RU2224095C1 - Accumulative perforator - Google Patents

Accumulative perforator Download PDF

Info

Publication number
RU2224095C1
RU2224095C1 RU2003101137/03A RU2003101137A RU2224095C1 RU 2224095 C1 RU2224095 C1 RU 2224095C1 RU 2003101137/03 A RU2003101137/03 A RU 2003101137/03A RU 2003101137 A RU2003101137 A RU 2003101137A RU 2224095 C1 RU2224095 C1 RU 2224095C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
charges
angle
perforator
cumulative
charge
Prior art date
Application number
RU2003101137/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
кин В.М. Теб
В.М. Тебякин
И.Н. Гайворонский
А.Р. Ликутов
Р.А. Шейхов
В.Т. Сиротин
Л.С. Воробьев
Original Assignee
ОАО "ВНИПИвзрывгеофизика"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ОАО "ВНИПИвзрывгеофизика" filed Critical ОАО "ВНИПИвзрывгеофизика"
Priority to RU2003101137/03A priority Critical patent/RU2224095C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2224095C1 publication Critical patent/RU2224095C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: explosive operations technology. SUBSTANCE: device has hollow charges, detonation means, U-shaped cartridge clips with opening in the middle portion for fixing the charge, terminal parallel racks placed at angle of 90 degrees to perforator axis. Cartridge clip is made of protective screening metal with opening in each terminal rack for interconnecting cartridge clips by means of bolts for forming a frame of needed length with capability of placing charges in each cartridge clip. Terminal racks are made in relationship of F=(0.5...0.8)D and L=(1.3...1.7)F, where L and F are accordingly length and width of terminal racks, D - charge diameter. EFFECT: possible perforation of passages at angle to well wall and lessened mutual effect of nearby hollow charges explosions. 2 cl, 4 dwg

Description

Предлагаемый кумулятивный перфоратор относится к технике прострелочно-взрывных работ в скважинах и может быть использован для вторичного вскрытия прискважинной зоны пласта.The proposed cumulative perforator relates to the technique of perforating blasting in wells and can be used for secondary opening of the borehole formation zone.

Известны кумулятивные перфораторы как корпусные, так и бескорпусные, в которых используются различные типы и конструкции каркасов и обойм для установки на них кумулятивных зарядов.Cumulative rotary hammers are known, both case-mounted and open-frame, in which various types and designs of frames and holders are used for installing cumulative charges on them.

Устройство [2] использует для установки зарядов плоские металлические ленты, в отверстия которых установлены кумулятивные заряды. Фазировка обеспечивается поворотом каждого последующего участка ленты относительно предыдущего на некоторый угол.The device [2] uses flat metal strips to install charges in the openings of which cumulative charges are installed. Phasing is provided by turning each subsequent section of the tape relative to the previous one by a certain angle.

В устройствах [1, 3] кумулятивные заряды установлены на лентах зигзагообразной и спиральной формы, изменяя геометрические характеристики которых можно получить тот или иной габарит перфоратора, угол фазировки и плотность перфорации. В [1] и [3] также описаны перфораторы, использующие для каждого заряда индивидуальную литую обойму, которую можно поворачивать на некоторый фиксированный угол относительно соседней обоймы, а также уголковый профиль, обеспечивающий угол фазировки в 90 и 270 градусов.In devices [1, 3], cumulative charges are mounted on tapes of a zigzag and spiral shape, changing the geometric characteristics of which you can get one or another perforator size, phasing angle and perforation density. [1] and [3] also described perforators that use an individual molded holder for each charge, which can be rotated by a fixed angle relative to the adjacent holder, as well as an angle profile that provides a phasing angle of 90 and 270 degrees.

Трубный металлический прокат для установки кумулятивных зарядов использован в [5], [6], [8], [9], [10] и [11], а в [12] - прокат в форме желоба.Tubular metal rolling for the installation of cumulative charges was used in [5], [6], [8], [9], [10] and [11], and in [12] it was rolled in the form of a gutter.

В перфораторе [7] заряды устанавливаются в отверстия коротких металлических пластинок, соединяемых болтами таким образом, чтобы сохранить некоторый люфт для обеспечения гибкости сборки.In the puncher [7], charges are installed in the holes of short metal plates connected by bolts in such a way as to preserve some backlash to ensure assembly flexibility.

