RU2175379C2 - Универсальная головка-детонатор скважинного перфоратора (варианты) - Google Patents
Универсальная головка-детонатор скважинного перфоратора (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2175379C2 RU2175379C2 RU96120720/03A RU96120720A RU2175379C2 RU 2175379 C2 RU2175379 C2 RU 2175379C2 RU 96120720/03 A RU96120720/03 A RU 96120720/03A RU 96120720 A RU96120720 A RU 96120720A RU 2175379 C2 RU2175379 C2 RU 2175379C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- pressure
- housing
- fluid
- well
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 63
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000004880 explosion Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 8
- 238000005474 detonation Methods 0.000 abstract description 5
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 5
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- E21B43/1185—Ignition systems
- E21B43/11852—Ignition systems hydraulically actuated
-
- 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
- E21B43/1185—Ignition systems
- E21B43/11855—Ignition systems mechanically actuated, e.g. by movement of a wireline or a drop-bar
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Изобретение относится к скважинным перфораторам, предназначенным для перфорации обсадной трубы в скважине при добыче углеводородов. Обеспечивает повышение надежности детонации перфоратора в скважине. Сущность изобретения: устройство включает корпус с окном для передачи давления текучей среды из скважины во внутреннюю полость корпуса. Имеется заряд взрывчатого вещества и ударник для воздействия ударом на заряд. С ударником связан освобождающий стержень. Перемещение его сопровождается срабатыванием ударника и взрывом заряда. С освобождающим стержнем связан поршень с возможностью расцепления. Поршень имеет возможность перемещения при изменении давления текучей среды внутри корпуса и селективного перемещения воздействующего на ударник освобождающего стержня. Освобождающий стержень имеет возможность механического расцепления с поршнем и при селективном перемещении обеспечивает срабатывание ударника. 3 с. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к скважинным перфораторам, предназначенным для перфорации обсадной трубы в скважине добычи углеводорода. В частности, настоящее изобретение относится к универсальной головке-детонатору, срабатывание которой осуществляется механически, или под действием перепада давления текучей среды или под действием абсолютного давления текучей среды и сопровождается детонацией находящегося в скважине перфоратора.
При добыче нефти или газа из подземной геологической формации в ствол скважины, пробуренной в геологической формации, обычно опускается обсадная труба. При добыче из геологической формации жидких углеводородов обсадная труба перфорируется с помощью перфоратора, содержащего большое количество кумулятивных зарядов взрывчатого вещества, которые взрываются при срабатывании головки-детонатора. При срабатывании головки-детонатора происходит детонация первичного заряда взрывчатого вещества, которая сопровождается воспламенением промежуточного детонатора, соединенного с запальным шнуром перфоратора. Запальный шнур передает взрывную волну к кумулятивным зарядам, при взрыве которых образуются струи взрывчатого газа, которые проходят через обсадную трубу и проникают в формацию.
Существующие головки-детонаторы приводятся в действие от механических, гидравлических или электрических устройств. Некоторые механические головки приводятся в действие падающим или опускаемым с помощью насоса в обсадную трубу грузом (называемым "go devil"). Этот груз проходит по обсадной трубе и ударяет по поршню, перемещая воздействующий на инициирующий заряд ударник. В других механических головках падение груза сопровождается освобождением фиксатора ударника, который под действием давления находящейся в обсадной трубе текучей среды с усилием воздействует на инициирующий заряд. Так, например, в патенте США 4924952 на имя Schneder (1990) предложено устройство для детонации, которое приводится в действие опускаемым в скважину на канате инструментом или грузом, который механически освобождает ударник, воздействующий под действием давления текучей среды на инициирующий заряд.
Гидравлические дифференциальные головки-детонаторы работают от перепада давления между давлением текучей среды в лифтовой трубе и давлением в кольцевой полости, расположенной между этой трубой и обсадной трубой. Когда давление в лифтовой трубе превышает давление в кольцевой полости на заданную величину, ударник срабатывает и детонирует перфораторы. Как правило, в исходном положении ударник фиксируется с помощью замка, исключающего возможность преждевременной детонации перфораторов. Когда давление в трубе становится больше давления в кольцевой полости, замок освобождает ударник, который под действием давления в трубе перемещается и воздействует на детонатор. В патенте США 4836109 на имя Wesson и др. (1989) описано устройство с работающим от перепада давления поршнем, на который со стороны, расположенной ниже пакера, воздействует высокое давление, а со стороны изолированной зоны скважины воздействует низкое давление. В патенте США 4509604 на имя Upchurch (1985) также описано устройство с работающим от перепада давления поршнем, на который со стороны, расположенной ниже пакера, воздействует высокое давление, а со стороны изолированной зоны скважины воздействует низкое давление.
В патенте США 4911251 на имя George и др. (1990) предложена головка-детонатор, приводимая в действие от механического или гидравлического усилия, создаваемого при совместной работе трех поршней. Основной поршень приводится в действие падающим грузом или опускаемым в скважину на канате инструментом. Механическое освобождение основного поршня приводит к освобождению первого выполненного в виде поршня детонатора, который под действием давления находящейся в трубе текучей среды перемещается и воздействует на инициирующий заряд. Альтернативно этому высоким давлением находящейся в трубе текучей среды можно воздействовать на второй ударный поршень, перемещение которого сопровождается перемещением связанного с ним первого ударного поршня и его воздействием на инициирующий заряд. Перепад давлений, под действием которого происходит перемещение второго ударного поршня, создается за счет разницы между давлением в трубе и более низким давлением в уплотненной полости корпуса.
