+

RU2566852C1 - Device for bench testing of solid propellant charges - Google Patents

Device for bench testing of solid propellant charges Download PDF

Info

Publication number
RU2566852C1
RU2566852C1 RU2014125673/03A RU2014125673A RU2566852C1 RU 2566852 C1 RU2566852 C1 RU 2566852C1 RU 2014125673/03 A RU2014125673/03 A RU 2014125673/03A RU 2014125673 A RU2014125673 A RU 2014125673A RU 2566852 C1 RU2566852 C1 RU 2566852C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pressure
gas
temperature
cover
solid propellant
Prior art date
Application number
RU2014125673/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Александрович Ваганов
Original Assignee
Константин Александрович Ваганов
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 Константин Александрович Ваганов filed Critical Константин Александрович Ваганов
Priority to RU2014125673/03A priority Critical patent/RU2566852C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2566852C1 publication Critical patent/RU2566852C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: test hardware.
SUBSTANCE: claimed device comprises vertical sealed cylindrical case with detachable top cover to support electric conductor and compressed inert gas feed union (up to 12 MPa). The cover has at least two pressure release safety valves and solid propellant support bracket. Besides, the device case houses at least two types of transducers to measure pressure and temperature inside the device and to measure temperature and vibration of the walls. Note here that multichannel parameter measurement and processing system is used to collect the data from the transducers.
EFFECT: increased data content of tests.
2 dwg

Description

Изобретение позволяет производить стендовую отработку зарядов пороховых генераторов давления (типа ПГДА, ПГД.БК, ЗГРП и др.), предназначенных для термогазохимической обработки и газодинамического разрыва нефтегазовых и угольных пластов в условиях, приближенных к реальным, с регистрацией давления и температуры в устройстве, вибрации и температуры стенки устройства, скорости горения топлива при высоких давлениях.The invention allows bench testing of charges of powder pressure generators (such as PGDA, PGD.BK, ZGRP, etc.) designed for thermogaschemical processing and gas-dynamic fracture of oil and gas and coal seams in conditions close to real, with the registration of pressure and temperature in the device, vibration and the wall temperature of the device, the burning rate of the fuel at high pressures.

Изобретение относится к области ракетной техники, а более конкретно к области испытаний и отработки зарядов твердого топлива и устройств, предназначенных для термогазохимической обработки и газодинамического разрыва нефтегазовых и угольных пластов.The invention relates to the field of rocket technology, and more particularly to the field of testing and testing of solid fuel charges and devices for thermogas-chemical treatment and gas-dynamic fracturing of oil and gas and coal seams.

Известна экспериментальная установка для стендовой отработки газогенераторов, используемых при разрыве нефтеносных пластов [1], состоящая из корпуса, выполненного в виде перфорированной трубы с наглухо закрытой нижней частью, в верхней части корпуса имеется пробка, в которой имеются гнезда для установки датчика, запальной пробки и отверстия для стравливания газа. На конце этой пробки имеется резьба для крепления испытываемого газогенератора. На боковой поверхности корпуса выполнены отверстия с глушителями, которые моделируют перфорированные отверстия в обсадной трубе скважины.A well-known experimental installation for bench testing of gas generators used to break oil-bearing formations [1], consisting of a housing made in the form of a perforated pipe with a tightly closed lower part, in the upper part of the housing there is a plug in which there are slots for installing a sensor, an ignition plug and gas vents. At the end of this plug there is a thread for attaching the test gas generator. Openings with silencers are made on the side surface of the body, which simulate perforated holes in the well casing.

Недостатками известной установки является то, что в ней не предусмотрена возможность исследования горения генераторов, у которых воспламенение осуществляется не по центральному каналу, например по боковой поверхности заряда, а также ограниченность получаемых характеристик горения (установка обеспечивает замер только одного параметра - давления в камере сгорания).The disadvantages of the known installation is that it does not provide the possibility of studying the combustion of generators in which the ignition is not on the central channel, for example, on the side surface of the charge, as well as the limited combustion characteristics obtained (the installation only measures one parameter - pressure in the combustion chamber) .

