КОРПУСНЫЙ МАЛОГАБАРИТНЫЙ КУМУЛЯТИВНЫЙ ПЕРФОРАТОР ОДНОРАЗОВОГО ПРИМЕНЕНИЯ

Полезная модель относится к нефтегазовой промышленности, а именно к корпусным кумулятивным перфораторам однократного использования. Подобные перфораторы имеют корпус в виде сплошной трубы, стенки которой значительно тоньше, чем у корпуса перфоратора многократного использования. Они рассчитаны на действие внешнего гидростатического давления и должны выдерживать, не разрушаясь, только один взрыв кумулятивных зарядов. Основное преимущество перфораторов однократного применения - возможность применять кумулятивные заряды наиболее возможной массы, достигая максимального пробития. Это обстоятельство особенно важно в малогабаритных (спускаемых через насосно-компрессорные трубы) перфорационных системах. Одним из направлений развития перфораторов, спускаемых через НКТ, является модульное сочленение корпусов.
Известен перфоратор (см. патент US №4738319 МПК Е41В 43/117, НКИ 175-4.6, от 14.04.88), включающий несколько последовательно соединенных секций, каждая из которых содержит ряд кумулятивных зарядов и отрезок детонирующего шнура, причем в нижнем конце каждой секции установлен направленный вниз малый кумулятивный заряд, ось которого совпадает с осью перфоратора, а в верхнем конце каждой секции расположен заряд взрывчатого вещества, закрытого металлической мембраной.
Известен перфоратор (см. а.с. СССР №1831561, Е21В 43/116, 14.02.91), содержащий корпус, переходные втулки, зарядные модули, средства инициирования, инициатор, переходник, канал ВВ, облицовки, втулки с каналом ВВ, уширителями и облицовками, между облицовкой переходника и первым модулем, а также между торцами втулок и модулями расположены гарантированные зазоры. При срабатывании инициатора детонация распространяется по каналу с ВВ. Под действием продуктов взрыва происходит разгон облицовки. Облицовка возбуждает детонацию в первом модуле. Далее процесс повторяется.
Выполнение корпусов в виде модулей повышает удобство сборки, транспортировки и производительность работ.
Однако наличие резьбовых соединений между модулями не позволяет оптимизировать соотношение между толщиной стенки перфоратора и массой (размером) кумулятивных зарядов, т.к. увеличение размеров кумулятивных зарядов связано с уменьшением толщины стенки корпуса модуля и ограничено шагом резьбы, выдерживающей соответствующее давление при взрыве. Кроме того, надежность лучших устройств приема-передачи детонации, применяемых в модульных системах, уступает надежности целого (без соединений) отрезка детонирующего шнура.
Известен перфоратор (под ред. Л.Я.Фридляндера, 1990, Прострелочно-взрывная аппаратура, Москва, Недра, стр.51), принятый за прототип и содержащий корпус не имеющий резьб по концам, соединяющийся с головкой и наконечником (через переходник) винтами.
Недостатком данного технического решения является малая производительность и опасность заклинивания перфоратора при извлечении из скважины после взрыва из-за заусенцев, образующихся в корпусе при пробитии его кумулятивной струей.
Проработка различных вариантов устранения выявленных недостатков позволяет заявить следующее техническое решение.
На фиг.1 показан общий вид устройства. В корпусе перфоратора, состоящим из секций 1, жестко закреплены стальные цилиндрические каркасы 2, в которых размещены кумулятивные заряды 3, соединенные сплошным отрезком детонирующего шнура 4. Сочленение секций 1 через переходник 5 между собой выполнено без резьбы посредством стопорно-ограничительных винтов 6, причем винты 6 выступают за образующую корпуса 1 на расстояние, превышающее максимальный размер заусенцев, образующихся при взрыве кумулятивных зарядов (см. фиг.2), и который определяется предварительно в стендовых и полигонных условиях для корпусов с постоянной толщиной стенки и корпусов с местными утонениями стенки напротив кумулятивных зарядов (скэллопами). Одновременно выступающие винты 6 являются центраторами перфоратора.
Устройство в скважине работает следующим образом. Срабатывающий от внешнего импульса детонирующий шнур 4 приводит в действие кумулятивные заряды 3. Кумулятивные струи пробивают обсадную колонну и образуют каналы в пласте.
Заявляемое техническое решение использовано ЗАО «НТФ ПерфоТех» при разработке новых перфораторов и испытано в стендовых и полигонных условиях.
Сравнение заявляемого решения с прототипом позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна».