаметром 50 мм. в обсадной колонне диаметром 168 мм. Экспериментально подтверждено срабатывание передаточного заряда 3 и второго бустера 8 при наибольшем угле φ (фиг. 2).

Передаточный заряд 3 гарантированно пробивает стальную преграду толщиной 45 мм. и менее (фиг. 2, 3).

Втулка конусная 10 фокусирует детонационный импульс передаточного заряда 3 на бустер 8, после чего детонация от второго бустера 8 переходит на детонационный шнур 9. Внутренняя форма (конус) втулки конусной 10 обеспечивает передачу детонации от передаточного заряда 3 в торец второго бустера 8. Без втулки конусной 10 при различных углах между продольными осями модулей 1 детонация могла бы передаваться от передаточного заряда 3 не в торец второго бустера 8, а в его среднюю часть, что может вызвать отказ или неполную детонацию второго бустера 8 (фиг. 1, 2).

При сборке модульного перфоратора втулка 11 исключает возможность зажатия детонационного шнура 9 при скручивании и, как следствие, смещение второго бустера 8. При использовании втулки 11 второй бустер 8 гарантированно встает на предназначенное для него место, что повышает надежность передачи детонации. Винт зажимной 12 и винт зажимной 21 обеспечивают фиксацию детонационных шнуров 4 и 9 соответственно, исключают их осевое смещение и, как следствие, исключают перемещение первого бустера 7 и/или второго бустера 8, обжатых на концах детонационных шнуров 4 и 9 соответственно. Смещение первого бустера 7 и/или второго бустера 8 влияет на надежность передачи детонации. Использование зажимных винтов 12 и 21 повышает надежность передачи детонации. Винт зажимной 12 вкручивается во втулку каркаса 20. Втулка 11 в свою очередь вкручивается в винт зажимной 12. Винт зажимной 21 вкручивается в во втулку фиксатора 22.

Гайка прижимная 13 с обратным конусом служит для поджатая и центрирования передаточного заряда 3, что повышает надежность передачи детонации (фиг. 1, 2).

В разработанных конструкциях максимальная толщина пробиваемых стальных перегородок составляет не более 10,5 мм., тем самым гарантировано обеспечивается передача детонации от передаточного заряда 3 ко второму бустеру 8 (фиг. 1, 2).

Сохранность узла соединения 2 модульного перфоратора обеспечивается конструкцией и прочностью материала первой части 5 и второй части 6 узла соединения 2.

Результаты проведенных испытаний узла соединения 2 модульного перфоратора с заполнением воздушного зазора между первой частью 5 и второй частью 6 узла соединения 2 стружкой и грунтом получены положительные и подтверждают повышение надежности срабатывания.

При использовании первой части 5 в качестве верхнего крайнего элемента первого верхнего модуля 23 модульного перфоратора, спускаемого на электрическом кабеле, передаточный заряд 3 соединен детонационной цепью 19 с электродетонатором 14, при этом провод 15 после электродетонатора 14 присоединен своим концом винтовым соединением 16 к втулке 17 (фиг. 4). Такая первая часть 5 узла соединения 2 может быть установлена в самый верхний инициирующий модуль 18, используемый при спуске модульного перфоратора на электрическом кабеле, или на гибкой насосно-компрессорной трубе (ГНКТ), или на насосно-компрессорной трубе (НКТ) (фиг. 3).

После установки и снаряжения первой части 5 и второй части 6 узла соединения 2 на соседние модули 1 модульного перфоратора осуществляют соединение модулей 1 посредством разъемного шарнирного соединения узла соединения 2 путем предварительного расположения под углом порядка 90°, введения конца второй части 6 вовнутрь первой части 5 и поворота до совпадения продольных осей модулей 1. Соединение соседних модулей 1 модульного перфоратора может быть осуществлено перед опусканием в скважину (фиг. 1, 2).

После достижения опускаемым в скважину модульным перфоратором требуемого места его расположения, инициируют детонационную волну, которая распространяется вдоль перфоратора по детонационным шнурам 4, 9 с преодолением первой части 5 и второй части 6 при срабатывании передаточных зарядов 3 и вторых бустеров 8 с разрушением тонких элементов первой части 5 и второй части 6 узла соединения 2, обращенных друг к другу.

Claims (1)

1. Модульный перфоратор, содержащий отдельные модули, соединенные между собой узлами соединения модулей с выполнением функций механического прочного соединения и передачи детонации между соседними модулями, каждый из модулей имеет передаточный заряд, бустеры и детонационные каналы на основе детонационных шнуров, соединенные между собой, каждый узел соединения модулей выполнен в виде двух частей, соединенных между собой разъемным шарнирным соединением, в первой части узла соединения установлен передаточный заряд, соединенный через первый бустер с первым детонационным шнуром, во второй части узла соединения установлен второй бустер, соединенный со вторым детонационным шнуром, отличающийся тем, что во второй части узла соединения модулей установлена втулка конусная с охватом части второго бустера в конце втулки, фиксирующей положение детонационного шнура и бустеров на концах детонационного шнура посредством винтов зажимных.

   

Images