RU84444U1

RU84444U1 - TORPEDA FOR TERMINATION OF LOADED DRILL PIPES

Info

Publication number: RU84444U1
Application number: RU2009112298/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Рюрикович Ликутов; Александр Михайлович Неупокоев; Владимир Михайлович Рудов; Владимир Тарасович Сиротин; Гали Мугалимович Хамзин; Рустам Анисович Шакиров
Original assignee: Закрытое акционерное общество научно-производственная фирма ПерфоТех
Priority date: 2009-04-06
Filing date: 2009-04-06
Publication date: 2009-07-10

Abstract

Торпеда для обрыва утяжеленных бурильных труб, включающая в себя средство инициирования, шашки взрывчатого вещества, корпус, головку, наконечник и груз, отличающаяся тем, что корпус содержит два набора шашек взрывчатого вещества цилиндрической формы и одну центральную шашку с кольцевой кумулятивной облицованной выемкой, заключенную в герметичный контейнер, при этом крайние шашки каждого набора принимают детонационный импульс от узла синхронизации детонации, содержащего два равных отрезка детонирующего шнура, головные части которых через инициирующую шашку связаны с взрывным патроном, причем один из двух отрезков детонирующего шнура размещен в металлическом корпусе с нарезанной по всей длине спиральной канавкой, толщина стенки которой выбрана исключающей боковую передачу детонирующего импульса от витка к витку, а второй отрезок детонирующего шнура размещен в установленной в центральном осевом отверстии шашек взрывчатого вещества изолирующей трубке, исключающей боковую передачу детонационного импульса к шашкам взрывчатого вещества.A torpedo for breaking off weighted drill pipes, including an initiation tool, explosive blocks, a body, a head, a tip and a load, characterized in that the body contains two sets of cylindrical explosive blocks and one central block with an annular cumulative lined recess, enclosed in a sealed container, while the extreme checkers of each set receive a detonation pulse from the knock synchronization unit containing two equal segments of the detonating cord, the head parts of which are cut initiating checker associated with an explosive cartridge, and one of the two segments of the detonating cord is placed in a metal case with a spiral groove cut along the entire length, the wall thickness of which is selected to exclude lateral transmission of the detonating pulse from coil to coil, and the second segment of the detonating cord is placed in the central axial hole of the explosive blocks of the insulating tube, eliminating the lateral transmission of the detonation pulse to the explosive blocks.

Description

Полезная модель относится к области горной промышленности и предназначена для ведения взрывных работ по обрыву утяжеленных бурильных труб при ликвидации аварий при необходимости их извлечения из скважины.The utility model relates to the field of mining and is intended for blasting to break off weighted drill pipes during the liquidation of accidents if it is necessary to remove them from the well.

Известны фугасные торпеды (см. И.П.Пустовойтенко, А.П.Сельващук, 1983, Справочник мастера по сложным буровым работам, Москва, Недра, стр.138-147), применяемые для ликвидации аварий при обрыве прихваченных труб в скважинах, а также для ослабления резьбовых замковых соединений при отвинчивании бурильных труб, встряхивания прихваченных труб и борьбы с желобами.High-explosive torpedoes are known (see I.P. Pustovoytenko, A.P. Selvashchuk, 1983, Master's Manual on Complex Drilling Operations, Moscow, Nedra, pp. 138-147), used to eliminate accidents when broken pipes are buried in wells, and also for loosening threaded tool joints when unscrewing drill pipes, shaking stuck pipes and controlling troughs.

Известны шашечные фугасные торпеды, спускаемые в скважину на каротажном кабеле, для обрыва бурильного инструмента либо насосно-компрессорных или обсадных труб, имеющие негерметичный тонкостенный корпус, в котором размещены шашки взрывчатого вещества цилиндрической формы.Known high-explosive dash torpedoes lowered into the well on a wireline to break a drilling tool or tubing or casing, having an unpressurized thin-walled case in which explosive cylinders are placed.

Известна фугасная шашечная торпеда (см. Справочник по прострелочно-взрывной аппаратуре, 1983, под ред. Л.Я.Фридляндера, Москва, стр.78-79), содержащая негерметичный тонкостенный алюминиевый корпус, в котором размещены цилиндрические шашки взрывчатого вещества, контактирующие с промывочной жидкостью, и герметичный взрывчатый патрон.A high-explosive dash torpedo is known (see Handbook for shooting and blasting equipment, 1983, edited by L.Ya. Fridlyander, Moscow, pp. 78-79), containing an unpressurized thin-walled aluminum case in which cylindrical explosive pieces are placed in contact with flushing fluid, and airtight explosive cartridge.

