RU2347065C2 - Кумулятивный заряд перфоратора с двухслойной облицовкой - Google Patents
Кумулятивный заряд перфоратора с двухслойной облицовкой Download PDFInfo
- Publication number
- RU2347065C2 RU2347065C2 RU2005110154/03A RU2005110154A RU2347065C2 RU 2347065 C2 RU2347065 C2 RU 2347065C2 RU 2005110154/03 A RU2005110154/03 A RU 2005110154/03A RU 2005110154 A RU2005110154 A RU 2005110154A RU 2347065 C2 RU2347065 C2 RU 2347065C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cumulative
- rock drill
- ratio
- lining
- charge
- Prior art date
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к изготовлению кумулятивных зарядов перфоратора для вторичного вскрытия продуктивных нефтяных и газовых скважин. Технический результат - повышение гидродинамического качества пробиваемого канала, увеличение глубины канала, равномерность диаметра и отсутствие пестообразования. Кумулятивный заряд перфоратора содержит корпус с размещенной в нем профилированной шашкой ВВ, имеющей кумулятивную выемку, покрытую облицовкой, состоящей из двух слоев: внутреннего и наружного. При этом внутренний слой облицовки изготовлен из смеси порошков меди и вольфрама в соотношении 40:60 мас.%, а наружный слой состоит из смеси порошков перхлорат калия и алюминия в соотношении 80:20 мас.% соответственно. 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.
Description
Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к изготовлению кумулятивных зарядов перфоратора для вторичного вскрытия продуктивных нефтяных и газовых скважин.
Известен кумулятивный заряд с двухслойной металлической облицовкой, состоящий из двух различных материалов (патент №2522805, Франция МПК 7 F42B 1/02). Внутренний слой выполнен из меди, а наружный слой имеет состав, способный разрушаться на отдельные частицы в момент функционирования заряда.
Применение такой облицовки не обеспечивает необходимого гидродинамического качества пробиваемого перфорационного канала. Использование меди для внутренней поверхности облицовки, из которой в основном образуется кумулятивная струя, не позволяет получить перфорационный канал необходимой длины и диаметра.
Известен кумулятивный заряд с биметаллической облицовкой (патент №2151362 МПК 7 F42 1/036, Россия), внутренний слой которой изготовлен из порошкового псевдосплава медь-вольфрам, полученного методом механического легирования, а наружный слой из порошка меди или железа с добавлением графита и легкоплавкого металла - висмута, свинца и др.
Обладая повышенной, в сравнении с вышеуказанными зарядами, пробивной способностью, данный заряд характеризуется повышенной сложностью изготовления и недостаточной длиной кумулятивной струи, а значит, недостаточной энергией ее работы.
Известен также кумулятивный заряд (патент №1753749 МПК 7 Е21В 43/117, Россия - прототип), имеющий кумулятивную выемку, покрытую облицовкой, внешний слой которой выполнен из порошкового композиционного материала, а внутренний слой - из меди. В качестве композиционного материала используют термитный состав.
Применение такой облицовки не обеспечивает необходимого гидродинамического качества пробиваемого перфорационного канала, а использование меди, как отмечалось ранее, не позволяет в полной мере использовать добавочную энергию термитного состава в увеличении длины перфорационного канала. Кроме того, термитные составы в результате реакции образуют капли восстанавливаемого металла, которые оседают на стенках перфорационного канала.
Задачей данного изобретения является создание конструкции кумулятивного заряда, обеспечивающего повышение гидродинамического качества пробиваемого канала, увеличение глубины, равномерность диаметра и отсутствие пестообразования.
Технический результат достигается следующим образом (см. чертеж).
Кумулятивный заряд перфоратора содержит корпус 1 с размещенной в нем профилированной шашкой ВВ 2, имеющий кумулятивную выемку, покрытую облицовкой, состоящей из двух слоев, внешний из которых 3 прилегает к кумулятивной выемке. При этом внешний слой выполнен из порошковой смеси методом прессования, содержащей окислитель (перхлорат калия) и горючее (алюминий), взятых в соотношении 80:20 мас.% соответственно. Внешний слой облицовки для обеспечения текучести и прочной приклейки к внутреннему слою оболочки содержит алюмофосфатное связующее в количестве до 1 мас.%.
Внутренний слой 4 выполнен из порошковой смеси медь-вольфрам в соотношении 40:60 мас.% соответственно и изготовлен методом прессования. Все порошки, используемые для изготовления облицовки, имеют размер частиц не более 2 мкм, для обеспечения хорошей прессуемости.