Все упомянутые конструкции реализуют в той или иной мере задачу обеспечения вскрытия пласта в скважине с заданной фазировкой и допустимой плотностью перфорации. Недостатком существующих конструкций является то, что они обеспечивают возможность варьирования фазировкой лишь ступенчато, например 0, 30, 60, 90 градусов, установка же любого фазового угла, например 10, 25, 36 градусов и т.п., невозможна без серьезного изменения конструкции. Кроме того, существующие конструкции рассчитаны на пробитие канала в продуктивном пласте только под углом 90 градусов к стенке скважины, что снижает эффективность вскрытия при определенных геологических условиях (например, при перфорации сложных тонкопереслаивающихся пластов).All of the above-mentioned structures implement, to one degree or another, the task of opening the formation in the well with a given phasing and permissible perforation density. The disadvantage of existing designs is that they provide the ability to vary phasing only stepwise, for example 0, 30, 60, 90 degrees, the installation of any phase angle, for example 10, 25, 36 degrees, etc., is impossible without a major change in design. In addition, existing structures are designed to penetrate the channel in the reservoir only at an angle of 90 degrees to the wall of the well, which reduces the efficiency of penetration under certain geological conditions (for example, when perforating complex thinly intersecting formations).

В конструкции перфоратора [5] каждый заряд размещен в литой металлической обойме; обоймы соединяются в гирлянды необходимой длины при помощи шплинтов. При этом фазовая ориентация соседних зарядов может осуществляться в широком диапазоне при помощи соответствующих концевых пазов и гребней. К тому же перфораторный каркас из соединенных отдельных обойм позволяет собрать гирлянду перфоратора любой длины, кратной расстоянию между соседними зарядами, и обеспечивает равномерную плотность расположенных зарядов в отличие от ленточных и трубных каркасов.In the design of the perforator [5], each charge is placed in a cast metal holder; the clips are connected into garlands of the required length using cotter pins. In this case, the phase orientation of neighboring charges can be carried out in a wide range using the corresponding end grooves and ridges. In addition, the punch frame of the connected separate cages allows you to collect a punch garland of any length that is a multiple of the distance between adjacent charges, and provides a uniform density of charges located in contrast to tape and tube frames.

Вместе с тем, изменение величины угла фазировки может осуществляться тоже только ступенчато, кумулятивные струи могут пробивать каналы в пласте только под углом 90 градусов к стенке скважины. Кроме того, в данной конструкции никак не предусмотрено снижение известного эффекта взаимного влияния взрывов соседних кумулятивных зарядов друг на друга, которое особенно заметно при максимальной плотности перфорации (и соответственно минимальном расстоянии между зарядами) и приводит к резкому снижению глубины пробития кумулятивных зарядов.At the same time, the phasing angle can be changed only stepwise, cumulative jets can penetrate channels in the formation only at an angle of 90 degrees to the borehole wall. In addition, this design does not provide for the reduction of the known effect of the mutual influence of explosions of neighboring cumulative charges on each other, which is especially noticeable at the maximum perforation density (and, accordingly, the minimum distance between charges) and leads to a sharp decrease in the penetration depth of cumulative charges.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является конструкция, известная из источника [13]. Эта конструкция представляет собой кумулятивный перфоратор, содержащий кумулятивные заряды, средства взрывания, обоймы, имеющие П-образный профиль с отверстием в средней части для крепления заряда, концевые параллельные полки, выполненные под углом 90 градусов к оси перфоратора.The closest analogue of the invention is a design known from the source [13]. This design is a cumulative perforator containing cumulative charges, explosive devices, clips having a U-shaped profile with a hole in the middle part for securing the charge, end parallel flanges made at an angle of 90 degrees to the axis of the perforator.

Основным недостатком такого перфоратора является пробивная способность относительно габарита перфоратора, поскольку каркас в виде стальной штанги не позволяет полностью использовать поперечное сечение перфоратора для размещения зарядов больших габаритов.The main disadvantage of such a punch is the penetration ability relative to the size of the punch, since the frame in the form of a steel rod does not allow full use of the cross section of the punch to accommodate charges of large dimensions.

Настоящее изобретение - кумулятивный перфоратор, конструкция которого позволяет производить установку любого угла фазировки, обеспечить возможность пробивания перфорационных каналов под углом к стенке скважины и значительно снизить эффект взаимного влияния взрывов соседних кумулятивных зарядов.The present invention is a cumulative perforator, the design of which allows the installation of any phasing angle, to provide the possibility of punching perforation channels at an angle to the well wall and significantly reduce the effect of the mutual influence of explosions of adjacent cumulative charges.

