RU2270911C1 - Borehole hollow-carrier jet-type perforator - Google Patents

Borehole hollow-carrier jet-type perforator Download PDF

Info

Publication number
RU2270911C1
RU2270911C1 RU2004124225/03A RU2004124225A RU2270911C1 RU 2270911 C1 RU2270911 C1 RU 2270911C1 RU 2004124225/03 A RU2004124225/03 A RU 2004124225/03A RU 2004124225 A RU2004124225 A RU 2004124225A RU 2270911 C1 RU2270911 C1 RU 2270911C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cumulative
detonation
checker
detonating cord
perforator
Prior art date
Application number
RU2004124225/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рустам Анисович Шакиров (RU)
Рустам Анисович Шакиров
Гали Мугаллимович Хамзин (RU)
Гали Мугаллимович Хамзин
Владимир Михайлович Рудов (RU)
Владимир Михайлович Рудов
Михаил Александрович Нечаев (RU)
Михаил Александрович Нечаев
Дмитрий Леонидович Гореликов (RU)
Дмитрий Леонидович Гореликов
Original Assignee
Рустам Анисович Шакиров
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 Рустам Анисович Шакиров filed Critical Рустам Анисович Шакиров
Priority to RU2004124225/03A priority Critical patent/RU2270911C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2270911C1 publication Critical patent/RU2270911C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: oil and gas industry, particularly shaped-charge perforators.
SUBSTANCE: perforator comprises body made as a row of module sections. Each module includes hollow charges connected one to another by detonation circuit made as detonating cord, adapters to connect the sections one to another through detonation transmission device. The detonation transmission device includes serially connected cumulative detonation transmitting cartridge and receiving cartridge. The detonation transmitting cartridge and the receiving cartridge are arranged in all-metal plug provided with axial channel and in all-metal adapter correspondingly and connected to spring-loaded bush. The detonation transmitting cartridge is spaced a distance other than focal length. Covering member is arranged in receiving cartridge body. The covering member has cumulative groove located from detonating cord side. The hollow charges are arranged in thick-walled metal case. In accordance with the first embodiment the detonation device includes serially connected explosion-protected shell, heat-resistant detonating cord cut and cumulative detonation transmitting cartridge encased in separate case or explosion-protected pressure-resistance shell. In accordance with the second embodiment the detonation device comprises serially connected passive detonation intensifier, heat-resistant detonating cord cut and cumulative detonation transmitting cartridge arranged in individual case.
EFFECT: increased efficiency of perforation-explosive operations.
4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к прострелочно-взрывной аппаратуре, применяемой в нефтегазовой промышленности, и может найти применение непосредственно в кумулятивных перфораторах.The invention relates to perforating explosive equipment used in the oil and gas industry, and can find application directly in cumulative perforators.

При добыче нефти из подземной геологической формации в стволе пробуренной скважины размещают обычно обсадную трубу, и при добыче жидких углеводородов обсадная труба перфорируется с помощью перфоратора, содержащего большое количество кумулятивных зарядов взрывчатого вещества.When producing oil from an underground geological formation, a casing is usually placed in the wellbore, and when producing liquid hydrocarbons, the casing is perforated using a perforator containing a large number of cumulative explosive charges.

Действие кумулятивного перфоратора основано на способности кумулятивной струи, образуемой при детонации взрывчатого вещества облицованного кумулятивной выемкой, пробивать отверстия или каналы в различных преградах, такая струя при вскрытии образует канал в призабойной зоне пласта.The action of the cumulative perforator is based on the ability of the cumulative jet, formed upon detonation of an explosive lined with a cumulative recess, to punch holes or channels in various obstacles, such a jet when opening forms a channel in the bottomhole formation zone.

