МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ВТУЛКА БУСТЕРА ДЛЯ ПЕРФОРАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Полезная модель относится к прострелочно-взрывной аппаратуре, конкретно - узлам фиксации положения бустера, предназначенным для усиления и передачи детонации от одного корпуса к другому в кумулятивных перфораторах.
Срабатывание с низким детонационным импульсом может привести к несрабатыванию детонационного шнура или к нестационарному режиму (низкоскоростное горение) или к полной остановке детонации детонационного шнура, что исключает качественное вскрытие намеченного пласта или приводит к другим аварийным последствиям.
Низкоскоростное горение может привести к фугасному эффекту, что приводит к разрушению перфоратора и заклиниванию.
Безаварийность работы необходимо обеспечить во всех случаях.
Известен бустер из сайта Интернет: http://www.bvt-s.ru/production/8/62/.
Известен узел фиксации положения бустера в устройстве для передачи детонации по патенту РФ на полезную модель №94280, МПК Е21В 47/117, опубл. 20.05.2010 г., прототип.
Недостатки прототипа:
Бустер может перемещаться в осевом направлении и детонационный шнур отдаляться от торца бустера, что может привести к снижению надежности срабатывания перфорационной системы. Этот недостаток обусловлен тем, что фиксация детонационного шнура осуществляется на значительном расстоянии от торца бустера, который не имеет фиксации от осевого перемещения в сторону детонационного шнура. Не предусмотрено центрирование бустера. Недостаточная рабочая поверхность цанги из-за большого угла внутреннего конуса гайки и сложная конструкция цангового зажима.
Задачи создания полезной модели: упрощение сборки узла, содержащего бустер, обеспечение надежности крепления бустера, расширение арсенала средств определенного назначения, т.е. втулок бустера для перфорационных систем.
Достигнутые технические результаты: упрощение сборки бустера, обеспечение надежности крепления бустера и расширение арсенала средств определенного назначения, т.е. втулок бустера для перфорационных систем.
Решение указанных задач достигнуто в многофункциональной втулке бустера для перфорационных систем, содержащей цилиндрическую часть с осевым отверстием для установки бустера, имеющую с одной стороны цанговый зажим, имеющий внешнюю конусообразную часть, а с другой - крышку с центральным отверстием и буртиком, гайку с внутренней конусообразной частью, навинченную на резьбовой участок, и крышку с упором, тем, что в осевом отверстии цилиндрической части втулки выполнен второй буртик для упора бустера, а со стороны, противоположной гайке, на цилиндрическом участке выполнен второй резьбовой участок, на который навернута крышка.
Цилиндрическая часть, цанговый зажим и гайка могут быть выполнены из неметаллического материала. Цилиндрическая часть, цанговый зажим и гайка могут быть выполнены из полиамидного материала. Цилиндрическая часть, цанговый зажим и гайка могут быть выполнены из пластмассы. Цилиндрическая часть и цанговый зажим могут быть выполнены из полиамидного материала, а гайка выполнена из пластмассы. Цанговый зажим может содержать упругие лепестки. Упругие лепестки могут иметь кольцевые прорези.
Сущность полезной модели поясняется на чертежах (фиг. 1-9), где:
- на фиг. 1 приведена многофункциональная втулка бустера в составе скважинного перфоратора,
- на фиг. 2 приведена многофункциональная втулка бустера для перфорационных систем в сборе,
- на фиг. 3 приведен корпус многофункциональной втулки бустера,
- на фиг. 4 приведен вид А на фиг. 3,
= на фиг. 5 приведен вид В на фиг. 3,
- на фиг. 6 приведен разрез С-С на фиг. 3,
- на фиг. 7 приведен вид D на фиг. 3,
- на фиг. 8 приведена гайка,
- на фиг. 9 приведена крышка.
Многофункциональная втулка бустера (фиг. 1-9) устанавливается в один из корпусов перфоратора 1 и внутри нее установлены бустер 2 и детонационный шнур 3. Основу многофункциональной втулки бустера составляет цилиндрическая часть 4 с осевым отверстием 5 и цанговым зажимом 6 (фиг. 1).
Диаметр осевого отверстия 5 равен диаметру бустера 2, это исключает его радиальное смещение.
На концах цилиндрической части 4 выполнены резьбовой участок 7 и второй резьбовой участок 8. На резьбовом участке 7 установлена гайка 9, а на второй резьбовой участок 8 навернута крышка 10 с центральным отверстием 11 и буртиком 12. В осевом отверстии 5 со стороны цангового зажима 6 выполнен второй буртик 13. Назначение буртиков 12 и 13: предотвратить осевое перемещение бустера 2.