Эта цель достигается тем, что в кумулятивном перфораторе, содержащем кумулятивные заряды, средства взрывания, обоймы, имеющие П-образный профиль с отверстием в средней части для крепления заряда, концевые параллельные полки, выполненные под углом 90 градусов к оси перфоратора, обойма выполнена из экранизирующего защитного металла с отверстием в каждой концевой полке для соединения обойм между собой с помощью болтов в каркас необходимой длины с возможностью установки зарядов в каждой обойме, максимально используя поперечное сечение перфоратора. Обойма выполнена из металла, при этом концевые полки (ширина полки F=(0,5...0,8)D, где D - диаметр заряда, длина полки L=(1,3...1,7)F) обеспечивают экранизацию и защиту от взаимного влияния при взрыве двух соседних зарядов, что дает возможность их расположения на минимальном расстоянии друг от друга.This goal is achieved by the fact that in a cumulative perforator containing cumulative charges, explosive devices, clips having a U-shaped profile with a hole in the middle part for securing the charge, end parallel flanges made at an angle of 90 degrees to the axis of the perforator, the clip is made of screening protective metal with a hole in each end shelf for connecting the clips to each other using bolts in the frame of the required length with the ability to set charges in each clip, making maximum use of the cross section of the perforation operators. The cage is made of metal, while the end shelves (shelf width F = (0.5 ... 0.8) D, where D is the diameter of the charge, shelf length L = (1.3 ... 1.7) F) provide screening and protection against mutual influence in the explosion of two adjacent charges, which makes them possible to be located at a minimum distance from each other.

Отверстия в средней части обоймы могут быть выполнены также под углом в пределах 45...70 градусов к оси каркаса с возможностью установки заряда наклонно к оси перфоратора.The holes in the middle part of the cage can also be made at an angle within 45 ... 70 degrees to the axis of the frame with the possibility of installing the charge obliquely to the axis of the punch.

Устройство изобретения показано на фигурах 1-4.The device of the invention is shown in figures 1-4.

На фиг.1 изображен кумулятивный перфоратор с углом фазировки зарядов 0 градусов;Figure 1 shows a cumulative perforator with a phasing angle of charges of 0 degrees;

На фиг. 2 изображен кумулятивный перфоратор с углом фазировки зарядов 180 градусов;In FIG. 2 shows a cumulative perforator with an angle of phasing charges 180 degrees;

На фиг. 3 изображен вид А фиг.2, отображающий размеры концевых полок обоймы;In FIG. 3 is a view A of FIG. 2, showing the dimensions of the end flanges of the clip;

На фиг. 4 изображен кумулятивный перфоратор с углом фазировки зарядов 45…75 градусов;In FIG. 4 shows a cumulative perforator with a phasing angle of charges of 45 ... 75 degrees;

Кумулятивные заряды 1 закреплены в отверстиях обойм 2. Обоймы соединены между собой при помощи болтов 3 и гаек 4. Так как ось вращения обоймы совпадает с продольной осью перфоратора, можно плавно установить любой угол фазировки от 0 (фиг.1) до 180 градусов (фиг.2), не нарушая габаритов устройства. Материал и размеры концевых полок обойм 2 подобраны таким образом, чтобы обеспечить максимальное экранирование для снижения взаимного влияния кумулятивных зарядов при их взрыве. Заряды 1 могут располагаться как перпендикулярно к продольной оси перфоратора (фиг. 1 и фиг. 2), так и под углом 45...75 градусов к ней (фиг. 4). Гирлянда обойм с зарядами, снаряженными детонирующим шнуром 5 и средством инициирования 6, спускается в скважину на кабеле 7.Cumulative charges 1 are fixed in the holes of the clips 2. The clips are interconnected by bolts 3 and nuts 4. Since the axis of rotation of the clip coincides with the longitudinal axis of the punch, you can smoothly set any phasing angle from 0 (Fig. 1) to 180 degrees (Fig. .2) without violating the dimensions of the device. The material and dimensions of the end shelves of the clips 2 are selected in such a way as to provide maximum shielding to reduce the mutual influence of the cumulative charges during their explosion. Charges 1 can be located perpendicular to the longitudinal axis of the punch (Fig. 1 and Fig. 2), and at an angle of 45 ... 75 degrees to it (Fig. 4). A garland of clips with charges equipped with a detonating cord 5 and initiating means 6 is lowered into the well on cable 7.