Аналогичный принцип работы от давления текучей среды использован в патенте США 4969525 на имя George и др. (1990), где описан дифференциальный поршень, перемещение которого сопровождается освобождением ударника. Сторона высокого давления поршня сообщается с изолированной зоной скважины, а сторона низкого давления сообщается с герметичной полостью, давление в которой равно атмосферному. Над основной головкой-детонатором расположена резервная механическая или гидравлическая головка-детонатор, которая резервным запальным шнуром соединена с промежуточным детонатором. Если резервная головка работает от гидравлики, то для контроля последовательности срабатывания головок ее рабочее давление должно отличаться от давления, при котором происходит срабатывание основной головки-детонатора.
В патенте США 5050672 на имя Huber и др. (1991) описан перфоратор, который закреплен на лифтовой колонне и опускается в скважину без головки-детонатора. Работающая от перепада давлений головка-детонатор опускается вниз непосредственно к перфоратору и, когда головка не работает, ее можно отдельно от перфоратора извлечь из скважины.
Для детонации перфораторов можно использовать и электрические головки-детонаторы. В патенте США 5115865 на имя Carisella и др. (1992) описаны различные электрические детонаторы и предохранительные устройства, предотвращающие возможность несвоевременной детонации скважинных перфораторов.
В патентах США 5287924 и 5355957 на имя Burleson и др. (1994) описаны первая и вторая гидравлические головки-детонаторы, которые опускаются в нисходящую скважину, при этом текучая среда, под давлением которой происходит срабатывание головок, выборочно не подается во вторую головку до тех пор, пока не сработает первая головка. Такой принцип работы используется при выборочной перфорации различных зон скважины. Текучая среда, под давлением которой происходит срабатывание головок-детонаторов каждого перфоратора, подводится к ним через ствол лифтовой колонны и давление срабатывания каждой головки определяется количеством срезных штифтов, удерживающих поршневой детонатор соответствующей головки в исходном положении.
В патенте США 5366014 на имя George (1994) описана модульная система скважинных перфораторов, в которой предусмотрено размещение, срабатывание и извлечение из скважины большого количества перфорирующих модулей, перемещаемых намотанной в бухту трубой или другими механизмами.
Применение различных типов головок-детонаторов для скважинных перфораторов обычно связано с необходимостью хранения и использования механических и гидравлических головок-детонаторов. Затраты, связанные с возможным выходом из строя головки-детонатора, вызывают необходимость размещения в скважине дополнительных или резервных головок-детонаторов, что, разумеется, приводит к увеличению длины колонны и повышает стоимость эксплуатации скважины. Следовательно, существует необходимость в создании комбинированной головки- детонатора, которая может надежно работать как механическая и как гидравлическая, что автоматически исключает необходимость в резервной головке и обеспечивает возможность осуществления детонации перфораторов с помощью одной и той же головки.
Краткое изложение сущности изобретения.
В настоящем изобретении предлагается универсальная головка-детонатор, предназначенная для взрыва заряда взрывчатого вещества в опущенном в нисходящую скважину перфораторе. Корпус головки имеет окно, через которое во внутреннюю полость корпуса передается давление находящейся в скважине текучей среды. В корпусе расположен воздействующий на заряд взрывчатого вещества ударник, который удерживается в исходном положении освобождающим стержнем, перемещение которого сопровождается срабатыванием ударника. С освобождающим стержнем связан поршень, который перемещается при изменении давления в корпусе и перемещает освобождающий стержень, обеспечивая срабатывание ударника.
В других вариантах выполнения изобретения предусмотрено использование первого фиксатора, который удерживает ударник в исходном положении, и второго фиксатора, с помощью которого освобождающий стержень с возможностью расцепления соединяется с дифференциальным поршнем. Движение дифференциального поршня сопровождается перемещением освобождающего стержня и срабатыванием ударника, при этом согласно другому варианту выполнения при механическом воздействии на освобождающий стержень последний отсоединяется от дифференциального поршня и приводит в действие ударник.
В изобретении предусмотрена возможность приведения в действие ударника и за счет регулирования перепада давлений текучей среды между внутренней полостью корпуса и скважиной, и за счет механического воздействия. Кроме того, в другом варианте изобретения предусмотрена возможность перекрытия окна в корпусе головки, в результате чего срабатывание ударника будет происходить под действием абсолютного давления текучей среды внутри корпуса.
Краткое описание чертежей.
На фиг. 1 показан разрез предлагаемой в изобретении универсальной головки-детонатора.
На фиг. 2 показан вариант предлагаемой в изобретении универсальной головки-детонатора после срабатывания освобождающего стержня под действием подвижного груза.
На фиг. 3 показан вариант предлагаемой в изобретении универсальной головки-детонатора с дифференциальным поршнем, который перемещается под действием разницы давлений в корпусе и в скважине.
На фиг. 4 показан вариант предлагаемой в изобретении универсальной головки-детонатора с перекрытыми окнами, в которой срабатывание ударника происходит под действием абсолютного давления в корпусе.
Предпочтительный вариант выполнения изобретения.
В настоящем изобретении предлагается универсальная головка-детонатор, предназначенная для приведения в действие скважинного перфоратора. Показанная на фиг. 1 головка-детонатор 10 обеспечивает воспламенение промежуточного детонатора 12, соединенного с запальным шнуром 14. Как известно, при детонации промежуточного детонатора 12 возникает взрывная волна, при передаче которой по запальному шнуру 14 к кумулятивным зарядам (не показаны) происходит их взрыв.