Известен перфоратор для использования в нефтяной скважине (см. патент US № 4738319, МПК Е 41 В 43/117, НКИ 175-4.6, 14.04.88), включающий несколько механических последовательно соединенных секций, каждая из которых содержит ряд кумулятивных зарядов и отрезок детонирующего шнура для обеспечения огневой связи между секциями, причем в нижнем конце каждой секции установлен направленный вниз малый кумулятивный заряд, ось которого совпадает с осью перфоратора, а в верхнем конце каждой секции расположен заряд взрывчатого вещества, закрытого металлической мембраной, отрезок детонирующего шнура проходит через всю секцию, соединяя верхний заряд, боковые кумулятивные заряды, которые он связывает известным способом, и воспламенитель, установленный непосредственно под нижним кумулятивным зарядом, при срабатывании устройства детонации волна, перемещаясь по оси детонирующего шнура, действует на воспламенитель, который инициирует воспламенение кумулятивного заряда, прожигающего мембрану между секциями, в результате чего происходит детонация заряда взрывчатого вещества и распространение детонационной волны по детонирующему шнуру нижнего конца.Known perforator for use in an oil well (see US patent No. 4738319, IPC E 41 B 43/117, NKI 175-4.6, 14.04.88), including several mechanical series-connected sections, each of which contains a number of cumulative charges and a detonating segment cord to provide fire communication between sections, with a small cumulative charge pointing down at the lower end of each section, the axis of which coinciding with the axis of the perforator, and an explosive charge closed by a metal membrane located at the upper end of each section wound, a detonating cord segment passes through the entire section, connecting the upper charge, the side cumulative charges that it binds in a known manner, and the igniter installed directly under the lower cumulative charge, when the detonation device is triggered, the wave moving along the axis of the detonating cord acts on the igniter, which initiates the ignition of the cumulative charge, burning the membrane between the sections, resulting in detonation of the explosive charge and the spread of detonation ionic wave along the detonating cord lower end.

Известен кумулятивный скважинный перфоратор (см. Н.Г.Григорян, 1990, Краткий справочник по прострелочно-взрывным работам, Москва. Недра, стр.70-73), содержащий трубчатый корпус, выполненный из отдельных модулей, шарнирно соединенных между собой с возможностью пространственного отслеживания профиля скважины, причем в корпусе каждого модуля смонтированы вкладыши из пеноматериала с ориентированными в разные направления гнездами для кумулятивных зарядов и с боевой цепью, выполненной в виде гибкой огневой связи с возможностью последовательного инициирования от модуля к модулю.The well-known cumulative downhole drill (see N.G. Grigoryan, 1990, Quick reference to shooting and blasting operations, Moscow. Nedra, pp. 70-73), containing a tubular body made of separate modules, pivotally interconnected with the possibility of spatial monitoring the profile of the well, and in the case of each module, foam inserts are mounted with nests for cumulative charges oriented in different directions and with a combat chain made in the form of flexible fire communication with the possibility of sequential initiation from module to module.

Недостаток данного технического решения является невысокие эксплуатационные возможности, обусловленные необходимостью выполнения большого количества сборочных операций непосредственно перед применением перфоратора, что приводит к непроизводительным потерям времени при сборке перфоратора, малая надежность работы огневой связи, приводящая к большим зазорам в зонах передачи детонационного импульса от модуля к модулю, отказам работы перфоратора вследствие разгерметизации одного из корпусов модулей, приводящего к разрушению ослабленной зоны передачи детонации, малая технологичность изготовления корпусов модулей, невысокая безопасность собранного перфоратора, так как оболочка огневой цепи для обеспечения ее гибкости выполнена относительно тонкой.The disadvantage of this technical solution is its low operational capabilities, due to the need to perform a large number of assembly operations immediately before using the punch, which leads to unproductive time losses when assembling the punch, low reliability of fire communication, leading to large gaps in the areas of detonation pulse transmission from module to module failures of the drill due to the depressurization of one of the module housings, leading to less damage This zone of detonation transmission, the low manufacturability of manufacturing the module housings, the low safety of the assembled perforator, since the shell of the fire chain is relatively thin to ensure its flexibility.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является корпусной скважинный кумулятивный перфоратор (см. патент RU 2215127, МПК Е 21 В 43/117, от 30.12.03), содержащий корпус в виде ряда секций модулей, кумулятивные заряды, соединенные между собой, детонационной цепью в виде детонационного шнура, переходники, соединяющие секции между собой, и устройства передачи детонации от модуля к модулю, причем детонационная цепь между модулями включает последовательно выполненные шашку-передатчик детонации, стальную пробку преграду, ввернутую в верхнюю часть центрального отверстия переходника, шашку-приемник, соединенную со второй шашкой-передатчиком отрезком термостойкого детонационного шнура и вторую шашку-приемник, установленную в начале детонационной цепи следующего модуля.The closest in technical essence and the achieved result is a case-shaped downhole cumulative perforator (see patent RU 2215127, IPC E 21 V 43/117, dated 12.30.03), comprising a case in the form of a series of sections of modules, cumulative charges interconnected, detonation a chain in the form of a detonation cord, adapters connecting the sections to each other, and detonation transmission devices from module to module, and the detonation chain between the modules includes sequentially made knock transmitter-detonator, steel plug barrier, screw nd the upper portion of the central opening of the adapter, saber receiver coupled to the second segment checker transmitter heat resistance and a second detonation cord checker receiver installed at the beginning of the detonation circuit of the next module.

