專利名稱:鉆鋌切割器的制作方法
本發(fā)明與鉆鋌切割器有關(guān)。
諸如回采石油和/或天然氣之類化石燃料的海底油井等的鉆井，在開采后等到?jīng)]有經(jīng)濟價值時便需要封閉。在這種情況下常需把油井的鉆鋌切斷，不使海底上有高出海床的水下殘物。然而這種鉆鋌的粗度可達9.5英寸(約24公分)。切斷這種構(gòu)造常在惡劣條件下進行，可能出現(xiàn)嚴重問題，在內(nèi)徑有變化的井筒中，把切割器按要求精確定位，已不屬最不重要問題。切剖器通常為一個炸藥包。
因此本發(fā)明的目的之一，是尋求消除這些缺點。
根據(jù)本發(fā)明提出了一種井筒鉆鋌切割器，其中有一個放炸藥的殼體、殼體用于插在一個圓柱形井筒中的鉆鋌附近，有裝置可和井筒的一端連接，用于把殼體在井筒內(nèi)基本定中。
使用本發(fā)明時可以利用一個井內(nèi)纜索系統(tǒng)定位。
定中裝置可以包括可徑向彎曲的彈性裝置，以適應井筒直徑的變化。
可以有兩個彈性裝置，第一個在殼體的一端，第二個在殼體的軸向相對端，從而兩個彈性裝置在器械的軸向上有間距。
全部彈性裝置可以有有間隔的弓形片簧裝置，安放在一個長形元件上。
第一個彈性裝置可以有兩對弓形片裝置，兩對處在長形件的徑向的相對兩側(cè)，彈簧裝置的相對兩端，分別固定在圍繞長形件的環(huán)上，一個環(huán)固定，另一個在長形件上滑動。
滑動環(huán)可以在另兩個固定環(huán)之間，可以有一個螺簧圍繞長形件，處于該另環(huán)之一和滑動環(huán)之間，又有一個螺簧繞長形件，處于另環(huán)之另一環(huán)和滑動之間。
弓形片簧裝置可以用樞軸固定在相應的環(huán)上。
弓形片簧裝置可以用圍繞固定環(huán)的彈簧箍裝置固定。
第二彈性裝置有兩對弓形片簧裝置，該兩對片簧裝置處在長形件徑向的相對兩側(cè)，彈簧裝置的相對兩端，在相應的圍繞長形件的環(huán)上固定，一個環(huán)固定，另一個在長形件上滑動，長形件上有裝置調(diào)節(jié)滑動環(huán)的初始位置，以調(diào)定弓形片的最大側(cè)伸程度。
調(diào)節(jié)裝置可以有一個有鎖定裝置的環(huán)，使環(huán)可以沿長形件的長度，在任何需要的位置上鎖定。
弓形彈簧裝置的端部可以通過卷曲的辦法和固定環(huán)固定。
長形件可以有一個芯桿，上面安裝器械的電接點。
芯桿可以有一個鋼質(zhì)體，其中有一個長形銅桿和鋼質(zhì)體絕緣。
銅桿可以和鋼質(zhì)體同心。
可以有一個插頭裝置，把殼體和第一及第二定中裝置的相應長形件連件，每一個插頭裝置可以有兩個不同直徑的圓柱形部分，形成插頭插坐接頭的定中裝置和殼體。
器械可以有跨越裝置，把器械和纜索懸掛系統(tǒng)連接。
跨越裝置可以安裝在芯桿的遠離殼體的端上。
可以有一個長形伸長件在殼體和芯桿的中間，伸長件里放一個起爆器。
插頭裝置可以和殼體連接，第一定中裝置可以有一個或數(shù)個排泄孔，在炸藥包起爆時，消散井筒里的壓力波和/或水。
下文中作為舉例，參照附圖，對鉆鋌切斷器械作敘述。
圖1為本發(fā)明鉆鋌切斷器一個實施方案的概略前視圖;
圖2為該器械第一定中裝置的放大側(cè)視圖;
圖3為圖1中之器械第一插頭，即下插頭局部縱向剖面放大比例圖;
圖4為圖1中器械殼體有局部縱向剖視的放大側(cè)視圖，上、下插頭均安裝就位;
圖5為圖4所示器械第二插頭，亦即上插頭的有局部縱向剖面的側(cè)視圖;
圖6為圖1所示，但比例放大的器械的芯桿，圖示其局部縱向剖面的側(cè)視圖;
圖7為圖1所示，但比例放大的器械的跨越體，圖示其局部縱向剖面的側(cè)視圖，圖8為圖1所示，但比例放大的器械的第二定中裝置的側(cè)視圖;
圖9為圖1所示器械所用，比圖1放大比例的冠石件(keystone)局部縱向剖面?zhèn)纫晥D;