Основными элементами головки-детонатора 10 являются: корпус 16 с окном 60, через которое в его внутреннюю полость 62 поступает из скважины текучая среда 44 под давлением, ударник 18, воздействующий ударом при своем перемещении на промежуточный детонатор 12, освобождающий стержень 20, и поршень 22, который может перемещаться при изменении давления внутри корпуса 16 - либо под действием разницы давлений между давлением текучей среды 42 внутри корпуса 16 и давлением текучей среды 44 снаружи корпуса 16, либо под действием увеличения заданного давления внутри корпуса 16. В исходном положении ударник 18 фиксируется освобождающим стержнем 20 и срабатывает при перемещении освобождающего стержня 20 внутри корпуса 16. Освобождающий стержень 20 может иметь упругий фиксатор 24, который в исходном положении входит в канавку 26 ударника 18. При движении освобождающего стержня 20 в любом направлении вдоль оси корпуса 16 фиксатор 24 выходит из канавки 26, освобождая ударник 18, который после этого может перемещаться внутри корпуса 16 в направлении промежуточного детонатора 12. Корпус 16 крепится к трубе 36 и к скважинному перфоратору 38. Для герметизации кольцевых стыков между корпусом 16, трубой 36 и перфоратором 38 используются уплотнения 40.
В одном из вариантов изобретения, показанном на фиг. 1, поршень 22 выполнен в виде дифференциального поршня с первым и вторым концами 28 и 30 и промежуточной частью 32. Хотя поршень 22 и изображен на чертеже в виде дифференциального поршня, тем не менее в других вариантах изобретения его концы могут иметь одинаковый размер. Поршень 22 соединен с возможностью расцепления с освобождающим стержнем 20 с помощью фиксатора в виде срезных штифтов 34, при этом освобождающий стержень 20 расположен соосно внутри дифференциального поршня. Внутри корпуса 16 находится текучая среда 42, а снаружи - текучая среда 44. Текучую среду 44 обычно называют "скважинной жидкостью", и она представляет собой любую жидкость или газ, находящийся вне корпуса 16, как более подробно описано ниже. Когда обсадная колонна скважины смонтирована, текучая среда 44 представляет собой жидкость, которой заполнена кольцевая полость между внешней поверхностью корпуса 16 и внутренней поверхностью обсадной колонны. В тех случаях, когда обсадная колонна имеет пакеры, расположенные над головкой-детонатором 10 и под ней, текучая среда 44 может представлять собой газ, в частности атмосферный воздух, образующий отстойник низкого давления. В других вариантах текучую среду 44 можно подводить в зону размещения головки-детонатора из других участков скважины, расположенных выше или ниже пакера, или использовать для подачи текучей среды в эту зону оборудование, расположенное на поверхности скважины, или соединить ее с другими геологическими формациями.
Ударник 18 имеет боек 46, которым он воздействует на промежуточный детонатор. При необходимости внутрь корпуса 16 можно поместить промежуточную втулку 48, которую можно также выполнить заодно с корпусом, и использовать срезной штифт 50, который удерживает ударник 18 в исходном фиксированном положении относительно промежуточного детонатора 12. Ударник 18 имеет торец 52, на который воздействует текучая среда 42, гидростатическое давление которой создает приложенное к торцу 52 усилие.
На фиг. 2 показан вариант предлагаемой в изобретении головки-детонатора, в которой срабатывание ударника 18 осуществляется с помощью подвижного груза 54. В вертикальную скважину груз 54 просто сбрасывается с поверхности земли, а по наклонной или горизонтальной скважине перемещается внутри трубы 36 с помощью насоса. Когда груз 54 доходит до освобождающего стержня 20, он упирается в стержень и создает усилие, под действием которого срезаются срезные штифты 34, а освобождающий стержень 20 перемещается в направлении промежуточного детонатора 12. Перемещение освобождающего стержня 20 сопровождается освобождением расположенного в канавке 26 фиксатора 24, а под действием гидростатического давления текучей среды 42, воздействующего на торец 52 ударника 18, ударник перемещается к промежуточному детонатору 12 и с усилием упирается в него, как показано на фиг. 2.
Перемещение освобождающего стержня 20 можно осуществлять не только с помощью груза 54, но и другими способами механического воздействия на стержень. К таким способам относятся способы, предусматривающие использование вспомогательных проволочных канатов, канатов, предназначенных для зачистки скважин, устройств, используемых при прокладке труб, а также другие известные в данной области технике способы. Предпочтительно использовать для механического отсоединения освобождающего стержня 20 от поршня 22 подвешенный на канате инструмент (не показан).
На фиг. 3 показан другой принцип работы головки-детонатора 10, когда срабатывание ударника 18 осуществляется за счет регулируемой разницы давлений текучих сред 42 и 44. В этом варианте изобретения давление текучей среды 42 действует на поверхности 56 и 58. Разница площадей этих поверхностей, умноженная на давление текучей среды 42, создает результирующую силу, величина которой определяется давлением текучей среды 42. Через окно 60 во внутреннюю полость 62 корпуса 16 поступает из скважины текучая среда 44. Как показано на фиг. 3, скважинная текучая среда 44 воздействует на среднюю часть 32 поршня 22. Текучая среда 44 удерживается в полости 62 уплотнениями 64 и воздействует на поверхности 66 и 68 поршня 22, создавая приложенное к нему результирующее усилие. Если давление текучей среды 44 в полости 62 будет меньше давления текучей среды 42, то под действием приложенного к поршню 22 суммарного усилия поршень переместится из показанного на фиг. 1 исходного положения.