Первую шашку-приемник детонации выполняют с кумулятивной выемкой, облицованной металлической фольгой, и устанавливают перед стальной пробкой-преградой с зазором, величина которого определена конфигурацией кумулятивной выемки с условием фокусирования кумулятивной струи на поверхность стальной пробки-преграды.The first detonation checker is carried out with a cumulative recess lined with metal foil and installed in front of the steel stopper with a gap, the value of which is determined by the configuration of the cumulative recess with the condition that the cumulative jet is focused on the surface of the steel stopper.

Обе шашки-приемника помещают в металлические колпачки, в которые предварительно запрессовывают навеску порошка термостойкого бризантного взрывчатого вещества.Both pieces of the receiver are placed in metal caps, into which a sample of powder of heat-resistant blasting explosive is pre-pressed.

Шашки-приемники устанавливают с зазорами, обеспечивающими гарантирование срабатывания всего перфоратора в рабочих условиях и гарантированный отказ - при разгерметизации системы, а именно: первую шашку-приемник - не более 10 мм от поверхности стальной пробки -преграды, вторую шашку-приемник - 12-25 мм от торца второй шашки-передатчика.Checkers-receivers are installed with gaps that guarantee the operation of the entire punch in working conditions and guaranteed failure - during depressurization of the system, namely: the first checker-receiver - no more than 10 mm from the surface of the steel cork-obstacle, the second checker-receiver - 12-25 mm from the end face of the second checker transmitter.

Межмодульную детонационную цепь выполняют в виде законченных элементов, содержащих в себе стальную пробку-преграду, герметизирующую одну секцию перфоратора от другой, в которую вворачивается сборка, состоящая из двух металлических втулок с шашкой-приемником и шашкой-передатчиком, собираемых с трубками из композиционного материала и соединенных между собой отрезком термостойкого дистанционного шнура встык с шашками, проходящего по центральному отверстию трубки, а каждый модуль перфоратора содержит в верхней части втулку с шашкой-приемником, а в нижней - втулку с шашкой-передатчиком с кумулятивной выемкой.The intermodular detonation circuit is made in the form of finished elements containing a steel plug-barrier that seals one section of the perforator from another, into which an assembly is screwed, consisting of two metal bushings with a pick-up receiver and a pick-up transmitter, assembled with tubes made of composite material and interconnected by a piece of a heat-resistant remote cord end-to-end with checkers passing through the central hole of the tube, and each module of the perforator contains a sleeve with a checker in the upper part ISRC and the bottom - with a sleeve checker transmitter with cumulative recess.

Все взрывчатые компоненты изготавливаются из термостойких бризантных взрывчатых составов.All explosive components are made of heat-resistant blasting explosive compounds.

Наличие герметичных заглушек в крышках может привести к разгерметизации перфоратора, причем зазор в этом случае не будет никогда заполнен скважинной жидкостью, что исключит предохранительные действия устройства.The presence of sealed plugs in the covers can lead to depressurization of the perforator, and the gap in this case will never be filled with well fluid, which will exclude the safety actions of the device.

Наличие сквозного отверстия в крышках является существенным ослаблением механической прочности их.The presence of a through hole in the caps is a significant weakening of their mechanical strength.

Крепление кумулятивных зарядов с помощью гаек может привести к отвороту и выпадению кумулятивных зарядов из каркаса.Fastening the cumulative charges with nuts can lead to the lapel and the loss of cumulative charges from the frame.

Выполнение каркаса в виде ленты не оказывает сдерживающего эффекта от фугасного воздействия кумулятивных зарядов (проверено экспериментально).The implementation of the frame in the form of a tape does not have a deterrent effect from the high-explosive effects of cumulative charges (verified experimentally).

Наличие негерметичного шарнирного переходника, а следовательно, и заглушки неоправданно, поэтому применение тех же устройств детонации невозможно при наличии этого переходника, что снижает плотность перфорации.The presence of an unpressurized hinged adapter, and consequently, a plug, is not justified, therefore, the use of the same detonation devices is not possible with this adapter, which reduces the density of perforation.

Устройство передачи детонации расположено в осевом канале как в секции, так и в шарнирном переходнике, что приведет к разрушению крышек и переходников. The knock transmission device is located in the axial channel both in the section and in the hinge adapter, which will lead to the destruction of the caps and adapters.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в расширении функциональных возможностей устройства путем повышения производительности прострелочно-взрывных работ при любом гидростатическом давлении (от 1 до 1000 атм.) и высокой надежности срабатывания и повышении живучести (долговечности перфоратора).The problem to which the invention is directed, is to expand the functionality of the device by increasing the performance of perforating blasting at any hydrostatic pressure (from 1 to 1000 atm.) And high reliability of operation and increasing survivability (durability of the perforator).

