RU2138469C1

RU2138469C1 - Method of preparing turpin charge in borehole

Info

Publication number: RU2138469C1
Application number: RU98116394A
Authority: RU
Inventors: Г.А. Басс
Original assignee: Басс Георгий Анатольевич
Priority date: 1998-08-27
Filing date: 1998-08-27
Publication date: 1999-09-27

Abstract

FIELD: explosives. SUBSTANCE: liquid petroleum product is poured into hose of elastic film material placed in vertical down-hole, after which into hose successively placed are hollow base-course spheres, structure formed by two perforated mutually parallel discs attached to ends of rods or pipes with lengths at least 1.5 down-hole diameter. Then hollow top spheres, above structure, and base-course spheres are descended to bring base-course spheres into contact with petroleum product and hose end is tightly connected with flexible dinitrogen tetroxide-supply pipe. Dinitrogen tetroxide is poured in and released gas comes out through this pipe into isolated vessel or directed to neutralization zone. Resulting charge is insulated by part of stemming, dinitrogen tetroxide-supply pipe is washed, while wash water is poured off into part of hose separated from the charge. Top part of hose is collapsed and simultaneously withdrawal of gas from hose is completed. Hose end is disconnected from flexible pipes, descended into hole head and stemming is completed. EFFECT: improved safety. 3 dwg

Description

Изобретение относится к зарядам взрывчатых веществ (ВВ), получаемых в скважинах из невзрывчатых компонентов на месте применения ВВ, используемых для промышленных взрывов. The invention relates to explosive charges (BB) obtained in wells from non-explosive components at the place of use of explosives used for industrial explosions.

Известен панкластит Тюрпена из тетраоксида диазота и жидкого нефтепродукта, содержащихся в корпусе авиабомбы раздельно, совмещаемых после разрушения перегородки, разделяющей компоненты бинарного ВВ [1]. The well-known Panpenitis of Turpin from diazotetraoxide and liquid oil contained in the body of the bomb separately, combined after the destruction of the partition separating the components of the binary explosive [1].

В качестве промышленного ВВ панкластит не получил применения из-за опасности в обращении, обусловленной токсичностью тетраоксида диазота и чувствительностью ВВ к механическим воздействиям, превосходящей чувствительность нитроглицерина. Panclastite has not been used as an industrial explosive because of the danger in handling caused by the toxicity of diazotetraoxide and the sensitivity of explosives to mechanical stresses that exceed nitroglycerin.

Целью изобретения является разработка безопасной технологии получения заряда Тюрпена в скважине. The aim of the invention is to develop a safe technology for obtaining a charge of Turpin in the well.

Для достижения поставленной цели в рукав из эластичной пленки, находящийся в нисходящей вертикальной скважине, заливают нефтепродукт, после чего в рукав помещают последовательно пустотелые сферы нижнего ряда, конструкцию из двух перфорированных взаимно параллельных дисков, закрепленных на торцах стержней или трубок длиной не менее 1,5 диаметра скважины, затем пустотелые сферы верхнего ряда; полученную сборку проталкивают в рукав до контакта сфер нижнего ряда с нефтепродуктом, край рукава герметично соединяют с шлангами подачи тетраоксида диазота и отвода из рукава газа в изолированную емкость или аппарат нейтрализации, после завершения заливки тетраоксида диазота полученный заряд изолируют частью забойки, шланг подачи тетраоксида диазота от его торца до крана промывают водой, сливая промывные воды в изолированный от заряда низ рукава, верхнюю часть рукава сминают забойкой, завершая изолированный отвод газа из рукава, край рукава освобождают от шлангов и помещают в устье скважины, завершая забойку. To achieve this goal, an oil product is poured into a sleeve made of an elastic film located in a downward vertical well, after which hollow spheres of the lower row are sequentially placed into the sleeve, a structure of two perforated mutually parallel disks fixed to the ends of the rods or tubes of at least 1.5 length borehole diameter, then hollow spheres of the upper row; the resulting assembly is pushed into the sleeve until the lower row of spheres comes into contact with the oil product, the edge of the sleeve is hermetically connected to the hoses for supplying the diazotetraoxide and discharge from the gas hose to an insulated container or neutralization apparatus, after filling in the diazotetraoxide is completed, the charge is isolated by a part of the clogging tube its end to the tap is washed with water, pouring wash water into the bottom of the sleeve isolated from the charge, the upper part of the sleeve is crushed by clogging, completing the isolated gas removal from the sleeve, the hoses are freed from the hoses and placed at the wellhead, completing the stemming.