Известна шашечная торпеда для обрыва труб (см. А.Ф.Шакиров, 1987, Каротаж, испытание, перфорация и торпедирование скважин, Москва, Недра, стр.164, рис.77), содержащая цилиндрический корпус с помещенными в нем шашками заряда взрывчатого вещества и взрывным патроном.Known drafts torpedo for pipe breaks (see A.F.Shakirov, 1987, Logging, testing, perforation and torpedoing of wells, Moscow, Nedra, p.164, Fig. 77), containing a cylindrical body with explosive charge checkers placed in it and explosive cartridge.

Это устройство применяют для обрыва бурильных труб с толщиной стенок до 9-12 мм, но для обрыва утяжеленных бурильных труб (с толщиной стенок 30-60 мм) его применение малоэффективно.This device is used to break drill pipes with wall thicknesses of up to 9-12 mm, but to break heavy drill pipes (with wall thicknesses of 30-60 mm), its use is ineffective.

Известен кумулятивный труборез для обрыва обсадных и насосно-компрессорных труб (см. А.Ф.Шариков, 1987, Каротаж, испытание, перфорация и торпедирование скважин, Москва, Недра, стр.164, рис.78), содержащий корпус с размещенным в нем кольцевым кумулятивным зарядом и системой его инициирования - взрывным патроном.Known cumulative pipe cutter for casing and tubing breaks (see A.F. Sharikov, 1987, Logging, testing, perforation and torpedoing of wells, Moscow, Nedra, page 164, Fig. 78), containing a housing with it ring cumulative charge and its initiation system - explosive cartridge.

Недостатком этого устройства является его низкая эффективность в связи с невозможностью резки толстостенных утяжеленных бурильных труб.The disadvantage of this device is its low efficiency due to the inability to cut thick-walled weighted drill pipes.

Известно устройство для обрыва труб (см. патент RU №2119039 МПК Е21В 29/02, публикация: 1998.09.20), содержащее соединенный с кабельной головкой корпус, в котором вдоль его оси по высоте установлены в поперечных плоскостях основной и, по крайней мере, один дополнительный пробойники в виде расположенных равномерно по окружности проникателей, смещенных по азимуту друг относительно друга в соседних пробойниках и соединенных с системой передачи детонации, причем проникатели каждого дополнительного пробойника наклонены кумулятивными выемками в сторону проникателей основного пробойника с возможностью пересечения поперечных плоскостей симметрии основных и дополнительных проникателей, пробойники выполнены в виде дисков взрывчатого вещества с облицованными радиальными конусными кумулятивными выемками, между пробойниками установлены вставки из инертного материала, при этом последний пробойник детонационно связан через вставку с дополнительно введенным зарядом взрывчатого вещества фугасного действия, расположенным в корпусе со стороны, противоположной кабельной головке, причем основной пробойник выполнен в виде кольцевого кумулятивного заряда, а во вставках между пробойниками выполнены кольцевые канавки.A device for pipe breakage (see patent RU No. 2119039 IPC ЕВВ 29/02, publication: 1998.09.20), comprising a housing connected to the cable head, in which the main and at least transverse planes are installed along the axis along the height thereof one additional punches in the form of intruders located uniformly around the circumference, azimuthally displaced relative to each other in neighboring punches and connected to the detonation transmission system, with the penetrators of each additional piercer being inclined to the side by cumulative recesses the main piercer with the possibility of crossing the transverse symmetry planes of the main and additional intruders, the punches are made in the form of explosive disks lined with radial conical cumulative recesses, inserts of inert material are installed between the punches, the last piercer being detonationally connected through the insert with an additional explosive charge explosive action located in the housing from the side opposite the cable head, and ovnoy piercer configured as a circular shaped charge as in the inserts formed between the punch annular groove.