Как показано на фиг. 3, для срабатывания головки-детонатора 10 давление текучей среды 42 должно быть увеличено до такой величины, при которой от разницы давлений текучих сред 42 и 44 возникнет приложенная ко второму торцу 30 поршня 22 результирующая сила, достаточная для среза фиксатора 70, после чего поршень 22 может сместиться в сторону от промежуточного детонатора 12. При движении поршня 22 внутри корпуса 16 в этом направлении за счет наличия срезных штифтов 34, фиксирующих освобождающий стержень 20 относительно поршня 22, освобождающий стержень 20 также переместится в том же направлении. При таком перемещении освобождающего стержня 20 произойдет расцепление находящегося в канавке 26 фиксатора 24 и освобождение ударника 18, при перемещении которого сработает промежуточный детонатор 12.
Для создания достаточной для перемещения поршня 22 разницы между давлениями текучих сред 42 и 44 давление текучей среды 42 можно регулировать с поверхности скважины. Направление движения поршня 22 и освобождающего стержня 20 можно изменить, если предусмотреть иное взаимное расположение деталей и относительное давление текучих сред 42 и 44. Например, давление текучей среды 42 может быть меньше давления текучей среды 44, при этом поршень 22 будет перемещаться в направлении промежуточного детонатора 12. В этом случае срезные штифты 34 будут препятствовать перемещению освобождающего стержня 20 относительно поршня 22, а буртик 72 поршня, упираясь в буртик 74 освобождающего стержня, переместит освобождающий стержень 20 в направлении промежуточного детонатора 12. В результате такого перемещения освободится фиксатор 24, а ударник 18, как описано выше, сможет сместиться и ударить в промежуточный детонатор 12.
На фиг. 4 показан другой вариант работы головки-детонатора 10, когда ее окна 60 заглушены пробками 76. В этом варианте для срабатывания головки-детонатора необходимо увеличить давление текучей среды 42 до величины, достаточной для среза фиксатора 70. В этом варианте изобретения головка-детонатор срабатывает под действием абсолютного давления, под воздействием которого поршень 22 и связанный с ним освобождающий стержень 20 перемещаются в той же последовательности, как и в описанном выше варианте с дифференциальным поршнем. Вместо глухих пробок 76, устанавливаемых в корпус 16 головки-детонатора на поверхности скважины, можно использовать пробки с клапанами, управляемыми дистанционно с поверхности скважины. В этом варианте изобретения головка-детонатор 10 может работать как гидравлическая независимо от колебаний давления текучей среды 44.
В изобретении предлагается универсальная головка-детонатор, которая может одновременно работать и как механическая, и как гидравлическая, срабатывающая как от перепада давлений, так и от абсолютного давления. Такая универсальность позволяет использовать одну и ту же головку-детонатор в различных ситуациях и отказаться от необходимости размещения в скважине многих головок-детонаторов, поскольку предлагаемая головка-детонатор одновременно выполняет функции резервной головки-детонатора и может обеспечить нормальную работу перфоратора в тех случаях, когда по тем или иным причинам ее работа в том или ином режиме становится невозможной. Так, например, при невозможности осуществить работу головки-детонатора в гидравлическом режиме, ее можно привести в действие путем перемещения ударника либо за счет механического воздействия на освобождающий стержень, либо под действием абсолютного давления при перекрытии окон 60.
Хотя в описании изобретения были рассмотрены определенные предпочтительные варианты его выполнения, тем не менее для специалиста в данной области техники очевидны другие конструктивные решения, осуществление которых возможно благодаря внесению в рассмотренные варианты различных изменений и усовершенствований, не нарушая основных принципов изобретения и не выходя за его объем. Рассмотренные варианты лишь иллюстрируют основные отличительные признаки изобретения, и они не ограничивают объем настоящего изобретения.
Claims (20)
1. Универсальная головка-детонатор, предназначенная для взрыва заряда взрывчатого вещества в опущенном в скважину перфораторе, включающая: корпус с окном, через которое давление текучей среды из скважины передается во внутреннюю полость корпуса; ударник, воздействующий с ударом на заряд взрывчатого вещества; освобождающий стержень, который связан с ударником и перемещение которого сопровождается срабатыванием ударника и взрывом заряда взрывчатого вещества; поршень, связанный с возможностью расцепления с освобождающим стержнем, причем поршень перемещается при изменении давления текучей среды внутри корпуса и селективно перемещает воздействующий на ударник освобождающий стержень, причем освобождающий стержень механически расцепляет от поршня и, селективно перемещаясь, обеспечивает срабатывание ударника.
2. Головка-детонатор по п.1, в которой поршень перемещается под действием разницы давлений между давлением внутри корпуса и давлением текучей среды снаружи корпуса.
3. Головка-детонатор по п.1, в которой перемещение поршня происходит под действием увеличения заданного давления внутри корпуса.
4. Головка-детонатор по п. 1, которая дополнительно включает фиксатор поршня, который удерживает поршень в исходном положении в корпусе, причем этот фиксатор освобождает поршень, когда давление внутри корпуса достигнет заданной величины.
5. Головка-детонатор по п.1, в которой на освобождающий стержень внутри корпуса воздействует подвижный груз, с помощью которого освобождающий стержень механически отсоединяется от поршня.
6. Головка-детонатор по п.1, в которой на освобождающий стержень приводится в действие подвешенным на канате инструментом, с помощью которого освобождающий стержень механически отсоединяется от поршня.
