RU2018508C1

RU2018508C1 - Solid fuel submersible gas generator

Info

Publication number: RU2018508C1
Authority: RU
Inventors: В.Д. Крощенко; С.М. Колясов; В.И. Павлов; В.П. Челышев
Original assignee: Крощенко Владимир Демьянович; Колясов Сергей Михайлович; Павлов Владимир Иванович; Челышев Владимир Петрович
Priority date: 1990-01-02
Filing date: 1990-01-02
Publication date: 1994-08-30

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: sealed cartridge exploded by blasting machine detonates the detonating cord enclosed into the central tube of each mixed solid fuel charge. The products of detonation of the cord set off several dozens of linearly-spaced charges of mixed solid fuel. EFFECT: improved functional and operating characteristics. 1 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности, конкретно к устройствам для разрыва пласта в скважинах для повышения проницаемости горных пород в прискваженной зоне и интенсификации добычи полезных ископаемых. The invention relates to the mining industry, specifically to devices for fracturing in wells to increase the permeability of rocks in the well zone and to intensify mining.

Известно пиротехническое воспламенительное устройство генераторов ПГД. БК-100 и ПГД.БК-150, включающее герметичный взрывной патрон, заряды из смесевого топлива с центральными трубчатыми облицованными отверстиями, в которых помещены удерживающий трос и воспламенители зарядов. Known pyrotechnic igniter device generators PGD. BK-100 and PGD.BK-150, including a sealed explosive cartridge, mixed fuel charges with central tubular lined openings in which a holding cable and charge igniters are placed.

Недостатком является невозможность "мгновенного" воспламенения длинных зарядов или сборки отдельных зарядов с малой линейной массой (1,2-2,5 кг/м). The disadvantage is the impossibility of "instantaneous" ignition of long charges or the assembly of individual charges with a small linear mass (1.2-2.5 kg / m).

Цель изобретения - повышение эффективности действия за счет увеличения скорости воспламенения зарядов из смесевого топлива. The purpose of the invention is to increase the efficiency by increasing the rate of ignition of charges from a mixed fuel.

Указанная цель достигается применением детонирующих шнуров в качестве средств для воспламенения продуктами детонации в скважинах зарядов из смесевых взрывчатых веществ. This goal is achieved by using detonating cords as a means for igniting detonation products in the boreholes of charges from mixed explosives.

Ограничением для использования детонирующего шнура по этому назначению является чувствительность взрывчатого вещества к детонации. Под это ограничение не подпадает достаточно большое количество смесевых твердых топлив на основе перхлората аммония или калия, недетонирующих в зарядах диаметром корпуса 100 мм даже при действии мощного детонационного импульса и нашедших широкое применение в скважинах при обработке пластов пороховыми генераторами давления типа ПГД или АДС. A limitation on the use of a detonating cord for this purpose is the sensitivity of the explosive to detonation. A sufficiently large number of mixed solid fuels based on ammonium or potassium perchlorate, which do not detonate in charges with a body diameter of 100 mm even under the action of a powerful detonation pulse and are widely used in wells for treating formations with powder generators of pressure type PGD or ADS, do not fall under this limitation.

Экспериментальные исследования процессов воздействия на твердые топлива марок ТН-18/5 К и ТПМ продуктов детонации шнуров типа ШЭЛ 170/150, ДУЗ ИВ 170/1000 и ДШТВ 150/800 проводились в сосудах высокого давления. Было установлено, что как после непосредственного воздействия продуктов детонации шнура на смесевое твердое топливо (СТТ), так и после воздействия через тонкую металлическую преграду (алюминий, сталь, медь толщиной 1 мм) в помещенном в жидкость заряде при давлениях выше Р_кр устойчиво развивается процесс взрывного превращения со скоростями, соответствующими скоростям стационарного горения. Значения Р_кр лежат в области 0,1 МПа<Р_кр<5 МПа при нормальной температуре (10^оС) для зарядов без металлической облицовки: Р_кр ≈ 35 МПа для зарядов с облицованным металлом каналом, где был размещен детонирующий шнур.Experimental studies of the effects on solid fuels of the TN-18/5 K and TPM brands of detonation products of cords of the SHEL 170/150, DUZ IV 170/1000 and DShTV 150/800 types were carried out in high-pressure vessels. It was found that both after the direct effect of the detonation products of the cord on composite solid fuel (CTT) and after exposure through a thin metal barrier (aluminum, steel, copper 1 mm thick) in a charge placed in a liquid at pressures above P _cr , the process develops steadily explosive transformation with speeds corresponding to stationary combustion speeds. Values of P _cr lie in the range 0.1 MPa <P _cr <5 MPa at normal temperature (10 ° ^C) for charges without a metal cladding: P _cr ≈ 35 MPa for charges with metal clad conduit, wherein the detonating cord has been placed.