Кумулятивный перфоратор работает следующим образом. После установки в скважине на заданной глубине приводится в действие средство инициирования 6, которое передает детонацию на детонирующий шнур, от которого срабатывают кумулятивные заряды. Кумулятивные заряды, срабатывая, пробивают обсадную трубу, цемент и пласт, образуя в последнем перфорационный канал.Cumulative punch works as follows. After installation in the well at a predetermined depth, the initiating means 6 is activated, which transmits detonation to the detonating cord, from which cumulative charges are triggered. Cumulative charges, triggering, pierce the casing, cement and formation, forming in the last perforation channel.

Источники информацииSources of information

1. Патент США № 5662178 от 02.09.1997.1. US patent No. 5662178 from 02.09.1997.

2. Патент США № 4694754 от 22.09.1987.2. US patent No. 4694754 from 09/22/1987.

3. Патент США № 5638901 от 17.06.1997.3. US patent No. 5638901 from 06/17/1997.

4. Патент США № 5241891 от 07.09.1993.4. US patent No. 5241891 from 09/07/1993.

5. Патент США № 4951744 от 28.08.1990.5. US patent No. 4951744 from 08/28/1990.

6. Патент США № 5323684 от 28.04.1994.6. US patent No. 5323684 from 04/28/1994.

7. Патент США № 3865199 от 11.02.1975.7. US patent No. 3865199 from 02/11/1975.

8. Патент США № 5775426 от 07.07.1998.8. US patent No. 5775426 from 07/07/1998.

9. Патент США № 5785130 от 28.07.1998.9. US patent No. 5785130 from 07.28.1998.

10. Патент США № 5797464 от 25.08.1998.10. US patent No. 5797464 from 08.25.1998.

11. Патент США №5829538 от 03.11.1998.11. US patent No. 5829538 from 03.11.1998.

12. Патент США №5542480 от 06.08.1996.12. US patent No. 5542480 from 08/06/1996.

13. Прострелочная, взрывная аппаратура и оборудование, Раменское отделение ВНИИГеофизики, Москва, Недра, 1976, плакат № 12, Зак. 6408/П-2327.13. Shooting range, explosive apparatus and equipment, Ramenskoye branch of the All-Russian Research Institute of Geophysics, Moscow, Nedra, 1976, poster No. 12, Zak. 6408 / P-2327.

Claims (2)

1. Кумулятивный перфоратор, содержащий кумулятивные заряды, средства взрывания, обоймы, имеющие П-образный профиль с отверстием в средней части для крепления заряда, концевые параллельные полки, выполненные под углом 90° к оси перфоратора, отличающийся тем, что обойма выполнена из экранизирующего защитного металла с отверстием в каждой концевой полке для соединения обойм между собой с помощью болтов в каркас необходимой длины с возможностью установки зарядов в каждой обойме, при этом концевые полки выполнены в соотношении1. Cumulative perforator containing cumulative charges, explosives, clips having a U-shaped profile with a hole in the middle part for mounting the charge, end parallel flanges made at an angle of 90 ° to the axis of the perforator, characterized in that the clip is made of screening protective metal with a hole in each end shelf for connecting the clips to each other using bolts in the frame of the required length with the ability to set charges in each clip, while the end shelves are made in the ratio F=(0,5...0,8)D,F = (0.5 ... 0.8) D, L=(1,3...1,7)F,L = (1.3 ... 1.7) F, где F - ширина концевых полок;where F is the width of the end shelves; D - диаметр заряда;D is the diameter of the charge; L – длина концевых полок.L is the length of the end shelves. 2. Кумулятивный перфоратор по п. 1, отличающийся тем, что отверстия в средней части обоймы выполнены под углом в пределах 45-70° к оси каркаса с возможностью установки заряда наклонно к оси перфоратора.2. The cumulative perforator according to claim 1, characterized in that the holes in the middle part of the holder are made at an angle within 45-70 ° to the axis of the frame with the possibility of installing a charge obliquely to the axis of the perforator.
RU2003101137/03A 2003-01-17 2003-01-17 Accumulative perforator RU2224095C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003101137/03A RU2224095C1 (en) 2003-01-17 2003-01-17 Accumulative perforator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003101137/03A RU2224095C1 (en) 2003-01-17 2003-01-17 Accumulative perforator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2224095C1 true RU2224095C1 (en) 2004-02-20