7. Головка-детонатор по п.1, которая дополнительно включает клапан, селективно перекрывающий окно в корпусе.
8. Универсальная головка-детонатор, предназначена для взрыва заряда взрывчатого вещества в опущенном в скважину перфораторе, включающая: корпус с находящейся в нем текучей средой, давление которой создается с поверхности скважины; ударник, который расположен внутри корпуса и предназначен для воздействия на заряд взрывчатого вещества; первый фиксатор, который фиксирует ударник; освобождающий стержень, который связан с указанным фиксирующим ударник первым фиксатором и движение которого освобождает этот первый фиксатор, в результате чего создается возможность воздействия ударника на заряд взрывчатого вещества; дифференциальный поршень, который расположен внутри корпуса и перемещается при изменении давления текучей среды внутри корпуса; окно в корпусе, через которое давление текучей среды в скважине передается на дифференциальный поршень; и второй фиксатор, который с возможностью расцепления соединяет дифференциальный поршень с освобождающим стержнем, причем второй фиксатор соединяет освобождающий стержень с дифференциальным поршнем и обеспечивает возможность освобождения первого фиксатора при переме5щении дифференциального поршня при изменениях давления текучей среды и причем второй фиксатор при механическом воздействии на освобождающий стержень отсоединяет освобождающий стержень от дифференциального поршня.
9. Головка-детонатор по п.8, в которой давление текучей среды из скважины поступает через окно к тому торцу дифференциального поршня, который находится под низким давлением.
10. Головка-детонатор по п.8, в которой давление текучей среды из скважины передается через окно во внутреннюю полость корпуса, в которой расположена нагруженная низким давлением сторона дифференциального поршня.
11. Головка-детонатор по п.8, в которой освобождающий стержень расположен соосно внутри дифференциального поршня.
12. Головка-детонатор по п.8, в которой также имеется фиксатор поршня, который соединяет находящийся в исходном положении поршень с корпусом, причем этот фиксатор поршня освобождает дифференциальный поршень, когда давление внутри корпуса достигнет заданной величины.
13. Головка-детонатор по п.8, дополнительно включающая клапан, который управляется с поверхности скважины и предназначен для селективного перекрытия окна.
14. Головка-детонатор по п. 8, дополнительно включающая пробку, предназначенную для селективного перекрытия окна.
15. Универсальная головка-детонатор, предназначенная для взрыва заряда взрывчатого вещества в опущенном в скважину перфораторе, включающая: корпус с находящейся в нем текучей средой, давление которой создается с поверхности скважины; ударник, который расположен внутри корпуса и предназначен для воздействия на заряд взрывчатого вещества; первый фиксатор, который фиксирует ударник; освобождающий стержень, который связан с указанным фиксирующим ударник первым фиксатором и движение которого освобождает этот первый фиксатор, в результате чего создается возможность перемещения ударника и воздействия его с усилием под действием давления текучей среды на заряд взрывчатого вещества; дифференциальный поршень, который расположен внутри корпуса соосно с освобождающим стержнем и перемещается при изменении давления текучей среды внутри корпуса; окно в корпусе, через которое давление текучей среды в скважине передается на дифференциальный поршень; и второй фиксатор, который с возможностью расцепления соединяет дифференциальный поршень с освобождающим стержнем, причем второй фиксатор соединяет освобождающий стержень с дифференциальным поршнем и обеспечивает возможность освобождения первого фиксатора при перемещении дифференциального поршня при изменениях давления текучей среды и причем второй фиксатор при механическом воздействии на освобождающий стержень отсоединяет освобождающий стержень от дифференциального поршня.
16. Головка-детонатор по п.15, дополнительно включающая пробку, предназначенную для селективного перекрытия окна.
17. Головка-детонатор по п.15, в которой давление текучей среды из скважины передается через окно к тому торцу дифференциального поршня, который находится под низким давлением.
18. Головка-детонатор по п.15, дополнительно включающая фиксатор поршня, который соединяет находящийся в исходном положении поршень с корпусом, причем этот фиксатор поршня освобождает дифференциальный поршень, когда давления внутри корпуса достигнет заданной величины.
19. Головка-детонатор по п. 15, в которой освобождающий стержень при воздействии на него перемещающегося груза внутри корпуса может быть механически соединен от дифференциального поршня.
