RU2274733C1

RU2274733C1 - Adiabatic downhole apparatus igniter

Info

Publication number: RU2274733C1
Application number: RU2004124481/03A
Authority: RU
Inventors: Александр Михайлович Дуванов (RU); Александр Михайлович Дуванов; Александр Рюрикович Ликутов (RU); Александр Рюрикович Ликутов; Александр Валентинович Дуванов (RU); Александр Валентинович Дуванов; Василий Петрович Залогин (RU); Василий Петрович Залогин; Анатолий Валентинович Балдин (RU); Анатолий Валентинович Балдин; Михаил Михайлович Пинчук (RU); Михаил Михайлович Пинчук
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Пермский инженерно-технический центр "Геофизика"
Priority date: 2004-08-10
Filing date: 2004-08-10
Publication date: 2006-04-20
Also published as: RU2004124481A

Abstract

FIELD: oil production and mining industry.

SUBSTANCE: adiabatic igniter comprises metal shell containing hydraulic hammer, cylindrical air chamber, piston and ignition agent. The piston is secured in end chamber part by pin and bush. Adiabatic downhole apparatus igniter is provided with thick-walled cylinder having through orifice closed with disc and sealing member arranged from the first end thereof. Elastic composite fuel charge is arranged in the through orifice. Sleeve with ignition composition is arranged between thick-walled cylinder and air chamber. The sleeve seals another cylinder end.

EFFECT: increased reliability and safety of perforating works performing.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей и горной промышленности и может быть использовано при прострелочно-взрывных работах в скважинах, в частности для поджигания зарядов в термогазогенераторах, спускаемых в горизонтальные и наклонно-направленные скважины на трубах.The invention relates to the oil and gas and mining industries and can be used for shooting and blasting in wells, in particular for igniting charges in thermogas generators, lowered into horizontal and directional wells on pipes.

Известны воспламенительные устройства, предназначенные для поджига зарядов в скважинных термогазогенераторах и пороховых генераторах давления, включающие воспламенитель, блок сгорающих элементов, нагревательный элемент, узел крепления (п. РФ №2124630, 1999 г., п. РФ №2184220, 2002 г., МКИ Е 21 В 43/25).Known igniter devices designed to ignite charges in borehole thermogas generators and powder pressure generators, including an ignitor, a block of combustible elements, a heating element, an attachment unit (Cl. RF No. 2144630, 1999, Cl. RF No. 2184220, 2002, MKI E 21 B 43/25).

Эти устройства спускают в скважину на геофизическом кабеле и срабатывают они от электрического тока, подаваемому по этому кабелю от взрывной машинки. Устройства сложны по конструкции и опасны в применении, так как они могут случайно срабатывать от статического электрического тока или при ударах и вибрациях во время спуска в скважину, кроме того они не могут быть доставлены к обрабатываемому интервалу в горизонтальных скважинах.These devices are lowered into the well on a geophysical cable and they are triggered by the electric current supplied through the cable from the blasting machine. The devices are complex in design and dangerous to use, since they can accidentally operate from static electric current or during shocks and vibrations during descent into the well, in addition, they cannot be delivered to the processed interval in horizontal wells.

Известно устройство для обработки призабойной зоны скважины, содержащее автономный источник электропитания с таймером для поджига зарядов термогазогенератора в горизонтальных скважинах (п. РФ №2204015, МКИ Е 21 B 43/25, 20.02.01). Недостатком данного устройства является опасность преждевременного срабатывания его в случае технологических задержек проталкивания зарядов в обрабатываемый интервал пласта.A device is known for processing a bottom-hole zone of a well, comprising an autonomous power supply with a timer for igniting the charges of a thermogas generator in horizontal wells (p. RF No. 2204015, MKI E 21 B 43/25, 02.20.01). The disadvantage of this device is the danger of prematurely triggering it in case of technological delays in pushing charges into the treated interval of the formation.

Известно воспламенительное устройство для скважинных зарядов, включающее тонкостенный металлический корпус с дополнительным зарядом из эластичного топлива, электровоспламенитель с проводниками и подвижный уплотнительный элемент, изолирующий содержимое патрона от непосредственного контакта с внешней средой (п.РФ №2111448, МКИ F 42 C 19/08, 1998). Данный воспламенитель взят за прототип.Known igniter device for downhole charges, including a thin-walled metal housing with an additional charge of elastic fuel, an electric igniter with conductors and a movable sealing element that insulates the contents of the cartridge from direct contact with the external environment (p. RF No. 2111448, MKI F 42 C 19/08, 1998). This igniter is taken as a prototype.

Недостаток известного воспламенительного устройства заключается в инициации его от блуждающего тока, а также оно срабатывает только с использованием геофизического кабеля и не может быть использовано для поджига зарядов в горизонтальных скважинах.A disadvantage of the known igniter device is its initiation from stray current, and it only works with the use of a geophysical cable and cannot be used to ignite charges in horizontal wells.

Сущность изобретения. Изобретение направлено на создание воспламенительного устройства, позволяющего воспламенять термогазогенератор, спускаемый на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) в горизонтальные и наклонно-направленные участки скважин без проводной связи.SUMMARY OF THE INVENTION The invention is directed to the creation of an igniter device that allows igniting a thermogas generator that is lowered on a tubing string into horizontal and directional sections of wells without a wire connection.

Технический результат заключается в стабильном воспламенении твердотопливных составов и активных жидкостей, безопасном проведении работ и безопасности обслуживающего персонала, так как воспламенительное устройство опускается на колонне НКТ в точно рассчитанное место в интервале горизонтальной скважины, во время спуска на него не могут оказать никакие помехи, инициирующие воспламенение, что повышает надежность проведения прострелочно-взрывных работ.The technical result consists in stable ignition of solid propellant compounds and active fluids, safe work and the safety of service personnel, since the igniter device is lowered on the tubing string to a precisely calculated location in the horizontal well interval, during interference it cannot cause any interference initiating ignition , which increases the reliability of shooting and blasting.