圖10為本發(fā)明器械一種改變形式的局部縱向剖面?zhèn)纫晥D。
參見附圖，其中所示井筒鉆鋌切斷器1，包括有一炸藥存放殼2，放在井筒內(nèi)與鉆鋌相鄰處，有裝置3把器械1在井筒4中通過各種不同直徑，在井筒中定中。井筒中的直徑變化，在圖1的X，Y處表示。
在圖示的實施方案中，是中裝置了有兩個彈性裝置，由殼2間隔，第一或下彈性裝置5(運轉(zhuǎn)時)，通過管形殼2一端上的第一或下(運轉(zhuǎn))插頭6，和殼2連接，第二或上彈性裝置7，通過第二或上插頭8，和殼2的相對端(或運轉(zhuǎn)上端)連接。第二彈性裝置7安裝在一個芯桿9上，芯桿上安裝一個跨越體或器械1的工具10。
因此，器械1從(運轉(zhuǎn)時)的下端向上，依次有第一彈性裝置5，下插頭6，殼2，上插頭8，帶第二彈性裝置7的芯桿9，和跨越體10?？缭襟w10把器械和(圖未示的)纜索系統(tǒng)連接，纜索系統(tǒng)可以是任何標準型式的，把器械1在井中，例如在油井或天然氣井中定位。
在殼中的與上插頭8(見圖9)相鄰處，還有一個有引信或起爆器的冠石件(keystone)。冠石件11是器械的部件之間的有效卡口電器接頭，從而形成通過器械本體的接地回路。
下彈性裝置5(見圖2)中有一個中桿12′，上面安裝三個有間隔的環(huán)12，13及14，和活動環(huán)15。有兩個互相間隔的彈簧裝置，各形成一對向外彎的弓形片簧16，用樞軸安裝在環(huán)12及15之間。有一個螺旋彈簧17，在環(huán)13及15之間圍繞中桿，另一個螺旋彈簧18，在環(huán)15及14之間圍繞桿12′。環(huán)及桿用適當?shù)牟牧现圃?，如鋼等?br>下插頭(圖3)用諸如鋼等的適當材料制造，有一個有截頭圓錐形突端部分19的主體，并有帶橫向螺紋孔21的大致的圓柱形部分20，當把插頭的圓柱形部分插進殼中時，肩臺22抵靠殼體自由下端，螺紋孔21和殼體上的孔眼對正。然后可以用螺絲或類似器件插入并擰緊，使插頭6和殼體2固定。截頭圓錐突端19也相似，有花鍵孔23，容納桿12的花鍵端24，有一個橫向孔25，容放諸如螺絲之類的固定件。桿12的端部24，抵靠孔23中的斜肩26，孔23通到一個直徑較小的部分27，部分27又通向圓錐形部分28，其端部又通向沿頭插頭的縱向軸線伸展的一個泄放孔29，然后達到部分20的表面30。泄放孔29通過孔的部分28及27，和泄放孔31接通，泄放孔31從截頭錐形突端19的外表面32，伸到孔的花鍵部分。由于孔有花鍵，所以在表面30和表面32之間總是有液體流通道。插頭在肩臺下大致為圓柱形，僅兩處有平面33，有助插頭插入殼體。
上插頭8(圖5)為用諸如鋼之類的適當材料制造的空心桿。有一個端34，供運轉(zhuǎn)時插入殼體2的上端，肩臺35抵靠殼體2的上自由端，有在直徑上相對的螺紋孔36，當殼體2和上插頭8組裝時，容納插在殼體2上的通孔里的螺紋之類的安裝件，殼體2和孔34正對。
上插頭的另端有一個內(nèi)部結(jié)構(gòu)形狀，容納冠石件11(見圖9)，冠石件11中有一個引信，又有一個外部的結(jié)構(gòu)形狀，安放運轉(zhuǎn)中的芯桿9的下端，其主要作用是承載上定中器，并形成跨越體10和器械的刀具(即外殼2和其附件)之間的一個外表面。