Заряд и способ его получения иллюстрируется чертежами: фиг. 1 - схема заливки тетраоксида диазота, фиг. 2 - компоновка шлангов в форме полуцилиндров на концах для герметичного крепления в верхней части рукава, фиг. 3 - схема заряда, подготовленного к взрыву. На чертежах приняты следующие обозначения: 1 - скважина, 2 - рукав, 3 - промежуточный детонатор, 4 - детонирующий шнур или провода при инициировании электродетонаторами, 5 - жидкий нефтепродукт, 6 - пустотелые сферы, 7 - конструкция из перфорированных дисков, закрепленных на торцах стержня или трубки, предназначенная для разобщения верхнего и нижнего рядов пустотелых сфер, 8 - шланг подачи тетраоксида диазота, 9 - патрубок для промывки конца шланга 8 от его края до крана 10, 11 - шланг для изолированного отвода газа с краном 12, 13 - полученное жидкое бинарное ВВ - состав Тюрпена, 14 - забойка. The charge and the method of its production is illustrated by the drawings: FIG. 1 is a pouring diagram of diazot tetraoxide, FIG. 2 - layout of hoses in the form of half-cylinders at the ends for tight fastening in the upper part of the sleeve, FIG. 3 is a diagram of a charge prepared for an explosion. The following notation is used in the drawings: 1 — well, 2 — sleeve, 3 — intermediate detonator, 4 — detonating cord or wires when initiated by electric detonators, 5 — liquid petroleum product, 6 — hollow spheres, 7 — structure of perforated disks fixed to the ends of the rod or a tube designed to separate the upper and lower rows of hollow spheres, 8 — diazotetraoxide supply hose, 9 — nozzle for flushing the end of the hose 8 from its edge to the valve 10, 11 — hose for insulated gas removal with a valve 12, 13 — liquid obtained binary e BB - Team Turpin, 14 - tamping.

Глубина вертикальных взрывных скважин достигает 50-60 м. Удар струи окислителя о поверхность горючего не опасен. При формировании заряда до половины его высоты струя окислителя будет взаимодействовать с детонационноспособным составом ВВ. Конец слива с оставляемой для забойки высоты 7 м от устья скважины плюс 1,0-1,5 м от края шланга 8 (см. фиг. 1), несмотря на уменьшение высоты падения струи опасен, так как струя взаимодействует с наиболее чувствительным ВВ стехиометрического состава. The depth of the vertical blast holes reaches 50-60 m. The impact of the oxidizer jet on the fuel surface is not dangerous. When the charge is formed up to half its height, the oxidizer stream will interact with the detonation-friendly composition of the explosive. The end of the drain with a height of 7 m left for stemming from the wellhead plus 1.0-1.5 m from the edge of the hose 8 (see Fig. 1), despite the decrease in the height of the jet fall, is dangerous, since the jet interacts with the most sensitive explosive stoichiometric composition.

Сборка из двух рядов разобщенных конструкцией 7 полимерных пустотелых сфер исключит удар струи окислителя о поверхность жидкого высокочувствительного ВВ. An assembly of two polymer hollow spheres separated by a design from seven rows eliminates the impact of an oxidizing jet on the surface of a highly sensitive liquid explosive.

Диаметр перфорированных дисков должен быть в пределах 0,75-0,85 диаметра скважины, диаметр пустотелых сфер - больше максимального зазора, образуемого диском с одной стороны при прилегании диаметрально противоположной стороны к стенке скважины. The diameter of the perforated disks should be within 0.75-0.85 of the borehole diameter, the diameter of the hollow spheres should be greater than the maximum gap formed by the disk on one side when the diametrically opposite side is adjacent to the borehole wall.

Ряды сфер нижнего ряда должны удерживать конструкцию 7 без погружения нижнего перфорированного диска в нефтепродукт с учетом давления падающей струи окислителя. Сферы верхнего ряда должны составлять не менее трех слоев - чтобы разбивать падающую струю окислителя, пропуская его через зазоры шаровой упаковки сфер в режиме фильтрации. The rows of spheres of the lower row should hold the structure 7 without immersing the lower perforated disk in the oil, taking into account the pressure of the incident jet of the oxidizing agent. The spheres of the upper row should be at least three layers - in order to break the incident stream of the oxidizing agent, passing it through the gaps of the ball packing of the spheres in the filtration mode.

Расстояние между параллельными перфорированными дисками не менее 1,5 диаметра скважины исключает заклинивание конструкции, разобщающей сферы, при ее проталкивании вниз и при подъеме вверх под действием положительной плавучести в бинарном ВВ, и исключает попадание брызг горючего или жидкого ВВ на поверхность сфер верхнего ряда, принимающие удар струи окислителя. The distance between parallel perforated disks of at least 1.5 borehole diameters eliminates the jamming of the structure, the disconnecting sphere, when it is pushed down and when it rises up due to positive buoyancy in the binary explosive, and eliminates splashing of fuel or liquid explosives on the surface of the upper row spheres, which take shock jet oxidizer.

Пример применения способа. An example of the application of the method.

