RU2534661C1 - Cumulative charge - Google Patents

Cumulative charge Download PDF

Info

Publication number
RU2534661C1
RU2534661C1 RU2013128166/11A RU2013128166A RU2534661C1 RU 2534661 C1 RU2534661 C1 RU 2534661C1 RU 2013128166/11 A RU2013128166/11 A RU 2013128166/11A RU 2013128166 A RU2013128166 A RU 2013128166A RU 2534661 C1 RU2534661 C1 RU 2534661C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
charge
cumulative
lining
arc
axis
Prior art date
Application number
RU2013128166/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Александрович Волдаев
Original Assignee
Николай Александрович Волдаев
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 Николай Александрович Волдаев filed Critical Николай Александрович Волдаев
Priority to RU2013128166/11A priority Critical patent/RU2534661C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2534661C1 publication Critical patent/RU2534661C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)

Abstract

FIELD: weapons and ammunition.
SUBSTANCE: charge includes a housing with a stick BB and hollowness in the form of open tulip. Lining has acute-angled conical end made from a mixture of powder metals mated to metal base. The form of side base surface is formed by arc rotation around axis, and an angle between the tangent to arc in the place of connection to the end and charge axis is (78±7)°.
EFFECT: improving quality of producing reservoir opening while forming expanding cumulative channel in deposit rock.
3 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобыче, в частности к устройству кумулятивного заряда скважинного перфоратора, создающего при вскрытии продуктивного пласта расширяющийся кумулятивный канал.The invention relates to oil and gas production, in particular to a device for the cumulative charge of a downhole perforator, which creates an expanding cumulative channel when opening a reservoir.

Известен кумулятивный заряд (1) с облицовкой, которая содержит три конические секции и формируется из смеси порошковых металлов. Высота первых двух секций в осевом направлении составляет 30-70% общей высоты облицовки. Первая коническая секция имеет угол наклона 20-60°. Вторая коническая секция имеет больший угол наклона, который находится в диапазоне 30-70°. Третья коническая секция сформирована из материала, который имеет плотность меньшую, чем материал первой и второй секций. Угол наклона третьей секции больше, чем угол наклона первой секции и равен или меньше угла наклона второй секции.Known cumulative charge (1) with a lining, which contains three conical sections and is formed from a mixture of powder metals. The height of the first two sections in the axial direction is 30-70% of the total height of the cladding. The first conical section has an angle of inclination of 20-60 °. The second conical section has a larger angle of inclination, which is in the range of 30-70 °. The third conical section is formed from a material that has a density lower than the material of the first and second sections. The inclination angle of the third section is greater than the inclination angle of the first section and equal to or less than the inclination angle of the second section.

Недостатком известной конструкции является незначительное влияние геометрических параметров облицовки на конфигурацию образуемого в породе канала, поскольку локальное утолщение струи, получаемое за счет надвигания одной части струи на другую, срабатывается о первую герметизирующую преграду и на профиль канала не влияет.A disadvantage of the known construction is the insignificant effect of the geometric parameters of the lining on the configuration of the channel formed in the rock, since the local thickening of the jet, obtained by pushing one part of the jet over the other, is triggered on the first sealing barrier and does not affect the channel profile.

Известен кумулятивный заряд (2), облицовка которого выполнена из двух различных материалов. После срабатывания заряда образуются следующие друг за другом струи, характер воздействия которых на преграду различен. Известный заряд имеет тот же недостаток, что и предыдущий; за счет надвигания песта верхней части облицовки на пест нижней части формируется отверстие большого диаметра в первой преграде - корпусе перфоратора, тем самым непроизводительно расходуется энергия шашки взрывчатого вещества (ВВ) заряда.Known cumulative charge (2), the lining of which is made of two different materials. After the charge is triggered, successive jets are formed, the nature of the impact of which on the obstacle is different. A known charge has the same drawback as the previous one; due to the pestle of the upper part of the cladding being pushed onto the pestle of the lower part, a large-diameter hole is formed in the first barrier - the perforator case, thereby consuming the energy of the explosive bomb (BB) of the charge.