芯桿9的一端上有一個內(nèi)結(jié)構(gòu)形狀37，用以套在上插頭8和冠石件11上，在另一端上的結(jié)構(gòu)形狀38中，容納跨越件10(圖7)。芯桿9有一根鋼管，其中心銅桿和鋼管絕緣，作為跨越體10，和冠石件11及炸藥包之間的通電接點。在芯桿的外表面上，它裝第二彈性裝置，或上定中件7(圖8)。上定中件有兩個相對的彈簧件，形式各為兩個基本平行的片簧39，向外彎曲。彈簧39的一端，用螺絲43固定在環(huán)40上。環(huán)40抵靠芯桿上的環(huán)或領圈41，另一端用螺絲44，固定在一個可在芯桿9上滑動的領圈42上。環(huán)42可在芯桿9的縱向上調(diào)節(jié)位置。領圈41有一個孔45，容納諸如六角固定螺絲之類的固定件。把領圈41沿芯桿滑動，糾正軸向位置，調(diào)定正確長度，以糾正彈簧39的外徑，或側(cè)向外伸度，適應具體鉆孔的內(nèi)徑，并利用六角固定螺紋在這位置上鎖定。然后彈簧39，環(huán)40和領圈41可以向上滑動，互相分離，而不互相靠近，于是可能變?yōu)橐粋€較小的外徑而不是過大的外徑，便不會在井中卡死，詳見下文所述。
器械1基本上是一組直線相連的組件，主要依靠插頭插塵接頭互相連接，在共同縱向軸線周圍對稱，組成一個緊湊的整體直線結(jié)構(gòu)。
片簧16及39(圍繞器械軸線對稱安排)作最遠側(cè)向伸展時，可以支撐在井筒4的內(nèi)表面上，尤其在與鉆鋌(未示)對正的位置上，把器械在井筒內(nèi)定中。而且，當把器械1在井筒4內(nèi)下放時，定中件5及7可以脹縮，因而器械1可以從孔徑的最窄部分中通過，仍然可在里面定中。這脹縮由環(huán)15，40及42促成，當片簧16或39過到井孔收窄時，彈簧被朝里向著器械的軸線壓迫，環(huán)15，40及42沿分別的桿12′或芯桿9滑動，適應彈簧的向里彎曲。在通過窄部以后，彈簧16及39由于本身的彈性，又向外彎曲，如果是下定中件，則又增加螺旋彈簧17及18的力。
因此器械1可以通過井筒的最窄孔徑，然而即使在鉆孔的最寬部分中，也總是能夠定中。這樣，當炸藥引爆時，可保證爆炸力在井筒的橫向上，圍繞器件平均分布，把該井筒切斷。實施本發(fā)明的器械，可以切斷粗度達到9.5英寸(約24公分)的鉆鋌。爆炸時，下插頭的泄放孔29使諸如海水之類的流體可以排放，力圖在爆炸時消滅反壓。
參見圖10，器械100與器械1相似，功能也相似。然而在殼體2和上插頭8之間有一個伸長件101，本身又和芯桿9連接，容放冠石件11。冠石件11通過一個熱電阻線102，和放在伸長件101中的一個起爆器103連接，起爆器放在伸長件101的中空內(nèi)部里。伸長件101有一個直徑減小的“插頭”104，其中放對引信點火，并對殼體2內(nèi)的炸藥起爆的一個引信帽105(fuse cap)。地線106和起爆器103的伸長件101連接。
可以理解到還能采取其他的修改形式。例如，在下定中件5中，可以用與所示用螺絲不同的方法，把彈簧16在環(huán)12上固定。因此，環(huán)上可以有一條槽，放入每條彈簧16的端部，有一個環(huán)形彈簧箍把彈簧16的位置固定。并且，還可以在環(huán)110上布置縱向槽，把彈簧39的端部放在槽上，對彈簧及槽的邊緣進行鐓鍛，把邊緣翻卷，使彈簧牢固定住而把彈簧39固定在環(huán)40上。
上面參照附圖作圖示和敘述的器械，可以抵抗非常高的溫度和壓力，而把操作和粗度(也就是需切斷的鉆鋌的直徑)密切配合。
應理解到可把本器械引申為一組包括上文中所述各個組成部分的部件。
權(quán)利要求
1.一種切割井筒鉆鋌的器械，特征為有一個存放爆藥殼體(2)，殼體(2)用于插入圓柱形井筒(4)的鉆鋌的附近，并且通過可以和井筒一端連接的裝置(3)，把殼體(2)基本在井筒(4)內(nèi)定中。
2.如權(quán)利要求
第1項中之器械，特征為定中裝置(3)有彈性裝置(5，7)可以徑向彎曲，從而適應井筒(4)的直徑變化。
3.如權(quán)利要求
第2項中之器械，特征為第一彈性裝置(5)在殼體(2)的一端，第二彈性裝置(7)在殼體(2)的軸向相對端上。
4.如權(quán)利要求
第3項中之器械，特征為彈性裝置(5)有有間距的弓形片簧裝置(16)，放置在長形件(12′)上，彈性裝置(7)有有間距的弓形片簧裝置(39)，放置在長形件(9)上。
