Безкорпусний кумулятивний перфоратор

1. Безкорпусний кумулятивний перфоратор, який включає каркас, на якому закріплений детонуючий шнур, що з'єднує вибуховий патрон з кумулятивними зарядами, кожен з яких розміщений в герметичній оболонці і вміщує проміжний детонатор і кумулятивну шашку з установленим в ній конічним облицюванням, який відрізняється тим, що оболонка заряду із сторони кумулятивного облицювання виготовлена у вигляді тіла обертання, при цьому відстань від торця кумулятивної шашки до герметичної оболонки h складає h=(0,67...1,1)d, де d - максимальний діаметр кумулятивної шашки, а зазор між кумулятивною шашкою і оболонкою заповнено в'яжучою речовиною. 2. Безкорпусний кумулятивний перфоратор за п. 1, який відрізняється тим, що в'яжуча речовина містить порошок важкого металу. Корисна модель відноситься до галузі видобутку нафти і газу, а саме до кумулятивних перфораторів для вторинного розкриття продуктивних пластів в бурових, геологорозвідувальних і експлуатаційних свердловинах. Відома конструкція безкорпусного кумулятивного перфоратора, що включає каркас у вигляді збірної гірлянди сталевих стрічок з верхньою головкою під кабельний наконечник і нижнім чавунним тягарем, кумулятивними зарядами в скляних, або сіталових герметичних оболонках, які складаються з двох склеєних частин [1 ]. У зазначеній конструкції відношення відстані від торця заряду до кришки b до діаметра заряду сі складає приблизно 0,6 і наявний повітряний проміжок між кумулятивною шашкою і герметичною оболонкою, що не забезпечує належну ефективність кумулятивного перфоратора. Відома конструкція безкорпусного кумулятивного перфоратора, що включає кумулятивний заряд з облицювання і оболонкою, детонуючий шнур, який контактує з боковою поверхнею хвостової частини заряду, додатковий заряд, розміщений поряд з оболонкою, а також екран із матеріалу, який погано проводить детонацію [2]. Недоліком зазначеної конструкції є недостатня ефективність перфорації через відношення відстані b від торця кумулятивного заряду до оболонки, до діаметру кумулятивної шашки d, яке складає менше 0,6 . Найбільш близьким до запропонованого технічного рішення є безкорпусний кумулятивний перфоратор, який вміщує каркас, на якому закріплений детонуючий шнур, який з'єднує вибуховий патрон з кумулятивними зарядами, кожен з яких розміщений в герметичній оболонці і вміщує проміжний детонатор і кумулятивну шашку з установленим в ній конічним облицюванням, яке виконане виступаючим за габарити шашки по висоті і діаметру та підтиснуте до неї пружним елементом. Недоліками цього перфоратора є наявність повітряного зазору між кумулятивною шашкою і герметичною оболонкою, тобто відсутня перешкода для розльоту продуктів детонації, та, крім того, відстань між кумулятивною шашкою і оболонкою b складає 0,67d, що не дозволяє сформувати кумулятивний струмінь з високою пробивною здатністю, і, відповідно, забезпечити належну ефективність перфорації. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення ефективності перфоратора шляхом збільшення пробивної здатності кумулятивних зарядів за рахунок підбору оптимального значення їх конструктивно-геометричних параметрів. Сформульована задача вирішується тим, що в безкорпусному кумулятивному перфораторі, який включає каркас, на якому закріплений детонуючий шнур, що з'єднує вибуховий патрон з кумулятивними зарядами, кожен з яких розміщений в герметичній оболонці, і вміщує проміжний детонатор і Ю CD (0 5Г 6665 кумулятивну шашку з установленим в ній конічним облицюванням, згідно корисної моделі, герметична оболонка заряду із сторони кумулятивного облицювання виготовлена у вигляді тіла обертання, при цьому відстань від торця кумулятивної шашки до герметичної оболонки b складає b=(0,67...1,1)d, де d - максимальний діаметр кумулятивної шашки, а зазор між кумулятивною шашкою і оболонкою заповнено в'яжучою речовиною. Крім того, в'яжуча речовина містить порошок важкого металу. Поставлена задача вирішується завдяки тому, що, в порівнянні з прототипом, заявлений перфоратор має такі відзнаки: 1. Відстань від торця кумулятивної шашки до герметичної оболонки h складає: h=(0,67...1,1)d, де d- максимальний діаметр кумулятивної шашки. 