Кумулятивний заряд перфоратора

1. Кумулятивний заряд перфоратора, що включає оболонку, в якій розміщена кумулятивна виїмка з облицюванням і вибухова речовина, який відрізняється тим, що кумулятивне облицювання виготовлене із порошкового матеріалу з товщиною конусної стінки, відношення якої до діаметра основи облицювання складає 1,6-5,9%, а внутрішня і зовнішня бічні його поверхні розміщені між конічними поверхнями з кутами відповідно 44° і 70°. 2. Кумулятивний заряд перфоратора за п.1, який відрізняється тим, що розмір фракцій вихідного порошкового матеріалу знаходиться в межах 63200мкм, а пористість матеріалу після пресування складає 18-41%. Корисна модель відноситься до промислової геофізики, а саме до технічних засобів геологорозвідувальної і нафтогазової галузей, і використовується переважно для виявлення продуктивних покладів нафти і газу. Відомий герметичний кумулятивний заряд безкорпусного перфоратора для бурових свердловин, який включає оболонку, усередині якої розміщені кумулятивна виїмка з облицюванням у вигляді конуса з поверхнями кута в вершині 61° і 85° і вибухова речовина, а також ущільнювальну прокладку і кришку, зовнішня бічна поверхня якої розміщена між конічними поверхнями з кутами конуса 88° і 118° [1]. Недоліком зазначеного способу є невизначеність товщини облицювання, а також характеристик його матеріалу до та після пресування. Це веде до зниження ефективності кумулятивного заряду, якщо вказані характеристики не відповідають критерію оптимальності. Крім того, заряд має обмежені технологічні можливості, тому що для створення довгих каналів в мішені потрібні облицювання з меншими кутами конуса в вершині, ніж 61°. Відомий кумулятивний заряд перфоратора, який включає конічне кумулятивне облицювання (воронку), заряд вибухової речовини і оболонку з товщиною кумулятивного облицювання 1,2-1,65% від діаметра її основи, товщина вибухової речовини (ВР) складає 15-20 товщин облицювання із зменшенням до основи в межах до 1-2 товщин облицювання, при цьому товщина зовнішньої оболонки складає 2-4 товщини кумулятивного облицювання [2]. Недоліком цього пристрою є обмежені технологічні можливості через недостатню глибину каналу, що пов'язано з невідповідністю критерію оптимальних розмірів і характеристик частинок матеріалу облицювання. Найбільш близьким до запропонованої корисної моделі по технічній суті є герметичний кумулятивний заряд, який включає оболонку, у середині якої розміщені кумулятивна виїмка з облицюванням і вибухова речовина, а також кришку і ущільнювальну прокладку, дно оболонки виготовлено у вигляді зрізаного порожнистого конуса з плоскою вершиною і з кільцевою виточкою на його бічній поверхні, внутрішня конічна поверхня дна оболонки має кут у вершині 130°-140°, зовнішня бічна поверхня його кришки має форму, яка розміщена між конічними поверхнями кутами 74О-146°, а кумулятивне облицювання виготовлено у вигляді порожнистого зрізаного конуса з товщиною стінки біля вершини по відношенню до діаметра його основи 1,56-2,3% і біля основи конуса 4,0-5,89%, при цьому внутрішня і зовнішня бічні його поверхні розміщені на поверхнях з кутами відповідно 55° і 60° [3]. Недоліком прототипу є невизначеність характеристик матеріалу облицювання, і, у випадку невідповідності їх оптимальним параметрам відбувається зниження пробивної здатності заряду. Крім D со О) 10649 шляхом. Критична товщина облицювання для затого, фіксовані значення кутів у вершині конуса ряду визначалась на основі ряду випробувань з обмежують функціональні можливості заряду. різним матеріалом облицювання - міді та вольфЗадачею корисної моделі є підвищення пробираму. вної здатності і ефективності кумулятивних зарядів з порошковими облицюваннями за рахунок Результати експериментів показали залежоптимізації розмірів фракцій вихідного порошковоність глибини утвореного каналу від матеріалу го матеріалу, пористості після його пресування, облицювання та розміру його фракцій, що предрозмірів і геометричної форми облицювання. ставлено графічно на Фіг.2. Кожне значення встановлювалось багатократно. Поставлена задача вирішується тим, що у відомій конструкції кумулятивного заряду, який На Фіг.2 показано залежність глибини отвору включає оболонку, у середині якої розміщена кувід розміру фракцій порошкової міді в облицюванні мулятивна виїмка з облицюванням і вибухова резаряду ЗГ2-42-150/100. На Фіг.