Наиболее близкой по технической сущности и конструктивным особенностям (но не по достигаемому эффекту) представляется установка, имитирующая скважинные условия, описанная в работе [2]. Установка представляет удлиненный цилиндрический сосуд-скважину высокого давления (до 80 МПа), заполненный до определенного уровня водой и герметизированный съемной крышкой. Начальное давление в сосуде создается путем подачи через штуцер на крышке сжатого газа (до 12 МПа) из стандартного баллона в пространство между уровнем воды, составляющим 30-100 мм, и крышкой сосуда. Регулированием высоты газового пространства обеспечивается достижение заданной величины максимального давления в сосуде при испытании опытного образца устройства. На крышке сосуда имеется предохранительный клапан для сброса давления, превышающего допустимое, а также размещен электровод к электрической цепи устройства. В корпусе сосуда размещен датчик для измерения давления.The closest in technical essence and design features (but not in the achieved effect) seems to be the installation that simulates the well conditions described in [2]. The installation is an elongated cylindrical pressure vessel (up to 80 MPa), filled to a certain level with water and sealed with a removable cover. The initial pressure in the vessel is created by supplying compressed gas (up to 12 MPa) from the standard cylinder through the nozzle to the space between the water level of 30-100 mm and the vessel cover. By adjusting the height of the gas space, a predetermined value of the maximum pressure in the vessel is achieved when testing the prototype of the device. On the lid of the vessel there is a safety valve to relieve pressure that exceeds the permissible limit, and an electric wire to the electrical circuit of the device is also located. A sensor for measuring pressure is placed in the vessel body.

Недостатком известного устройства является ограниченность проведения работ на данной установке только с модельными зарядами, а также ограниченность получаемых характеристик горения (можно замерить только давление в камере сгорания).A disadvantage of the known device is the limited scope of work on this installation with model charges only, as well as the limited combustion characteristics obtained (only the pressure in the combustion chamber can be measured).

Ставилась задача создания устройства для исследования подводного горения полноразмерных зарядов твердого топлива с обеспечением возможности регистрировать давление и температуру в камере сгорания, вибрации и температуру стенки камеры сгорания, скорость горения в условиях, приближенных к скважинным.The task was to create a device for studying underwater combustion of full-sized charges of solid fuel with the ability to record the pressure and temperature in the combustion chamber, vibration and temperature of the wall of the combustion chamber, the burning rate under conditions close to the borehole.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для испытания зарядов твердых топлив содержит герметичный цилиндрический корпус 1 с фланцами по краям, который нижним фланцем крепится к металлическому основанию 2, а на верхнем фланце крепится съемная крышка 3, на которой приварен штуцер 4 для подачи в камеру сгорания сжатого инертного газа из баллона 5 через клапан высокого давления 6 и обратный клапан 7. На крышке имеются не менее двух предохранительных клапанов 8 для сброса давления, размещен электровод 9 к электрической цепи устройства, а также имеется кронштейн 10 для подвески заряда твердого топлива 11. В корпусе устройства размещены датчики (не менее двух каждого типа) для замера давления 12 и температуры 13 внутри корпуса, температуры 14 и вибрации 15 стенок корпуса. Для сбора информации с датчиков применяется многоканальная система измерений, обработки параметров и управления стендом 16.This object is achieved in that the device for testing charges of solid fuels contains a sealed cylindrical body 1 with flanges at the edges, which is attached to the metal base 2 with the lower flange, and a removable cover 3 is mounted on the upper flange, on which the fitting 4 is welded for supply to the combustion chamber compressed inert gas from the cylinder 5 through the high pressure valve 6 and the non-return valve 7. There are at least two safety valves 8 on the cover to relieve pressure, an electric wire 9 is placed to the device’s electrical circuit , and there is also an arm 10 for suspending the charge of solid fuel 11. In the device’s body there are sensors (at least two of each type) for measuring pressure 12 and temperature 13 inside the case, temperature 14 and vibration 15 of the case walls. To collect information from sensors, a multichannel system of measurements, parameter processing and control of stand 16 is used.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведен общий вид устройства в разрезе; на фиг. 2 показана верхняя крышка в разрезе.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a General view of the device in section; in FIG. 2 shows a top cover in section.

Работа на предлагаемом устройстве осуществляется следующим образом.Work on the proposed device is as follows.

