CN1329620C - 从附着式井道工具释放线缆的方法及实现该方法的设备 - Google Patents

Abstract

一种从一个附着式井道工具释放线缆(2)的方法，其中切割和用于切割的时间可在井道外的地面上决定，一个线缆切割机(6)放置在线缆的主体和一个井道工具之间，该线缆切割机由一个定时器控制。在该方法中，建议至少使用三个参数来控制切割机，如线缆施加在井道工具上的拉力，井道位置的压力以及时间，其中，定时器是电子运转的。

Description

从附着式井道工具释放线缆 的方法及实现该方法的设备

技术领域

本发明涉及一种从一个附着式井道工具释放线缆的方法，其中一个线缆切割机置于线缆主体与一个井道工具之间，该线缆切割机由一个定时器控制。本发明还涉及一种实现该方法的设备。

背景技术

C.P.Lanmon在美国专利4,237,972中公开了一种适用于与悬挂线缆可释放地连接的井道钻孔设备。在该现有技术中，发明者解释了在工具已经固定在井道中时切割线缆的想法。基本想法是避免在工具与捞取工具之间留下一根长线缆和损坏它。因此就必须在靠近工具的位置来切割线缆，该现有技术中所提到的切割设备由时间延迟保留装置控制，以防止启动切割机，而且该保留装置在一个腔内有一种化学腐蚀性元素，其中一种腐蚀性化学物质可以扮演化学腐蚀元素的角色。甚至建议化学腐蚀性元素为一种金属，而腐蚀性化学物质可以为一种酸或一种腐蚀剂。化学降解所释放的腐蚀性元素引燃爆炸物，驱动切割刀片。为了启动切割装置，在设备向下放入一个井道钻孔之前，在该设备中释放出一种腐蚀性化学物质，使一个保持装置只在一个通常足以执行预定的设备操作的预定时间间隔过去之后才失效。但是这有个缺点，相对于井道操作中的延迟，该设备是时间敏感的，另一方面，当将设备插入到井道钻孔中时，需花费大量时间来等待。

在美国专利3,073,388中对切割机使用了另一种启动装置。该启动装置由置于一个外壳装置内的爆炸物驱动，并由点火装置和一种可操作地连接到点火装置的定时机构来控制。该定时装置在放入井道之前预先设置，并通过将外壳装置定位到井道钻孔中远处无法到达的位置来启动。这种定时装置直到完成定位才会启动，而且在这种情况下也需花费大量时间等待爆炸物引爆。这样就不可能通过早期切割来快速释放。另一方面，如果因为某些原因再次释放工具，将没有办法停止定时装置，因此在预设时间过去后将不可避免地切割线缆。

在井道钻孔中使用工具的通常程序是将工具悬挂在线缆上送下去。线缆在被拉应力损坏之前能够承受相当的负载。工具的重量要远远低于线缆的拉应力极限。无论如何，如果将工具插入到井道钻孔中，释放工具并收回线缆就很重要，因为进一步施加的线缆拉应力将超过线缆材料的屈服点，从而永久减小线缆的横截面及其承载大电流的可能能力。

在线缆也是电线的情况下，电流取决于拉应力，因为拉应力会减小电线或单导线束的横截面，因而增加了通过线缆的能量损失。因此，如果线缆伸长过多，将会引入大的电阻系数，或者造成不同缆索的短路。

发明内容

因此，本发明的首要任务是提供一种切割线缆的方法，其中切割及切割的时机可以在井道外的地面上来决定。为此，发明者建议最少使用三个参数来控制切割机，如线缆施加到井道工具上的拉力，井道位置的压力以及时间，其中定时器是电子运转的。术语“切割”广义解释为包括线缆和井道工具之间的任何有意的断开连接，除了断裂以外。优选地，还可以使用温度作为一个控制参数。电子定时器控制一个任意适当类型的、由爆炸物或者任何其它装置驱动的切割机。使用这种定时器复位的控制，只有在线缆在一段时间内没有任何电流，以及按环境给出的条件分别与压力、力或者温度的设定值一致时，才能执行切割。此外，通过能够由改变通过线缆的电流来复位定时设备，可以在切割执行前的任意时间避免切割。

在一个优选实施方案中，通过使用一个接口拾波器，根据线缆中的电流来复位定时器。因此对线缆中电流的稳定检测既可以是以A或者kA来度量的大电流，亦可以是以mA来度量的小电流。

如果线缆由于被渐增超过断裂极限的拉应力而意外地损坏，将不能引导电流通过线缆。这种断裂的位置通常更靠近地面而不是靠近工具，因为线缆的上面部分还承载了线缆下面部分的重量。因此切割将在实际的复位延迟之后发生。这仅仅是一种安全措施，从而线缆迟早会被切割。要避免这种损坏，发明者建议线缆施加在井道工具上的拉力由一个机械单元来限制。并且进一步建议，限制单元的启动可用于触发定时器。