Технический результат достигается тем, что адиабатический воспламенитель скважинных зарядов, содержащий металлический корпус с гидроударником, цилиндрической воздушной камерой, поршнем, зафиксированным в торцевой части камеры с помощью чеки и втулки, и воспламенительным составом, снабжен толстостенным цилиндром со сквозным отверстием, закрытым диском и уплотнительным элементом с одного торца, зарядом из эластитного смесевого топлива, помещенным в сквозное отверстие цилиндра, и гильзой с воспламенительным составом, расположенной между цилиндром и воздушной камерой и герметично закрывающей другой торец цилиндра.The technical result is achieved in that the adiabatic igniter of the borehole charges, comprising a metal casing with a hydraulic hammer, a cylindrical air chamber, a piston fixed in the end part of the chamber with a pin and a sleeve, and an igniter composition, is equipped with a thick-walled cylinder with a through hole, a closed disk and a sealing element from one end, a charge of an elastic composite fuel, placed in the through hole of the cylinder, and a sleeve with an igniter composition located dy cylinder and the air chamber and sealingly closing the other end of the cylinder.

Кроме того, гидроударник содержит шток и резиновый шар.In addition, the hammer includes a stem and a rubber ball.

На чертеже представлен общий вид адиабатического воспламенителя скважинных зарядов.The drawing shows a General view of an adiabatic igniter of borehole charges.

Воспламенитель включает гидроударник 1, цилиндрическую воздушную камеру 2, содержащую корпус 3 и поршень 4, зафиксированный в торцевой части камеры 2 с помощью чеки 5 и размещенной над ней стабилизирующей втулки 6, гильзу 7 с воспламенительным составом 8, толстостенный цилиндр 9 со сквозным отверстием, закрытым с одного торца диском 10 и уплотнительным элементом 11, заряд 12 из эластитного смесевого топлива и помещенный в сквозное отверстие, гильза 7, расположена между толстостенным цилиндром 9 и воздушной камерой 2 и герметично закрывает другой торец толстостенного цилиндра 9, гидроударник 1, содержит металлический корпус 13, шток 14 и резиновый шар 15.The igniter includes a hammer 1, a cylindrical air chamber 2, comprising a housing 3 and a piston 4, fixed in the end part of the chamber 2 with a pin 5 and a stabilizing sleeve 6 placed above it, a sleeve 7 with an igniter composition 8, a thick-walled cylinder 9 with a through hole closed from one end face with a disk 10 and a sealing element 11, a charge 12 of elastic mixed fuel and placed in a through hole, a sleeve 7, is located between the thick-walled cylinder 9 and the air chamber 2 and hermetically closes the other rec thick-walled cylinder 9, hydraulic hammer 1 comprises a metal casing 13, the rod 14 and the rubber balloon 15.

Адиабатический воспламенитель скважинных зарядов работает следующим образом.An adiabatic igniter of borehole charges works as follows.

Адиабатический воспламенитель подсоединяют к верхней части термогазогенератора, с другой стороны его подсоединяют к колонне НКТ, вместе с ней опускают в интервал обработки - горизонтальный участок. Под давлением жидкости по колонне НКТ продавливают резиновый шар 15, который выталкивает из гнезда шток 14, при этом срезается чека 5, закрытая стабилизирующей втулкой 6, поршень 4 под действием скважинного гидростатического давления совершает резкое движение, производя мгновенное сжатие и разогрев воздуха в цилиндрической воздушной камере 2. Горячий воздух сжимает и поджигает воспламенительный состав 8, продукты горения которого прорывают дно гильзы 7, попадают в толстостенный цилиндр 9 и поджигают заряд 12. Высокотемпературные продукты горения дополнительного заряда 12 выталкивают диск 10 с уплотнительным элементом 11 и производят воспламенение зарядов термогазогенератора.The adiabatic igniter is connected to the upper part of the thermogas generator, on the other hand it is connected to the tubing string, and with it is lowered into the processing interval — the horizontal section. Under fluid pressure, a rubber ball 15 is pressed through the tubing string, which pushes the rod 14 out of the socket, while the check 5 is cut off, closed by a stabilizing sleeve 6, the piston 4 undergoes a sharp movement under the influence of borehole hydrostatic pressure, producing instant compression and heating of air in a cylindrical air chamber 2. Hot air compresses and ignites the igniter composition 8, the combustion products of which break through the bottom of the sleeve 7, enter the thick-walled cylinder 9 and ignite the charge 12. High-temperature products of the mountains The additional charge 12 pushes the disk 10 with the sealing element 11 and ignites the charges of the thermogas generator.

Адиабатический воспламенитель скважинных зарядов может применяться либо в комплекте термогазогенератора, либо автономно, например, для воспламенения горючеокислительных составов, закачиваемых в скважину.An adiabatic igniter of borehole charges can be used either in a thermogas generator set or autonomously, for example, to ignite fuel-oxidizing compositions injected into a well.

Claims

1. Adiabatic igniter of borehole charges, comprising a metal casing with a hydraulic hammer, a cylindrical air chamber, a piston fixed in the end part of the chamber with a check and sleeve, an igniter composition, characterized in that it is equipped with a thick-walled cylinder with a through hole, a closed disk and a sealing element from one end, a charge of an elastic composite fuel placed in a through hole, a sleeve with an igniter, located between the thick-walled cylinder air chamber and sealingly closing the other end of the cylinder.

2. The adiabatic igniter of the borehole charges according to claim 1, characterized in that the hammer comprises a rod and a rubber ball.