Кумулятивный заряд Советский патент 1993 года по МПК E21B43/117 

Изобретение относится к прострелочно-взрывной аппаратуре, а конкретно к кумулятивным зарядам перфораторов, применяемых для вскрытия продуктивных пластов в нефтяных и газовых скважинах.

Целью изобретения является повышение эффективности работы кумулятивного заряда за счет увеличения пробивной способности при одновременном повышении надежности передачи детонации.

На фиг.1 представлен общий вид устройства в разрезе с отверстием в УЦДЗ в форме двух усеченных конусов, обращенных малыми основаниями друг к другу; на фиг,2 -- общий вид устройства, в УЦДВ которого малые основания усеченных конусов отверстия соединены между собой осевой цилиндрической полостью; на фиг.З - общий вид устройства, один усеченный конус отверстия в УЦДВ которого соединен с выполненной в УЦДВ цилиндрической полостью; на фиг.4 - общий вид устройства, в шашке В В которого в месте контакта с УЦДВ выполнена соосная шашке полость, открытая со стороны контакта с УЦДВ; на фиг,5 - устройство, в котором промежуточный детонатор и УЦДВ размещены в одной оболочке.

Кумулятивный заряд (фиг.1) состоит из корпуса 1, в котором размещена шашка ВВ 2 с профилированной полостью, покрытой облицовкой 3, промежуточного детонатора 4 и узла центрирования детонационной волны 5,

Устройство работает следующим образом. Детонирующие шнуры 6 и 7 (детонаци- опная цепь может быть выполнена дублированной для повышения надежности работы заряда) контактируют с боковой поверхностью хвостовой части заряда. Детонация от шнура б (или 7) передается в плоскости места контакта промежуточному детонатору, при этом фронт детонационной волны движется непараллельно оси облицовки 3. Пройдя через отверстие УЦДВ 5, фронт детонации меняет направление.

Форма отверстия в УЦДВ, изображенная на фиг.1, способствует плавному вхождению детонационной волны в отверстие и быстрому распространению процесса детонации по шашке ВВ после выхода волны из отверстия. Отверстие в УЦДВ. изображенел

с

00

о ел

g

мое на фиг.2, способствует также стабилизации детонационной воины при прохождении последней через участок отверстия с малым сечением. Отверстие в УЦДВ, показанное на фиг.З, дополнительно стабилизирует детонационную волну при выходе на шашку ВВ. Полость в шашке ВВ, изображенная на фиг.4, выполняет роль инертной линзы, способствующей одновременному подходу детонационной волны по всей поверхности облицовки. В этом случае разность диаметров основания полости и основания комического отверстия в УЦДВ, примыкающих друг к другу, должна быть более удвоенного критического диаметра В В, из которого изготовлена шашка,

При дальнейшем движении фронта детонации облицовка 4 симметрично схлопы- вается и образует кумулятивную струю, которая создает перфорационный канал в стенке скважины,

Таким образом, применение устройства с УЦДВ, имеющим показанные на фиг.1, 2, 3, 4, 5 конструкции, позволяет обеспечить более надежную передачу детонации от промежуточного детонатора на шашку ВВ и увеличить пробивную способность кумулятивного зярлда,

Формула изобретения

1, Кумулятивный заряд, содержащий корпус, в котором размещена шашка взрывчатого вещества с профилированной полостью,покрытой облицовкой, промежуточный детонатор, размещенный симметрично оси шашки взрывчатого веще- ства с противоположной от облицовки стороны корпуса, и размещенный между промежуточным детонатором и шашкой взрывчатого вещества узел центрирования детонационной волны, выполненный в виде осесимметричного тела с центральным отверстием, заполненным взрывчатым веществом, о т л и ч а ю щ и и с л тем, что, с целью повышения эффективности его в работе за счет увеличения пробивной способности при одновременном повышении надежности передачи детонации, центральное осевое отверстие в узле центрирования детонационной волны выполнено в виде усеченного конуса, диаметр малого основания которого выполнен не менее критического диаметра, но не более удвоенной

и

10

15

20

25

30

35

40

45

50

величины предельного диаметра размещен него в нем взрывчатого вещества.

2. Заряд по п.1, отличающийся тем, что центральное осевое отверстие в узле центрирования детонационной волны выполнено с дополнительной цилиндрической частью, соединенной с малым основанием усеченного конуса, выполненного с диаметром, равным диаметру малого основания усеченного конуса,

3. Заряд по п.1, отличающийся тем, что центральное осевое отверстие в узле центрирования детонационной волны выполнено с дополнительной частью в виде усеченного конуса, малое основание которого обращено к малому основанию другого усеченного конуса, причем диаметры малых оснований усеченных конусов равны между собой.

4. Заряд по п.З, отличающийся тем, что центральное осевое отверстие выполнено с осевой цилиндрической полостью, имеющей диаметр, равный диаметру малых оснований каждого из усеченных конусов,, и соединяющей их малые основания,

5. Заряд по пп. 1-4, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что центральное осевое отверстие выполнено по меньшей мере с одной дополни; тельной осевой цилиндрической полостью, имеющей диаметр, равный диаметру большого основания усеченного конусе, и соединенной с его большим основанием.

6. Заряд по пп.1, 2-5, отличаю щи й- с я тем, что в шашке взрывчатого вещества в месте контакта с узлом центрирования детонационной волны выполнена соосная с шашкой взрывчатого вещества полость, открытая со стороны контакта с узлом центро- вания детонационной волны, причем диаметр основания осесимметричной полости выполнен меньше диаметра обращенного к нему отверстия в узле центрирования детонационной волны по меньшей мере на удвоенную величину критического диаметра взрывчатого вещества шашки,

7. Заряд по пп.1-6, отличающийся тем, что узел центрирования детонационной волны выполнен пористым.

8. Заряд по пп.1-7, отличающийся тем, что промежуточный детонатор и узел центрирования детонационной волны размещены в общей оболочке.

Назначение: кумулятивный заряд для прострелочно-взрывной аппаратуры для нефтяных и газовых скважин. Кумулятивный заряд содержит узел центрирования детонационной волны, располагаемый в кумулятивном заряде между промежуточном детонатором и шашкой ВВ, выполнен в виде осесимметричного тела с центральным осевым отверстием в форме усеченных конусов, обращенных малыми основаниями друг к другу. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.