Технический результат изобретения, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении производительности прострелочно-взрывных работ за счет увеличения пробивной способности перфоратора (увеличение диаметра, глубины и плотности перфорационных каналов) с высокой степенью надежности его срабатывания.The technical result of the invention obtained by carrying out the invention is to increase the performance of perforating and blasting operations by increasing the penetration ability of a perforator (increasing the diameter, depth and density of perforation channels) with a high degree of reliability of its operation.

В соответствии с первым вариантом осуществления изобретения указанный технический результат достигается за счет того, что в корпусной скважинный кумулятивный перфоратор, содержащий корпус в виде ряда секций-модулей, в каждом из которых размещены кумулятивные заряды, связанные между собой детонационной цепью в виде детонирующего шнура, переходников, соединяющие секции между собой через устройство передачи детонации, включающее последовательно собранные кумулятивную шашку-передатчик детонации и шашку-приемник, причем шашка-передатчик детонации и шашка-приемник размещены соответственно в цельнометаллической пробке с осевым каналом и в цельнометаллическом переходнике на подпружиненной втулке, шашка-передатчик детонации установлена на расстоянии, не совпадающем с фокусным, а в корпусе шашки-приемника закреплена накладка с кумулятивной выемкой, кроме того, кумулятивные заряды размещены в толстостенном металлическом каркасе, а устройство детонации перфоратора реализовано в виде последовательной сборки взрывозащищенного патрона, отрезка термостойкого детонирующего шнура и кумулятивной шашки-передатчика в отдельном корпусе либо взрывозащищенного баростойкого патрона.In accordance with the first embodiment of the invention, the specified technical result is achieved due to the fact that in the casing downhole cumulative perforator containing the casing in the form of a series of module sections, each of which contains cumulative charges connected by a detonation chain in the form of a detonating cord, adapters connecting sections to each other through a detonation transmission device, including successively assembled cumulative knock-transmitter-detonation and checker-receiver, and the checker-transmitter for detonation and the checker-receiver are placed respectively in an all-metal plug with an axial channel and in an all-metal adapter on a spring-loaded sleeve, the detonation-checker-transmitter is installed at a distance that does not coincide with the focal length, and a plate with a cumulative recess is fixed in the receiver-checker housing, in addition, the cumulative charges are placed in a thick-walled metal frame, and the device for detonating a perforator is implemented as a sequential assembly of an explosion-proof cartridge, a segment of a heat-resistant detonating of the cord and the cumulative Checkers transmitter in a separate housing, or pressure-resistant explosion-proof cartridge.

В соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения указанный технический результат обеспечивается за счет того, что в корпусной скважинный кумулятивный перфоратор, содержащий корпус в виде ряда секций-модулей, в каждом из которых размещены кумулятивные заряды, связанные между собой детонационной цепью в виде детонирующего шнура, переходников, соединяющие секции между собой через устройство передачи детонации, включающее последовательно собранные кумулятивную шашку-передатчик детонации и шашку-приемник, причем шашка-передатчик детонации и шашка-приемник размещены соответственно в цельнометаллической пробке с осевым каналом и в цельнометаллическом переходнике на подпружиненной втулке, шашка-передатчик детонации установлена на расстоянии, не совпадающем с фокусным, а в корпусе шашки-приемника закреплена накладка с кумулятивной выемкой, кроме того, кумулятивные заряды размещены в толстостенном металлическом каркасе, а устройство детонации перфоратора реализовано в виде последовательной сборки пассивного усилителя детонации, отрезка термостойкого детонирующего шнура и кумулятивной шашки-передатчика в отдельном корпусе.In accordance with the second embodiment of the invention, this technical result is achieved due to the fact that in the casing downhole cumulative perforator containing the casing in the form of a series of module sections, each of which contains cumulative charges connected by a detonation chain in the form of a detonating cord, adapters connecting sections to each other through a detonation transmission device, including successively assembled cumulative knock-transmitter-detonation and checker-receiver, and the checker in front the knock sensor and the checker receiver are respectively located in an all-metal plug with an axial channel and in an all-metal adapter on a spring-loaded sleeve, the knock transmitter-detonator is installed at a distance that does not coincide with the focal length, and a plate with a cumulative recess is fixed in the receiver-checker housing, in addition, the cumulative charges are placed in a thick-walled metal frame, and the device for detonating a perforator is implemented as a sequential assembly of a passive detonation amplifier, a segment of heat-resistant det cord and cumulative checkers-transmitter in a separate housing.