Значения Р_кр также зависят от температуры окружающей среды, существенно снижаясь при ее увеличении. Так для зарядов с металлической облицовкой каналов при 50^оС Р_кр ≈ 13 МПа и при 100^оС Р_кр ≈10 МПа.The values of P _cr also depend on the ambient temperature, decreasing significantly with its increase. Thus, for the charge with a metal lined channels at 50 ^C. P _cr ≈ 13 MPa at ¹⁰⁰ ° F _cr ≈10 MPa.

Проведенные исследования подтвердили возможность использования в скважинах, где величина гидростатического давления скважинной жидкости в интервале ведения взрывных работ значительно превышает значения Р_кр, детонирующих шнуров различных конструкций для воспламенения зарядов из смесевых взрывчатых веществ.The studies have confirmed the possibility of use in wells, where the hydrostatic pressure of the wellbore fluid in the blasting interval significantly exceeds the values of R _cr , detonating cords of various designs for igniting charges from mixed explosives.

На чертеже показан вариант использования детонирующего шнура, размещенного в центральном канале зарядов устройства для местного повышения давления в скважине, как средства воспламенения. The drawing shows an embodiment of the use of a detonating cord placed in the central channel of the charges of the device for local pressure increase in the well, as a means of ignition.

Устройство содержит герметичный взрывной патрон 1, отрезок термобаростойкого детонирующего шнура 2 и заряды 3 из смесевого топлива. Топливо каждого заряда изолируется от жидкости по центральному каналу тонкостенной металлической трубкой 4 и по боковой поверхности бронепокрытием 5. The device contains a sealed explosive cartridge 1, a segment of a thermobar-resistant detonating cord 2 and charges 3 of mixed fuel. The fuel of each charge is isolated from the liquid through the central channel with a thin-walled metal tube 4 and along the side surface with armor plating 5.

Устройство работает следующим образом. При гидростатических давлениях в скважине, превышающих Р_кр, от взрывной машинки подрывается патрон 1, вызывающий детонацию ДШ 2. Продукты детонации ДШ воспламеняют каждый из зарядов твердого топлива, соприкасающийся стенкой канала с отрезком шнура.The device operates as follows. At hydrostatic pressures in the well exceeding P _cr , the cartridge 1 is blown up from the blasting machine, causing detonation of the DS 2. The detonation products of the DS ignite each of the charges of solid fuel in contact with the channel wall with a piece of cord.

Поскольку скорости детонации ДШ соответствуют величинам порядка 6 ˙10³-7˙ 10³ м/с, то отрезок шнура длиной 10-20 м продетонирует за время 1,5˙ 10^-3-3 ˙10^-3 с. Указанное время практически соответствует времени задержки воспламенения при воздействии на заряды мощным тепловым потоком и цель изобретения ("мгновенное" зажигание нескольких десятков линейно расположенных зарядов) достигается.Since the detonation velocities of LHs correspond to values of the order of 6 ˙ 10 ³ -7 ˙ 10 ³ m / s, the cord segment with a length of 10-20 m detonates in a time of 1.5 ˙ 10 ^-3 -3 ˙ 10 ^-3 s. The indicated time practically corresponds to the ignition delay time when the charges are exposed to a powerful heat flux, and the purpose of the invention (“instantaneous” ignition of several tens of linearly arranged charges) is achieved.

Применение детонирующих шнуров будет способствовать широкому внедрению высокоэффективных методов комплексной обработки прискважинной зоны продуктивных пластов, предусматривающих использование для разрыва пласта генераторов давления, спускаемых в скважину через колонну насосно-компрессорных труб. The use of detonating cords will contribute to the widespread introduction of highly effective methods for complex treatment of the borehole zone of productive formations, which include the use of pressure generators to break the formation, which are lowered into the well through the tubing string.

Claims

A SOLID FUEL WELL GAS GENERATOR, including in the upper part a sealed cartridge with an initiator and in the lower part charges from a mixed fuel with a central tube, characterized in that, in order to increase the efficiency of the action by increasing the rate of ignition of the charges from the mixed fuel, a detonating cord is placed in the tube, connected to a sealed cartridge.