Известен кумулятивный заряд и облицовка для кумулятивной воронки этого заряда (3). Устройство содержит две облицовки, которые установлены соосно в корпусе. Первичная облицовка эквивалентна стандартной облицовке кумулятивного заряда, служащей для образования большого отверстия. Ударная облицовка установлена в вершине первичной и при детонации заряда обеспечивает формирование передовой высокоскоростной кумулятивной струи, которая открывает дорогу основной ударной струе через скважинную жидкость, в которой используют заряд. Известное устройство имеет недостаток: оно достаточно эффективно для образования большого отверстия в колонне скважины, но малоэффективно для образования расширяющегося канала в продуктивной породе.The cumulative charge and lining for the cumulative funnel of this charge are known (3). The device contains two claddings, which are installed coaxially in the housing. The primary lining is equivalent to the standard cumulative charge lining, which serves to form a large hole. Impact lining is installed at the apex of the primary one and upon detonation of the charge provides the formation of an advanced high-speed cumulative jet, which opens the way for the main shock jet through the borehole fluid in which the charge is used. The known device has a drawback: it is effective enough to form a large hole in the well string, but ineffective to form an expanding channel in the productive rock.

Наиболее близкой к предлагаемому устройству является конструкция цилиндрического кумулятивного заряда с тюльпанообразной облицовкой из металла (4, прототип). Облицовка заряда образует высокоскоростную носовую часть струи, выделяемую из относительно короткой остроугольной части в вершине облицовки, и следующую за ней на дистанции главную струю, выделяемую из примыкающей к вершине относительно протяженной массивной части основания облицовки с углом растра между образующими, близким к прямому углу. Причем переход между частями облицовки выполнен в виде короткой почти ступенчатой шейки.Closest to the proposed device is the design of a cylindrical cumulative charge with a tulip-like lining of metal (4, prototype). The charge lining forms a high-speed nose of the jet, emitted from a relatively short acute-angled part at the top of the lining, and the main jet following it at a distance, emitted from the relatively extended massive part of the lining base adjacent to the apex with a raster angle between generators close to the right angle. Moreover, the transition between the parts of the cladding is made in the form of a short almost stepped neck.

Недостатком прототипа является образование массивного металлического песта, который негативно влияет на технологию вскрытия - забивает каналы, кроме того, облицовка способна создать большое отверстие в колонне, но не способна создать расширяющийся канал в породе.The disadvantage of the prototype is the formation of a massive metal pestle, which negatively affects the technology of opening - clogs the channels, in addition, the lining is able to create a large hole in the column, but is not able to create an expanding channel in the rock.

Техническим результатом изобретения является создание устройства, повышающего качество работ и снижающего затраты при вскрытии продуктивного коллектора с созданием расширяющегося кумулятивного канала в породе пласта.The technical result of the invention is the creation of a device that improves the quality of work and reduces costs when opening a productive reservoir with the creation of an expanding cumulative channel in the formation rock.

Необходимый технический результат достигается тем, что в кумулятивном заряде, включающем корпус, шашку ВВ с кумулятивной выемкой в форме раскрывшегося тюльпана и составную облицовку, состоящую из конической вершины, соединенной с основанием облицовки с формой боковой поверхности, образованной вращением дуги вокруг оси, остроугольная коническая вершина изготавливается, как правило, из смеси порошковых материалов, основание изготавливается из металла, а угол между касательной к дуге в месте соединения с вершиной и осью заряда выполняется в диапазоне (78±7)°.The necessary technical result is achieved by the fact that in the cumulative charge, including the body, the explosive saber with a cumulative recess in the form of an opened tulip and a composite cladding consisting of a conical top connected to the base of the cladding with the shape of the side surface formed by the rotation of the arc around the axis, an acute-angled conical top usually made of a mixture of powder materials, the base is made of metal, and the angle between the tangent to the arc at the junction with the apex and the axis of the charge I in the range of (78 ± 7) °.

Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволяет, по мнению автора, установить соответствие его критерию «новизна».A comparison of the proposed technical solution with the prototype allows, in the opinion of the author, to establish compliance with its criterion of "novelty."

Автору не известно использование совокупности отличительных признаков устройства в других областях техники, что дает основание считать, что предложенное решение соответствует критерию «изобретательский уровень» и промышленно применимо.The author does not know the use of the combination of distinctive features of the device in other areas of technology, which gives reason to believe that the proposed solution meets the criterion of "inventive step" and is industrially applicable.

