Кумулятивный перфоратор Советский патент 1992 года по МПК E21B43/117 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и предназначено для вторичного вскрытия пластов кумулятивной перфорацией с репрессией или заданной депрессией перфораторами спускаемыми в скважину на насосно-компрессорных трубах НКТ, что позволяет вскрывать пласты в различных горно-геологических условиях.

Известны кумулятивные перфораторы, спускаемые в скважину на НКТ, в которых используется гидравлико-механическое детонирующее устройство, воздействующее на капсюль-детонатор накольного действия. Инициирование последнего производится сбрасыванием в НКТ стального или резинового шара и продавкой его жидкостью.

Недостатком этих перфораторов является применение детонирующего устройства накольного типа спускаемого совместно с перфоратором, что определяет повышенную опасность проведения взрывных работ в случае отказа капсюля-детонатора. Извлечение перфоратора на поверхность связано с риском, так как имели место случаи само- произвольного взрыва во время подъема отказного перфоратора. Кроме того, применение капсюль-детонатора не обеспечивает достаточную термостойкость - самопроизвольное срабатывание происходит при забойных температурах,превышающих 160°С. Использование устройства накольного типа не обеспечивает проход геофизических приборов контроля в интервал перфорации. Наиболее близким к заявлен- ному техническому решению является куму- лятивныйперфораторна

насосно-компрессорных трубах (ПНКТ) 1.

Цель изобретения - обеспечение надежности работы кумулятивного перфора- тора, прохода геофизических приборов в интервал перфорации, использование автономного инициирующего устройства.

Поставленная цель достигается тем, что с целью обеспечения надежности рабо- ты кумулятивного перфоратора, прохода геофизических приборов в интервал перфорации, в паз основной головки кумулятивного перфоратора устанавливается дополнительная перфораторная головка с кольцами гидроизоляции, посадочным гнездом, радиальными промывочными окнами, которая снимается после отстрела и обеспечивает проход в зону перфорации геофизических приборов. Инициирование кумулятивного перфоратора обеспечивается использованием автономного кумулятивного взрывателя, который является комплексным и предназначен: для привязки по глубине спускаемого кумулятивного

взрывателя, инициирования кумулятивного перфоратора, захвата и съема дополнительной перфораторной головки. Это достигается комплектацией кумулятивного взрывателя локатором ЛТМ-36, установкой в посадочном конусе системы захвата. Новизна заявляемого кумулятивного перфоратора обеспечивается тем, что по сравнению с прототипом он обладает совокупность новых существенных признаков, а именно:

дополнительной перфораторной головкой, выполненной в виде стакана с кольцами гидроизоляции, посадочным гнездом, радиальными промывочными окнами:

автономным кумулятивным взрывателем с системой захвата;

локатором ЛТМ-36 для привязки по глубине автономного кумулятивного взрывателя.

Благодаря наличию новых существенных признаков заявляемый кумулятивный перфоратор приобретает новые свойства:

возможность перфорации объектов при требуемых депрессиях;

возможность контроля за спуском автономного кумулятивного взрывателя и его точной установки в посадочное гнездо;

безопасность подъема отказного кумулятивного перфоратора;

возможность проведения после отстрела в зоне перфорации геофизических исследований;

возможность применения кумулятивного перфоратора на НКТ в условиях высоких забойных температур, до 180-200°С;

надежность инициирования кумулятивного перфоратора;

многократность использования автономного взрывного устройства;

возможность применения в различных горно-геологических условиях.

На чертеже представлен предлагаемый перфоратор.

Он содержит корпус из НКТ, в котором устанавливаются кумулятивные заряды 2, закрепленные на ленте 3, детонирующего шнура 4, который закрепляется в алюминиевом патроне 5 посредством уплотнитель- ного резинового кольца 6 непосредственно соосно с детонатором 7. Алюминиевый патрон 5 устанавливается в перфораторной головке 8, которая наворачивается на перфоратор и предотвращает попадание в него жидкости уплотнительными кольцами 9. В специальный паз перфораторной головки 8 устанавливается дополнительная перфораторная головка 10, которая имеет кольца гидроизоляции 11, посадочное гнездо 12 для съема головки и радиальные промывочные окна 13, способствующие

промывке посадочного гнезда от загрязнения. Дополнительная перфораторная головка 10 центрирует патрон 5 и предохраняет от механического воздействия. Непосредственно на перфораторную головку 8 наворачивается переводник под НКТ 14 с промывочными окнами 15, за которым следует подвеска НКТ 16.

