RU2340764C1 - Detonator for well equipment - Google Patents
Detonator for well equipment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2340764C1 RU2340764C1 RU2007117571/03A RU2007117571A RU2340764C1 RU 2340764 C1 RU2340764 C1 RU 2340764C1 RU 2007117571/03 A RU2007117571/03 A RU 2007117571/03A RU 2007117571 A RU2007117571 A RU 2007117571A RU 2340764 C1 RU2340764 C1 RU 2340764C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- gas
- axial channel
- diameter
- fuse according
- Prior art date
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 58
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000005474 detonation Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 claims description 9
- 239000000028 HMX Substances 0.000 claims description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- UZGLIIJVICEWHF-UHFFFAOYSA-N octogen Chemical compound [O-][N+](=O)N1CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)C1 UZGLIIJVICEWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 4
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 2
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000001012 protector Effects 0.000 claims 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей и горной промышленности и может быть использовано при прострелочно-взрывных работах в скважинах, в частности для подрыва кумулятивных перфораторов, спускаемых на насосно-компрессорных трубах.The invention relates to the oil and gas and mining industries and can be used for perforating and blasting operations in wells, in particular for blasting cumulative perforators launched on tubing.
В широко известных взрывателях скважинной аппаратуры их инициирование предусмотрено механическим ударом по взрывчатому веществу (ВВ) бойка, который постоянно находится в непосредственном контакте с капсюлем-детонатором. Это представляет серьезную опасность для персонала при обращении с такими взрывателями.In the well-known fuels of downhole equipment, their initiation is provided by mechanical shock to the explosive (BB) of the hammer, which is constantly in direct contact with the detonator capsule. This poses a serious danger to personnel when handling such fuses.
Известен взрыватель скважинной аппаратуры, включающий корпус с герметичной камерой, в верхней части которой установлен поршень, а в нижней, на ее дне, выполнено гнездо меньшего диаметра, чем внутренний диаметр камеры, частично заполненное зарядом бризантного ВВ (см., например, а.с. СССР №431294, 23.02.1991).Well-known fuse of downhole equipment, including a housing with a sealed chamber, in the upper part of which a piston is installed, and in the lower, at its bottom, a nest of a smaller diameter is made than the inner diameter of the chamber, partially filled with a blasting explosive charge (see, for example, a.s USSR No. 431294, 02.23.1991).
Срабатывание взрывателя осуществляют сбрасыванием с поверхности в трубу, на которой спускают перфоратор стальной штанги, которая освобождает поршень.The operation of the fuse is carried out by dropping from the surface into the pipe, on which the perforator of the steel rod is lowered, which releases the piston.
Силой гидростатического давления скважинной жидкости под давлением поршень с большой скоростью движется по стволу камеры, адиабатически сжимая находящийся под ним воздух в объеме зазора, при этом воздух нагревается до температуры порядка 1000°С и заряд бризантного ВВ поджигается тепловым импульсом с последующим переходом в нормальную детонацию в замкнутом объеме.By the force of the hydrostatic pressure of the borehole fluid under pressure, the piston moves at a high speed along the barrel of the chamber adiabatically compressing the air below it in the gap volume, while the air is heated to a temperature of about 1000 ° C and the blasting explosive charge is ignited by a thermal pulse with subsequent transition to normal detonation in closed volume.
На этом принципе работают взрыватели, широко применяемые многие годы (стреляющие головки - ГС).Fuses that have been widely used for many years (shooting heads - GS) work on this principle.
Отличительная особенность таких взрывателей заключается в том, что они содержат один заряд бризантного ВВ.A distinctive feature of such fuses is that they contain one charge of a blasting explosive.
Для скважин с высокой температурой применяют термостойкие бризантные ВВ типа октогена. Такие ВВ имеют пониженную склонность перехода горения в детонацию. Поэтому высоту таких зарядов принимают до 60-70 мм, а массу - до 3÷5 г, что приводит к разрушению основных частей взрывателя и исключает возможность многократного его применения.For high temperature wells, heat-resistant blasting explosives of the HMX type are used. Such explosives have a reduced propensity for the transition of combustion to detonation. Therefore, the height of such charges is taken up to 60-70 mm, and the mass is up to 3 ÷ 5 g, which leads to the destruction of the main parts of the fuse and excludes the possibility of its multiple use.