Недостатком известного технического решения является низкая эффективность в связи с неполным разрушением толстостенных утяжеленных бурильных труб, поскольку разрушение прихваченного участка утяжеленной бурильной трубы происходит частично, с использованием осевых кумулятивных зарядов с одновременным воздействием на полученные от них отверстия в колоне фугасным действием, а обрыв осуществляется с последующим приложением большой осевой нагрузки с дневной поверхности.A disadvantage of the known technical solution is the low efficiency due to the incomplete destruction of thick-walled heavy drill pipes, since the destruction of the stuck portion of the heavy drill pipe occurs partially, using axial cumulative charges with simultaneous impact on the holes obtained from them with a high-explosive action, and breakage is carried out with subsequent application of a large axial load from the day surface.

Техническим результатом заявляемого решения является повышение эффективности работы устройства при обрыве толстостенных утяжеленных бурильных труб любого диаметра.The technical result of the proposed solution is to increase the efficiency of the device when breaking thick-walled weighted drill pipes of any diameter.

Технический результат достигается тем, что торпеда для обрыва утяжеленных бурильных труб, включающая в себя средство инициирования, шашки взрывчатого вещества, корпус, головку, наконечник и груз, причем корпус содержит два набора шашек взрывчатого вещества цилиндрической формы и одну центральную шашку с кольцевой кумулятивной облицованной выемкой, заключенную в герметичный контейнер, при этом крайние шашки каждого набора принимают детонационный импульс от узла синхронизации детонации, содержащего два равных отрезка детонирующего шнура, головные части которых через инициирующую шашку связаны с взрывным патроном, причем один из двух отрезков детонирующего шнура размещен в металлическом корпусе с нарезанной по всей длине спиральной канавке, толщина стенки которой выбрана исключающей боковую передачу детонирующего импульса от витка к витку, а второй отрезок детонирующего шнура размещен в установленной в центральном осевом отверстии шашек взрывчатого вещества изолирующей трубке, исключающей боковую передачу детонационного импульса к шашкам взрывчатого вещества.The technical result is achieved by the fact that the torpedo to break off the weighted drill pipe, including the initiation means, explosive blocks, housing, head, tip and load, the housing containing two sets of cylindrical explosives and one central block with a ring shaped cumulative recess enclosed in a sealed container, while the extreme checkers of each set receive a detonation pulse from a knock synchronization unit containing two equal segments of a detonating sn ra, the head parts of which through the initiating block are connected with the explosive cartridge, one of two segments of the detonating cord being placed in a metal case with a spiral groove cut along the entire length, the wall thickness of which is chosen to exclude lateral transmission of the detonating pulse from coil to coil, and the second segment of the detonating the cord is placed in an insulating tube installed in the central axial hole of the explosive blocks of the explosive, eliminating the lateral transmission of the detonation pulse to the explosive blocks.

Сущностью предложенного технического решения является усиление фугасного действия за счет схождения взрывных волн при синхронном инициировании заряда взрывчатого вещества с противоположных сторон, что повышает эффективность работ при обрыве утяжеленных бурильных труб широкого спектра диаметров.The essence of the proposed technical solution is to increase the high-explosive action due to the convergence of blast waves while synchronously initiating an explosive charge from opposite sides, which increases the efficiency of work when breaking heavy drill pipes with a wide range of diameters.

Сравнение предлагаемой полезной модели с известными техническими решениями показывает, что оно обладает совокупностью новых существенных признаков, которые совместно с известными признаками позволяют успешно реализовать поставленную цель.Comparison of the proposed utility model with well-known technical solutions shows that it has a set of new significant features, which together with the known features allow to successfully achieve the goal.

На чертеже приведен общий вид предлагаемого технического решения.The drawing shows a General view of the proposed technical solution.

Торпеда для обрыва утяжеленных бурильных труб содержит:A torpedo for breaking a weighted drill pipe contains:

1 - средство инициирования (взрывной патрон);1 - means of initiation (explosive cartridge);

2 - шашка взрывчатого вещества;2 - explosive bomb;

3 - узел синхронизации детонации;3 - knot synchronization knock;

4 - корпус;4 - case;

5 - головка;5 - head;

6 - наконечник;6 - tip;

7 - груз;7 - cargo;

8, 8₁ - наборы шашек взрывчатого вещества;8, 8 ₁ - sets of pieces of explosives;

9 - центральная шашка с кольцевой кумулятивной облицованной выемкой;9 - a central checker with an annular cumulative lined recess;

10, 10₁ - отрезки детонирующего шнура;10, 10 ₁ - segments of the detonating cord;

11 - центральное осевое отверстие;11 - a central axial hole;

12 - изолирующая трубка;12 - insulating tube;

13 - инициирующая шашка взрывчатого вещества;13 - initiating explosive bomb;

Работа устройства осуществляется следующим образом.The operation of the device is as follows.