Кумулятивный взрыватель, спускаемый в скважину на каротажном кабеле 17, состоит из каротажной головки 18, локатора ЛТМ-36 19, переводника под взрыватель 20, корпуса взрывателя 21, уплотнительных колец 22, стакана взрывателя 23. В корпусе взрывателя проходит канал 24 под токовод 25, который соединяется гибким проводом 26 в термостойкой изоляции с электродетонатором 27, установленным соосно с кумулятивным зарядом 28. Контакт на массу обеспечивается центрирующей пружиной 29. Кумулятивный заряд 28 ставится в паз стакана взрывателя 23, в торцевой части которого находится газоразрядное окно 30, закрытое металлической 31 и резиновой 32 уплотнительными прокладками. По внешнему кольцу стакана взрывателя 23 с диаметральным пересечением просверлены 4 паза 33 под стопорные захваты 34, которые подпружинены пружинами 35 и стянуты в нейтральное положение стопором 36.

Перфоратор работает следующим образом.

Заряды устанавливаются в корпусе 1, затем на него наворачивается перфораторная головка 8, в паз которой устанавливается патрон 5 с детонатором 7 и закрепленным соосно с ним детонирующим шнуром 4. После этого патрон 5 закрывается сверху дополнительной перфораторной головкой 10, которая предохраняет его от механического воздействия и центрирует по оси кумулятивного перфоратора. На следующем этапе сборки на перфораторную головку 8 наворачивается переводник под НКТ 14 с промывочными окнами 15. Перфоратор спускается в скважину на НКТ. Перфорационной средой служит техническая вода,обработанная ПАВ, на которой эксплуатационная колонна испытывается на герметичность. После оборудования устья фонтанной арматурой и установки лубрикатора, если требуется вскрывать пласты с аномально низким пластовым давлением, посредством снижения уровня в скважине создается требуемая депрессия, что гарантирует получение притока пластового флюида и из истощенных разработкой пластов, затем в скважину спускается на каротажном кабеле кумулятивный взрыватель. Положение взрывателя в скважине контролируется локатором ЛТМ-36 19, который включается после входа в эксплуатационную колонну. Производится спуск до входа стакана кумулятивного взрывателя 23 со стопорными захватами 34 в посадочное гнездо 12. Производится инициирование кумулятивного взрывателя, в результате которого кумулятивная струя от заряда 28 пробивает

уплотнительные прокладки 31-32, разрушает стопор 36, приводя в действие пружины 35 - срабатывает устройство захвата. По ходу движения кумулятивная струя пробивает дно посадочного гнезда и инициирует

детонатор 7 - срабатывает кумулятивный перфоратор. Образуемые при срабатывании перфоратора газы способствуют съему дополнительной перфораторной головки 10 и более надежному ее соединению с захватом 34 кумулятивного взрывателя. Производится подъем из скважины кумулятивного взрывателя с дополнительной перфораторной головкой. Цикл перфорации заканчивается. Скважина готова к эксплуатации.

Формула изобретения

1. Кумулятивный перфоратор, содержащий корпус, соединенный с насосно-комп- рессорными трубами переводником с промывочными окнами, кумулятивные заряды, расположенные в корпусе и закрепленные на ленте, детонирующий шнур, конец которого размещен в алюминиевом патроне, основную перфораторную головку, соединенную с переводником, о гличающийс я тем, что, с целью повышения надежности работы, обеспечения прохода геофизических приборов в интервал перфорации, он снабжен дополнительной перфораторной головкой с кольцами гидроизоляции и посадочным гнездом, автономным кумулятивным взрывателем.,в верхней части которого находится локатор, а в посадочном конусе захват, при этом в основной головке выполнен паз, в котором установлена дополнительная головка, выполненная в виде стакана с радиальными промывочными окнами, расположенными напротив промывочных окон переводника, а патрон расположен в дне стакана.

2. Перфоратор по п. 1, отлич ающий- с я тем, что для обеспечения съема и подъема дополнительной перфораторной головки автономный кумулятивный взрыватель имеет захват.

3. Перфоратор по п. 1. отличающий- с я тем, что для привязки автономного кумулятивного взрывателя к месту установки по- садочного гнезда он дополнительно снабжен локатором.

Использовано: в нефтяной промышленности и предназначено для вторичного вскрытия пластов кумулятивной перфорацией с регулируемой репрессией или депрессией перфораторами, спускаемыми в скважину на НКТ, что позволяет вскрывать пласты в различных горно-геологических условиях. Сущность изобретения: взрыватель со съемным устройством устанавливают в съемной головке перфоратора, чем обеспечивается проход приборов в интервале перфорации. Перфоратор имеет в комплекте автономного взрывателя локатор, что позволяет его точно установить в посадочное гнездо, что приводит к безотказной передаче детонации на перфоратор Использование данного перфоратора дает возможность получить пластовый флюид без дополнительных затрат, повысить безопасность проведения взрывных работ, сократить спуско-подъемные операции. 1 ил со с Ч ч| СЛ О СО со