Для обоих вариантов исполнения модули могут быть выполнены с возможностью не использования ряда кумулятивных зарядов для вскрытия продолжительных сложнопостроенных пластов, кроме того, модули могут быть выполнены с определенным типом кумулятивных зарядов для получения увеличенного диаметра отверстий в обсадной колонне для последующего гидроразрыва пласта.For both versions, the modules can be made with the possibility of not using a number of cumulative charges to open long complex constructions, in addition, the modules can be made with a certain type of cumulative charges to obtain an increased diameter of the holes in the casing for subsequent hydraulic fracturing.

Сущность изобретения заключается в использовании корпусного скважинного кумулятивного перфоратора, секции которого герметичны и не разбираемы до и после отстрела перфоратора, причем все секции перфоратора испытаны внешним гидростатическим давлением на заводе изготовителе, обеспечивая повышенную надежность срабатывания кумулятивного перфоратора.The essence of the invention lies in the use of a casing downhole cumulative puncher, the sections of which are tight and cannot be disassembled before and after the perforator is shot, and all sections of the perforator are tested by external hydrostatic pressure at the manufacturer, providing increased reliability of operation of the cumulative perforator.

Использование подпружиненной втулки для крепления шашек-приемников, гарантированно стабилизирует необходимый зазор, а применение мощного каркаса из стальной трубы обеспечивает стойкость корпуса к фугасному воздействию (существенно снижены предельные значения деформации корпуса), при наличии модуля пропуска для обработки сложнопостроенных пластов за один спуск с использованием устройств инициирования для кабельного и трубного вариантов перфоратора.The use of a spring-loaded sleeve for fastening checkers-receivers, guaranteed to stabilize the necessary clearance, and the use of a powerful frame made of steel pipe provides resistance to high explosive impact (significantly reduced limit deformation of the body), with a skip module for processing complex layers in one run using devices initiation for cable and pipe drill options.

Применение в металлическом колпачке запрессованного чистого бризантного термостойкого вещества, причем основной заряд запрессован в массивный металлический корпус, в нижней части которого закреплена накладка, обеспечивающая кумулятивный эффект при передаче импульса от взрывчатого материала детонирующему шнуру, что значительно увеличивает надежность передачи даже при отходе детонирующего шнура до 5-7 мм от корпуса шашки-приемника.The use in the metal cap of a pressed-in clean blasting heat-resistant substance, the main charge being pressed into a massive metal case, in the lower part of which is fixed a pad that provides a cumulative effect when transmitting a pulse from explosive material to a detonating cord, which significantly increases the reliability of transmission even when the detonating cord is removed to 5 -7 mm from the body of the receiver checkers.

Верхняя часть переходника выполнена цельной, что значительно повышает надежность герметизации. Местоположение шашки-передатчика с кумулятивной выемкой не в фокусе, а в месте наилучшей передачи детонации шашке-приемнику определенного диаметра канала способствует повышению надежности передачи детонации.The upper part of the adapter is made integral, which significantly increases the reliability of sealing. The location of the checker-transmitter with a cumulative notch is not in focus, but in the place of the best detonation transmission to the checker-receiver of a certain channel diameter helps to increase the reliability of detonation transmission.

Предложено максимальное укорочение переходника, что позволяет осуществить непосредственную передачу детонационного импульса от секции к секции, этим удалось повысить плотность перфорации (количество отверстий на один погонный метр обсадной колонны) за счет сокращения длины паразитных стыковочных элементов. Возможность набора перфоратора из стандартных модулей любой длины при селективной перфорации с различной плотностью размещения кумулятивных зарядов и возможной доставкой перфоратора в интервал перфорации на кабеле или на насосно-компрессорных трубах.The maximum shortening of the adapter is proposed, which allows direct transmission of the detonation pulse from section to section, thereby increasing the perforation density (the number of holes per linear meter of casing) by reducing the length of the parasitic connecting elements. The ability to set a punch from standard modules of any length with selective punching with different densities of cumulative charges and the possible delivery of a punch into the perforation interval on a cable or on tubing.

Существенная устойчивость к разрушению перфоратора в случае несанкционированного прекращения детонации в сборке при использовании стандартных средств инициирования, например: ИГ-1, УДГ, ПВПД-Н, ПГН-150.Significant resistance to the destruction of the punch in the event of an unauthorized termination of detonation in the assembly using standard initiation tools, for example: IG-1, UDG, PVPD-N, PGN-150.