Перед спуском в скважину торпеды, состоящей из корпуса 4, включающего два набора 8, 8₁ цилиндрических шашек 2 взрывчатого вещества (ВВ) и наконечника 6, присоединяют головку 5 и груз 7. На головке 5 фиксируется взрывной патрон 1. После спуска торпеды в скважину на заданную глубину по геофизическому кабелю на взрывной патрон 1 подается импульс электрического тока. Взрывной патрон 1, срабатывая, передает инициирующий импульс на инициирующую шашку ВВ 13 узла синхронизации детонации 3, от которой инициируются отрезки детонирующего шнура 10, 10₁ равной длины. От отрезка шнура 10₁, проложенного в центральном осевом отверстии 11 изолирующей трубки 12, детонирующий импульс передается на нижнюю шашку набора шашек ВВ 8₁. От шнура 10, проложенного в спиральной канавке узла синхронизации детонации 3, взрывной импульс передается на верхнюю шашку набора шашек ВВ 8. За счет равной длины отрезков детонирующего шнура 10 и 10₁, при одновременном их инициировании, подрыв происходит синхронно с двух противоположных сторон. Образующиеся взрывные волны сходятся в месте расположения кольцевой облицованной кумулятивной шашки 9, инициируя ее, при этом действие сходящихся взрывных волн усиливается возникновением кольцевой кумулятивной струи. В результате суммирования данных эффектов происходит надежный обрыв утяжеленной бурильной трубы.Before launching a torpedo into the well, consisting of a housing 4, including two sets of 8, 8 ₁ cylindrical checkers 2 of explosive (BB) and tip 6, attach head 5 and load 7. Explosive cartridge 1 is fixed on head 5. After launching the torpedo into the well at a given depth through a geophysical cable, an electric current pulse is supplied to the explosive cartridge 1. Explosive cartridge 1, when triggered, transmits an initiating pulse to the initiating checker BB 13 of the detonation synchronization unit 3, from which segments of the detonating cord 10, 10 _{1 of} equal length are initiated. From a piece of cord 10 ₁ laid in the central axial hole 11 of the insulating tube 12, a detonating pulse is transmitted to the lower checker of the set of checkers BB 8 ₁ . From the cord 10, laid in the spiral groove of the detonation synchronization unit 3, the explosive pulse is transmitted to the upper checker of the set of checkers BB 8. Due to the equal lengths of the detonating cord 10 and 10 ₁ , while initiating them simultaneously, the detonation occurs simultaneously from two opposite sides. The resulting blast waves converge at the location of the ring lined cumulative checkers 9, initiating it, while the action of the converging blast waves is amplified by the appearance of the ring cumulative jet. As a result of the summation of these effects, a reliable break of the weighted drill pipe occurs.

Технико-экономическим эффектом предлагаемого решения является обеспечение высокого качества выполняемых работ при обрыве утяжеленных бурильных труб с любым внутренним диаметром. Уменьшение диаметра торпеды может быть компенсировано удлинением ее боевой части с сохранением массы взрывчатого вещества и, следовательно, мощности заряда.The technical and economic effect of the proposed solution is to ensure the high quality of work performed when breaking heavy drill pipes with any inner diameter. Reducing the diameter of the torpedo can be compensated by lengthening its warhead while maintaining the mass of the explosive and, therefore, the power of the charge.

Claims

A torpedo for breaking off weighted drill pipes, including an initiation tool, explosive blocks, a body, a head, a tip and a load, characterized in that the body contains two sets of cylindrical explosive blocks and one central block with an annular cumulative lined recess, enclosed in a sealed container, while the extreme checkers of each set receive a detonation pulse from the knock synchronization unit containing two equal segments of the detonating cord, the head parts of which are cut initiating checker associated with an explosive cartridge, and one of the two segments of the detonating cord is placed in a metal case with a spiral groove cut along the entire length, the wall thickness of which is selected to exclude lateral transmission of the detonating pulse from coil to coil, and the second segment of the detonating cord is placed in the central axial hole of the explosive blocks of the insulating tube, eliminating the lateral transmission of the detonation pulse to the explosive blocks.