Техническим результатом изобретения является увеличение срока службы взрывателя за счет кратного уменьшения высоты и массы применяемого ВВ с одновременным увеличением надежности срабатывания взрывателя.The technical result of the invention is to increase the life of the fuse due to a multiple decrease in the height and mass of the explosive used, while increasing the reliability of the fuse.
Необходимый технический результат достигается тем, что взрыватель для скважинной аппаратуры, включающий корпус с осевым ступенчатым каналом, имеющим в верхней части больший диаметр, чем в нижней части, поршень, зафиксированный в осевом канале с большим диаметром в его крайнем верхнем положении, перекрыватель осевого канала, размещенный в зоне перехода осевого канала с одного диаметра на другой и образующий с поршнем в его подпоршневом пространстве герметичную камеру, заполненную газом или смесью газов, заряд ВВ, частично заполняющий нижнюю часть канала под перекрывателем, и средство расфиксации поршня, при этом взрыватель выполнен с возможностью импульсного сжатия в подпоршневом пространстве газа или смеси газов в 200-500 раз в сравнении с начальным их давлением, разогрева газа или смеси газов за счет упомянутого импульсного их сжатия до температуры на 20-40% выше температуры воспламенения заряда ВВ, среза перекрывателя в одном из нижних положений поршня, разгона срезанного фрагмента перекрывателя до скорости, обеспечивающей генерирование ударной волны в заряде ВВ, способной вызвать его детонацию и осуществление собственно детонации заряда ВВ путем сочетания с волновым воздействием на заряд ВВ теплового воздействия разогретым фрагментом перекрывателя, разогретыми газом или смесью газов и механического воздействия упомянутым фрагментом перекрывателя.The required technical result is achieved in that the fuse for the downhole equipment, comprising a housing with an axial stepped channel having a larger diameter in the upper part than in the lower part, a piston fixed in the axial channel with a large diameter in its extreme upper position, an axial channel shutter, placed in the zone of transition of the axial channel from one diameter to another and forming a sealed chamber filled with gas or a mixture of gases with a piston in its under-piston space, the explosive charge partially filling neither the nu part of the channel under the overlap, and the piston release means, while the fuse is capable of pulse compression in the under-piston space of a gas or gas mixture by 200-500 times in comparison with their initial pressure, heating the gas or gas mixture due to the mentioned pulse compression to temperature is 20-40% higher than the ignition temperature of the explosive charge, cutoff of the overlap in one of the lower positions of the piston, acceleration of the cut fragment of the overlap to a speed that generates a shock wave in the explosive charge, method second detonation and cause it to exercise proper explosive charge detonation wave by the combination with the influence of the charge of heat exposure BB fragment Perekryvatel warmed, with heated gas or gas mixture and the mechanical action of said fragment Perekryvatel.