Сравнение предлагаемого изобретения с известными техническими решениями показывает, что оно обладает новой совокупностью существенных признаков, которые позволяют успешно реализовать поставленную цель.Comparison of the invention with known technical solutions shows that it has a new set of essential features that can successfully achieve the goal.

Сущность предлагаемого технического изобретения будет понятна из следующего описания и приложенного к нему графического материала.The essence of the proposed technical invention will be clear from the following description and the attached graphic material.

Изобретение поясняется чертежами, гдеThe invention is illustrated by drawings, where

на фиг.1 представлен общий вид перфоратора;figure 1 presents a General view of the punch;

на фиг.2 - устройство детонации перфоратора для кабельного исполнения;figure 2 - device detonation perforator for cable execution;

на фиг.3 - устройство детонации перфоратора для трубного исполнения.figure 3 - device detonation perforator for pipe execution.

Корпусной скважинный кумулятивный перфоратор содержит: корпус 1 в виде ряда секций-модулей 2, кумулятивные заряды 3, детонирующий шнур 4, цельнометаллический переходник 5, устройство передачи детонации 6, кумулятивная шашка-передатчик детонации 7, шашка-приемник 8 первого модуля, шашка-приемник 81 второго модуля, цельнометаллическая пробка 9, подпружиненная втулка 10, осевой канал в цельнометаллической пробке 11, накладка с кумулятивной выемкой 12, толстостенный металлический каркас 13, устройство детонации перфоратора 14 в отдельном корпусе 15, взрывозащищенный патрон 16, отрезок термостойкого детонирующего шнура 17 и кумулятивная шашка-передатчика 18, усилителя детонации 19.The corpuscular downhole cumulative perforator contains: a housing 1 in the form of a series of module sections 2, cumulative charges 3, a detonating cord 4, an all-metal adapter 5, a detonation transmission device 6, a cumulative detonation transmitter-receiver 7, receiver-receiver 8 of the first module, and a receiver-receiver August 1 second module, all-metal tube 9, spring sleeve 10, the axial passage 11 in an all-metal tube, plate with cumulative recess 12, a thick-walled metal frame 13, the detonation gun unit 14 in a separate housing 15 in ryvozaschischenny chuck 16, the heat-resistant segment of detonating cord 17 and the cumulative block transmitter 18, the amplifier 19 of detonation.

Перфоратор работает следующим образом.The punch works as follows.

После установки перфоратора в скважине на заданной глубине (в заданном интервале перфорации) производят задействование устройства детонации перфоратора 14, инициируется шашка-приемник 8 и термостойкий детонирующий шнур 4 первого модуля, от которого детонация передается кумулятивным зарядам 3 перфоратора и далее к шашке-передатчику с кумулятивной выемкой 7 (активный заряд, вызывающий детонацию), которая установлена на расстоянии, не совпадающем с фокусным (экспериментально определено и установлена на расстоянии, гораздо меньшем фокусного), причем фокусное расстояние - минимальное расстояние от преграды, при котором кумулятивная струя образует максимальную пробивную способность, причем кумулятивная струя, продвигаясь далее по открытому воздушному каналу определенного диаметра цельнометаллической пробки (причем опытным путем подобран диаметр канала передачи кумулятивной струи в цельнометаллической пробке к пассивной шашке-приемнику 81, с минимальным расстоянием между шашкой-передатчиком 7 (активным зарядом) и шашкой-приемником 81 (пассивным зарядом), пробивает стальную пробку 9 - преграду и инициирует детонацию в шашке-приемнике 81 второго модуля, которая передает усилие детонирующего шнура 4 второй шашке-передатчику и процесс передачи детонации повторяется циклически, переходя от модуля к модулю (см. Физика взрыва, 2002, под ред. Л.И.Орленко, Москва, Физматлит, т.2, стр., 202, т.1, стр.233-234).After installing the perforator in the well at a predetermined depth (in a predetermined perforation interval), the detonation device of the perforator 14 is activated, the checker receiver 8 and the heat-resistant detonating cord 4 of the first module are initiated, from which detonation is transmitted to the cumulative charges 3 of the perforator and then to the transmitter-checker with cumulative recess 7 (active charge causing detonation), which is installed at a distance that does not coincide with the focal length (experimentally determined and installed at a distance much smaller than the focal length ), and the focal length is the minimum distance from the obstacle at which the cumulative jet forms the maximum penetrating ability, and the cumulative jet, moving further along the open air channel of a certain diameter of the all-metal plug (moreover, the diameter of the cumulative jet transmission channel in the all-metal plug to the passive checker was selected experimentally -Receiver August 1, with a minimum distance between the checker transmitter 7 (active charge) and checker receiver August 1 (passive charge) is steel punches th stopper 9 - barrier and initiates detonation in checker receiver August 1 second module which transmits the force of the detonating cord of the second 4-checker transmitter and transmission of detonation process is repeated cyclically, passing from module to module (see. Explosion Physics, 2002, ed. L.I. Orlenko, Moscow, Fizmatlit, vol. 2, p. 202, vol. 1, pp. 233-234).

