[go: up one dir, main page]

RU34718U1 - Cumulative charge - Google Patents

Cumulative charge Download PDF

Info

Publication number
RU34718U1
RU34718U1 RU2003124554/20U RU2003124554U RU34718U1 RU 34718 U1 RU34718 U1 RU 34718U1 RU 2003124554/20 U RU2003124554/20 U RU 2003124554/20U RU 2003124554 U RU2003124554 U RU 2003124554U RU 34718 U1 RU34718 U1 RU 34718U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cumulative
lining
charge
axis
symmetry
Prior art date
Application number
RU2003124554/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
М.И. Серпокрылов
Г.А. Соловьев
Original Assignee
Серпокрылов Михаил Иванович
Соловьев Геннадий Алексеевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Серпокрылов Михаил Иванович, Соловьев Геннадий Алексеевич filed Critical Серпокрылов Михаил Иванович
Priority to RU2003124554/20U priority Critical patent/RU34718U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU34718U1 publication Critical patent/RU34718U1/en

Links

Landscapes

  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Description

КУМУЛЯТИВНЫЙ ЗАРЯДCumulative charge

Полезная модель относится к области взрывных средств и может быть использована в перфорационной технике при прострелочно-взрывных работах в нефтегазовой промышленности, а также в горнорудной промышленности, строительстве, металлургическом производстве.The utility model relates to the field of explosive devices and can be used in perforation technology for perforating and blasting operations in the oil and gas industry, as well as in the mining industry, construction, and metallurgical production.

В настоящее время в эксплуатации находится целый ряд перфораторов, предназначенных для вскрытия обсаженных скважин. Действие кумулятивных перфораторов всех типов основано на способности кумулятивной струи, образуемой при детонировании заряда взрывчатого вепдества (ВВ) с облицованной выемкой, пробивать отверстия или каналы в различных преградах.Currently in operation is a number of perforators designed for opening cased wells. The action of cumulative punchers of all types is based on the ability of a cumulative jet, formed when detonating a charge of explosive guns with a lined recess, to punch holes or channels in various obstacles.

Общим элементом для всех перфораторов является кумулятивный заряд, в котором используется так называемый кумулятивный эффект, давший название всему семейству перфораторов.A common element for all perforators is the cumulative charge, which uses the so-called cumulative effect, which gave the name to the entire family of perforators.

Конструкция заряда кумулятивных перфораторов подчинена требованиям высокого пробивного действия при малых габаритных размерах и массе ВВ. Размеры зарядов ограничены стенками корпуса перфоратора или индивидуальных оболочек и величиной минимально допустимого зазора между перфоратором и стенками обсадной колонны. Масса ВВ должна быть минимальной для того, чтобы уменьшить вредное воздействие взрыва на обсадную колонну.The design of the charge of cumulative perforators is subject to the requirements of high breakdown action with small overall dimensions and mass of explosives. The size of the charges is limited by the walls of the housing of the punch or individual shells and the size of the minimum allowable gap between the punch and the walls of the casing. The explosive mass should be minimal in order to reduce the detrimental effect of the explosion on the casing.

Оболочка заряда, ограничивающая ВВ, препятствует разлету продуктов детонации, повышает эффективность кумулятивного заряда, увеличивая размеры пробиваемого канала. Для этого желательно, чтобы материал оболочки имел большую плотность и малую сжимаемость.The charge shell, limiting the explosive, prevents the expansion of detonation products, increases the efficiency of the cumulative charge, increasing the size of the punched channel. For this, it is desirable that the shell material has a high density and low compressibility.

Для достижения высокой эффективности кумулятивного заряда необходимо обеспечить осевую симметрию всех деталей и сборки заряда, отсутствие зазоров между облицовкой и выемкой в шашке ВВ, осесимметричное и полное инициирование (Прострелочно-взрывная аппаратура. Справочник / Под редакцией Л.Я. Фридляндера, М.: Недра, 1990. С. 20-30).To achieve high efficiency of the cumulative charge, it is necessary to ensure the axial symmetry of all parts and charge assembly, the absence of gaps between the lining and the recess in the explosive checker, axisymmetric and complete initiation (Rifle-blasting equipment. Handbook / Edited by L.Ya. Fridlyander, M .: Nedra , 1990.S. 20-30).

