Кумулятивный заряд

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано в кумулятивных перфораторах при вторичном вскрытии пластов в эксплуатационных скважинах. Кумулятивный заряд содержит металлический корпус, заполненный взрывчатым веществом, на торцевой стенке которого установлен промежуточный детонатор, а с противоположной стороны корпуса - кумулятивная выемка с облицовкой, обращенная своей вершиной в сторону детонатора. Облицовка выемки выполнена в виде набора кольцевых секций, поперечный профиль каждой из которых имеет форму полуовала. Изобретение позволяет увеличить пробивную способность струи при практически полном отсутствии песта. 1 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано в кумулятивных перфораторах при вторичном вскрытии пластов в эксплуатационных скважинах.

Известен кумулятивный заряд [1], содержащий металлический корпус, заполненный взрывчатым веществом, промежуточный детонатор, установленный на торцевой стенке корпуса, и расположенную с противоположной стороны корпуса кумулятивную выемку с облицовкой. Вершина выемки обращена в сторону детонатора, а облицовка покрывает выемку сплошным слоем.

Под воздействием волны детонации, распространяющейся от детонатора по направлению к выемке, материал облицовки разрушается и начинает перемещаться по направлению к оси выемки, а вершина выемки прогибается внутрь, образуя зону сжатия. При этом лишь небольшая часть (10-20%) облицовочного материала участвует в формировании кумулятивной струи, что уменьшает пробивную способность струи и является безусловным недостатком устройства [1]. Большая же часть облицовочного материала попадает в зону сжатия, что способствует образованию массивного песта, который, следуя за кумулятивной струей, может закупорить пробиваемое струей отверстие в обсадной колонне, цементном кольце и породе, что также является недостатком устройства [1].

Известны кумулятивные заряды, в которых для уменьшения размеров образующегося песта используют фокусирующие экраны из инертного материала в виде линз [2] или пластин [3], которые устанавливают между вершиной и детонатором. Экраны частично защищают вершину выемки от воздействия волны детонации и уменьшают ее прогиб внутрь выемки. Однако и в этом случае определенная составляющая волны детонации проходит через экран и достигает вершины, прогибая ее внутрь, что способствует образованию песта значительных размеров.

Ближайшим аналогом является кумулятивный заряд, известный из [4].

Известный кумулятивный заряд содержит металлический корпус, заполненный взрывчатым веществом, промежуточный детонатор, установленный на торцевой стенки корпуса, и расположенную с противоположной стороны корпуса кумулятивную выемку с облицовкой, выполненной в виде набора кольцевых секций, обращенную своей вершиной в сторону детонатора.

Задачей предлагаемого изобретения является увеличение пробивной способности кумулятивной струи, т.е. увеличение ее длины и диаметра, и уменьшение размеров песта.

Поставленная задача решается тем, что кумулятивный заряд, содержащий металлический корпус, заполненный взрывчатым веществом, промежуточный детонатор, установленный на торцевой стенки корпуса, и расположенную с противоположной стороны корпуса кумулятивную выемку с облицовкой, выполненной в виде набора кольцевых секций, обращенную своей вершиной в сторону детонатора, поперечный профиль каждый из кольцевых секций имеет форму полуовала.

Продольный разрез предлагаемого кумулятивного заряда показан на чертеже. Кумулятивный заряд содержит металлический корпус 1, заполненный взрывчатым веществом 2, промежуточный детонатор 3, установленный на торцевой стенке 4 корпуса 1, и расположенную с противоположной стороны корпуса 1 кумулятивную выемку 5 с облицовкой 6. Кумулятивная выемка 5 обращена своей вершиной 7 в сторону детонатора 3, а ее облицовка выполнена в виде набора кольцевых секций 8, поперечный профиль которых имеет форму полуовала.

При подходе фронта волны детонации к вершине кумулятивной выемки волна детонации вступает во взаимодействие с ближней к вершине секцией облицовки и разрушает ее. При этом облицовочный материал секции мгновенно образует на ее оси участок кумулятивной струи, длина и поперечный размер которого определяется поперечными размерами секции. При дальнейшем продвижении фронта волны детонации она последовательно вступает во взаимодействие с остальными секциями облицовки и разрушает их с образованием на оси каждой из секций своего участка кумулятивной струи. Соединяясь между собой, эти участки образуют мощную кумулятивную струю по всей длине кумулятивной выемки. При этом пест в конце струи практически отсутствует, поскольку отсутствуют условия для его формирования, т. е. прогиб вершины кумулятивной выемки с образованием зоны сжатия.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет существенно увеличить пробивную способность кумулятивой струи при практическом отсутствии песта.

Источники информации 1. Григорян Н.Г., Пометун Д.Е. и др. Прострелочные и взрывные работы в скважинах. - М.: Гостоптехиздат, 1959, с.178.

2. Григорян Н.Г., Пометун Д.Е. и др. Прострелочные и взрывные работы в скважинах. - М.: Гостоптехиздат, 1959, с.177.

3. Ловля С. А., Каплан Б.Л. и др. Взрывное дело. - М.: Недра, 1966, с. 45.

4. GB N 2271831 A, МПК 7 F 42 B 1/02, 27.04.1994.

Формула изобретения

Кумулятивный заряд, содержащий металлический корпус, заполненный взрывчатым веществом, промежуточный детонатор, установленный на торцевой стенке корпуса, и расположенную с противоположной стороны корпуса кумулятивную выемку с облицовкой, выполненной в виде набора кольцевых секций, обращенную своей вершиной в сторону детонатора, отличающийся тем, что поперечный профиль каждой из кольцевых секций имеет форму полуовала.

РИСУНКИ

Рисунок 1