20. Головка-детонатор по п.1, в которой освобождающий стержень под действием давления текучей среды в корпусе воздействует на заряд взрывчатого вещества после освобождения ударника первым фиксатором.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/540.799 | 1995-10-11 | ||
US08/540,799 US5603384A (en) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | Universal perforating gun firing head |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU96120720A RU96120720A (ru) | 1998-12-20 |
RU2175379C2 true RU2175379C2 (ru) | 2001-10-27 |
Family
ID=24156980
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96120720/03A RU2175379C2 (ru) | 1995-10-11 | 1996-10-10 | Универсальная головка-детонатор скважинного перфоратора (варианты) |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5603384A (ru) |
CN (1) | CN1079134C (ru) |
CA (1) | CA2186546A1 (ru) |
DE (1) | DE19641240A1 (ru) |
GB (1) | GB2306207B (ru) |
NO (1) | NO310741B1 (ru) |
RU (1) | RU2175379C2 (ru) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2489567C1 (ru) * | 2012-01-11 | 2013-08-10 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" | Взрыватель для прострелочно-взрывной аппаратуры |
RU2646927C1 (ru) * | 2017-05-25 | 2018-03-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Промперфоратор" | Устройство для последовательного инициирования перфорационной системы |
RU2710342C2 (ru) * | 2015-03-18 | 2019-12-25 | Динаэнергетикс Гмбх Унд Ко. Кг | Сборка головки детонатора, имеющая поворотную электрическую контактную составляющую |
RU2757567C1 (ru) * | 2020-11-26 | 2021-10-18 | Акционерное общество "БашВзрывТехнологии" | Устройство для инициирования перфоратора нефтяной скважины |
US11225848B2 (en) | 2020-03-20 | 2022-01-18 | DynaEnergetics Europe GmbH | Tandem seal adapter, adapter assembly with tandem seal adapter, and wellbore tool string with adapter assembly |
US11293736B2 (en) | 2015-03-18 | 2022-04-05 | DynaEnergetics Europe GmbH | Electrical connector |
US12000267B2 (en) | 2022-09-07 | 2024-06-04 | DynaEnergetics Europe GmbH | Communication and location system for an autonomous frack system |
Families Citing this family (60)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6035880A (en) * | 1997-05-01 | 2000-03-14 | Halliburton Energy Services, Inc. | Pressure activated switch valve |
US6070672A (en) * | 1998-01-20 | 2000-06-06 | Halliburton Energy Services, Inc. | Apparatus and method for downhole tool actuation |
US6675896B2 (en) * | 2001-03-08 | 2004-01-13 | Halliburton Energy Services, Inc. | Detonation transfer subassembly and method for use of same |
NO322871B1 (no) * | 2002-11-20 | 2006-12-18 | Tco As | Fjernstyrt tennmekanisme for bruk i vaeskefylte ror eller borehull |
US20040118562A1 (en) * | 2002-12-20 | 2004-06-24 | George Flint R. | Retrievable multi-pressure cycle firing head |
GB2426016A (en) * | 2005-05-10 | 2006-11-15 | Zeroth Technology Ltd | Downhole tool having drive generating means |
US7789153B2 (en) * | 2006-10-26 | 2010-09-07 | Alliant Techsystems, Inc. | Methods and apparatuses for electronic time delay and systems including same |
US7806035B2 (en) * | 2007-06-13 | 2010-10-05 | Baker Hughes Incorporated | Safety vent device |
US8365824B2 (en) * | 2009-07-15 | 2013-02-05 | Baker Hughes Incorporated | Perforating and fracturing system |
CN102121811A (zh) * | 2010-12-07 | 2011-07-13 | 中国兵器工业第二一三研究所 | 压力激发式双发火点火起爆装置 |
US8763507B2 (en) * | 2011-10-21 | 2014-07-01 | Baker Hughes Incorporated | Flow isolation sub for tubing operated differential pressure firing head |
US8910556B2 (en) * | 2012-11-19 | 2014-12-16 | Don Umphries | Bottom hole firing head and method |
US9702680B2 (en) | 2013-07-18 | 2017-07-11 | Dynaenergetics Gmbh & Co. Kg | Perforation gun components and system |
US20220258103A1 (en) | 2013-07-18 | 2022-08-18 | DynaEnergetics Europe GmbH | Detonator positioning device |
US9689240B2 (en) * | 2013-12-19 | 2017-06-27 | Owen Oil Tools Lp | Firing mechanism with time delay and metering system |
RU2677513C2 (ru) | 2014-03-07 | 2019-01-17 | Динаэнергетикс Гмбх Унд Ко. Кг | Устройство и способ для установки детонатора в узел перфоратора |
US10156129B2 (en) | 2014-07-07 | 2018-12-18 | Saudi Arabian Oil Company | Method to create connectivity between wellbore and formation |
US9752421B2 (en) * | 2015-01-28 | 2017-09-05 | Owen Oil Tools Lp | Pressure switch for selective firing of perforating guns |
EP3414424B1 (en) * | 2016-02-11 | 2022-03-16 | Hunting Titan Inc. | Detonation transfer system |
RU168116U1 (ru) * | 2016-08-24 | 2017-01-18 | Амир Рахимович Арисметов | Устройство защиты куммулятивного перфоратора от несанкционированного инициирования |
US10914145B2 (en) | 2019-04-01 | 2021-02-09 | PerfX Wireline Services, LLC | Bulkhead assembly for a tandem sub, and an improved tandem sub |
CN111183270A (zh) * | 2017-07-25 | 2020-05-19 | 狩猎巨人公司 | 由射孔枪能量输出致动的液压延时器 |
US10961827B2 (en) * | 2017-08-02 | 2021-03-30 | Expro Americas, Llc | Tubing conveyed perforating system with safety feature |
CA3020009C (en) | 2018-05-21 | 2020-03-10 | Owen Oil Tools Lp | Signal transfer system for activating downhole tools and related methods |