Недостатком зарядов кумулятивных перфораторов отечественного производства является неполное использование энергии взрывчатки, что приводит к уменьшению глубины пробивания преграды и увеличению вредного воздействия перфоратора на обсадную колонну.The disadvantage of the charges of cumulative punchers of domestic production is the incomplete use of explosive energy, which leads to a decrease in the penetration depth of the barrier and an increase in the harmful effect of the punch on the casing.

Известно устройство - заряд для дробления негабаритов, содержаш,ий шашку ВВ с кумулятивной выемкой полусферической формы, металлическую облицовку выемки, узел инициирования (см. авт. свид. СССР № 189370, МПК F 42 В 1/02, 1967).A device is known - a charge for crushing oversized items, containing an explosive checker with a cumulative hemispherical recess, a metal recess lining, an initiation unit (see ed. Certificate of the USSR No. 189370, IPC F 42 V 1/02, 1967).

Недостатком известного устройства является то, что заряд с выемкой полусферической формы имеет низкую эффективность действия по металлическим объектам и повышенные требования к симметричности инициирования.A disadvantage of the known device is that the charge with a hemispherical notch has a low efficiency on metal objects and increased requirements for the symmetry of initiation.

Известен также кумулятивный заряд, состоящий из корпуса, шашки взрывчатого вещества с кумулятивной выемкой, узла инициирования, металлической облицовки кумулятивной выемки, очень точно отцентрированной на одной оси симметрии с узлом инициирования. Облицовка имеет форму части поверхности параболоида или гиперболоида вращения и равномерную толщину (см. Европейский патент N 0150241 от 12.09.1984, МПК F 42 В 1/02).Also known is a cumulative charge, consisting of a body, explosive blocks with a cumulative recess, an initiation unit, a metal lining of the cumulative recess, very precisely centered on the same axis of symmetry with the initiation unit. The lining has the form of a part of the surface of a paraboloid or a hyperboloid of revolution and uniform thickness (see European Patent No. 0150241 of 09/12/1984, IPC F 42 B 1/02).

Недостатком известного устройства является повыщенные требования к симметричности инициирования, а также то, что ударное воздействие на объект, обусловленное формой ударной массы, локализуется на небольшой площади. Это снижает эффективность дробления негабаритов.A disadvantage of the known device is the high requirements for the symmetry of initiation, as well as the fact that the impact on the object, due to the shape of the shock mass, is localized in a small area. This reduces the efficiency of crushing oversized.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является кумулятивный заряд, содержащий корпус, размещенный в нем заряд взрывчатого вещества с кумулятивной выемкой, образованной конической поверхностью, блок инициирования, установленный на торцевой стенке корпуса, и кумулятивную облицовку (см. патент RU № 2065933, МПК Е21 В 43/116, 1996).The closest in technical essence to the proposed device is a cumulative charge containing a housing, an explosive charge placed therein with a cumulative recess formed by a conical surface, an initiation unit mounted on the end wall of the housing, and a cumulative lining (see patent RU No. 2065933, IPC E21 B 43/116, 1996).

Недостатком известного кумулятивного заряда является неоптимальная форма кумулятивной облицовки, что не позволяет образовывать кумулятивную струю со сверхзвуковой скоростью проникания в преграду.A disadvantage of the known cumulative charge is the non-optimal form of the cumulative lining, which does not allow the formation of a cumulative jet with a supersonic penetration rate into the barrier.

Задачей заявленной полезной модели является создание кумулятивного заряда повышенной пробивной способности за счет увеличения эффективной длины кумулятивной струи.The objective of the claimed utility model is to create a cumulative charge of increased breakdown ability by increasing the effective length of the cumulative jet.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявленной полезной модели, является повышение гидродинамического качества пробиваемого канала - увеличение глубины, равномерности диаметра и отсутствие песта.The technical result achieved by the implementation of the claimed utility model is to increase the hydrodynamic quality of the punched channel - an increase in depth, uniformity of diameter and the absence of pestle.