Количество секций-модулей в перфораторе определяется размерами пластов и конфигурацией скважины, инициирующий импульс через детонирующее устройство передается сверху вниз, причем в зоне стыковки усилитель детонации усиливает этот импульс, что позволяет надежно передать этот импульс по огневой цепи, причем в случае задавливания перфоратора или прерывания детонации в цепи изолированность каждого модуля позволяет предотвратить неэффективное срабатывание в последующих модулях и сохранить их для дальнейшего использования.The number of module sections in the perforator is determined by the size of the seams and the configuration of the well, the initiating pulse is transmitted from top to bottom through the detonating device, and in the docking zone the detonation amplifier amplifies this pulse, which makes it possible to reliably transmit this pulse through the fire chain, and in case of punching or interruption of detonation In the circuit, the isolation of each module prevents inefficient operation in subsequent modules and saves them for future use.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении производительности прострелочно-взрывных работ за счет сокращения сборочных операций непосредственно на скважине, повышения качества сборки одновременно с высокой степенью надежности срабатывания, возможности вскрытия протяженных сложнопостроенных пластов как на кабеле, так и на насосно-компрессорных трубах.The technical result obtained by carrying out the invention is to increase the productivity of perforating and blasting operations by reducing assembly operations directly at the well, increasing the quality of assembly simultaneously with a high degree of response reliability, the ability to open long complex structures both on cable and on compressor pipes.

Предполагается, что все варианты исполнения модулей с разной плотностью при устойчивой передачи детонации, использующие оптимизированные кумулятивные усилители между модулями с устойчивостью к транспортной тряске и осевым ударам конструкций крепления зарядов в корпусе, принятым мерам от самораскручивания, несанкционированной разборки входят в объем настоящего изобретения, сущность которых должна определяться предшествующим описанием и прилагаемой формулой изобретения.It is assumed that all versions of modules with different densities with stable detonation transmission using optimized cumulative amplifiers between modules with resistance to transport jolting and axial impact of charge attachment structures in the housing, measures taken against self-unwinding, unauthorized disassembly are included in the scope of the present invention, the essence of which shall be determined by the foregoing description and the appended claims.

Claims (4)