Для улучшения текучести смеси она дополнительно содержит до 5 мас.% ультрадисперсного алюминия.
Металлическая облицовка под воздействием продуктов взрыва обжимается, в результате чего ее элементы последовательно захлопываются с образованием тонкой металлической струи, обладающей большой скоростью. Для того чтобы процесс захлопывания проходил осесимметрично, относительно оси заряда, каждый слой облицовки имеет одинаковую конфигурацию, толщину и высокую точность размеров, обеспечиваемых использованием пресс-форм-калибраторов с жестким допуском по размерам.
Устройство работает следующим образом.
При взрыве профилированной шашки ВВ 2 под действием продуктов детонации происходит обжатие кумулятивной облицовки. При этом из ее внутреннего слоя 4, содержащем медь-вольфрамовую смесь повышенной плотности, формируется кумулятивная струя.
Выполнение внешнего слоя облицовки из пиротехнической смеси приводит к тому, что при детонации ВВ кумулятивного заряда этот слой подвергается воздействию повышенных температуры и давления со взрывной скоростью. За время захлопывания облицовки окислитель, входящий в пиротехническую смесь, разлагаясь, выделяет высокоактивный свободный кислород, который, взаимодействуя с горючим, выделяет значительное количество энергии (2,45 ккал/г в случае горения алюминия в кислороде) при температуре до 4000°С.
Выделяемая энергия дополнительно разогревает материал кумулятивной струи, что приводит к повышению пластичности материала и увеличивает эффективную длину кумулятивной струи. За счет увеличения длины кумулятивной струи происходит увеличение времени воздействия кумулятивной струи на пробиваемую преграду, а следовательно, и длины перфорационного канала.
В связи с тем, что пиротехническая смесь содержит избыток окислителя, а значит, и избыток активного кислорода, который взаимодействует в высокотемпературной газовой струе со стенками пробиваемого перфорационного отверстия, действие пиротехнической смеси при функционировании заряда увеличивает диаметр и объем перфорационного канала.
Были изготовлены двухслойные порошковые облицовки: внутренний слой - порошковая композиция медь-вольфрам-алюминий в соотношении 5 мас.% алюминий, медь - вольфрам (40:60 мас.%) остальное. Наружный слой - порошковая композиция перхлората калия и алюминиевого порошка, взятых в соотношении 80:20 мас.% соответственно - 99 мас.%, алюмофосфатное связующее - 1 мас.%.
Прессование осуществляли в два этапа: прессование внутреннего слоя из медь-вольфрам-алюминиевой композиции, а затем прессование наружного слоя и двухслойной оболочки в целом. Удельное давление прессования 5…6 т/см2. Полученную таким образом облицовку запрессовывали с взрывчатым веществом в корпуса кумулятивных зарядов типа ЗПК 105 и производили отстрел по мишени.
В качестве мишени для получения сравнительных характеристик со штатными зарядами типа ЗПК 105 использовали набор дисков из стали 3 (см. таблицу).
Кумулятивный заряд | Масса ВВ | Глубина пробития, мм | |
Облицовка-прототип | Предлагаемая облицовка | ||
ЗПК 105 | 24,2 | 110 | 135 |
Эксперименты показали увеличение глубины пробиваемых каналов, повышение равномерности диаметра каналов и отсутствия запестованности, что приводит к повышению гидродинамического качества пробитых каналов.
Claims (5)
1. Кумулятивный заряд перфоратора, содержащий корпус с размещенной в нем шашкой взрывчатого вещества, имеющей кумулятивную выемку, покрытую облицовкой, состоящей из двух слоев, отличающийся тем, что внутренний слой облицовки изготовлен из смеси порошков меди и вольфрама в соотношении 40:60 мас.%, а наружный слой состоит из смеси порошков перхлорат калия и алюминия в соотношении 80:20 мас.% соответственно.
2. Кумулятивный заряд по п.1, отличающийся тем, что внутренний слой дополнительно содержит до 5 мас.% ультрадисперсного алюминия.
3. Кумулятивный заряд по п.1, отличающийся тем, что наружный слой дополнительно содержит алюмофосфатное связующее в количестве до 1 мас.%.
4. Кумулятивный заряд по п.1, отличающийся тем, что оба слоя облицовки в перпендикулярном к оси сечении имеют одинаковую толщину.