Этот результат достигается за счет того, что в кумулятивном заряде, содержащем корпус, размещенный в нем заряд взрывчатого вещества с кумулятивной выемкой, образованной конической поверхностью, блок инициирования, установленный на торцевой стенке корпуса, и кумулятивную облицовку, образующая внутренней поверхности кумулятивной облицовки изменяется по закону:This result is achieved due to the fact that in the cumulative charge containing the housing, the explosive charge placed in it with a cumulative recess formed by a conical surface, the initiation unit mounted on the end wall of the housing, and the cumulative lining forming the inner surface of the cumulative lining changes according to the law :

YBH AIXBH+BI,YBH AIXBH + BI,

,3 ± 0,23 мм;3 ± 0.23 mm;

,35 ±0,335 мм;, 35 ± 0.335 mm;

XBH - координата по оси, перпендикулярной оси симметрии кумулятивнойXBH - coordinate along the axis perpendicular to the cumulative symmetry axis

облицовки, изменяется в пределах от 3,4 до 18,2 мм;lining, varies from 3.4 to 18.2 mm;

a образующая наружной поверхности кумулятивной облицовки изменяется по закону:a forming the outer surface of the cumulative lining varies according to the law:

(Хн - Аг) + (YH - В2) R где:(Xn - Ar) + (YH - B2) R where:

АЗ 237,83 ±23,7 мм; Вг 86,13 ±8,6 мм; R 250 ±25 мм;AZ 237.83 ± 23.7 mm; Vg 86.13 ± 8.6 mm; R 250 ± 25 mm;

XH - координата по оси, перпендикулярной оси симметрии кумулятивной облицовки, изменяется в пределах от 4,2 до 19,5 мм; YH - координата по оси симметрии кумулятивной облицовки.XH - coordinate along the axis perpendicular to the axis of symmetry of the cumulative cladding, varies from 4.2 to 19.5 mm; YH - coordinate along the axis of symmetry of the cumulative lining.

Диаметр пробоины, как показывают теоретические и экспериментальные исследования, в первую очередь зависит при равных параметрах облицовки от формы заряда. Увеличение толщины слоя заряда ВВ, обжимающего облицовку, способствует увеличению скорости кумулятивной струи и диаметра пробиваемого отверстия.The diameter of the hole, as shown by theoretical and experimental studies, primarily depends on the shape of the charge with equal parameters of the lining. An increase in the thickness of the explosive charge layer compressing the lining contributes to an increase in the velocity of the cumulative jet and the diameter of the punched hole.

Выполнение внутренней и наружной поверхностей кумулятивной облицовки по заявленным закономерностям позволяет получить кумулятивную облицовку с переменной толщиной стенок, при этом удается несколько увеличить толщину слоя заряда ВВ, не изменяя конструктивно параметры кумулятивного заряда. Это способствует получению качественной кумулятивной струи и пробиваемого ею перфорационного канала.The implementation of the inner and outer surfaces of the cumulative lining according to the stated patterns makes it possible to obtain a cumulative lining with a variable wall thickness, while it is possible to slightly increase the thickness of the explosive charge layer without structurally changing the parameters of the cumulative charge. This contributes to obtaining a high-quality cumulative jet and the perforation channel pierced by it.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где: на фиг. 1 представлен в разрезе общий вид кумулятивного заряда; на фиг. 2 схематично изображена облицовка.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where: in FIG. 1 is a sectional view of a general view of a cumulative charge; in FIG. 2 schematically shows the cladding.

Кумулятивный заряд содержит корпус 1, заряд взрывчатого вещества 2 с кумулятивной выемкой 3, образованной конической поверхностью, блок инициирования 4, установленный на торцевой стенки корпуса 1, и кумулятивную облицовку 5. Образующая внутренней поверхности 6 кумулятивной облицовки 5 изменяется по закону:The cumulative charge comprises a housing 1, an explosive charge 2 with a cumulative recess 3 formed by a conical surface, an initiation unit 4 mounted on the end wall of the housing 1, and a cumulative lining 5. The generatrix of the inner surface 6 of the cumulative lining 5 changes according to the law:

,3 ± 0,23 MM;, 3 ± 0.23 MM;

,35 ±0,335 MM;, 35 ± 0.335 MM;

XBH - координата no оси, перпендикулярной оси симметрии кумулятивнойXBH - coordinate of the no axis perpendicular to the cumulative symmetry axis

облицовки, изменяется в пределах от 3,4 до 18,2 мм;lining, varies from 3.4 to 18.2 mm;

YBH - координата по оси симметрии кумулятивной облицовки.YBH - coordinate along the axis of symmetry of the cumulative lining.