US11905823B2 (en) | 2018-05-31 | 2024-02-20 | DynaEnergetics Europe GmbH | Systems and methods for marker inclusion in a wellbore |
US10458213B1 (en) | 2018-07-17 | 2019-10-29 | Dynaenergetics Gmbh & Co. Kg | Positioning device for shaped charges in a perforating gun module |
US11591885B2 (en) | 2018-05-31 | 2023-02-28 | DynaEnergetics Europe GmbH | Selective untethered drone string for downhole oil and gas wellbore operations |
US11661824B2 (en) | 2018-05-31 | 2023-05-30 | DynaEnergetics Europe GmbH | Autonomous perforating drone |
US10794159B2 (en) * | 2018-05-31 | 2020-10-06 | DynaEnergetics Europe GmbH | Bottom-fire perforating drone |
US11408279B2 (en) | 2018-08-21 | 2022-08-09 | DynaEnergetics Europe GmbH | System and method for navigating a wellbore and determining location in a wellbore |
US10386168B1 (en) | 2018-06-11 | 2019-08-20 | Dynaenergetics Gmbh & Co. Kg | Conductive detonating cord for perforating gun |
RU2685012C1 (ru) * | 2018-07-13 | 2019-04-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Промперфоратор" | Устройство для возбуждения детонации в скважинных кумулятивных перфораторах |
US11339614B2 (en) | 2020-03-31 | 2022-05-24 | DynaEnergetics Europe GmbH | Alignment sub and orienting sub adapter |
US11808093B2 (en) | 2018-07-17 | 2023-11-07 | DynaEnergetics Europe GmbH | Oriented perforating system |
USD903064S1 (en) | 2020-03-31 | 2020-11-24 | DynaEnergetics Europe GmbH | Alignment sub |
USD921858S1 (en) | 2019-02-11 | 2021-06-08 | DynaEnergetics Europe GmbH | Perforating gun and alignment assembly |
US11808098B2 (en) | 2018-08-20 | 2023-11-07 | DynaEnergetics Europe GmbH | System and method to deploy and control autonomous devices |
US11174713B2 (en) | 2018-12-05 | 2021-11-16 | DynaEnergetics Europe GmbH | Firing head and method of utilizing a firing head |
USD1019709S1 (en) | 2019-02-11 | 2024-03-26 | DynaEnergetics Europe GmbH | Charge holder |
USD1010758S1 (en) | 2019-02-11 | 2024-01-09 | DynaEnergetics Europe GmbH | Gun body |
US11906278B2 (en) | 2019-04-01 | 2024-02-20 | XConnect, LLC | Bridged bulkheads for perforating gun assembly |
EP3966427A1 (en) | 2019-04-01 | 2022-03-16 | DynaEnergetics Europe GmbH | Retrievable perforating gun assembly and components |
US11940261B2 (en) | 2019-05-09 | 2024-03-26 | XConnect, LLC | Bulkhead for a perforating gun assembly |
US10927627B2 (en) | 2019-05-14 | 2021-02-23 | DynaEnergetics Europe GmbH | Single use setting tool for actuating a tool in a wellbore |
US11578549B2 (en) | 2019-05-14 | 2023-02-14 | DynaEnergetics Europe GmbH | Single use setting tool for actuating a tool in a wellbore |
US11255147B2 (en) | 2019-05-14 | 2022-02-22 | DynaEnergetics Europe GmbH | Single use setting tool for actuating a tool in a wellbore |
CN114174632A (zh) | 2019-07-19 | 2022-03-11 | 德力能欧洲有限公司 | 弹道致动的井筒工具 |
US11559875B2 (en) | 2019-08-22 | 2023-01-24 | XConnect, LLC | Socket driver, and method of connecting perforating guns |
WO2021116336A1 (en) | 2019-12-10 | 2021-06-17 | DynaEnergetics Europe GmbH | Initiator head with circuit board |
US11480038B2 (en) | 2019-12-17 | 2022-10-25 | DynaEnergetics Europe GmbH | Modular perforating gun system |
USD981345S1 (en) | 2020-11-12 | 2023-03-21 | DynaEnergetics Europe GmbH | Shaped charge casing |
US11988049B2 (en) | 2020-03-31 | 2024-05-21 | DynaEnergetics Europe GmbH | Alignment sub and perforating gun assembly with alignment sub |
USD904475S1 (en) | 2020-04-29 | 2020-12-08 | DynaEnergetics Europe GmbH | Tandem sub |
US11346192B2 (en) | 2020-04-29 | 2022-05-31 | Halliburton Energy Services, Inc. | Pressure activated firing heads, perforating gun assemblies, and method to set off a downhole explosion |
RU2759142C1 (ru) * | 2020-09-07 | 2021-11-09 | Общество с ограниченной ответственностью "Промперфоратор" | Устройство для возбуждения детонации в скважинных кумулятивных перфораторах |
US11732556B2 (en) | 2021-03-03 | 2023-08-22 | DynaEnergetics Europe GmbH | Orienting perforation gun assembly |
US11713625B2 (en) | 2021-03-03 | 2023-08-01 | DynaEnergetics Europe GmbH | Bulkhead |
US11566499B2 (en) | 2021-06-14 | 2023-01-31 | Halliburton Energy Services, Inc. | Pressure-actuated safety for well perforating |
WO2022271168A1 (en) * | 2021-06-23 | 2022-12-29 | Halliburton Energy Services, Inc. | Pressure-actuated safety for well perforating |
US11753889B1 (en) | 2022-07-13 | 2023-09-12 | DynaEnergetics Europe GmbH | Gas driven wireline release tool |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4351590A (en) * | 1979-10-16 | 1982-09-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Motion picture camera with automatic focusing device |
JPS5865950A (ja) * | 1981-10-14 | 1983-04-19 | Nippon Denso Co Ltd | 内燃機関の制御方法 |
DE3633625A1 (de) * | 1985-12-04 | 1987-06-11 | Vdo Schindling | Traegerplatte |
US4648470A (en) * | 1986-05-30 | 1987-03-10 | Hughes Tool Company | Firing head for a tubing conveyed perforating gun |
US4911251A (en) * | 1987-12-03 | 1990-03-27 | Halliburton Company | Method and apparatus for actuating a tubing conveyed perforating gun |
