СИСТЕМА ЭЛЕКТРОВЗРЫВАНИЯ Российский патент 1995 года по МПК F42D1/05 

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение при электрическом взрывании зарядов взрывчатого вещества (ВВ) в глубоких и сверхглубоких скважинах, а также на морских платформах и основаниях, для ликвидации аварий, вскрытия продуктивных пластов, отбора образцов, раздельного тампонажа при бурении и т.д.

Известна система взрывания для производства прострелочно-взрывных работ в нефтяных и газовых скважинах (см.Григорян Н.Г., Пометун Д.Е., Горбенко Л. А. , Ловля Л.А. "Прострелочные и взрывные работы в скважинах", М., 1980, с. 234, рис.122), которая содержит источник питания системы, соединенный через геофизический кабель с наконечником с корпусным перфоратором, в котором размещен взрывной патрон со средством инициирования. Безопасность системы обеспечивается ее заземлением.

Одним из основных недостатков известной системы взрывания является недостаточная ее защищенность от токов наведения, электромагнитных полей, несанкционированного задействования.

Частично указанные недостатки устранены в системе взрывания по авт. св. N 1426159, кл. Е 21 В 43/11, которая взята за прототип.

Известная система взрывания содержит взрывную машинку, соединенную геофизическим кабелем через соединительное устройство с мостиком накаливания взрывного патрона с узлом защиты. Наконечник представляет собой устройство блокировки электрической цепи питания мостика накаливания электродетонатора (ЭД) взрывного патрона. Оно содержит тиристоры, диоды, сопротивления и является электронным коммутационным тиристорным ключом, работающим от источника напряжения 300 В, выполненным в виде неразборного блока цилиндрической формы.

Известная система не обеспечивает полной безопасности от блуждающих токов при сборке на скважине перфоратора с взрывным патроном и установке его в линию геофизического кабеля, особенно при кустовом бурении и добычи, когда на незначительной площади сосредоточено большое число энергетического оборудования. В этом случае необходимо отключать в радиусе 50 м все энергетическое оборудование, что приводит в итоге к большим потерям. Одновременно известная система ненадежна вследствие того, что электронный коммутационный тиристорный ключ при работе срезает импульсы тока по амплитуде, а это может привести на длинных геофизических кабелях к отказу системы: взрывная машинка - геофизический кабель - взрывной патрон. Сложность электрической и механической схемы ключа, а также возможный пробой транзисторов или замыкание механических контактов блока реле давления приведет всю систему в опасное, а то и в неработоспособное состояние.

Целью изобретения является повышение безопасности проведения прострелочно-взрывных работ при подготовке, сборке и спуске перфоратора, упрощение системы и повышение ее надежности.

Цель достигается тем, что в устройстве, содержащем взрывную машинку, соединенную геофизическим кабелем через соединительное устройство с мостиком накаливания взрывного патрона с узлом защиты, соединительное устройство выполнено в виде согласующего трансформатора с индуктивным сопротивлением первичной обмотки, равным (соответствующим) волновому сопротивлению геофизического кабеля, а узел защиты выполнен на трансформаторе, первичная обмотка которого соединена с вторичной обмоткой согласующего трансформатора, при этом их индуктивные сопротивления равны, а вторичная обмотка трансформатора узла защиты соединена с мостиком накаливания взрывного патрона.

В результате этого обеспечивается безопасность проведения прострелочно-взрывных работ на этапе подготовки, сборки и спуске перфоратора в скважину, упрощается система взрывания и повышается надежность ее функционирования.

На чертеже представлена система взрывания для производства прострелочно-взрывных работ в нефтяных и газовых скважинах.

Система взрывания состоит из взрывной машинки 1, которая заземленным геофизическим кабелем 2 связана с соединительным устройством 3, выполненным в виде согласующего трансформатора 4. Индуктивное сопротивление первичной обмотки 5 равно (соответствует) волновому сопротивлению геофизического кабеля 2. Вторичная обмотка 6 электрически связана с первичной обмоткой 7 трансформаторного узла 8 защиты мостика накаливания 9 взрывного патрона 10, который расположен в корпусном перфораторе 11. Индуктивное сопротивление вторичной обмотки 6 согласующего трансформатора 4 равно (соответствует) индуктивному сопротивлению первичной обмотки 7 трансформаторного узла 8 защиты, вторичная обмотка 12 которого соединена с мостиком 9. Мостик накаливания 9 снабжен ферритовым кольцом 13. Геофизический кабель 2 с соединительным устройством 3, взрывным патроном 10 и корпусным перфоратором 11 расположены в скважине 14.

Система взрывания работает следующим образом. На устье скважины 14 происходит установка в перфоратор 11 взрывного патрона 10 с мостиком накаливания 9 и узлом защиты в виде ферритового кольца 13 со вторичной обмоткой 12. Затем проводом, выходящим из соединительного устройства 3 на ферритовом кольце 13 продеванием через него образуют первичную обмотку 7 трансформаторного узла 8 защиты. Взрывной патрон 10, устанавливают в корпусной перфоратор 11 и всю систему опускают в скважину 14. В момент подрыва взрывная машинка 1 подает высоковольтный импульс в геофизический кабель 2. Далее высоковольтный импульс преобразуется в согласующем трансформаторе 4 в низковольтное напряжение, которое через трансформаторный узел 8 защиты поступает на мостик накаливания 9. Срабатывает взрывной патрон 10, а затем корпусной перфоратор 11, который совершает работу.

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение при электрическом взрывании зарядов взрывчатого вещества в глубоких и сверхглубоких скважинах, а также на морских платформах и основаниях для ликвидации аварий и т.д. Цель изобретения - повышение безопасности проведения прострелочно-взрывных работ при подготовке, сборке и спуске перфоратора, упрощение системы и повышение ее надежности. Система взрывания состоит из взрывной машинки, которая заземленным геофизическим кабелем связана с соединительным устройством, выполненным в виде согласующего трансформатора. Индуктивное сопротивление первичной обмотки равно волновому сопротивлению, геофизического кабеля. Вторичная обмотка электрически связана с первичной обмоткой трансформаторного узла защиты мостика накаливания взрывного патрона, который расположен в корпусном перфораторе. Индуктивное сопротивление вторичной обмотки согласующего трансформатора равно индуктивному сопротивлению первичной обмотки трансформаторного узла защиты мостика. 1 ил.

СИСТЕМА ЭЛЕКТРОВЗРЫВАНИЯ, содержащая взрывную машинку, соединенную геофизическим кабелем через соединительное устройство с мостиком накаливания взрывного патрона с узлом защиты, отличающаяся тем, что, с целью повышения безопасности проведения прострелочно-взрывных работ при подготовке, сборке и спуске перфоратора, упрощения системы и повышения ее надежности, соединительное устройство выполнено в виде согласующего трансформатора с индуктивным сопротивлением первичной обмотки равным волновому сопротивлению геофизического кабеля, а узел защиты выполнен на трансформаторе, первичная обмотка которого соединена с вторичной обмоткой согласующего трансформатора, при этом их индуктивные сопротивления равны, а вторичная обмотка трансформатора узла защиты соединена с мостиком накаливания взрывного патрона.