Образующая наружной поверхности кумулятивной облицовки 5 изменяется по закону:The generatrix of the outer surface of the cumulative lining 5 varies according to the law:

(х„ - АЗ) + (YH - В2) R(x „- AZ) + (YH - B2) R

АЗ 237,83 ±23,7 мм;AZ 237.83 ± 23.7 mm;

В2 86,13 ±8,6 мм;B2 86.13 ± 8.6 mm;

R 250 ±25 мм;R 250 ± 25 mm;

Х„ - координата по оси, перпендикулярной оси симметрии кумулятивнойX „- coordinate along the axis perpendicular to the cumulative symmetry axis

облицовки, изменяется в пределах от 4,2 до 19,5 мм;facing, varies from 4.2 to 19.5 mm;

YH - координата по оси симметрии кумулятивной облицовки.YH - coordinate along the axis of symmetry of the cumulative lining.

Кумулятивный заряд работает следующим образом. При взрыве блока инициирования 4, по взрывчатому веществу 2 распространяется детонационная волна, при воздействии которой на облицовку 5 начинается обжатие и деформация последней с образованием компактного металлического тела ядра продолговатой формы. Под воздействием детонационной волны и продуктов взрыва это ядро начинает двигаться, приобретая практически мгновенно высокую скорость, и ударяет по разрущаемому объекту. При этом в зоне удара на объем активно действуют и продукты взрыва, усиливая разрушающую способность взрывного устройства.The cumulative charge works as follows. In the explosion of the initiation block 4, a detonation wave propagates through the explosive 2, upon exposure of which to the cladding 5 compression and deformation of the latter begins with the formation of a compact metal body of an oblong shape. Under the influence of a detonation wave and explosion products, this core begins to move, acquiring almost instantly high speed, and strikes a destructible object. Moreover, in the zone of impact, the products of the explosion also act actively on the volume, enhancing the destructive ability of the explosive device.

YBH - AIXBH+BI,YBH - AIXBH + BI,

обеспечивающими сверхзвуковой режим проникания струи в преграду. Такой режим проникания гарантирует взаимодействие кумулятивной струи с преградой, что увеличивает величину пробития.providing supersonic mode of penetration of the jet into the barrier. This mode of penetration ensures the interaction of the cumulative jet with an obstacle, which increases the amount of penetration.

Как следует из вышеизложенного, технический результат, т.е. повышение гидродинамического качества пробиваемых перфорационных каналов, обеспечивается только при взаимосвязанности выполнения всех существенных признаков заявленного кумулятивного заряда.As follows from the foregoing, the technical result, i.e. the increase in the hydrodynamic quality of punched perforation channels is ensured only if the implementation of all the essential features of the declared cumulative charge is interconnected.

Испытания предлагаемых кумулятивных зарядов, изготовленных с заявленными конструкционными особенностями, показали, что заряды позволяют направлять всю энергию взрыва на пробитие канала, минимизируя фугасное воздействие на скважину, за счет чего глубина получаемых перфорационных каналов увеличивается на 40-50% по сравнению с существующими зарядами.Tests of the proposed cumulative charges made with the claimed design features have shown that the charges allow you to direct all the explosion energy to break the channel, minimizing the high-impact on the well, due to which the depth of the resulting perforation channels increases by 40-50% compared with existing charges.

Пестообразование из материала наружного слоя облицовки и, соответственно, ухудшение качества пробиваемого канала в данном случае исключается.Pestoobrazovanie from the material of the outer layer of the cladding and, accordingly, the deterioration of the quality of the punched channel in this case is excluded.

Claims (1)

