КУМУЛЯТИВНЫЙ КОРПУСНОЙ ПЕРФОРАТОР МНОГОРАЗОВОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

КУМУЛЯТИВНЫЙ КОРПУСНОЙ ПЕРФОРАТОР МНОГОКРАТНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
Областью применения предлагаемого решения является добыча нефти, газа, воды, растворимых или плавких веществ из глубоких скважин посредством перфорации скважин. Из уровня техники известны кумулятивные корпусные перфораторы многоразового действия ПК-103Д, ПК-85Д, имеющие толстостенный корпус из высоколегированной стали, с расположенными по спирали боковыми окнами для выхода кумулятивных струй, головку и наконечник, кумулятивные заряды и детонирующий шнур. Количество кумулятивных зарядов на одном корпусе равно 10, что обеспечивает плотность перфорации не более 11,8 отв/м за один спуск (см,Справочник по прострелочно-взрывной аппаратуре /под ред. Л.Я.Фридляндера. М. , Недра, 1983). Угол сдвига осей соседних зарядов составляет 90°. Установку кумулятивных зарядов в корпус производят путем нанизывания их на детонирующий шнур (ДШ), пропущенный через корпус, подачей их в корпус приспособлением для заряжания и установкой хвостовой Частью заряда в углубления на внутренней поверхности корпуса. Фиксация кумулятивных зарядов в корпусе осуществляется картонными втулками. Данные перфораторы имеют ряд недостатков:
невысокая плотность вскрытия по глубине,
малая радиальная плотность вскрытия,
высокая деформация боковых окон, снижающая надежность герметизации к концу срока службы перфоратора,
необходимость использования специального приспособления для заряжания кумулятивных зарядов в корпус перфоратора,
возможность смещения кумулятивного заряда относительно бокового окна при спуске перфоратора в скважину.
Кумулятивные корпусные перфораторы ПК-105ДУ являются модификацией перфораторов, принятых в качестве аналогов предложенного решения, мало отличаясь от них устройством и действием. Одним из отличий перфоратора ПК-105Д является то, что кумулятивные заряды снабжены алюминиевыми крьш1ками с посадочным пояском под алюминиевую фиксирующую втулку. В отличие от картонной втулки перфораторов-аналогов ПК-ЮЗ применение этих деталей создает эффект фокусирования кумулятивной струи при взрыве кумулятивных зарядов. Данный перфоратор принят за прототип (см. Справочник по прострелочно-взрывной аппаратуре /под ред. Л.Я.Фридляндера. М., Недра, 1983).
ШЛУ
МПК Е21В 43/117
Однако, наряду с вьшеназванными недостатками перфораторованалогов, в данном перфораторе не решена проблема деформации боковых окон при отстрелах, что влечет за собой трудоемкие ремонтные работы перфоратора после отстрела. Причиной деформации является пластичность алюминия - материала фиксирующей втулки. Кроме того, конструкция крьшки заряда не позволяет достичь высокой фокусировки кумулятивной струи.
Задачей, на решение которой направлена предложенная полезная модель, является создание перфоратора, лишенного вьш1еназванных недостатков.
Техническим результатом использования предложенной полезной модели будет более высокая плотность перфорации как по глубине пласта, так и по окружности, возрастут глубина и качество вскрытых каналов в пласте, также повысится надежность герметизации перфоратора за счет снижения деформации боковых окон, возрастет живучесть корпуса, кроме того, снизятся затраты на ремонтные работы по восстановлению перфоратора. Немаловажным является фактор малой вероятности выхода боковых окон из строя, что сохраняет величину плотности вскрытия стабильной.