Кроме того:Besides:
в качестве заряда ВВ принят октоген или гексонитростильбен (ГНС);Octogen or hexonitrostilbene (GNS) was adopted as the explosive charge;
над перекрывателем осевого канала размещена уплотнительная прокладка, зафиксированная в корпусе, выполненная толщиной 3-5 мм и со сквозным осевым каналом, равным внутреннему диаметру осевого канала корпуса в его нижней части, при этом объем осевого канала уплотнительной прокладки в 300 раз меньше подпоршневого объема камеры;over the axial channel overlap a sealing gasket is placed, fixed in the housing, made 3-5 mm thick and with a through axial channel equal to the inner diameter of the axial channel of the housing in its lower part, while the volume of the axial channel of the gasket is 300 times less than the piston chamber volume;
в качестве материала для уплотнительной прокладки принята резина или полиуретан;as a material for the sealing gasket adopted rubber or polyurethane;
камера в подпоршневом пространстве заполнена воздухом;the chamber in the piston space is filled with air;
камера в подпоршневом пространстве заполнена горючей смесью, самовозгорающейся при ее сжатии;the chamber in the sub-piston space is filled with a combustible mixture that spontaneously ignites when it is compressed;
камера в подпоршневом пространстве заполнена смесью кислорода и пропана;the chamber in the sub-piston space is filled with a mixture of oxygen and propane;
камера в подпоршневом пространстве заполнена водородом или азотом;the chamber in the piston space is filled with hydrogen or nitrogen;
под перекрывателем осевого канала установлена шайба с диаметром ее канала, равным 0,8÷0,95 диаметра осевого канала корпуса в его нижней части;a washer with a diameter of its channel equal to 0.8 ÷ 0.95 of the diameter of the axial channel of the housing in its lower part is installed under the axial channel overlap;
в качестве материала шайбы принята сталь;steel was adopted as the material of the washer;
перекрыватель выполнен в виде ступенчатого по диаметру диска, при этом ступень диска с меньшим диаметром размещена в осевом канале шайбы;the shutter is made in the form of a disk stepwise in diameter, while a disk step with a smaller diameter is placed in the axial channel of the washer;
перекрыватель выполнен в виде диска из стали толщиной 0,1÷0,5 мм;the shutter is made in the form of a disk of steel with a thickness of 0.1 ÷ 0.5 mm;
перекрыватель выполнен в виде диска из алюминиевого сплава толщиной 0,3÷1 мм;the shutter is made in the form of a disk of aluminum alloy with a thickness of 0.3 ÷ 1 mm;
взрыватель имеет обойму, а осевой канал корпуса с большим диаметром имеет дополнительное уширение, где размещена обойма, при этом поршень зафиксирован в обойме с возможностью его расфиксации от сбрасываемой с устья скважины штанги-груза и перемещения под действием гидростатического давления в скважине.the fuse has a cage, and the axial channel of the body with a large diameter has additional broadening where the cage is located, while the piston is fixed in the cage with the possibility of its release from the load rod discharged from the wellhead and moving under the influence of hydrostatic pressure in the well.
Схема варианта конструкции такого взрывателя для скважинной аппаратуры представлена на чертеже.A design diagram of such a fuse for downhole equipment is shown in the drawing.
Взрыватель для скважинной аппаратуры включает корпус 1 с осевым ступенчатым каналом 2, имеющим в верхней части больший диаметр, чем в нижней части. В осевом канале с большим диаметром в его крайнем верхнем положении зафиксирован поршень 3. В зоне перехода осевого канала с одного диаметра на другой размещен перекрыватель 4 осевого канала 2. Перекрыватель 4 может быть выполнен в виде цельного диска. Однако, в ряде случаев и в зависимости от его размеров, могут наблюдаться при его срезе нежелательные деформации, искажающие динамику запланированного процесса. Поэтому перекрыватель в ряде случаев целесообразнее выполнять в виде ступенчатого по диаметру диска. При этом ступень диска с меньшим диаметром должна быть размещена в осевом канале шайбы. Ступень диска с большим диаметром должна иметь толщину, обеспечивающую возможность ее среза и она должна быть размещена в осевом канале корпуса большего диаметра. Такое выполнение перекрывателя обеспечивает его надежный срез, необходимую массу, следовательно, больший разгон, необходимую площадь (плоскость) соприкосновения (взаимодействия) с зарядом ВВ. В подпоршневом пространстве герметичная камера заполнена газом или смесью газов. В типовом случае подпоршневое пространство может быть заполнено воздухом. В других случаях подпоршневое пространство может быть заполнено горючим газом, самовозгорающимся при сжатии. Нижняя часть осевого канала 2 под перекрывателем 4 частично заполнена зарядом ВВ 5 (зарядом бризантного ВВ), например, октогеном или гексонитростильбеном (ГНС). Ниже этого заряда размещена шашка ВВ 6 исполнительного узла скважинного устройства, например перфоратора (на чертеже условно не показан). Над перекрывателем 4 может быть размещена уплотнительная прокладка 7, зафиксированная в корпусе 1 и выполненная со сквозным осевым каналом, равным внутреннему диаметру осевого канала корпуса в его нижней части. Объем осевого канала уплотнительной прокладки может быть выполнен в 200-500 раз меньше подпоршневого объема камеры. В оптимальном случае объем осевого канала уплотнительной прокладки может быть в 300 