Перед испытанием на кронштейне 10 подвешивают заряд твердого топлива 11 с установленным в нем воспламенителем. После подсоединения проводов от воспламенителя к нижним контактам электровода 9 места соединения изолируют. Корпус 1 наполовину заполняют водой. После этого заряд опускают в корпус, доливают воду внутрь корпуса до уровня верхнего фланца, устанавливают крышку 3 на место и закрепляют ее при помощи болтов. Затем создается начальное давление в устройстве путем подачи через штуцер 4 сжатого инертного газа (например, азота) до 12 МПа из стандартного баллона в пространство между уровнем воды и крышкой 3, условия проведения испытания можно менять за счет регулирования уровня воды в корпусе.Before testing on the bracket 10 suspend a charge of solid fuel 11 with an igniter installed in it. After connecting the wires from the igniter to the lower contacts of the electrode 9, the connection points are isolated. Case 1 is half filled with water. After that, the charge is lowered into the housing, add water inside the housing to the level of the upper flange, install the cover 3 in place and fix it with bolts. Then, the initial pressure in the device is created by supplying up to 12 MPa of compressed inert gas (for example, nitrogen) through the nozzle 4 from a standard cylinder into the space between the water level and cover 3; the test conditions can be changed by adjusting the water level in the housing.

Процесс испытания в этом случае протекает следующим образом.The test process in this case proceeds as follows.

В начале горения начинается рост давления в корпусе, когда оно превышает давление, настроенное на предохранительных клапанах, начинается сброс излишнего давления путем выброса через клапана 8 смеси инертного газа, паров и продуктов горения. Когда же испытание заканчивается, оставшееся давление в корпусе снижают до атмосферного путем принудительного открытия предохранительного клапана.At the beginning of combustion, the pressure in the housing begins to increase, when it exceeds the pressure set on the safety valves, excessive pressure is released by ejecting a mixture of inert gas, vapors, and combustion products through valve 8. When the test ends, the remaining pressure in the housing is reduced to atmospheric by forcing the safety valve to open.

В процессе отработки датчики фиксируют изменение давления, температуры и вибрации, затем по этим данным определяют время горения и соответствующее среднее давление.In the process of testing the sensors record the change in pressure, temperature and vibration, then these data determine the burning time and the corresponding average pressure.

Таким образом, предлагаемое изобретение создаст возможность проведения испытаний полноразмерных зарядов твердого топлива с обеспечением возможности регистрировать давление и температуру в скважине, вибрации и температуру стенки скважины, скорость горения в условиях, приближенных к скважинным.Thus, the present invention will make it possible to test full-sized charges of solid fuel with the ability to record pressure and temperature in the well, vibration and temperature of the wall of the well, burning rate in conditions close to the borehole.

Источники информацииInformation sources

1. Барсуков В.Д., Минькова Н.П., Миньков С.Л. Экспериментальная установка для стендовой отработки газогенераторов, используемых при разрыве нефтеносных пластов / Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. Томск: 1990. - №12.1. Barsukov V.D., Minkova N.P., Minkov S.L. An experimental setup for bench testing of gas generators used in fracturing oil fields / News of higher educational institutions. Oil and gas. Tomsk: 1990. - No. 12.

2. Патент РФ №2114984, МКИ 6 E21B 43/117, E21B 43/25, 1996. "Устройство для вскрытия и обработки призабойной зоны скважины". Опубл. 10.07.1998 - прототип.2. RF patent №2114984, MKI 6 E21B 43/117, E21B 43/25, 1996. "Device for opening and processing the bottom-hole zone of the well." Publ. 07/10/1998 - a prototype.

Claims (1)

Устройство для отработки зарядов и устройств, предназначенных для термогазохимической обработки и газодинамического разрыва нефтегазовых и угольных пластов, включающее вертикально установленный герметичный цилиндрический корпус со съемной верхней крышкой, на которой размещен электровод и штуцер для подачи в устройство сжатого инертного газа (до 12 МПа), отличающееся тем, что на крышке имеются не менее двух предохранительных клапанов для сброса давления, кронштейн для подвеса заряда твердого топлива, кроме того, в корпусе устройства размещены датчики (не менее двух каждого типа) для замера давления и температуры внутри устройства, а также температуры и вибрации стенок, причем для сбора информации с датчиков применяется многоканальная система измерений и обработки параметров. A device for working off charges and devices intended for thermogas-chemical treatment and gas-dynamic fracturing of oil and gas and coal seams, including a vertically mounted sealed cylindrical body with a removable top cover, on which an electric wire and a fitting for supplying compressed inert gas (up to 12 MPa), differing the fact that there are at least two safety valves on the cover for pressure relief, an arm for suspending the charge of solid fuel, in addition, in the housing of the device Sensors are placed (at least two of each type) for measuring pressure and temperature inside the device, as well as temperature and wall vibration, and a multi-channel system for measuring and processing parameters is used to collect information from sensors.
RU2014125673/03A 2014-06-24 2014-06-24 Device for bench testing of solid propellant charges RU2566852C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014125673/03A RU2566852C1 (en) 2014-06-24 2014-06-24 Device for bench testing of solid propellant charges