Технический результат достигается за счет следующих существенных отличий. Предложенный перфоратор отличается от известного кумулятивного корпусного перфоратора ПК-105ДУ, который содержит корпус с десятью боковыми окнами для прохода кумулятивной струи, расположенными по спирали с углом сдвига осей в 90°, головку и наконечник, кумулятивные заряды с алюминиевыми крьшками и фиксирующими втулками и детонирующий шнур, тем, что его корпус выполнен с тринадцатью боковыми окнами для прохода кумулятивной струи с углом сдвига осей в пределах 27°-30°, а кумулятивные заряды снабжены стальными малодеформируемыми крьш1ками и массивными фиксирующими резьбовыми втулками типа кумулятивное сопло, при этом кумулятивные заряды снабжены также приспособлениями в виде шпильки для подачи и установки кумулятивного заряда в корпусе, а массивные фиксирующие резьбовые втулки типа кумулятивное сопло выполнены с посадочным поясчсом и установочным пазом под ключ.
Достигаемый технический результат находится с совокупностью отличительных признаков в следующей причинно-следственной связи. Увеличение относительно прототипа количества боковых окон, а следовательно, и кумулятивных зарядов, и уменьшение
угла сдвига осей боковых окон обеспечивает более высокую плотность перфорации без изменения габаритов перфоратора. Применение резьбовой втулки типа кумулятивное сопло обеспечивает высокое фокусирование кумулятивной струи, чем увеличи- вает глубину и качество пробиваемых каналов. Изготовление втулки и крышки кумулятивного заряда из высококачественной малодеформируемой стали и массивность втулки обеспечивает сохранность опорных буртиков в окнах и снижает деформацию (овальность) гнезда окна после отстрела. Наличие резьбы и установочного паза на фиксирующей втулке гарантирует жесткое крепление кумулятивного заряда в боковом окне и исключает смещение кумулятивного заряда при установке в боковые окна перфоратора, что невозможно обеспечить при других конструкциях втулок. Фиксирование резьбовой втулки в боковом окне надежно, смещение ее исключено, так как производится вывинчиванием резьбовой втулки из крышки кумулятивного заряда и посадкой в боковое окно посадочным пояском до упора в опорный буртик бокового окна. Операция фиксации производится с помощью ключа, вставленного в паз резьбовой втулки. Наличие на боковой поверхности кумулятивного заряда приспособления для подачи и установки кумулятивного заряда в корпусе в виде шпильке облегчает данные операции. Перечень фигур чертежей:
фиг.1 - кумулятивный заряд, установленный в кумулятивном корпусном перфораторе, до фиксации в боковом окне;
фиг.2 - кумулятивный заряд в момент фиксации (в разрезе);
фиг.3 - общий вид перфоратора.
Предложенный перфоратор имеет корпус 1, в котором для прохода кумулятивной струи стенки снабжены расположенными по спирали боковыми окнами 2, головку 3 и наконечник 4. Кумулятивные заряды 5 нанизаны на детонирующий шнур 6, снабжены стальными малодеформируемыми крьш1ками 7 и массивными фиксирующими резьбовыми втулками 8. На боковой поверхности кумулятивный заряд имеет приспособление для подачи и установки кумулятивного заряда в виде шпильки 9. Резьбовые втулки 8 имеют установочные пазы под ключ 10 и посадочные пояски 11 для фиксации в боковьк окнах корпуса перфоратора.
ми 5. Подачу и установку зарядов 5 осуществляют с помощью приспособления 9, а фиксируют заряды 5 в боковых окнах 2 посредством резьбовой втулки 8, которая вывинчивается из крышки кумулятивного заряда 7 ключом, установленным в паз 10, и посадочньш пояском 11 устанавливается в боковом окне 2. Снаряженный перфоратор опускают на глубину перфорации. Электрическим импульсом вызывают практически одновременную детонацию детонирующего шнура б и кумулятивных зарядов 5. Крышка 7 и втулка 8 формируют и фокусируют кумулятивную струю. Возникающая при детонировании заряда 5 кумулятивная струя через боковые окна 2 пробивает отверстие в стенках зацементированной обсадной колонны и создает канал в цементном камне и в горной породе.
От авторов: ///S  Г.А.Павленко