Family

ID=32173509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003101137/03A RU2224095C1 (en) 2003-01-17 2003-01-17 Accumulative perforator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2224095C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2493357C1 (en) * 2012-04-12 2013-09-20 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по использованию энергии взрыва в геофизике" (ОАО "ВНИПИвзрывгеофизика") Method for well completion by cumulative charges
RU179964U1 (en) * 2017-09-13 2018-05-29 Федеральное государственное унитарное предприятие "Комбинат "Электрохимприбор" Open hole cumulative rock drill
RU2659934C2 (en) * 2013-07-18 2018-07-04 Динаэнергетикс Гмбх Унд Ко. Кг Perforation gun system and components
RU2732554C2 (en) * 2019-01-10 2020-09-21 Игорь Михайлович Глазков Method for development of productive formation of well with cumulative charges and device for implementation thereof (embodiments)
US11021923B2 (en) 2018-04-27 2021-06-01 DynaEnergetics Europe GmbH Detonation activated wireline release tool
US11480038B2 (en) 2019-12-17 2022-10-25 DynaEnergetics Europe GmbH Modular perforating gun system
US11753889B1 (en) 2022-07-13 2023-09-12 DynaEnergetics Europe GmbH Gas driven wireline release tool

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Прострелочная, взрывная аппаратура и оборудование, Раменское отделение ВНИИГеофизики, Москва, Недра, 1976, плакат № 12, Зак. 6408/П-2327. *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2493357C1 (en) * 2012-04-12 2013-09-20 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по использованию энергии взрыва в геофизике" (ОАО "ВНИПИвзрывгеофизика") Method for well completion by cumulative charges
RU2659934C2 (en) * 2013-07-18 2018-07-04 Динаэнергетикс Гмбх Унд Ко. Кг Perforation gun system and components
RU179964U1 (en) * 2017-09-13 2018-05-29 Федеральное государственное унитарное предприятие "Комбинат "Электрохимприбор" Open hole cumulative rock drill
US11021923B2 (en) 2018-04-27 2021-06-01 DynaEnergetics Europe GmbH Detonation activated wireline release tool
US11634956B2 (en) 2018-04-27 2023-04-25 DynaEnergetics Europe GmbH Detonation activated wireline release tool
RU2732554C2 (en) * 2019-01-10 2020-09-21 Игорь Михайлович Глазков Method for development of productive formation of well with cumulative charges and device for implementation thereof (embodiments)
US11480038B2 (en) 2019-12-17 2022-10-25 DynaEnergetics Europe GmbH Modular perforating gun system
US11753889B1 (en) 2022-07-13 2023-09-12 DynaEnergetics Europe GmbH Gas driven wireline release tool

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10746003B2 (en) High density cluster based perforating system and method
US9845666B2 (en) Limited entry phased perforating gun system and method
RU2358094C2 (en) Method of forming nonround perforations in underground bed bearing hydrocarbons, non-linear cumulative perforator, firing perforator (versions)
US4598775A (en) Perforating gun charge carrier improvements
US4496008A (en) Well perforating apparatus
US7762351B2 (en) Exposed hollow carrier perforation gun and charge holder
US5785130A (en) High density perforating gun system
US8347962B2 (en) Non frangible perforating gun system
US5323684A (en) Downhole charge carrier
US5542480A (en) Perforating gun with retrievable mounting strips
US2750884A (en) Blasting of underground formations
GB2310918A (en) Shaped charge perforating guns
RU2224095C1 (en) Accumulative perforator
US9038521B1 (en) Apparatus for creating and customizing intersecting jets with oilfield shaped charges
EP3101221A1 (en) Limited entry phased perforating gun system and method
WO1996038652A1 (en) Spiral or wave strip perforating system
WO2016115452A1 (en) Limited entry phased perforating gun system and method
US3282213A (en) Wire carriers for oil well perforators
US4502550A (en) Modular through-tubing casing gun
US5544711A (en) Multiphased through tubing stripgun
RU55420U1 (en) CHARGING MODULE OF CUMULATIVE PERFORATOR OF ONE-TIME APPLICATION
RU55421U1 (en) Cumulative Punch
CA2887740C (en) Apparatus for creating and customizing intersecting jets with oilfield shaped charges
AU2015202099A1 (en) Apparatus for Creating and Customizing Intersecting Jets with Oilfield Shaped Charges
PL191315B1 (en) Method of mining mineral deposits