раз меньше подпоршневого объема камеры. В крайнем нижнем положении поршня 3 (оптимальном случае) весь объем сжатого газа или смеси газов будет сосредоточен в объеме осевого канала уплотнительной прокладки 7. Такое решение по концентрации сжатого газа или смеси газов в осевом канале прокладки является иллюстративным и не ограничивается только им. Может быть и другое решение. Например, поршень 3 на его нижнем торце для каких-то случаев может быть выполнен с опорами по периферии. Может быть и любое другое множество вариантов для конкретных случаев. Это относится и к выбору конкретных газов или их смесей. Под перекрывателем 4 может быть размещена опорная несущая шайба 8 с осевым каналом, несколько меньшим осевого канала корпуса в этой части корпуса. Эта шайба задает размер сечения срезаемого фрагмента перекрывателя 4, исключающего его торможение при разгоне сжатым газом в свободном пространстве осевого канала корпуса до заряда ВВ. Поршень 3 в верхней части может быть связан с обоймой 9, выполненной в виде перевернутого стакана, надетого на верхнюю часть поршня и помещенной в уширении 10 осевого канала 2 корпуса 1 против верхней части поршня 3. Обойма 9 связана с корпусом 1 срезными элементами 11, а с поршнем - опорными шариками 12, помещенными в радиальные проточки поршня и обоймы. С обоймой связан шток 13. Он выполнен с возможностью восприятия механической нагрузки от штанги-груза 14, предназначенной для сбрасывания с устья скважины. В корпусе 1 выполнены радиальные отверстия 15 для передачи гидростатического давления скважины в полость корпуса 1.The detonator for downhole equipment includes a housing 1 with an axial step channel 2 having a larger diameter in the upper part than in the lower part. In the axial channel with a large diameter in its extreme upper position, a piston 3 is fixed. In the zone of transition of the axial channel from one diameter to another, an overlap 4 of the axial channel 2 is placed. The overlap 4 can be made in the form of a solid disk. However, in some cases, and depending on its size, undesirable deformations that distort the dynamics of the planned process can be observed during its cutting. Therefore, in some cases it is more expedient to perform the shutter in the form of a disk stepwise in diameter. In this case, the step of the disk with a smaller diameter should be placed in the axial channel of the washer. The step of the disk with a large diameter should have a thickness that allows it to be cut and it should be placed in the axial channel of the case of a larger diameter. This embodiment of the overlap provides its reliable cut, the necessary mass, therefore, greater acceleration, the required area (plane) of contact (interaction) with the explosive charge. In the under-piston space, the sealed chamber is filled with gas or a mixture of gases. Typically, a sub-piston space may be filled with air. In other cases, the sub-piston space may be filled with combustible gas that spontaneously ignites upon compression. The lower part of the axial channel 2 under the overlap 4 is partially filled with an explosive charge 5 (a blasting explosive charge), for example, octogen or hexonitrostilbene (GNS). Below this charge is placed checker BB 6 of the actuating unit of the downhole device, such as a perforator (not conventionally shown in the drawing). Over the overlap 4 can be placed a sealing gasket 7, fixed in the housing 1 and made with a through axial channel equal to the inner diameter of the axial channel of the housing in its lower part. The volume of the axial channel of the gasket can be made 200-500 times less than the piston chamber volume. In the optimal case, the volume of the axial channel of the gasket can be 300 times less than the piston volume of the chamber. In the lowermost position of the piston 3 (in the optimal case), the entire volume of compressed gas or gas mixture will be concentrated in the volume of the axial channel of the gasket 7. This solution for the concentration of compressed gas or gas mixture in the axial channel of the gasket is illustrative and not limited to it. There may be another solution. For example, the piston 3 at its lower end for some cases can be performed with supports on the periphery. There may be any other many options for specific cases. This also applies to the selection of specific gases or mixtures thereof. Under the overlap 4 can be placed supporting the bearing washer 8 with an axial channel slightly smaller than the axial channel of the housing in this part of the housing. This washer sets the cross-sectional size of the cut-off fragment of the overlap 4, excluding its braking during acceleration by compressed gas in the free space of the axial channel of the housing to the explosive charge. The piston 3 in the upper part can be connected with the cage 9, made in the form of an inverted cup, put on the upper part of the piston and placed in the broadening 10 of the axial channel 2 of the housing 1 against the upper part of the piston 3. The cage 9 is connected with the housing 1 by shear elements 11, and with the piston - supporting balls 12 placed in the radial grooves of the piston and cage. The rod 13 is connected to the cage. It is configured to absorb mechanical load from the load rod 14, intended to be dropped from the wellhead. In the housing 1 there are made radial holes 15 for transmitting the hydrostatic pressure of the well into the cavity of the housing 1.
