Кумулятивный перфоратор

Кумулятивный перфоратор

Реферат

 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для вскрытия продуктивных пластов в нефтяных и газовых скважинах. Цель - повышение эффективности работы перфоратора путем увеличения пробивной способности за счет обеспечения возможности увеличения габарита каждого заряда и устранения дополнительных препятствий на пути кумулятивной струи при одновременном повышении его надежности и упрощении конструкции. Для этого в индивидуальных герметичных оболочках размещены соответственно кумулятивные заряды. Перфоратор имеет корпус в виде трубы, в боковой стенке которого выполнены ориентированные перпендикулярно оси корпуса сквозные отверстия. В последних установлены герметичные оболочки с зарядами. Диаметр каждого отверстия выбирают с обеспечением возможности перекрытия каждого отверстия в транспортном положении герметичной оболочкой и деталями крепления. Данный перфоратор, спускаемый на трубах, обеспечивает предварительную промывку интервала перфорации, а также позволяет производить контроль за эксплуатацией. Кроме того, данный перфоратор обеспечивает качественное вскрытие пласта в условиях депрессии. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к прострелочно-взрывной аппаратуре, применяемой в горной промышленности для вскрытия продуктивных пластов в нефтяных и газовых скважинах. Цель изобретения повышение эффективности работы кумулятивного перфоратора путем увеличения его пробивной способности за счет обеспечения возможности увеличения габарита зарядов и устранения дополнительных препятствий на пути кумулятивной струи при одновременном повышении надежности устройства и упрощении его конструкции, а также уменьшение засоряемости скважины при одновременном повышении баростойкости перфоратора и повышении долговечности его. Цель достигается тем, что в кумулятивном перфораторе, содержащем корпус в виде трубы, в котором размещены заряды в индивидуальных герметичных оболочках, контактирующие с детонирующим шнуром, приемные шашки или взрыватель. В корпусе выполнены сквозные отверстия, ориентированные перпендикулярно оси корпуса, в которых установлены заряды, с возможностью перекрытия каждого сквозного отверстия в транспортном положении герметичной оболочкой и деталями крепления. Диаметр сквозного отверстия ограничен снизу максимальным диаметром герметичной оболочки в сечении, перпендикулярном ее оси симметрии для обеспечения удобства сборки перфоратора и упрощения конструкции. Диаметр сквозного отверстия ограничен сверху внутренним диаметром корпуса. При дальнейшем увеличении диаметра отверстия происходит разрушение корпуса перфоратора. С целью уменьшения засоряемости скважины при одновременном повышении баростойкости устройства детали крепления и герметичные оболочки выполнены из хрупкого материала (стекла, ситалла, керамики), при этом герметичные оболочки выполнены с гладкой боковой поверхностью, по крайней мере в зоне максимального внутреннего диаметра, что позволяет избежать образования сколов и трещин, образующихся в местах утолщения буртов оболочек. С целью повышения живучести (долговечности) устройства в корпусе с противоположной стороны от сквозных отверстий и соосно с ними выполнены дополнительные сквозные отверстия для выхода продуктов детонации, которые перекрыты хвостовыми заглушками из хрупкого материала, которые перекрывают сквозные отверстия и тем самым обеспечивают возможность циркуляции через корпус перфоратора, при этом диаметр дополнительного сквозного отверстия ограничен сверху из условия неразрушения перфоратора в поперечном сечении, ослабленном основным и дополнительным отверстиями, и ограничен снизу диаметром хвостовой части герметичной оболочки заряда, т. е. ограничен в пересчете на диаметр основного отверстия следующим неравенством: 0,3d_отв. < d_доп. < 1,0d_отв. где d_доп. диаметр дополнительного отверстия, d_отв. диаметр основного отверстия. Выполнение дополнительного отверстия с размером, равным d_отв., позволяет ориентировать кумулятивные заряды при необходимости как в одном направлении, так и в противоположном, т. е. обеспечивается унификация конструкции, так как один корпус перфоратора используется для решения разных задач: прострела пласта в одном направлении и прострела пласта с фазировкой зарядов на 180^o. В случае использования перфоратора при малых давлениях в скважине выполнение дополнительного отверстия очень большим приводит, как показали скважинные испытания, к нежелательным деформациям корпуса в районе расположения детонирующего шнура, поэтому дополнительное отверстие в этом случае необходимо выполнять с диаметром не менее 0,3d_отв., что обусловливает реальным диаметром хвостовой части герметичной оболочки. На фиг. 1 изображен кумулятивный перфоратор, спускаемый на трубах, общий вид; на фиг. 2 кумулятивный перфоратор, спускаемый на кабеле, общий вид. Устройство имеет приемный взрывной узел или взрыватель 1. Через сквозные отверстия 2 в корпусе 3 устанавливаются кумулятивные заряды 4, каждый из которых размещен в индивидуальной герметичной оболочке, опирающейся хвостовой частью на пробку 5, и закрепляется втулкой 6 из хрупкого материала. Втулка 6 удерживается в корпусе 3, например, посредством пружинного проволочного шплинта 7. Взрывание перфоратора, спускаемого на трубах, производится от детонирующего шнура 8, контактирующего с оболочкой посредством шашки взрывчатого вещества (ВВ)9, и автономного взрывателя 10. Шашка ВВ помещается в переходник, который имеет сквозные отверстия для обеспечения циркуляции жидкости через перфоратор. При взрыве перфоратора от взрывателя 10 разрушается переходник, оболочки зарядов 4, а также пробки 5 и втулки 6. Осколки от этих давлений оседают в зумпф скважины, что позволяет в дальнейшем опускать на кабеле контрольную аппаратуру в интервале перфорации, т. е. в отстрелянный корпус перфоратора, или ниже интервала. Взрывание перфоратора, спускаемого на кабеле, осуществляется посредством инициирования детонатора электроимпульсом, подаваемым по жиле кабеля. Перфоратор, спускаемый на трубах, обеспечивает предварительную промывку интервала перфорации, а также позволяет производить контроль за эксплуатацией путем спуска в интервал перфорации геофизической аппаратуры, может найти применение на различных месторождениях и особенно на газоконденсатных месторождениях с высоким содержанием сероводорода. Перфоратор, спускаемый на трубах, обеспечивает качественное вскрытие пласта в условиях депрессии и при этом из интервала перфорации удаляется тяжелый раствор и размещается кислотная композиция. Использование изобретения позволяет увеличить качество вскрытия и эксплуатации продуктивного горизонта (контроль за эксплуатацией без необходимости остановки добычи и глушения скважины тяжелым раствором на время проведения контрольных операций).