5. Кумулятивный заряд по п.1, отличающийся тем, что порошки, используемые для изготовления облицовки, имеют размер частиц не более 2 мкм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005110154/03A RU2347065C2 (ru) | 2005-04-07 | 2005-04-07 | Кумулятивный заряд перфоратора с двухслойной облицовкой |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005110154/03A RU2347065C2 (ru) | 2005-04-07 | 2005-04-07 | Кумулятивный заряд перфоратора с двухслойной облицовкой |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005110154A RU2005110154A (ru) | 2006-10-20 |
RU2347065C2 true RU2347065C2 (ru) | 2009-02-20 |
Family
ID=37437439
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005110154/03A RU2347065C2 (ru) | 2005-04-07 | 2005-04-07 | Кумулятивный заряд перфоратора с двухслойной облицовкой |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2347065C2 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2542024C1 (ru) * | 2013-10-10 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирская государственная геодезическая академия" (ФГБОУ ВПО "СГГА") | Способ получения составных кумулятивных струй в зарядах перфоратора |
RU2557281C2 (ru) * | 2009-12-16 | 2015-07-20 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Кумулятивный заряд |
RU2577661C2 (ru) * | 2014-06-11 | 2016-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет геосистем и технологий" (СГУГиТ) | Кумулятивный заряд |
RU2671270C1 (ru) * | 2018-01-10 | 2018-10-30 | Алла Витальевна Звягинцева | Ударное ядро с зажигательным сердечником |
RU2708423C1 (ru) * | 2018-10-29 | 2019-12-06 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт прикладной химии" | Устройство направленного запреградного зажигательного и фугасно-кинетического действия |
-
2005
- 2005-04-07 RU RU2005110154/03A patent/RU2347065C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2557281C2 (ru) * | 2009-12-16 | 2015-07-20 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Кумулятивный заряд |
RU2542024C1 (ru) * | 2013-10-10 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирская государственная геодезическая академия" (ФГБОУ ВПО "СГГА") | Способ получения составных кумулятивных струй в зарядах перфоратора |
RU2577661C2 (ru) * | 2014-06-11 | 2016-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет геосистем и технологий" (СГУГиТ) | Кумулятивный заряд |
RU2671270C1 (ru) * | 2018-01-10 | 2018-10-30 | Алла Витальевна Звягинцева | Ударное ядро с зажигательным сердечником |
RU2708423C1 (ru) * | 2018-10-29 | 2019-12-06 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт прикладной химии" | Устройство направленного запреградного зажигательного и фугасно-кинетического действия |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005110154A (ru) | 2006-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1671013B1 (en) | Improvements in and relating to oil well perforators | |
US8544563B2 (en) | Oil well perforators | |
US20220113120A1 (en) | Oil Well Perforators | |
EP3568664B2 (en) | Shaped charge liner and shaped charge incorporating same | |
RU2347065C2 (ru) | Кумулятивный заряд перфоратора с двухслойной облицовкой | |
US8584772B2 (en) | Shaped charges for creating enhanced perforation tunnel in a well formation | |
RU2258195C1 (ru) | Облицовка кумулятивного заряда | |
US8616130B2 (en) | Liners for warheads and warheads having improved liners | |
US6634300B2 (en) | Shaped charges having enhanced tungsten liners | |
CN102865058A (zh) | 多脉冲增效射孔装置 | |
US5652408A (en) | Explosive projectile | |
CN107605442B (zh) | 高性能双层装药射孔弹 | |
RU2315857C2 (ru) | Кумулятивный заряд перфоратора и способ его изготовления | |
RU2140053C1 (ru) | Кумулятивный заряд | |
Voitenko et al. | Influence of the Striker Material on the Results of High-Speed Impact at a Barrier | |
CN102337870A (zh) | 二次爆炸复合增效射孔器 | |
RU34718U1 (ru) | Кумулятивный заряд | |
CN113134603B (zh) | 一种药型罩用配方及油气井射流孔道压裂用射孔弹 | |
CN112222404B (zh) | 基于爆炸烧结工艺制备金属纳米铝棒的双向泄压装置及方法 | |
DE3843443A1 (de) | Sprengkoerper | |
RU2298762C2 (ru) | Кумулятивный заряд | |
RU2217687C2 (ru) | Облицовка для кумулятивного заряда | |
GB2595699A (en) | Improved shaped charge device | |
CN115288639A (zh) | 应用于双层套管的射孔弹及制备方法和射孔方法 | |
NO139383B (no) | Sprengstoffblanding og fremgangsmaate for fremstilling derav |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200408 |