Срабатывает взрыватель следующим образом.The fuse works as follows.
Штангу-груз 14 сбрасывают с устья скважины в колонну труб. При ее ударе о шток 13 происходит срез элементов 11 и смещение обоймы 9 вниз. Опорные шарики 12, которые удерживают поршень 3, выходят из его радиальных проточек и обеспечивают его расфиксацию. Поршень 3 под действием гидростатического давления, которое передается через радиальные отверстия 15 корпуса 1, движется в импульсном режиме вниз, сжимает весь объем газа или смеси газов под ним в импульсном режиме, например, до объема осевого канала в уплотнительной прокладке 7.The load rod 14 is dropped from the wellhead into the pipe string. When it hits the rod 13, the elements 11 are cut and the holder 9 is shifted down. The support balls 12 that hold the piston 3 out of its radial grooves and provide its release. The piston 3 under the action of hydrostatic pressure, which is transmitted through the radial holes 15 of the housing 1, moves downward in the pulse mode, compresses the entire volume of gas or gas mixture under it in the pulse mode, for example, to the volume of the axial channel in the gasket 7.
При этом газ или смесь газов сжимается в подпоршневом пространстве до давления, существенно превышающего гидростатическое давление в скважине за счет разгона массивного поршня гидростатическим давлением с ускорением. Даже при малом гидростатическом давлении в скважине порядка 5 МПа в конце движения поршня 3 давление сжатого газа или смеси газов может достигать более 20 МПа, что определяет степень сжатия газа или смеси газов более 200 (при условии начального состояния газа или смеси газов под атмосферным давлением). Учитывая высокую скорость движения поршня 3 (импульсный режим), газ или смесь газов при их сжатии будут греться в адиабатическом или близком к адиабатическому режимах. Расчеты показывают, что температура, например, воздуха (смеси газов) при степени сжатия 100 составит около 1400°С, а при степени сжатия 200-1900°С.In this case, the gas or gas mixture is compressed in the sub-piston space to a pressure significantly exceeding the hydrostatic pressure in the well due to acceleration of the massive piston by hydrostatic pressure. Even with a small hydrostatic pressure in the well of the order of 5 MPa at the end of the movement of the piston 3, the pressure of the compressed gas or gas mixture can reach more than 20 MPa, which determines the degree of compression of the gas or gas mixture over 200 (provided the initial state of the gas or gas mixture under atmospheric pressure) . Given the high speed of the piston 3 (pulsed mode), a gas or a mixture of gases during their compression will be heated in adiabatic or close to adiabatic modes. Calculations show that the temperature, for example, of air (gas mixture) at a compression ratio of 100 will be about 1400 ° C, and at a compression ratio of 200-1900 ° C.
Под давлением сжатого газа или газов перекрыватель 4 срезается по контуру отверстия шайбы 8 и, разгоняясь в осевом канале 2 меньшего диаметра, ударяет по торцу заряда ВВ 5.Under the pressure of compressed gas or gases, the overlap 4 is cut off along the contour of the hole of the washer 8 and, accelerating in the axial channel 2 of a smaller diameter, hits the end of the explosive charge 5.