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014125673/03A RU2566852C1 (en) 2014-06-24 2014-06-24 Device for bench testing of solid propellant charges

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2566852C1 true RU2566852C1 (en) 2015-10-27

Family

ID=54362414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014125673/03A RU2566852C1 (en) 2014-06-24 2014-06-24 Device for bench testing of solid propellant charges

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2566852C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4105251A (en) * 1977-07-29 1978-08-08 Standard Oil Company (Indiana) Dispersion of catalysts with explosives for in situ mining of carbonaceous minerals
RU2045675C1 (en) * 1993-08-19 1995-10-10 Люберецкое научно-производственное объединение "Союз" Bench
RU2114984C1 (en) * 1996-02-20 1998-07-10 Садыков Ильгиз Фатыхович Device for opening and treating of bottom-hole zone of well
RU111189U1 (en) * 2011-07-28 2011-12-10 Ооо "Сгк "Регион" POWDER PRESSURE GENERATOR
RU133874U1 (en) * 2012-12-25 2013-10-27 Ооо "Сгк "Регион" PRESSURE GENERATOR

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4105251A (en) * 1977-07-29 1978-08-08 Standard Oil Company (Indiana) Dispersion of catalysts with explosives for in situ mining of carbonaceous minerals
RU2045675C1 (en) * 1993-08-19 1995-10-10 Люберецкое научно-производственное объединение "Союз" Bench
RU2114984C1 (en) * 1996-02-20 1998-07-10 Садыков Ильгиз Фатыхович Device for opening and treating of bottom-hole zone of well
RU111189U1 (en) * 2011-07-28 2011-12-10 Ооо "Сгк "Регион" POWDER PRESSURE GENERATOR
RU133874U1 (en) * 2012-12-25 2013-10-27 Ооо "Сгк "Регион" PRESSURE GENERATOR

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN2913602Y (en) Experimental perforating butt and experimental perforating tool for simulating down-hole perforating conditions
US6705425B2 (en) Regenerative combustion device
CN108802100A (en) A kind of flammable gas explosion experimental provision and application method with concentration gradient
CN109001040B (en) Rock fracturing simulator
CN105350946B (en) Shaft-target combined device for perforation flow test
CN1970992A (en) Dynamic test device for composite perforator
CN104089736B (en) Gunpowder detonation loading stress regularity of distribution test macro
RU2566852C1 (en) Device for bench testing of solid propellant charges
CN109899040B (en) Device and method for dynamically detecting pressure of simulated perforation tunnels of oil and gas wells
CN216386214U (en) Explosion effect simulation test device in saturated sandy soil
RU2626033C1 (en) Installation for determination of solid fuel burning velocity
RU108796U1 (en) POWDER GENERATOR
CN207847601U (en) A kind of adjustable unit gun apparatus of the height of burst
CN203616074U (en) Pressure-bearing test device for pulser component
RU2694824C1 (en) Pyrotechnics testing device
EP3708767A3 (en) Downhole sealing apparatuses and related downhole assemblies and methods
US3580049A (en) Rocket burn rate testing device
US20220034204A1 (en) Well perforator evaluation system and method
CN206255410U (en) Nitrogen charging containment housing intrinsic parameter tests online detachable structure
CN105242327B (en) It is a kind of to test the method that coal body shakes penetration capacity
CN201555844U (en) A reusable device for testing the underwater strength of explosives
CN205749363U (en) The measurement apparatus of explosion velocity of explosive under simulation hydrostatic conditions
CN204630497U (en) A kind of Experimental cartridge and device being separated Explosive stress wave and detonation gas effect
CN209855760U (en) Energy simulation detection device in perforation duct of oil and gas well
CN107907664A (en) Ambient condition temperature-pressure experimental rig and analogy method in one kind simulation shale gas-bearing formation

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190625

点击 这是indexloc提供的php浏览器服务,不要输入任何密码和下载