В скважину 1 опускают полиэтиленовый рукав 2 с прикрепленным к концу рукава промежуточным детонатором 3 со средствами его инициирования 4. Средство взрывания размещают между рукавом 2 и поверхностью скважины 1 - для исключения контакта шашки, детонирующего шнура или электродетонатора с проводниками с агрессивной средой тетраоксида диазота. A polyethylene sleeve 2 is lowered into the well 1 with an intermediate detonator 3 attached to the end of the sleeve with means for initiating it 4. The blasting agent is placed between the sleeve 2 and the surface of the well 1 to prevent contact of the checker, detonating cord or electric detonator with conductors with an aggressive environment of diazotetraoxide.

Рукав раздувают сжатым воздухом под небольшим давлением, достаточным для прижатия эластичной пленки к стенкам скважины. The sleeve is inflated with compressed air at a slight pressure sufficient to press the elastic film to the walls of the well.

В рукав заливают жидкий нефтепродукт (дизельное топливо, керосин) из расчета стехиометрического соотношения с окислителем, засыпают пустотелые сферы 6, опускают конструкцию 7, засыпают верхний ряд сфер 6 и всю сборку досылают вниз до контакта с поверхностью нефтепродукта. Все детали сборки: диски, распорка, из трубки или стержня и сферы выполнены из пластмассы. Liquid oil (diesel fuel, kerosene) is poured into the sleeve based on the stoichiometric ratio with the oxidizing agent, hollow spheres 6 are poured, structure 7 is lowered, the top row of spheres 6 is poured and the entire assembly is sent down to contact with the surface of the oil. All parts of the assembly: discs, spacer, from a tube or rod and spheres are made of plastic.

Концы шлангов подачи окислителя 8 и отвода газов 11, выполненные в виде полуцилиндров, совмещают по схеме на фиг, 2, окружают полосой из микропористой резины или пенопласта, край рукава 2 собирают в сборки вокруг шлангов и туго перевязывают шнуром. The ends of the hoses for supplying oxidizer 8 and exhaust gases 11, made in the form of half-cylinders, are combined according to the scheme in FIG. 2, surrounded by a strip of microporous rubber or foam, the edge of the sleeve 2 is assembled into assemblies around the hoses and tightly tied up with a cord.

Открывая кран 10 заливают в рукав 2 тетраоксид диазота, открыв кран 12 отводят газ, выделяющийся при заливке. Перед окончанием заливки в скважину опускают второй промежуточный детонатор 3 со средствами его инициирования, размещая изложенное между рукавом и стенкой скважины (фиг. 3), закрывая кран 10 завершают подачу окислителя. Opening the valve 10 is poured into the sleeve 2 of diazotetraoxide, opening the valve 12 remove the gas released during filling. Before the end of the pouring, the second intermediate detonator 3 is lowered into the well with its initiation means, placing the above between the sleeve and the wall of the well (Fig. 3), closing the valve 10 completes the supply of oxidizing agent.

В скважину засыпают часть забойки, при этом пустотелые сферы 6 с конструкцией 7 полностью погружаются в жидкое ВВ. Верхнюю часть рукава сдвигают забойкой в одну сторону и прижимают к поверхности стенки скважины. Таким образом, дальнейшее испарение тетраоксида диазота исключается, жидкое ВВ изолируют от свободного объема верха рукава 2. Part of the stemming device is poured into the well, while the hollow spheres 6 with the structure 7 are completely immersed in the liquid explosive. The upper part of the sleeve is shifted by the stemming in one direction and pressed against the surface of the well wall. Thus, further evaporation of diazotetraoxide is excluded, liquid explosives are isolated from the free volume of the top of the sleeve 2.

Концы шланга 8 заливки окислителя и шланга 11 отвода газа, не освобождая от крепления в рукаве 2, поворачивают на 180^o, обращая торцы шлангов вверх, и по патрубку 9, открыв на нем кран (см, фиг. 1) в конец шланга 8 подают воду, заполняя его до закрытого крана 10. Концы шлангов поворачивают в обратном направлении на 180^o, обращая вниз и выливая воду, затем поворачивают снова вверх и операцию промывки повторяют 2-3 раза. При этом промывные воды остаются внутри рукава 2, не проникая в заряд ВВ, так как рукав прижат к стенке скважины материалом забойки.The ends of the hose 8 of the fill of the oxidizer and the hose 11 of the gas outlet, without loosening from the fastening in the sleeve 2, turn 180 ^o , turning the ends of the hoses up, and through the pipe 9, opening the tap on it (see, Fig. 1) at the end of the hose 8 serves water, filling it to a closed tap 10. The ends of the hoses are turned in the opposite direction by 180 ^o , turning down and pouring water, then turn again up and the washing operation is repeated 2-3 times. In this case, the wash water remains inside the sleeve 2, without penetrating the explosive charge, since the sleeve is pressed against the wall of the well by the stemming material.

