RU30389U1 - Устройство для возбуждения детонации в скважинных перфораторах - Google Patents

Description

УСТРОЙСТВО для ВОЗБУИЩЕНИЯ ДЕТОНАЦИИ В СКВА1ИННЫХ ПЕРФОРАТОРАХ . .

Изобретение относится к горной промышленности, а точнее, к взрывным аппаратам для вторичного вскрытия продуктивных пластов в нефтяных и газовых скважнах, спускаемым в скважну на насосно-компрессорных трубах (НКТ) в зону высоких гидростатических давлений.

Известен перфоратор 11, спускаемый в скважну на НКТ, в котором используется устройство для возбуждения детонации, содержащее корпус, с размещёнными в нём ударным механизмом и узлом инициирования детонации. Ударный механизм выполнен в виде поршня, который соединён штоком с седлом для сбрсюывбюмого через НКТ шара. Поршень удержвсются в корпусе при ПОМОЩИ узла фиксации, который выполнен в виде цанги, во внутренней полости которой установлена распорная втулка, взаимодействующая со штоком. При этом внутренняя полость корпуса соединена через наклонные отверстия в нём со скважной, а узел инициирования гидравлически изолирован от неё уплотнительными элементами.

После сбрасывания шара создают избыточное давление над ним, которое через седло и шток действует на распорную втулку и вытаживает её вниз, В результате поршень освобождается от контакта с корпусом, устремляется вниз и вызывает срабатывание узла инициирования.

а 1 -V

сколывнйя, образуемых элементами Цсшги с корпусом и распорной втулкой, твёрдыми примесями скважинной жидкости, что приводит к возрастанию давления на сброшенный шар и его преадевременному разрушению (до того, как произойдёт отцепление поршня), что является суш,ественным недостатком устройства 11.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по своей технической сущности и достигаемому техническому эффекту является устройство 21, принятое нами за прототип.

Устройство 21 для возбуждения детонации в скважинных перфораторах, спускаемых в скважну на НКТ, содержит корпус, в котором размещены ударный механизм и узел инициирования детонации, причём внутренняя полость корпуса через наклонные отверстия в нём сообщается со скважиной, а узел инициирования гидравлически изолирован от неё уплотнительными элементами. Ударный механизм имеет шток с седлом для сбрасываемого через колонну НКТ шара, и ударник, закреплённый при помощи узла фиксации. Узел фиксации включает распорную втужу и взаимодействующие с ней шарики.

Устройство 21 не свободно от недостатка, характерного для рассмотренного аналога 11, состоящего в засорении пар трения контактирующих поверхностей твёрдыми примесями сквсшинной жидкости. Другим недостатком устройства С21 является то, что при высоком гидростатическом давлении в скважине на точечных

- 2 контактах шариков со втужой возникают высокие удельные давления, вызывающе деформации как шариков, так и втулки, что не позволяет использовать эти детсши повторно. Кроме того, глубокое внедрение шариков во втулку может привести к тому, что резиновый шар разрушится прежде, чем произойдёт отцепление ударника, а это повлечёт за собой отказ перфоратора.

Цель данного изобретения состоит в повышении надёжости срабатывания устройства при длительном пребывании его в скважине в условиях высоких гидростатических давлений.

Эта цель достигаются тем, что узел фиксации имеет направляющую гильзу, в окнах которой тангенциально установлены ролики, взаимодействующие с ударником через выемки на его внешней поверхности, причём форма окон и выемок повторяет форму боковой поверхности роликов, а снаружи узел фиксации и верхняя часть направляющей гильзы закрыты от корпуса защитной манжетой.

Hci фиг. 1 предлагсюмое устройство поксшано в ршрезе, на фиг. 2 - дано сечение узла фиксации по роликс1м, на фиг. 3 - сечение узла фиксации по чекам.

Устройство 2 для возбуждения детонации в скважинных перфораторах, спускаемых в скважину на НКТ, содержт корпус 1 и размещённые в нём ударный механизм 2 - 4 и узел инициирования 5. Полость б корпуса 1 сообщсются со скважиной через наклонные отверстия 7 в нём, что обеспечивсйт постоянную

- 6 циркуляцию ждкости внутри корпуса 1 при работе устройства, а узел инициирования 5 гидравжчески изолировсШ от сквашшы уплотнительными элементами 8.

Ударный механизм 2-4 содержит втулку 2, установленную на чеках 3, с седлом 4 для сбрасываемого шара и ударник 9, размещённый внутри втулки 2, и удерживаемый в ней при помощ узла фиксации 10-13.

Узел фиксации 10-13 снабжён Нсшрсшляющей гильзой 10, в окнах И которой тангенциально установлены ролики 12, взаимодействующие с ударником 9 через выемки 13 на его внешней поверхности, причём форма окон 11 и выемок 13 повторяют форму боковой поверхности роликов 12. Йгулкс1 2 имеет Псшы 14 для выхода рожков 12.

Снаруж узел фиксации 10-13 и верхняя часть направляющей гильзы 10 закрыты защитной манжетой 15.

Устройство работает следующим образом.

После установки устройства в рабочем интервале внутрь НКТ сбрасывают шар и проталкивают его вниз прокачкой. Дойдя до седла 4 шар оказывает давление на него и на втужу 2, которая перемещается вниз, срезает чеки 3 и освобождсйт ударник 9 от зацепления с направляющей гильзой 10. Ударник 9 рс1згоняется и ударяет по узлу инициирования 5, который при этом возбуждается, а от него срабатьгоает весь перфоратор.

- 4 использованием роликов 12, а также использование защитной манжеты 15 даёт возможность уменьшить трение на поверхностях контактирующих элементов, что, в свою очередь, позволяет повысить надёмость срабатывания перфораторов при длительной работе в условиях высоких давлений.

- 5

1.А. с. СССР N 930975.

2, идляндер 1Я, Прострелочно-взрывная аппаратура и её применение в скважинах, М, Недра, 1975, с. 32-36.

Claims (1)

1. Устройство для возбуждения детонации в скважинных перфораторах, спускаемых в скважину на насосно-компрессорных трубах, содержащее корпус и размещенные в нем ударный механизм и узел инициирования детонации, причем полость корпуса сообщается через наклонные отверстия в нем со скважной, а узел инициирования детонации гидравлически изолирован от скважины уплотнительными элементами, при этом ударный механизм имеет втулку с седлом для сбрасываемого через колонну насосно-компрессорных труб шара и ударник, размещенный внутри втулки и удерживаемый в ней при помощи узла фиксации, отличающееся тем, что узел фиксации снабжен направляющей гильзой, в окнах которой тангенциально установлены ролики, взаимодействующие с ударником через выемки на его внешней поверхности, причем форма окон и выемок повторяет форму боковой поверхности роликов, втулка имеет пазы для выхода роликов, а снаружи узел фиксации и верхняя часть направляющей гильзы закрыты от корпуса защитной манжетой.