Кумулятивный заряд, содержащий корпус, размещенный в нем заряд взрывчатого вещества с кумулятивной выемкой, образованной конической поверхностью, блок инициирования, установленный на торцевой стенке корпуса, и кумулятивную облицовку, отличающийся тем, что образующая внутренней поверхности кумулятивной облицовки изменяется по законуA cumulative charge comprising a casing, an explosive charge placed therein with a cumulative recess formed by a conical surface, an initiation unit mounted on the end wall of the casing, and a cumulative cladding, characterized in that the generatrix of the internal surface of the cumulative cladding changes according to the law Yвн=A1·Xвн1,Y vn = A 1 · X vn + B 1 , где А1=2,3±0,23 мм;where A 1 = 2.3 ± 0.23 mm; В1=-3,35±0,335 мм;In 1 = -3.35 ± 0.335 mm; Хвн - координата по оси, перпендикулярной оси симметрии кумулятивной облицовки, изменяется в пределах от 3,4 до 18,2 мм;X VN - the coordinate along the axis perpendicular to the axis of symmetry of the cumulative lining, varies from 3.4 to 18.2 mm; Yвн - координата по оси симметрии кумулятивной облицовки, а образующая наружной поверхности кумулятивной облицовки изменяется по законуY ext - coordinate along the axis of symmetry of the cumulative lining, and the generatrix of the outer surface of the cumulative lining changes according to the law н2)2+(Yн2)2=R2,(X n -A 2 ) 2 + (Y n -B 2 ) 2 = R 2 , где А2=237,83±23,7 мм;where A 2 = 237.83 ± 23.7 mm; В2=86,13±8,6мм;B 2 = 86.13 ± 8.6 mm; R=250±25 мм;R = 250 ± 25 mm; Хн - координата по оси, перпендикулярной оси симметрии кумулятивной облицовки, изменяется в пределах от 4,2 до 19,5 мм;X n - the coordinate along the axis perpendicular to the axis of symmetry of the cumulative cladding, varies from 4.2 to 19.5 mm; Yн - координата по оси, симметрии кумулятивной облицовки.Y n - coordinate along the axis, the symmetry of the cumulative lining.
Figure 00000001
Figure 00000001
RU2003124554/20U 2003-08-14 2003-08-14 Cumulative charge RU34718U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003124554/20U RU34718U1 (en) 2003-08-14 2003-08-14 Cumulative charge

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003124554/20U RU34718U1 (en) 2003-08-14 2003-08-14 Cumulative charge

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU34718U1 true RU34718U1 (en) 2003-12-10

Family

ID=38431946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003124554/20U RU34718U1 (en) 2003-08-14 2003-08-14 Cumulative charge

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU34718U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2495234C2 (en) * 2008-03-19 2013-10-10 Оуэн Ойл Тулз Лп Devices and methods for well bore perforation
US8726809B2 (en) 2006-06-27 2014-05-20 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for perforating
RU179027U1 (en) * 2018-02-12 2018-04-25 Амир Рахимович Арисметов COMPOSITE POWDER FACING OF COMPLEX FORM FOR CUMULATIVE CHARGES

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8726809B2 (en) 2006-06-27 2014-05-20 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for perforating
RU2495234C2 (en) * 2008-03-19 2013-10-10 Оуэн Ойл Тулз Лп Devices and methods for well bore perforation
RU179027U1 (en) * 2018-02-12 2018-04-25 Амир Рахимович Арисметов COMPOSITE POWDER FACING OF COMPLEX FORM FOR CUMULATIVE CHARGES

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6668726B2 (en) Shaped charge liner and process
US3100445A (en) Shaped charge and method of firing the same
RU2358094C2 (en) Method of forming nonround perforations in underground bed bearing hydrocarbons, non-linear cumulative perforator, firing perforator (versions)
US9335132B1 (en) Swept hemispherical profile axisymmetric circular linear shaped charge
US11486233B2 (en) Sympathetically detonated self-centering explosive device
CN100552369C (en) Shaped charge assembly and method of destroying a target
EP1812682B1 (en) Improvements in and relating to oil well perforators
RU34718U1 (en) Cumulative charge
US3176613A (en) Shaped explosive charge
RU2140053C1 (en) Shaped charge
US5159152A (en) Pyrotechnic device for producing material jets at very high speeds and multiple perforation installation
RU118422U1 (en) CUMULATORY CHARGE OF PUNCHES
RU2681019C1 (en) Cumulative charge
RU2065933C1 (en) Hollow-cone charge of perforator
RU2317406C1 (en) Well bore zone perforation method and shaped-charge device (variants)
RU2371662C2 (en) Shaped charge and its facing
RU2217686C2 (en) Shaped charge (modifications)
RU65568U1 (en) DEVICE FOR JOINT PERFORATION OF A WELL AND GAS-DYNAMIC INFLUENCE ON A LAYER
Xu et al. Effects of shell on bore center annular shaped charges formation and penetrating into steel targets
RU53428U1 (en) CUMULATORY CHARGE OF PUNCHES
RU2717853C1 (en) Cumulative perforator charge
RU76707U1 (en) Cumulative charge and its lining
RU86975U1 (en) PERFORATOR-GENERATOR
RU2083797C1 (en) Device for cutting out section of pipe in casing string
RU2197702C1 (en) Shaped charge

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20060815