корпус кумулятивного перфоратора

Формула изобретения

Корпус кумулятивного перфоратора для перфорации нефтяных и газовых скважин, содержащий герметизируемые при спуске в скважину сквозные отверстия, предназначенные для выхода через них кумулятивной струи после подрыва зарядов, и оппозитно расположенные на тех же осях глухие отверстия для установки в них хвостовиков тех же зарядов, при этом оси оппозитно расположенных пар отверстий смещены относительно друг друга на 90^o, отличающийся тем, что каждая последующая смещенная на 90^o пара оппозитно расположенных на одной оси сквозного и глухого отверстий выполнена с последовательным смещением отверстий в одну сторону с расстоянием между плоскостями пар отверстий в сечениях, перпендикулярных оси корпуса, равным диаметру заряда в среднем по его длине сечении, перпендикулярном оси заряда для взаимной компенсации действия от подрыва зарядов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано в кумулятивных корпусных перфораторах, предназначенных для вторичного вскрытия скважин.

Известны корпуса кумулятивных перфораторов, содержащие герметизируемые при спуске в скважину сквозные отверстия, предназначенные для выхода через них кумулятивной струи после подрыва зарядов, и оппозитно расположенные на той же оси глухие отверстия для установки в них хвостовиков тех же зарядов (Краткий справочник по прострелочно-взрывным работам в скважинах. Под редакцией Н. Г. Григоряна. М., Недра, 1970, с. 82-90; Справочник по прострелочно-взрывной аппаратуре. Под редакцией Л.Я. Фридляндера. М., Недра, 1983, с. 5-50).

Недостатком известных корпусов является то, что количество отверстий в них недостаточное, то есть плотность допустимой ими перфорации небольшая, а на корпусе имеют место деформации.

Эти недостатки частично устранены в другом известном корпусе, принятом за прототип, который содержит герметизируемые при спуске в скважину сквозные отверстия, предназначенные для выхода через них кумулятивной струи после подрыва зарядов, и оппозитно расположенные на той же оси глухие отверстия для установки в них хвостовиков тех же зарядов, при этом оси оппозитно расположенных пар отверстий смещены относительно друг друга на 90^o (Прострелочно-взрывная аппаратура. Справочник. Под редакцией Л.Я. Фридляндера. М., Недра, 1990, с. 36, 39).

В прототипе увеличено количество отверстий за счет взаимно перпендикулярного их расположения, то есть плотность перфорации возросла, хотя все еще недостаточно. Требуется дальнейшее увеличение плотности. Деформации корпуса в прототипе также уменьшились незначительно ввиду неоптимального расположения отверстий. Требуется дальнейшее уменьшение деформаций.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и создание корпуса с большей плотностью отверстий и меньшими деформациями, чем в прототипе.

Техническим результатом изобретения после его внедрения является оптимальное расположение пар отверстий, обеспечивающее максимально возможное их количество и максимально возможное за счет расположения отверстий снижение деформаций корпуса.

Указанный технический результат достигается тем, что в корпусе кумулятивного перфоратора для перфорации нефтяных и газовых скважин, содержащем герметизируемые при спуске в скважину сквозные отверстия, предназначенные для выхода через них кумулятивной струи после подрыва зарядов, и оппозитно расположенные на тех же осях глухие отверстия для установки в них хвостовиков тех же зарядов, при этом оси оппозитно расположенных пар отверстий смещены относительно друг друга на 90^o, согласно изобретению каждая последующая смещенная на 90^o пара оппозитно расположенных на одной оси сквозного и глухого отверстий выполнена с последовательным смещением в одну сторону с расстоянием между плоскостями пар отверстий в сечениях, перпендикулярных оси корпуса, равным диаметру заряда в среднем по его длине сечении, перпендикулярном оси заряда.

Расположение пар отверстий под 90^o друг относительно друга с последовательным смещением в одну сторону с расстоянием между плоскостями пар отверстий в сечениях, перпендикулярных оси корпуса, равным диаметру заряда в среднем по его длине сечении, перпендикулярном оси заряда, обеспечивает, во-первых, максимально близкое расположение сечений, перпендикулярных оси корпуса и расположенных в этих сечениях осей отверстий, равное диаметру заряда в его среднем сечении. При любом другом расположении осей корпуса соседних зарядов даже при их боковом контакте пришлось бы увеличить расстояние между секущими плоскостями и пар отверстий на них. Итак, расстояние между секущими плоскостями, равное среднему диаметру заряда, является минимально возможным. В связи с этим предложенное расположение отверстий дает максимально возможное их количество на корпусе.

Во-вторых, расположение осей пар отверстий с последовательным смещением отверстий в одну сторону дает одинаковое расстояние всех отверстий друг от друга и максимальную разгрузку перемычки между отверстиями от силовых воздействий взрывной волны, возникающей при подрыве зарядов. Следовательно, деформации корпуса будут минимально возможными.

В-третьих, расположение осей пар отверстий с последовательным смещением отверстий в одну сторону дает крестообразное расположение отверстий в двух плоскостях с чередованием головок и хвостовиков зарядов, что дает разгрузку корпусу за счет взаимной компенсации сил при подрыве зарядов. Корпус не ударяется о стенки скважины, как это имеет место в прототипе, и, следовательно, не деформируется от этого вида воздействий.

Предложенный корпус показан на чертеже, где изображен его продольный разрез по оси.

Корпус содержит герметизируемые при спуске в скважину сквозные отверстия 1, предназначенные для выхода через них кумулятивной струи после подрыва зарядов, и оппозитно расположенные на тех же осях 2, 3, 4, 5, 6 глухие отверстия 7 для установки в них тех же зарядов. Оси 2, 3, 4, 5, 6 оппозитно расположенных пар отверстий 1 и 7 смещены относительно друг друга на 90^o с последовательным смещением отверстий 1 и 7 в одну сторону, с расстоянием между плоскостями пар отверстий 1 и 7 в сечениях, перпендикулярных оси корпуса, равным диаметру Дср. заряду в среднем по его длине сечении, перпендикулярном осям 2, 3, 4, 5 или 6, совпадающими с осью заряда.

Корпус работает следующим образом.

На поверхности устанавливают в корпус заряды, закрывают отверстия 1 пробками и на кабеле опускают корпус в зону перфорации. После подрыва зарядов они обеспечивают плотную перфорацию ввиду изготовления отверстий 1 максимально плотно. Деформации корпуса уменьшены по причине максимального удаления отверстий 1 друг от друга за счет последовательного смещения отверстий 1 и 7 в одну сторону. Удара корпуса о колонну также не происходит, так как в каждой из плоскостей размещения зарядов они направлены в разные стороны и взаимно компенсируют действие от подрыва зарядов.

Работоспособность корпуса и результаты перфорации повышаются.