Свердловинна торпеда

Реферат: UA 69707 U UA 69707 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Запропонована корисна модель належить до нафтогазодобувної промисловості, зокрема до геологорозвідувальних робіт та промислової геофізики, і може бути використаний при бурінні пошукових та промислових нафтогазових свердловин для руйнування аварійного металу (бурових доліт, шарошок тощо), а також сторонніх металевих предметів, які перешкоджають бурінню. Відома вісесиметрична кумулятивна торпеда типу ТКО (ТКО-70, ТКО-120), що включає корпус, перехідник, вибухову речовину (ВР) з облицьованою конічною кумулятивною виїмкою, засоби ініціювання [1]. Недоліком вісесиметричної кумулятивної торпеди [1] є складна конструкція, зумовлена необхідністю виготовлення кумулятивного облицювання (КО) складної (конічної) форми, та пресування шашок ВР із кумулятивною виїмкою, в якій потім розміщується КО. Це закономірно збільшує вартість виготовлення конструкції торпеди. Відома кумулятивна торпеда, яка включає корпус із кумулятивним зарядом, шашку ВР з центральною виїмкою або отвором, розташовану під кумулятивним зарядом [2]. Недоліком кумулятивної торпеди [2] є складність конструкції, з огляду на необхідність виготовлення вісесиметричного (конічного) КО та його наступного розміщення у кумулятивній виїмці заряду шляхом попереднього профілювання кумулятивної виїмки або ж безпосереднього запресовування КО у ВР насипної щільності, виготовлення додаткової шашки ВР. Це збільшує собівартість виготовлення кумулятивної торпеди та, відповідно, спричинює подорожчання свердловинних простілювально-вибухових робіт (ПВР). Найбільш близькою до запропонованого винаходу за технічною суттю та результатом є свердловинна вісесиметрична кумулятивна торпеда (прототип), яка включає корпус із розміщеним в ньому вісесиметричним кумулятивним зарядом, КО якого має форму сферичного сегмента [3]. Недоліком прототипу [3] є складність його конструкції - необхідність виготовлення КО складної сферичної форми, виготовлення шашок ВР заряду різної геометричної форми циліндричних і циліндричної з кумулятивної виїмкою під сферичне КО. Складність конструкції зумовлює високу собівартість її виготовлення та, відповідно, проведення свердловинних ПВР при її використанні. В основу винаходу поставлено задачу спрощення конструкції свердловинної торпеди, що дозволить зменшити собівартість її виготовлення та, в підсумку, зменшити вартість проведення свердловинних ПВР. Поставлена задача досягається тим, що у свердловинній торпеді, яка включає корпус із розміщеним в ньому зарядом, згідно винаходу, між зарядом та розміщеним в нижній частині корпусу герметичним наконечником, наповненим газом або рідиною, здатною до перетворення на газ під впливом свердловинної температури, розміщено метальну пластинку, а заряд може містити інертну лінзу. Запропоновану згідно винаходу конструкцію свердловинної торпеди наведено на Фіг. 1, 2, де позначено: 1 - головка, 2 - вибуховий патрон, 3 - перехідник, 4 - кришка, 5 - оболонка, 6 шашка ВР, 7 - заряд передачі, 8, 9 - гумові кільця, 10 - метальна пластинка, 11 - наконечник, 12 робочий газ (рідина), 13 - інертна лінза. Головка 1, до якої через перехідник 3 кріпиться гвинтами 14 кришка 4 з оболонкою 5, гумовими кільцями 8, 9, наконечником 11 складають корпус свердловинної торпеди, аналогічно до складових корпусу прототипу [3]. В оболонці 5 корпусу розташовано заряд, який складається з кількох циліндричних шашок ВР 6 та заряду передачі 7, та ініціюється за допомогою вибухового патрону 15. Між нижньою циліндричною шашкою ВР 6 та наконечником 11 розташовано плоску метальну пластинку 10. Натомість у конструкції прототипу [3] нижня шашка ВР 6 має кумулятивну виїмку з КО порівняно складної форми сферичного сегменту. Внутрішню порожнину наконечника 11, який загерметизовано від дії навколишнього агресивного свердловинного середовища, наповнено робочим газом, здатного до утворення високотемпературної плазми під час його стиснення. Найраціональнішим, з огляду на зменшення собівартості виготовлення, є використання в якості робочого газу повітря. В іншому варіанті виконання наконечник 11 може бути наповнений рідиною, яка здатна перетворюватися на газ під час нагрівання, тобто під впливом свердловинної температури, наприклад газоконденсатом. Це дозволяє збільшити енергетичні показники плазми, яка утворюється в порожнині наконечника 11 під час спрацьовування свердловинної торпеди. Можливе виконання конструкції свердловинної торпеди без заряду передачі 7, призначеного для формування та передавання плоского фронту детонації в напрямку до метальної пластинки 10. В цьому випадку в заряді свердловинної торпеди розміщується лінза 13 з інертного 1 UA 69707 U 5 10 15 20 25 матеріалу (Фіг. 2). Це додатково спрощує конструкцію свердловинної торпеди та зменшує собівартість її виготовлення. Запропонована свердловинна торпеда працює наступним чином. Головку 1 спорядженої свердловинної торпеди приєднують до каротажного кабелю (на Фіг. 1, 2 не показано), спускають торпеду на місце проведення ПВР і встановлюють наконечником 11 на перешкоду (аварійний метал), яку необхідно зруйнувати. Проводять ініціювання вибухового патрону 2, від якого детонація передається до заряду заряду передачі 7 та далі (зі сплощеним фронтом детонації) до циліндричних шашок ВР 6. Під впливом продуктів детонації шашок ВР 6 в газонаповненій порожнині наконечника відбувається адіабатичне стискання метальною пластинкою 10 робочого газу 12 (яким було попередньо наповнено наконечник або ж утвореного з рідини під впливом свердловинної температури). За рахунок цього відбувається утворення плазми, високошвидкісний високотемпературний струмінь якої руйнує концентратор напруги 14 (центральну проточку) на наконечнику 11, і завдає деструктивної дії на перешкоду (аварійний метал), успішно руйнуючи його. Ефект руйнування плазмового струменю посилюється фугасною дією продуктів детонації шашок ВР6. Це є метою застосування розробленої конструкції свердловинної торпеди. Всі конструктивні елементи свердловинної торпеди руйнуються, за винятком головки 1, яка піднімається на поверхню. Таким чином, поставлена задача винаходу - спрощення конструкції свердловинної торпеди та зменшення собівартості її виготовлення, досягається. Бібліографічні дані джерел інформації: 1. Прострелочно-взрывная апаратура: Справочник / Под ред. Л.Я. Фридляндера. - М.: Недра, 1990. - С. 167-169. 2. Кумулятивная торпеда. Описание к авторскому свидетельству СССР № 295866, М. Кл. Е21В29/02. Опубл. 12.04.1970. Бюл. № 45. 3. Патент № 38383 UA, E21B29/00. Вісесиметрична кумулятивна торпеда. Опубл. 12.01.2009. Бюл. № 1 (прототип). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 1. Свердловинна торпеда, що включає корпус із розміщеним в ньому зарядом, яка відрізняється тим, що між зарядом та розміщеним в нижній частині корпусу герметичним наконечником, наповненим газом, розміщено метальну пластинку. 2. Свердловинна торпеда за п. 1, яка відрізняється тим, що герметичний наконечник наповнено рідиною, здатною до перетворення на газ під впливом свердловинної температури. 3. Свердловинна торпеда за пп. 1, 2, яка відрізняється тим, що заряд містить інертну лінзу. 2 UA 69707 U 3 UA 69707 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4