На фиг.1 показан вариант исполнения заряда. Заряд включает корпус 1 с шашкой ВВ 2 с кумулятивной выемкой в форме раскрывшегося тюльпана. Облицовка имеет остроугольную коническую вершину 3, состыкованную с основанием облицовки 4. Форма боковой поверхности основания образована вращением дуги вокруг оси, а угол α между касательной к дуге и осью заряда выполнен в диапазоне (78±7)°.Figure 1 shows an embodiment of the charge. The charge includes a housing 1 with a saber BB 2 with a cumulative recess in the form of an opened tulip. The lining has an acute-angled conical vertex 3, joined with the base of the lining 4. The shape of the side surface of the base is formed by the rotation of the arc around the axis, and the angle α between the tangent to the arc and the axis of the charge is made in the range (78 ± 7) °.

На фиг.2 показано взаимное расположение частей составной облицовки при срабатывании заряда. Остроугольная коническая вершина формирует кумулятивную струю 5, основание облицовки с указанными геометрическими параметрами формирует втулку 6. В кольцевом пространстве 7, ограниченном пунктирной линией, действует давление продуктов детонации, сопоставимое с детонационным давлением в шашке ВВ. Благодаря этому давлению металлическая втулка приобретает боковой импульс и расширяется при проникании в породу пласта. Необходимо отметить, что существующие порошковые композиции малопригодны для изготовления основания облицовки, поскольку в состоянии струи не являются сплошным непроницаемым телом, которое способно удерживать высокое давление в кольцевом пространстве (7).Figure 2 shows the relative position of the parts of the composite cladding when the charge is triggered. An acute-angled conical apex forms a cumulative stream 5, the base of the cladding with the indicated geometric parameters forms a sleeve 6. In the annular space 7, limited by the dashed line, the pressure of the detonation products is comparable to the detonation pressure in the explosive block. Due to this pressure, the metal sleeve acquires a lateral impulse and expands when it penetrates into the formation rock. It should be noted that the existing powder compositions are of little use for the manufacture of the base of the cladding, since in the state of the jet they are not a solid impenetrable body that can hold high pressure in the annular space (7).

На фиг.3 показаны канал 8, который создается зарядом в породе пласта 9; корпус перфоратора 10, скважинная жидкость 11, обсадная колонна 12 и цементный камень 13. Максимальное расширение Dк max приходится на периферийную зону канала. Канал после прострела заполняет «каша» 14 из мелкораздробленной породы, которая легко удаляется при минимальной депрессии. Пест от металлического основания облицовки не образуется.Figure 3 shows the channel 8, which is created by the charge in the rock of the reservoir 9; the case of the perforator 10, the borehole fluid 11, the casing 12 and cement stone 13. The maximum expansion of D to max falls on the peripheral zone of the channel. Channel after lumbago fills "porridge" 14 from finely divided rock, which is easily removed with minimal depression. Pest from the metal base of the cladding is not formed.

Пунктиром 15 обозначена зона максимального расширения канала, который создают заряды - аналог (3) и прототип (4).Dotted line 15 indicates the zone of maximum expansion of the channel, which creates charges - analogue (3) and prototype (4).

Источники информацииInformation sources

1. Облицовка для кумулятивного заряда. Патент US 6840178 ВВ от 21.02.2003.1. Facing for a cumulative charge. Patent US 6840178 BB dated 02.21.2003.

2. Кумулятивный заряд. Патент DE 10129227 А1 от 14.03.2002.2. The cumulative charge. Patent DE 10129227 A1 dated 03/14/2002.

3. Кумулятивный заряд и облицовка для кумулятивной воронки этого заряда. Патент ЕР 1345003 A3 от 12.05.2004.3. The cumulative charge and lining for the cumulative funnel of this charge. Patent EP 1345003 A3 dated 05/12/2004.

4. Цилиндрический кумулятивный заряд с тюльпанообразной облицовкой. Патент DE 3622680 А1 от 14.01.88 (прототип).4. Cylindrical cumulative charge with a tulip-like lining. Patent DE 3622680 A1 dated 01/14/08 (prototype).