Цилиндрическая часть 4 и гайка 9 могут быть выполнены из неметаллического материала. Цилиндрическая часть втулки 4 и гайка 9 могут быть выполнены из полиамидного материала. Цилиндрическая часть втулки 4 и гайка 9 могут быть выполнены из пластмассы. Цилиндрическая часть втулки 4 может быть выполнена из полиамидного материала, а гайка 9 может быть выполнена из пластмассы. Возможно выполнение всех остальных деталей предложенной многофункциональной втулки бустера из неметаллического материала.
На фиг. 3-7 показана более детальная конструкция цангового зажима 6. Цанговый зажим 6 содержит упругие лепестки 14 с продольными пазами 15 между ними. Упругие лепестки 14 имеют рабочую поверхность 16. На лепестках 14 могут быть выполнены кольцевые проточки 17 (фиг. 7). Кольцевые проточки 17 выполнены несквозными, имеют треугольную форму и предназначены для увеличения упругости лепестков 14.
На корпусе 4 имеются лыски 18 под ключ (фиг. 6).
Гайка 9 (фиг. 8) имеет внутреннюю резьбу 19 и коническое отверстие 20 с углом конусности ϕ для создания радиального усилия при работе цангового зажима.
Внутрь конического отверстия 20 помещается цанговый зажим 6 с упругими лепестками 14 и при завинчивании гайки 9 упругие лепестки 14 обжимают детонационный шнур 3 (фиг. 1).
Оптимальное значение угла конусности:
ϕ=7-10°.
В этом случае рабочая поверхность 16 цангового зажима 6 (фиг. 3 и 4) будет достаточно большой, чтобы предотвратить перемещение детонационного шнура 3 относительно торца детонатора.
Крышка 10 (фиг. 9) имеет внутреннюю резьбу 21 и несквозные отверстия 22, выполненные параллельно оси устройства и предназначены для установки ключа при сборке и разборке.
СБОРКА МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ВТУЛКИ БУСТЕРА ДЛЯ ПЕРФОРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Предварительно в осевом отверстии 5 цилиндрической части 4 устанавливают бустер 2 и детонационный шнур 3 (фиг. 1) и собирают цанговый зажим 6 (фиг. 2), навернув гайку 9 на резьбовой участок 7. Потом на второй резьбовой участок 8 заворачивают крышку 10.
Устанавливают многофункциональную втулку бустера в корпус перфоратора 1 (фиг. 1). Собирают перфорационную систему для ее спуска в скважину.
РАБОТА МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ВТУЛКИ БУСТЕРА ДЛЯ ПЕРФОРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Скважинный перфоратор, оборудованный предложенной многофункциональной втулкой, опускают в скважину на насосно-компрессорных трубах - НКТ или на геофизическом кабеле. При срабатывании инициирующей головки срабатывает инициирующее устройство (не показано), возбуждая детонацию по взрывной цепи перфоратора. Детонационная волна через центральное отверстие 11 передается в бустер 2, к детонационному шнуру 3 (фиг. 1) и далее - к кумулятивным зарядам (не показано) или в другой корпус перфорационной системы.
Для повторного использования переходника скважинного перфоратора его разбирают и вынимают цанговый держатель в сборе, отвинчивают гайку 9, очищают внутреннюю полость и устанавливают новый бустер 2 и детонационный шнур 3 (фиг. 1) и завинчивают крышку 10. Повторно собирают скважинный перфоратор, установив в него вновь собранную многофункциональную втулку бустера.
Возможно многократное использование переходника скважинного перфоратора и его основных деталей. Предложенная многофункциональная втулка может использоваться во всех перфорационных системах, переводниках, тандемах и т.д.
Применение полезной модели позволило:
1. Значительно повысить надежность срабатывания устройства передачи детонации за счет того, что:
- полностью исключена возможность перемещения бустера в осевом направлении за счет применения двух буртиков,
- сцентрировать бустер и исключить его радиальное смещение,
- увеличить рабочую поверхность цанги.
2. Обеспечить унификацию многофункциональной втулки бустера для различных перфорационных систем.
3. Обеспечить многократность применения скважинного перфоратора.
4. Упростить конструкцию и облегчить сборку.
5. Обеспечить безопасность работы с бустерами.
6. Расширить арсенал средств определенного назначения, т.е. приемно-передающих устройств с бустерами для скважинных перфораторов.