Формула изобретения

1. Кумулятивный перфоратор, содержащий неразрушающийся при взрыве корпус в виде трубы, в котором посредством деталей крепления установлены кумулятивные заряды, соединенные детонирующим шнуром со взрывателем, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности его работы путем увеличения пробивной способности за счет обеспечения возможности увеличения габарита каждого заряда и устранения дополнительных препятствий на пути кумулятивной струи при одновременном повышении его надежности и упрощении конструкции, он снабжен индивидуальными герметичными оболочками, в каждой из которых размещен кумулятивный заряд, а в боковой стенке корпуса выполнены ориентированные перпендикулярно оси корпуса сквозные отверстия, в которых установлены герметичные оболочки с зарядами, причем диаметр каждого сквозного отверстия выбирают из соотношения d_k > d_отв > d_об, где d_отв диаметр сквозного отверстия; d_об максимальный диаметр герметичной оболочки в сечении, перпендикулярном ее оси симметрии; d_к внутренний диаметр корпуса, с обеспечением возможности перекрытия каждого сквозного отверстия в транспортном положении герметичной оболочки и деталями крепления. 2. Перфоратор по п.1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения засоряемости скважины при одновременном повышении баростойкости перфоратора, детали крепления и герметичные оболочки выполнены из хрупкого материала, при этом герметичные оболочки выполнены с гладкой боковой поверхностью по крайней мере в зоне максимального диаметра. 3. Перфоратор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что, с целью повышения его долговечности, он имеет хвостовые заглушки из хрупкого материала, а в корпусе с противоположной от сквозных отверстий стороны и соосно с ними выполнены дополнительные сквозные отверстия, которые перекрыты хвостовыми заглушками, при этом диаметр дополнительных сквозных отверстий выбирают из соотношения 1,0d_отв > d_доп > 0,3d_отв, где d_доп диаметр дополнительного отверстия.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 29.03.2003

Номер и год публикации бюллетеня: 14-2004

Извещение опубликовано: 20.05.2004