Параметры взрывателя выбирают (рассчитывают) из условия обеспечения импульсного сжатия газа или смеси газов до такой степени, чтобы оно обеспечивало нагрев сжимаемой среды на 20-40% выше температуры воспламенения заряда ВВ и при таком диапазоне давлений, чтобы обеспечить безотказный срез перекрывателя. При этом важным фактором является разгон нагретого срезанного фрагмента перекрывателя до скорости, достаточной для генерирования ударной волны, способной самостоятельно вызвать в заряде ВВ его детонацию.The parameters of the fuse are selected (calculated) from the condition of providing pulsed compression of the gas or gas mixture to such an extent that it provides heating of the compressible medium 20-40% higher than the ignition temperature of the explosive charge and at such a pressure range to ensure a reliable cut-off of the overlap. An important factor is the acceleration of the heated cut-off fragment of the overlap to a speed sufficient to generate a shock wave that can independently cause its detonation in the explosive charge.
Из условий безопасности работ (исключения необходимости подъема из скважины не сработавшего устройства) надежность срабатывания взрывателя должна быть обеспечена максимально возможной. Необходимую степень надежности срабатывания обеспечивают по данному изобретению сочетанием с волновым воздействием на заряд ВВ теплового воздействия разогретым фрагментом перекрывателя, разогретыми газом или смесью газов и механического (непосредственно ударного) воздействия упомянутым фрагментом перекрывателя. Все вышеперечисленные виды воздействия на заряд ВВ рассчитывают такими, чтобы каждый их них был способен самостоятельно вызвать детонацию ВВ. Экспериментальным образом установлено, что именно при такой конструкции устройства в сочетании с диапазоном оговоренных значений степени сжатия и нагрева газа или смеси газа, необходимой степенью форсирования давления сжатой среды в осевом канале корпуса меньшего диаметра обеспечена высокая надежность детонации (срабатывания) взрывателя.From the conditions of work safety (eliminating the need to lift a device that did not work out of the well), the reliability of fuse operation should be ensured as much as possible. The necessary degree of reliability of operation is provided according to this invention by a combination with the wave action on the explosive charge of the thermal effect by a heated fragment of the overlap, a heated gas or mixture of gases and mechanical (direct impact) action by the said fragment of the overlap. All of the above types of effects on the explosive charge are calculated so that each of them was able to independently cause detonation of the explosive. It has been experimentally established that it is with this design of the device, in combination with a range of specified values for the degree of compression and heating of the gas or gas mixture, the necessary degree of boosting the pressure of the compressed medium in the axial channel of the case of a smaller diameter, that the detonator (actuation) of the fuse is highly reliable.
Далее детонация передается на шашку ВВ 6 детонационной цепи исполнительного устройства, например перфоратора.Next, the detonation is transmitted to the checker BB 6 of the detonation circuit of the actuator, for example a perforator.
На экспериментальных образцах было установлено, что взрыватель является вполне работоспособным даже при малых гидростатических давлениях (4 МПа) в скважине.On experimental samples it was found that the fuse is fully operational even at low hydrostatic pressures (4 MPa) in the well.
Исследования проводились в сосуде высокого давления по предлагаемой конструктивной схеме при навеске заряда октогена 0,6 г, что в 6 раз меньше заряда ВВ, применяемого в известном устройстве. Благодаря малому весу заряда, поршень и корпус камеры сохраняли работоспособность до 12 выстрелов.The studies were carried out in a pressure vessel according to the proposed design scheme with a charge of 0.6 g octogen charge, which is 6 times less than the explosive charge used in the known device. Due to the light weight of the charge, the piston and the camera body remained operational up to 12 shots.
Таким образом, возбуждение детонации заряда ВВ взрывателя предусмотрено волновым воздействием и, одновременно, тепловым (от разных тел - газов и фрагмента перекрывателя) и ударным (механическим), воздействиями, рассчитанными, каждое из них, на самостоятельную детонацию заряда ВВ. При этом в конструкции устройства, при его срабатывании, каждое из воздействий автоматически сочетается друг с другом и, в действительности, по меньшей мере одно из воздействий оказывается эффективным, а другие в кратной степени повышают чувствительность заряда ВВ к его детонации. Об этом свидетельствуют результаты испытаний. Надежность срабатывания взрывателя в серии испытаний достигла 99%. В известном же устройстве, в котором инициирование предусмотрено только за счет одного вида воздействия - теплового импульса, надежность срабатывания в тех же условиях составила всего 80%.Thus, the initiation of detonation of the explosive charge of the fuse is provided for by the wave action and, simultaneously, thermal (from different bodies - gases and a fragment of the overlap) and shock (mechanical) effects, calculated, each of them, for independent detonation of the explosive charge. Moreover, in the design of the device, when it is triggered, each of the actions is automatically combined with each other and, in fact, at least one of the effects is effective, while the others increase the sensitivity of the explosive charge to its detonation to a multiple degree. This is evidenced by the test results. The reliability of the fuse in a series of tests reached 99%. In the known device, in which the initiation is provided only due to one type of exposure - a thermal pulse, the reliability of operation under the same conditions was only 80%.