При проведении операций промывки шланга 8 кран 12 газоотводного шланга 11 открыт. Завершают вытеснение газа из верха рукава 2, вручную сминая его оболочку, после чего кран 12 закрывают, концы шлангов 8 и 11 освобождают от герметичного крепления в рукаве 2, конец рукава опускают в скважину и завершают забойку. When carrying out flushing operations of the hose 8, the valve 12 of the gas outlet hose 11 is open. The gas is displaced from the top of the sleeve 2 by manually crushing its shell, after which the valve 12 is closed, the ends of the hoses 8 and 11 are released from the tight fit in the sleeve 2, the end of the sleeve is lowered into the well and completion is completed.

Концы проводников или детонирующих шнуров 4 выведены на поверхность. После монтажа взрывной сети скважинные заряды готовы к взрыву. The ends of the conductors or detonating cords 4 are brought to the surface. After mounting the blast network, well charges are ready to explode.

Изложенная технология формирования скважинного заряда из состава Тюрпена не допускает взрыва от механических воздействий на ВВ и исключает возможность отравления персонала окислами азота. The described technology of forming a borehole charge from the composition of Turpen does not allow an explosion from mechanical impacts on explosives and excludes the possibility of poisoning personnel with nitrogen oxides.

Изолированный отвод газа из рукава в полевых условиях, при заливке окислителя, осуществляют в автоцистерну, транспортирующую тетраоксид диазота, через дыхательный клапан, компенсирующий падение давления газа над поверхностью жидкости в цистерне при выливании окислителя в скважину. При скомпенсированном в автоцистерне давлении газ подают в емкость переменного объема, раздувая вакуумированный контейнер с эластичными стенками с последующей нейтрализацией окислов азота раствором щелочи в контактных насадочных аппаратах, проводя процесс в стационарных условиях. The isolated gas removal from the sleeve in the field, when filling the oxidizer, is carried out in a tank truck transporting diazotetraoxide through a breathing valve that compensates for the drop in gas pressure above the surface of the liquid in the tank when the oxidant is poured into the well. When the pressure is compensated in the tanker, the gas is fed into a tank of variable volume, inflating the evacuated container with elastic walls, followed by neutralization of nitrogen oxides with an alkali solution in contact nozzles, carrying out the process under stationary conditions.

Тетраоксид диазота - продукт многотоннажного производства, промежуточный продукт получения азотной кислоты, окислитель жидкого ракетного топлива. Его применение для промышленных взрывов позволит использовать имеющиеся запасы компонента ракетного топлива, а также оборудование для его хранения, перекачивания и транспортирования в автоцистернах, с использованием опыта безопасного обращения с токсичной жидкостью. Diazot tetraoxide is a product of large-tonnage production, an intermediate product of the production of nitric acid, an oxidizer of liquid rocket fuel. Its use for industrial explosions will make it possible to use the available reserves of the rocket fuel component, as well as equipment for its storage, pumping and transportation in tankers, using the experience of safe handling of toxic liquid.

Высокая объемная энергия ВВ позволит эффективно разрушать железные руды и скальные породы высокой крепости с уменьшением затрат на бурение благодаря возможности уменьшения диаметра скважин и расширения сетки скважин. The high volumetric energy of explosives will effectively destroy iron ores and rock of high strength with reduced drilling costs due to the possibility of reducing the diameter of the wells and expanding the grid of wells.

Источники информации
1. Паскаль П. Взрывчатые вещества, пороха, боевые газы. Пер. с франц. Госхимтехиздат, ЛО, 1932. - С. 137-138.Sources of information
1. Pascal P. Explosives, gunpowder, war gases. Per. with french Goskhimtekhizdat, Leningrad Oblast, 1932 .-- S. 137-138.

Claims

A method of producing a Turpen charge at the site of blasting by pouring diazotetraoxide into a liquid oil product, characterized in that a liquid oil product is poured into a sleeve of elastic film material located in a vertical downhole, after which the lower row hollow spheres are sequentially placed into the sleeve, the structure of two perforated mutually parallel disks mounted on the ends of the rods or tubes with a length of at least 1.5 bore diameters, then hollow spheres of the upper row, structure and spheres lower to the contact of the lower row of spheres with the oil product, the edge of the sleeve is hermetically connected to the hoses for supplying diazotetraoxide and draining from the sleeve to an insulated container or to neutralize the gas released when pouring diazotetraoxide, after filling which the resulting charge is isolated with a part of the clogging, the diazotetraoxide feed hose water, draining the wash water into the sealed part of the sleeve isolated from the charge, the upper part of the sleeve is crushed, completing the isolated gas outlet from the sleeve, the edge of the sleeve is freed from sew Angov, lower at the wellhead and complete the clogging.