5.如權(quán)利要求
第4項中之器械，特征為第一彈性裝置(5)中有兩對弓形片簧裝置(16)，兩對(16)放在長形件(12)的直徑上的相對兩側(cè)，彈簧裝置(16)的相對兩端，和圍繞長形件(12′)的相應的環(huán)(12，15)固定，一個環(huán)(12)和長形件(12′)固定，另一個環(huán)(15)可在長形件(12′)上滑動。
6.如權(quán)利要求
第5項中之器械，特征為滑動環(huán)(15)在另兩個環(huán)(13，14)之間，有一個螺旋彈簧(17)圍繞長形件(12′)，并在另兩環(huán)中之一環(huán)(13)和滑動環(huán)(15)之間，一個螺旋彈簧(18)圍繞長形件(12′)，并在滑動環(huán)(15)和另兩環(huán)中之另一環(huán)(14)之間。
7.如權(quán)利要求
第6項中之器械，特征為弓形片簧裝置(16)的相對兩端的用樞軸固定在相應的環(huán)(12，15)上。
8.如權(quán)利要求
第6項中之器械，特征為弓形片簧裝置(16)，用圈圍固定環(huán)(12)的彈簧箍裝置固定。
9.如權(quán)利要求
第4至8項中任何一項之器械，特征為第二彈性裝置(7)中有兩對弓形彈簧裝置(39)，這兩對(39)在長形件(9)直徑的相對兩側(cè)放置;彈簧裝置(39)的相對兩端，分別固定在圈圍長形件(9)的環(huán)(40，42)上;環(huán)(42)固定;環(huán)(40)在長形件(9)上滑動;用長形件(9)上的裝置(41)調(diào)節(jié)滑動環(huán)(4)的初始位置，從而設定弓形片簧裝置(39)的最大側(cè)向外伸。
10.如權(quán)利要求
第9項中之器械，特征為調(diào)節(jié)裝置中有一個環(huán)(41);鎖定環(huán)(41)有鎖緊裝置(45)，從而環(huán)(41)可以沿長形件(9)的長度，在任何需要的位置上鎖定。
11.如權(quán)利要求
第9或第10項中之器械，特征為弓形彈簧裝置(39)的端部，通過卷邊的方法在固定環(huán)(42)上固定。
12.如權(quán)利要求
第9至11項中之任何器械，特征為長形件(9)中有一個芯桿，上面安裝器械(1)的通電接頭;芯桿(9)有一個鋼制主體，和其內(nèi)的長形銅桿絕緣。
13.如任何前列權(quán)利要求
中之器械，特征為插頭裝置(6，8)，把殼體(2)和第一及第二定中裝置(5，7)中之相應長形件(9，12′)連接;每一個插頭裝置有兩個直徑不同的圓柱形部分，從而為插頭插坐接頭提供定中裝置(5，7)和殼體(2)。
14.如任何前列權(quán)利要求
中之器械，特征為有跨越裝置(10)安裝在芯桿(9)的遠離殼體(2)的一端上，把器械(1)和一個纜索懸掛系統(tǒng)連接。
15.如權(quán)利要求
第3至14項中任何項中之器械，特征為在殼體(2)和芯桿(9)的中間有一個長形伸長件(100)，在伸長件(100)中有一個起爆器(103)。
16.如權(quán)利要求
第13至第15項中任何項中之器械，特征為插頭裝置(6)有排泄裝置(29)，從而當炸藥爆炸時，可以把井筒(4)中的壓力波和/或水消散。
專利摘要
切割井筒鉆鋌的裝置1，有一個存炸藥的殼體2，放在井筒的鉆鋌鄰近處，有裝置3把器械1在井筒4中的各種不同直徑處定中。井筒直徑變化如圖中X和Y所示。
文檔編號E21B17/10GK86105695SQ86105695
公開日1987年1月21日 申請日期1986年7月23日
發(fā)明者詹姆斯·奈杰爾·斯梅塔姆, 拉扎里斯·拉扎爾 申請人:C-E維特柯英國有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan