Взрыватель для скважинной аппаратуры Советский патент 1996 года по МПК E21B43/1185 

О О О

Изобретение предназначено для использования в прострелочно-взрывной аппаратуре, спускаемой в скважину при герметизированном устье. Цель - повышение надежности работы устройства в вязких и высокоплотных скважинных растворах при повышенных температурах. Полый осесим- метричный корпус (К) 1 загерметизирован с противоположных торцов головкой 2 и наконечником 3 и выполнен с окнами 4 на боковой поверхности. Последние перекрыты поршнем 5, привод которого выполнен в виде хвостовика 9 с глухим осевым каналом 10. На наружной поверхности хвостовика 9 выполнена ослабляющая проточка 12. Плоскость симметрии проточки 12 пересекает канал 10. В головке 2 срезным элементом 13 зафиксирован инерционный ударник 7 со скошенным под острым углом к оси ударника 7 рабочим торцом 8. Между поршнем 5 и наконечником 3 размещен заряд взрывчатого вещества 6. При ударе устройства о головку перфоратора инерционный ударник 7, перемещаясь к поршню 5, обламывает хвостовик 9. Скважинная жидкость поступает по каналам 10 и 11 в надпоршневую полость. О) d ON ON О 4

Р СЯ

316604104

При движении поршень 5 адиабатическии приводит к срабатыванию перфоратора. 1

сжимает воздух и поджигает заряд 6.з. п. ф-лы, 1 ил.

Горение последнего переходит в детонацию

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для использования в прострелочно-взрывной аппаратуре, спускаемой в скважину при герметизированном устье.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства в вязких и высокоплотных скважинных растворах при повышенных температурах.

На чертеже показано устройство в разрезе.

Устройство включает полый осесиммет- ричный корпус 1, загерметизированный с противоположных торцов головкой 2 и наконечником 3 и выполненный с окнами 4 на боковой поверхности, перекрытыми размещенным в корпусе 1 и зафиксированным относительно него в транспортном положении поршнем 5. Последний образует герметичную воздушную полость с размещенным в корпусе 1 между наконечником 3 и поршнем 5 зарядом взрывчатого вещества 6. В корпусе 1 соосно с ним между головкой 2 и поршнем 5 размещены привод поршня 5 и инерционный ударник 7, рабочий торец 8 которого обращен к поршню 5. Привод поршня 5 выполнен в виде жестко соединенного с поршнем 5 хвостовика 9 с глухим осевым каналом 10. Последний в рабочем положении гидравлически связан посредством выполненного в поршне 5 канала 11 с окнами 4 на боковой поверхности корпуса 1. На наружной поверхности хвостовика 9 выполнена ослабляющая проточка 12, плоскость симметрии которой пересекает глухой осевой канал 10. Причем рабочий торец 8 выполнен под острым углом к оси инерционного ударника 7, зафиксированного в головке 2 срезным элементом 13. Толщину хвостовика 9 по ослабляющей проточке 12 выбирают в соответствии с соотношением 0,05 dK h 0,1 dK, где d.K - наружный диаметр корпуса 1, h - толщина хвостовика 9 по ослабляющей проточке 12. Массу инерционного ударника

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

7 выбирают равной от 0,3 до 0,5 массы взрывателя.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Взрыватель спускают в скважину на проволоке (тросе) или под собственным весом внутри колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) до положения, в котором он ударяется о головку перфоратора. При этом инерционный ударник 7 под действием силы инерции срезает фиксирующий его в головке 2 срезной элемент 13, перемещается вниз и ударяет скошенным рабочим торцом 8 о верхнюю часть хвостовика 9, который обламывается по кольцевой проточке 12, что приводит к превращению глухого канала 10 в сквозной. По мере заполнения через каналы 10 и 11 надпоршневого объема скважинкой жидкостью и повышения в нем гидростатического давления поршень 5 начинает медленно перемещаться вниз, пока верхним торцом не достигнет уровня окон 4. По мере открытия окон 4 давление на поршень 5 быстро возрастает и за счет того, что суммарная площадь отверстий в камере несколько больше площади поршня, сква- жинная жидкость быстро продвигает его вниз. Для адиабатического взрывателя поршень 5 сжимает воздух в рабочем объеме взрывателя, вследствие чего под действием высокой температуры самовоспламеняется цилиндрический заряд 6 взрывчатого вещества, горение переходит в детонацию и подрывается кумулятивный заряд. Образующаяся кумулятивная струя пробивает наконечник 3 взрывателя и возбуждает детонационную цепь перфоратора.

Несанкционированноесрабатывание

взрывателя при его спуске в наклонных скважинах от осевых ударов исключается, если сравнить радиус кривизны наклонных скважин и собственную длину взрывателя (менее 1,5 м) и учесть отсутствие сужений в колонне НКТ (муфт и внутрискважинного оборудования).

между наконечником и поршнем, и размещенные соосно в корпусе между головкой и поршнем привод поршня и инерционный ударник, рабочий торец которого обращен к поршню с возможностью взаимодействия в рабочем положении, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности его работы в вязких и высокоплотных скважинных растворах при повышенных температурах, привод поршня выполнен в виде жестко

соединенного с поршнем со стороны инерционного ударника хвостовика с глухим осевым каналом, гидравлически связанным в рабочем положении посредством канала, выполненного в поршне, с окнами на боковой поверхности корпуса, а на наружной поверхности хвостовика выполнена проточка, плоскость симметрии которой пересекает глухой осевой канал, причем рабочий торец выполнен под острым углом к оси инерционного ударника, зафиксированного в головке срезным элементом.

604108

0,05 dK h 0,01 dK, где dK - наружный диаметр корпуса, м;

h - толщина хвостовика по проточке, м, а масса инерционного ударника выбрана в соответствии с соотношением

0,3 Мв My 0,5 Мв, где MB - масса взрывателя, кг;

My - масса инерционного ударника, кг.