有时，如果工具必须在短时间内取回，延迟就显得太长。为此，电子定时器——在一个有利的实施方案中——可以由小于复位脉冲的脉冲控制，因而使操作员能够遥控预设定时器延迟以及切割机的触发。在一种有利的实施方案中，可以在线缆和地之间安装一个电容器，这样小脉冲或它们的脉冲波前可以被导向定时器，而不会严重影响用地较大工作电流的电路。

要实现该发明，建议使用一种电子定时器，其包括一个用于接收线缆中电流所产生的复位信号的接收器，一个用于物理参数传感器所产生的信号的辅助入口，以及一个控制切割机控制的出口。物理参数可以是压力、温度或者拉应力。当这些参数超过预设值，或者在预定范围之外时，发送一个信号至定时器，该定时器——经过预设的定时器周期后-启动切割机控制，从而断开线缆和工具的连接。在需要的时候，切割机控制可以包括爆炸物或者其它切割有效配置来确保线缆切割。这种切割有效配置可以是直接对刀、剪刀、大剪刀起作用的弹簧。

在以下本发明的详细描述中将公开该主题发明的更多实施方案，并利用该发明的一个实例给出说明。

附图说明

在附图显示的优选实施方案中更清楚的描述了本发明，附图显示了一个切割线缆的电路图的例子。

具体实施方式

在附图中，一个电子定时器设备1通过一个拾波器3与线缆2相连接。在没有直接显示的传感器的影响下，与施加在线缆上的压力和力有关的信息传递到定时器设备1，该设备——假设压力和力依照设定值——在线缆不通电流一段时间后将启动爆炸控制4。该操作可在工具已经插入井道后的任意时间发生。即使施加在线缆上的力超出限制从而造成线缆损坏，仍然能够将脉冲向下传导到电子定时器的控制电路。这是由设置在线缆2和地之间的电容器5造成的，从而小脉冲及其它们的波前可以导向电子定时器，而不需要复位电子定时器电路。要影响电子定时器的复位，就需要更大的工作电流。

当引爆爆炸物的恰当条件出现时，也就是，拉应力超过特定限制，压力同样超过预定限制，温度可能也会超过预定限制，而且已经允许定时器倒计时的时候，将引燃爆炸控制4，并启动切割机6，从而在靠近附着式井道工具处切割线缆，以便在附着式井道工具上遗留尽可能少的线缆。这种措施可确保工具的安全捞取，而早前的那种遗留线缆既造成线缆的浪费，又妨碍了工具的捞取。

Claims (14)

1.一种用于从附着式井道工具释放线缆(2)的方法，其中，线缆切割机(6)被设置于线缆主体和井道工具之间，该线缆切割机由定时器控制，其特征在于，至少使用三个参数控制切割机，即，线缆施加在井道工具上的拉力、井道位置的压力以及时间，其中定时器(1)是电子运转的。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，还使用温度作为控制参数。

3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，通过使用接口拾波器(3)，根据线缆(2)中的电流来复位定时器。

4.根据权利要求1的方法，其特征在于，定时器(1)也响应于电流脉冲，从而使操作员能够遥控拉力、压力、温度或者定时器延迟的预设参数值，从而遥控切割机(6)的触发。

5.根据权利要求1的方法，其特征在于，电子定时器由小于复位脉冲的脉冲控制，该脉冲由操作员从表面发出，以便遥控预设定时器延迟和切割机的触发。

6.根据权利要求5的方法，其特征在于，压力或者温度的预设值可由表面操作员改变。

7.根据权利要求5的方法，其特征在于，将电容器放置于线缆和地之间。

8.根据权利要求1的方法，其特征在于，线缆施加在井道工具上的拉力由一个机械单元来限制。

9.根据权利要求8的方法，其特征在于，当拉力超出限制时，机械单元发出输出信号至定时器。

10.一种用于从附着式井道工具释放线缆(2)的设备，其中，线缆切割机(6)被设置于线缆主体和井道工具之间，该线缆切割机由定时器控制，其特征在于，电子定时器包括用于接收由线缆(2)中的电流产生的复位信号的接收器，用于来自物理参数传感器的信号的辅助入口，以及用于控制切割机控制(4)的出口。

11.根据权利要求10的设备，其特征在于，复位信号利用拾波器(3)产生。

12.根据权利要求11的设备，其特征在于，接收机(1)还具有至少一个电路，其由来自通过电容器(5)接地的线缆(2)的小脉冲控制。

13.根据权利要求12的设备，其特征在于，表面上的脉冲产生器与线缆(2)相连。

14.根据权利要求10的设备，其特征在于，切割机控制(4)与切割机(6)相连。