З наведена залежчовина, згідно корисної моделі кумулятивне облиність глибини отвору від розмірів фракцій порошків цювання виготовлене із порошкового матеріалу з міді та вольфраму в облицюванні заряду ЗК1-80С. товщиною конусної стінки, відношення якої до діаЯк видно з даних графіків, найкращі результаметра основи облицювання складає 1,6-5,9%, а ти досягаються при розмірі фракцій матеріалу обвнутрішня і зовнішня бічні його поверхні розміщені лицювання 63-200мкм. Крім того, експерименти між конічними поверхнями з кутами відповідно 44° показали, що для кожного заряду існує певна, криі 70°, причому розмір фракцій вихідного порошкотична товщина облицювання. Поступове зменвого матеріалу знаходиться в межах 63-200мкм, а шення її значення веде до зниження глибини капористість матеріалу після пресування складає 18налу в мішені, а збільшення - до перевитрат 41%. матеріалу без підвищення глибини каналу, що є економічно недоцільним. Співставлення запропонованого пристрою із прототипом дозволяє виявити такі відмінні ознаки: В запропонованому технічному рішенні визначений оптимальний розмір фракцій вихідного по1. Кумулятивне облицювання виготовлене із рошкового матеріалу 63-200мкм, який забезпечує порошкового матеріалу з товщиною конусної стінмаксимальну глибину каналу в мішені. При цьому ки, відношення якої до діаметра основи облицюпористість матеріалу облицювання при тисках вання складає 1,6-5,9%, а внутрішня і зовнішня пресування 160-320МПа знаходиться в межах 18бічні його поверхні розміщені між конічними повер41%. хнями з кутами відповідно 44° і 70°. 2. Розмір фракцій вихідного порошкового маФракції менших і більших розмірів можуть бути теріалу знаходиться в межах 63-200мкм. присутніми в порошковій суміші, але в КІЛЬКОСТІ, яка не перевищує кількість основних фракцій (633. Пористість матеріалу після пресування 200мкм) більше, ніж на 10-15%. складає 18-41 %. Крім того, в порівнянні з прототипом запропоПри цьому облицювання ЗГ2-42-150/100 має новане технічне рішення має більш широкий діапостійну товщину, величина якої по відношенню пазон кутів, між якими розташовані внутрішня і до діаметра складає 4,78%, кут у вершині конічної зовнішня бічні поверхні облицювання, що дозвоповерхні облицювання - 70°. Зовнішня і внутрішня ляє проектувати заряди для створення глибоких і бічні поверхні облицювання заряду ЗК1-80С знанешироких каналів при малих кутах, а також широходяться на конічних поверхнях з кутами 48° і 44°, ких і неглибоких каналів (від W hole) при великих його товщина змінна по довжині і змінюється від кутах у вершині кумулятивного облицювання. 1,6% до 5,9% від діаметра основи облицювання. На Фіг.1 показана схема заряду при випробуПористість облицювання також визначалась ванні збірки перфоратора для створення отворів, експериментально, і в зарядах ЗГ2-42-150/100 де 1 - мішень, 2 - фіксатор, 3 - кумулятивний завона складає 18%ч-32,6%, а в зарядах ЗК1-80С ряд, 4 - детонаційний шнур (ДШ), 5 - клейка стріч25%+41%. ка, 6 - електродетонатор (ЕД8-Ж), 7 - підривна Перевага запропонованого технічного рішення магістраль, 8 - вибухова машинка, 9 - стрічка перполягає в тому, що за рахунок оптимізації розмірів форатора, 10 - кумулятивне облицювання. фракцій вихідного матеріалу для пресування обНа кумулятивний заряд 3 з кумулятивним облицювань і пористості матеріалу після пресування лицюванням 10, закріплений у стрічці 9 перфорадосягається позитивний ефект, який значно потора, накладається детонуючий шнур 4 та фіксукращує (збільшує) пробивну здатність заряду та ється на ньому манжетним фіксатором 2. Для підвищує його ефективність. випробування заряд 3 встановлюється на мішень Бібліографічні дані джерел інформації 1 із сталі та підривається через ДШ 4 в свинцевій 1. Патент на корисну модель №1124 UA. Героболонці діаметром 6мм (ЗГ2-42-150/100) і 8мм метичний кумулятивний заряд безкорпусного пер(ЗК1-80С). Розповсюджувана по детонуючому форатора для бурових робот. Опубл. 17.12.2001. шнурі 4 хвиля збуджується електродетонатором Бюл. №11. ЕД8-Ж 6, який закріплений на ДШ клейкою стріч2. Авторское свидетельство №1816850 СССР. кою 5. Детонатор 6 підривається від підривної маМ. Кл.5 Е21В43/117. Кумулятивний заряд перфошинки 8 через вибухову магістраль 7. При цьому ратора. Опубл. 23.05.93. Бюл. №19. відбувається обтиснення кумулятивного облицю3. Патент на корисну модель №4144 UA. Гервання 10 та утворення кумулятивного струменя, метичний кумулятивний заряд. Опубл. 17.01.2005. який пробиває канал у мішені 1. Бюл. №1 (прототип). Підбір оптимального матеріалу кумулятивного облицювання здійснювався експериментальним 10649 Фіг1 L мм І,,мм SO 100 150 200 250 300 na 10 Фіг 2 Комп'ютерна верстка Л Литвиненко Підписне Тираж 26 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності' вул Глазунова, 1, м Київ - 4 2 , 01601