1. Корпусной скважинный кумулятивный перфоратор, содержащий корпус в виде ряда секций-модулей, в каждом из которых размещены кумулятивные заряды, связанные между собой детонационной цепью в виде детонирующего шнура, переходников, соединяющих секции между собой через устройство передачи детонации, включающее последовательно собранные кумулятивную шашку-передатчик детонации и шашку-приемник, причем шашка-передатчик детонации и шашка-приемник размещены соответственно в цельнометаллической пробке с осевым каналом и в цельнометаллическом переходнике на подпружиненной втулке, шашка-передатчик детонации установлена на расстоянии, не совпадающем с фокусным, а в корпусе шашки-приемника закреплена накладка с кумулятивной выемкой со стороны детонирующего шнура, кроме того, кумулятивные заряды размещены в толстостенном металлическом каркасе, а устройство детонации перфоратора реализовано в виде последовательной сборки взрывозащищенного патрона, отрезка термостойкого детонирующего шнура и кумулятивной шашки-передатчика в отдельном корпусе либо взрывозащищенного баростойкого патрона.1. Case-shaped downhole cumulative perforator, comprising a housing in the form of a series of module sections, in each of which cumulative charges are placed, interconnected by a detonation chain in the form of a detonating cord, adapters connecting the sections to each other through a detonation transmission device, comprising successively assembled cumulative checker a knock transmitter and a checker receiver, wherein the knock transmitter and checker receiver are respectively located in an all-metal plug with an axial channel and in an all-metal m adapter on a spring-loaded sleeve, the knock transmitter-detonation device is installed at a distance that does not coincide with the focal length, and a plate with a cumulative recess on the side of the detonating cord is fixed in the housing of the checker receiver, in addition, cumulative charges are placed in a thick-walled metal frame, and the perforator detonation device implemented in the form of a sequential assembly of an explosion-proof cartridge, a segment of a heat-resistant detonating cord and a cumulative checker-transmitter in a separate housing or an explosion-proof barost ohoy cartridge. 2. Корпусной скважинный кумулятивный перфоратор, содержащий корпус в виде ряда секций-модулей, в каждом из которых размещены кумулятивные заряды, связанные между собой детонационной цепью в виде детонирующего шнура, переходников, соединяющих секции между собой через устройство передачи детонации, включающее последовательно собранные кумулятивную шашку-передатчик детонации и шашку-приемник, причем шашка-передатчик детонации и шашка-приемник размещены соответственно в цельнометаллической пробке с осевым каналом и в цельнометаллическом переходнике на подпружиненной втулке, шашка-передатчик детонации установлена на расстоянии, не совпадающем с фокусным, а в корпусе шашки-приемника закреплена накладка с кумулятивной выемкой со стороны детонирующего шнура, кроме того, кумулятивные заряды размещены в толстостенном металлическом каркасе, а устройство детонации перфоратора реализовано в виде последовательной сборки пассивного усилителя детонации, отрезка термостойкого детонирующего шнура и кумулятивной шашки-передатчика в отдельном корпусе.2. Case-shaped downhole cumulative perforator, comprising a housing in the form of a series of module sections, in each of which cumulative charges are placed, interconnected by a detonation chain in the form of a detonating cord, adapters connecting the sections to each other through a detonation transmission device, comprising successively assembled cumulative checker a knock transmitter and a checker receiver, wherein the knock transmitter and checker receiver are respectively located in an all-metal plug with an axial channel and in an all-metal m adapter on a spring-loaded sleeve, the knock transmitter-detonation device is installed at a distance that does not coincide with the focal length, and a plate with a cumulative recess on the side of the detonating cord is fixed in the housing of the checker receiver, in addition, cumulative charges are placed in a thick-walled metal frame, and the perforator detonation device implemented in the form of a sequential assembly of a passive knock amplifier, a segment of a heat-resistant detonating cord and a cumulative checker-transmitter in a separate housing. 3. Корпусной скважинный кумулятивный перфоратор по п.1 или 2, отличающийся тем, что модули выполнены с возможностью неиспользования ряда кумулятивных зарядов для вскрытия продолжительных сложнопостроенных пластов.3. Case-shaped downhole cumulative rock drill according to claim 1 or 2, characterized in that the modules are configured to not use a number of cumulative charges to open long complex formations. 4. Корпусной скважинный кумулятивный перфоратор по п.1 или 2, отличающийся тем, что модули выполнены с определенным типом кумулятивных зарядов для получения увеличенного диаметра отверстий в обсадной колонне для последующего гидроразрыва пласта.4. Case-shaped cumulative perforator according to claim 1 or 2, characterized in that the modules are made with a certain type of cumulative charges to obtain an increased diameter of the holes in the casing for subsequent hydraulic fracturing.
RU2004124225/03A 2004-08-10 2004-08-10 Borehole hollow-carrier jet-type perforator RU2270911C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004124225/03A RU2270911C1 (en) 2004-08-10 2004-08-10 Borehole hollow-carrier jet-type perforator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004124225/03A RU2270911C1 (en) 2004-08-10 2004-08-10 Borehole hollow-carrier jet-type perforator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2270911C1 true RU2270911C1 (en) 2006-02-27

Family

ID=36114376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004124225/03A RU2270911C1 (en) 2004-08-10 2004-08-10 Borehole hollow-carrier jet-type perforator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2270911C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2455468C2 (en) * 2007-02-22 2012-07-10 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Method of improving borehole perforator charging efficiency
RU2561828C2 (en) * 2013-11-21 2015-09-10 Александр Игорьевич Тулаев Perforation system sequential initiation device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2455468C2 (en) * 2007-02-22 2012-07-10 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Method of improving borehole perforator charging efficiency
RU2561828C2 (en) * 2013-11-21 2015-09-10 Александр Игорьевич Тулаев Perforation system sequential initiation device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2853815C (en) Novel device and methods for firing perforating guns
CA2682910C (en) Modular time delay for actuating wellbore devices and methods for using same
US8079296B2 (en) Device and methods for firing perforating guns
RU2493358C2 (en) Wireless initiation of gun perforator
US9689240B2 (en) Firing mechanism with time delay and metering system
CA2944728C (en) Redundant firing system for wellbore tools
CA3122435A1 (en) Perforating gun with switch cartridge
US10066919B2 (en) Oilfield side initiation block containing booster
RU2270911C1 (en) Borehole hollow-carrier jet-type perforator
RU2215127C2 (en) Well hollow-carrier jet-type perforator
RU2812170C1 (en) Device for chain sequential cumulative perforation of spaced oil and gas formations
CN117460877A (en) Perforating gun with timing self-sealing threads

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100811