2. Зазор між кумулятивною шашкою і герметичною оболонкою заповненою в'яжучою речовиною. 3. В'яжуча речовина містить порошок важкого металу. На Фіг.1 показано загальний вигляд пристрою; на Фіг.2 - розріз герметичної оболонки з кумулятивним зарядом. Безкорпусний кумулятивний перфоратор складається з каркаса 1, на якому закріплено де№ п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 h/a 0,67 0,67 0,81 0,81 0,94 0,94 1,1 1,1 З цієї таблиці видно, що із збільшенням значення h/d безперервно збільшується глибина каналу 1к. Подальше збільшення значення h/d за межі вказаного діапазону (1,1) недоцільне через обмеження по внутрішньому діаметру обсадної колони свердловини. Конкретне значення h/d вибирають із вказаного діапазону, виходячи з конструкції та функціонального призначення перфоратора. Перфоратор у сборі спускають на кабелі в свердловину до зони перфорації. Наявність в'яжучої речовини 11 і прокладок 10 забезпечує стійкість кумулятивної шашки 7 під час спуску, відсутність перекосів, відшарувань кумулятивного облицювання, а також збільшує швидкість елементів кумулятивного облицювання 8 завдяки збільшенню приєднаної маси в'яжучої речовини, що містить порошок важкого металу, та герметичної оболонки 5 до кумулятивної шашки. Подаючи вибуховий імпульс, приводять в дію вибуховий патрон 3, що спричинює підрив детонуючого шнура 2, який передає детонацію до проміжного детонатора 6 кумулятивного заряду 4, що, в свою чергу, призводить до детонації в кумуляти тонуючий шнур 2, який з'єднує вибуховий патрон З з кумулятивними зарядами 4, кожен з яких розміщено в герметичній оболонці 5 і вміщує проміжний детонатор 6 і кумулятивну шашку 7 з установленим в ній конічним облицюванням 8, кумулятивний заряд 4 містить проміжний корпус 9 та фіксується в герметичній оболонці 5 за допомогою прокладок 10 із пороніта, картону та ін. Зазор між проміжним корпусом 9 і герметичною оболонкою 5 заповнено в'яжучою речовиною 11, наприклад рідким склом з добавками в неї порошків важких металів (свинець, вольфрам тощо). Відстань від торця кумулятивної шашки до герметичної оболонки заряду h вибирають із співвідношення: h=(0,67...1,1)d, де d - максимальний діаметр кумулятивної шашки. Вказане співвідношення отримане експериментальним шляхом і саме воно забезпечує ефективність роботи перфоратора. В таблиці наведені результати експериментів, проведених на мішені із сталі марки СтЗ з зарядами ЗК1-80С в скляній герметичній оболонці з мідним облицюванням і діаметром кумулятивної шашки 33мм. ІК, MM 81 85 90 110 110 113 115 118 Таблиця dK, мм 9 9 9-Ю -п~ -v-п-я -„ вній шашці 7, конічне облицювання 8 схлопується, утворюється високоефективний кумулятивний струмінь, який, проходячи через скляну оболонку 5, створює перфораційний канал в стінці свердловини. Відсутність бокового зазору між кумулятивною шашкою 7 і герметичною оболонкою 5 виключає пошкодження шашки при поштовхах перфоратора під час спуску в свердловину і в процесі збирання, що підвищує пробивну здатність і надійність роботи пристрою. Технічна перевага запропонованого безкорпусного кумулятивного перфоратора, полягає в збільшеній, порівняно з прототипом, глибині пробиття перфораційного каналу та підвищенні надійності роботи. Джерела інформації: 1. Прострелочно-взрывная аппаратура. Справочник. Под редакцией Л.Я. Фридляндера. - М.: Недра, 1990. -С.76. 2. А.С. №1111528. Кумулятивный перфоратор. Опубл. 30.03.91 Бюл. №12. 3. А.С. №1336646. Бескорпусный кумулятивный перфоратор. Е21В43/116 (прототип). 5 Фіг. 1 Комп ютерна верстка Д Шеверун 7 9 11 10 Є Фіг. 2 Підписне Тираж 28 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