US4836109A (en) * | 1988-09-20 | 1989-06-06 | Halliburton Company | Control line differential firing head |
US5050672A (en) * | 1989-06-23 | 1991-09-24 | Schlumberger Technology Corporation | Pump apparatus including a firing head for use with a perforating gun on a tubing string |
US5355957A (en) * | 1992-08-28 | 1994-10-18 | Halliburton Company | Combined pressure testing and selective fired perforating systems |
US5490563A (en) * | 1994-11-22 | 1996-02-13 | Halliburton Company | Perforating gun actuator |
-
1995
- 1995-10-11 US US08/540,799 patent/US5603384A/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-09-26 CA CA002186546A patent/CA2186546A1/en not_active Abandoned
- 1996-10-07 GB GB9620872A patent/GB2306207B/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-10-07 DE DE19641240A patent/DE19641240A1/de not_active Withdrawn
- 1996-10-09 NO NO19964274A patent/NO310741B1/no not_active IP Right Cessation
- 1996-10-10 RU RU96120720/03A patent/RU2175379C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1996-10-10 CN CN96122626A patent/CN1079134C/zh not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КУРТИНОВ В.М. и др. Вскрытие продуктивных пластов перфораторами на трубах. Обзорная информация. Серия региональная и морская геофизика, геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых, вып.1, ВИЭМС, 1990, с.29-31. * |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2489567C1 (ru) * | 2012-01-11 | 2013-08-10 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" | Взрыватель для прострелочно-взрывной аппаратуры |
RU2710342C2 (ru) * | 2015-03-18 | 2019-12-25 | Динаэнергетикс Гмбх Унд Ко. Кг | Сборка головки детонатора, имеющая поворотную электрическую контактную составляющую |
US10982941B2 (en) | 2015-03-18 | 2021-04-20 | DynaEnergetics Europe GmbH | Pivotable bulkhead assembly for crimp resistance |
US11293736B2 (en) | 2015-03-18 | 2022-04-05 | DynaEnergetics Europe GmbH | Electrical connector |
US11906279B2 (en) | 2015-03-18 | 2024-02-20 | DynaEnergetics Europe GmbH | Electrical connector |
RU2646927C1 (ru) * | 2017-05-25 | 2018-03-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Промперфоратор" | Устройство для последовательного инициирования перфорационной системы |
US11225848B2 (en) | 2020-03-20 | 2022-01-18 | DynaEnergetics Europe GmbH | Tandem seal adapter, adapter assembly with tandem seal adapter, and wellbore tool string with adapter assembly |
US11814915B2 (en) | 2020-03-20 | 2023-11-14 | DynaEnergetics Europe GmbH | Adapter assembly for use with a wellbore tool string |
RU2757567C1 (ru) * | 2020-11-26 | 2021-10-18 | Акционерное общество "БашВзрывТехнологии" | Устройство для инициирования перфоратора нефтяной скважины |
US12000267B2 (en) | 2022-09-07 | 2024-06-04 | DynaEnergetics Europe GmbH | Communication and location system for an autonomous frack system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO310741B1 (no) | 2001-08-20 |
NO964274D0 (no) | 1996-10-09 |
DE19641240A1 (de) | 1997-04-17 |
US5603384A (en) | 1997-02-18 |
CN1079134C (zh) | 2002-02-13 |
GB2306207B (en) | 1999-02-17 |
GB9620872D0 (en) | 1996-11-27 |
GB2306207A (en) | 1997-04-30 |
CN1158382A (zh) | 1997-09-03 |
CA2186546A1 (en) | 1997-04-12 |
NO964274L (no) | 1997-04-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2175379C2 (ru) | Универсальная головка-детонатор скважинного перфоратора (варианты) | |
EP0721051B1 (en) | Firing head actuation | |
EP0481571B1 (en) | Apparatus for perforating a well | |
EP0092476B1 (en) | Pressure activated well perforating technique | |
US5490563A (en) | Perforating gun actuator | |
US4576233A (en) | Differential pressure actuated vent assembly | |
US5551520A (en) | Dual redundant detonating system for oil well perforators | |
US6494260B2 (en) | Single trip perforating and fracturing/gravel packing | |
US8584763B2 (en) | Managing pressurized fluid in a downhole tool | |
US4629001A (en) | Tubing pressure operated initiator for perforating in a well borehole | |
EP3084120B1 (en) | Firing mechanism with time delay and metering system | |
EP0615053B1 (en) | Well perforating system | |
US8061431B2 (en) | Method of operating a pressure cycle operated perforating firing head and generating electricity in a subterranean well | |
US4560000A (en) | Pressure-activated well perforating apparatus | |
US4924952A (en) | Detonating heads | |
US20130014990A1 (en) | Novel Device and Methods for Firing Perforating Guns | |
US4650010A (en) | Borehole devices actuated by fluid pressure | |
US5062485A (en) | Variable time delay firing head | |
US5046567A (en) | Adiabatically induced ignition of combustible materials | |
US4531590A (en) | Fluid pressure actuated perforating gun | |
US4678044A (en) | Tubing pressure operated initiator for perforating in a well borehole | |
US4606409A (en) | Fluid pressure actuated firing mechanism for a well perforating gun | |
US4690227A (en) | Gun firing head | |
EP0425568B1 (en) | Apparatus and method for detonating well perforators | |
US5215148A (en) | Subsurface well pressure actuated and fired apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051011 |