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007117571/03A RU2340764C1 (en) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | Detonator for well equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007117571/03A RU2340764C1 (en) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | Detonator for well equipment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2340764C1 true RU2340764C1 (en) | 2008-12-10 |
Family
ID=40194364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007117571/03A RU2340764C1 (en) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | Detonator for well equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2340764C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2489567C1 (en) * | 2012-01-11 | 2013-08-10 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" | Detonating fuse for blasting-perforation equipment |
| CN103953318A (en) * | 2014-05-16 | 2014-07-30 | 中国海洋石油总公司 | Flushing and ignition device for continuous oil pipe |
| RU2612170C1 (en) * | 2015-12-29 | 2017-03-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Промперфоратор" | Device for shock initiation in well cumulative perforators |
| RU189731U1 (en) * | 2019-02-20 | 2019-05-31 | Амир Рахимович Арисметов | DEVICE FOR THE EXCITATION OF DETONATION IN PERFORATORS |
-
2007
- 2007-05-14 RU RU2007117571/03A patent/RU2340764C1/en active
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2489567C1 (en) * | 2012-01-11 | 2013-08-10 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" | Detonating fuse for blasting-perforation equipment |
| CN103953318A (en) * | 2014-05-16 | 2014-07-30 | 中国海洋石油总公司 | Flushing and ignition device for continuous oil pipe |
| RU2612170C1 (en) * | 2015-12-29 | 2017-03-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Промперфоратор" | Device for shock initiation in well cumulative perforators |
| RU189731U1 (en) * | 2019-02-20 | 2019-05-31 | Амир Рахимович Арисметов | DEVICE FOR THE EXCITATION OF DETONATION IN PERFORATORS |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8522863B2 (en) | Propellant fracturing system for wells | |
| US4614156A (en) | Pressure responsive explosion initiator with time delay and method of use | |
| NO164558B (en) | BROENNPERFORERINGSANORDNING. | |
| US5046567A (en) | Adiabatically induced ignition of combustible materials | |
| US20060185839A1 (en) | Propellant cartridge with restrictor plugs for fracturing wells | |
| NO336706B1 (en) | Perforation gun system with self-closing perforation holes | |
| NO310741B1 (en) | Perforation gun ignition head | |
| WO2016069305A1 (en) | Non-explosive downhole perforating and cutting tools | |
| NO336570B1 (en) | Method and tool string providing control of transient pressure conditions in a wellbore. | |
| US10066916B1 (en) | Low impact threat rupture device for explosive ordnance disruptor | |
| US11644291B1 (en) | Autoignition material capsule | |
| RU2340764C1 (en) | Detonator for well equipment | |
| CN109813184B (en) | Rock breaking gas generator and gas generating agent rock breaking method | |
| RU2489567C1 (en) | Detonating fuse for blasting-perforation equipment | |
| US2925775A (en) | Well casing perforator | |
| CN109153620B (en) | High-temperature exploder | |
| EP0155128B1 (en) | Devices for actuating explosive charges in wellbores, and methods of perforating boreholes | |
| CN107091090A (en) | A kind of mine carbon dioxide demolition set | |
| CA2761153A1 (en) | Device and method for well stimulation | |
| US20090217810A1 (en) | Method and Device for Detonating an Explosive Charge | |
| RU2233428C1 (en) | Detonating device of mechanical fuse | |
| US7712406B2 (en) | Method and device for activation of a detonator | |
| RU2274734C1 (en) | Borehole equipment fuse | |
| CN209976525U (en) | An impact detonator for perforating oil and gas wells | |
| RU2252389C1 (en) | Ignition device |