Claims (1)

Кумулятивный заряд, включающий корпус, шашку ВВ с кумулятивной выемкой в форме раскрывшегося тюльпана и составную облицовку, состоящую из конической вершины, соединенной с основанием облицовки с формой боковой поверхности, образованной вращением дуги вокруг оси, причем остроугольная вершина изготавливается, как правило, из смеси порошковых материалов, основание изготавливается из металла, а угол между касательной к дуге в месте соединения с вершиной и осью заряда выполняется в диапазоне (78±7)°. A cumulative charge, comprising a housing, an explosive checker with a cumulative recess in the form of an opened tulip and a composite cladding consisting of a conical top connected to the base of the cladding with the shape of the side surface formed by the rotation of the arc around the axis, and the acute-angled peak is made, as a rule, of a powder mixture materials, the base is made of metal, and the angle between the tangent to the arc at the junction with the apex and the axis of the charge is in the range (78 ± 7) °.
RU2013128166/11A 2013-06-18 2013-06-18 Cumulative charge RU2534661C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013128166/11A RU2534661C1 (en) 2013-06-18 2013-06-18 Cumulative charge

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013128166/11A RU2534661C1 (en) 2013-06-18 2013-06-18 Cumulative charge

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2534661C1 true RU2534661C1 (en) 2014-12-10

Family

ID=53285582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013128166/11A RU2534661C1 (en) 2013-06-18 2013-06-18 Cumulative charge

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2534661C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3622680A1 (en) * 1986-07-05 1988-01-14 Diehl Gmbh & Co CYLINDRICAL CHARGE WITH A TULIP-SHAPED INSERT
EP1345003A2 (en) * 2002-03-12 2003-09-17 Halliburton Energy Services, Inc. Shaped charge liner with precursor liner
RU2358094C2 (en) * 2003-10-14 2009-06-10 Моликорп, Инк. Method of forming nonround perforations in underground bed bearing hydrocarbons, non-linear cumulative perforator, firing perforator (versions)
RU2432452C2 (en) * 2009-12-29 2011-10-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет Cumulative charge of perforator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3622680A1 (en) * 1986-07-05 1988-01-14 Diehl Gmbh & Co CYLINDRICAL CHARGE WITH A TULIP-SHAPED INSERT
EP1345003A2 (en) * 2002-03-12 2003-09-17 Halliburton Energy Services, Inc. Shaped charge liner with precursor liner
RU2358094C2 (en) * 2003-10-14 2009-06-10 Моликорп, Инк. Method of forming nonround perforations in underground bed bearing hydrocarbons, non-linear cumulative perforator, firing perforator (versions)
RU2432452C2 (en) * 2009-12-29 2011-10-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет Cumulative charge of perforator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9651263B2 (en) Axilinear shaped charge liner array
US9335132B1 (en) Swept hemispherical profile axisymmetric circular linear shaped charge
US3100445A (en) Shaped charge and method of firing the same
CN108759596B (en) Flexible energy-gathered blasting pipe cutting device and using method thereof
US9291435B2 (en) Shaped charge including structures and compositions having lower explosive charge to liner mass ratio
US20140053715A1 (en) Composite perforation device with scallops on the inner wall
CN108368736A (en) System and method for perforating a wellbore
US20080041592A1 (en) Oil Well Perforators
CN103063094A (en) Channeling method in rapid roadway explosion
CN103983153A (en) Case circular discontinuous energy concentrating jet flow cracker
US5847312A (en) Shaped charge devices with multiple confinements
CN202165062U (en) Lined-cavity charge with consistent punching aperture rule and hole depth
US7600476B1 (en) Geometric/mechanical apparatus to improve well perforator performance
RU2542024C1 (en) Method for obtainment composite cumulative jets in perforator charges
RU2534661C1 (en) Cumulative charge
US3176613A (en) Shaped explosive charge
CN207017998U (en) A kind of expansion tube and gas fracturing pipe
CN2929645Y (en) Rock oriented break blasting device
RU118422U1 (en) CUMULATORY CHARGE OF PUNCHES
CN102538604A (en) Double-focusing linear jet cutter
CA3163529A1 (en) Shaped charge assembly
CN102562010A (en) Shaped charge liner perforating bullet
CN204944328U (en) Blasting with Linear Cumulative Cutting Charge in Rock
RU2414671C1 (en) Shaped charge
KR101519518B1 (en) Shaped charge

Legal Events

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

Effective date: 20170619