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Die
Erfindung betrifft das Gebiet der Ölbrunnen-Perforationssysteme.
Genauer gesagt, betrifft die Erfindung Systeme zum Übertragen
von Detonationssignalen von einem Detonationszünder an geformte Ladungen in
einer Brunnenperforier-Detonationsanordnung.
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Ölbrunnen,
wie sie durch Erdformationen gebohrt werden, um Öl und Gas zu entnehmen, werden typischerweise
dadurch abgeschlossen, daß ein
als Mantel bezeichnetes Stahlrohr in die Brunnenbohrung eingesetzt
wird. Die Erdformationen werden dadurch in hydraulische Verbindung
mit der Brunnenbohrung gebracht, daß als Perforationen bezeichnete
Löcher
im Mantel hergestellt werden. Die Perforationen werden typischerweise dadurch
im Mantel ausgebildet, daß explosive,
geformte Ladungen innerhalb des Gehäuses in einer Tiefe zur Detonation gebracht
werden, die der Erdformation entspricht, die Öl und Gas erzeugen soll. Die
geformten Ladungen sind so ausgebildet, daß sie die Energie der explosiven
Detonation in einen als "Strahl" bezeichneten engen
Bereich richten, wodurch ein Loch im Mantel erzeugt wird.
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Die
geformten Ladungen werden durch ein Detonationssignal gezündet, das
von einem Zünder durch
ein Rohr aus hohlem Metall, Tuch oder Kunststoff, das mit einem
hochexplosiven Stoff gefüllt
ist, übertragen
wird. Der Zünder
kann ein elektrischer Zündhut
vom Bleiazidtyp, ein elektrisch aktivierter, explodierender Brückendraht
("EBW" = exploding bridge
wire)-Zünder,
ein elektrisch aktivierter, explodierender Folienzünder ("EFI" = exploding foil
initiator) oder ein durch Schlag aktivierter, explosiver Zünder sein.
Das mit explosivem Stoff gefüllte
Rohr wird typischerweise als "Detonationsstrang" bezeichnet. Ein
in der Technik bekannter Typ von Detonationsstrang wird von der
Firma Ensign-Bickford Company unter dem Handelsnamen "PRIMACORD" verkauft.
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Der
durch Schlag aktivierte, explodierende Zünder wird typischerweise bei Ölbrunnen-Perforationssystemen
verwendet, die als "rohrbeförderte" Systeme bekannt
sind. Es ist dem Fachmann bekannt, daß rohrbeförderte Perforationssysteme
dazu verwendet werden, Perforationen in Ölbrunnen vorzunehmen, ohne
daß die
Einführung
einer elektrischen Verkabelung in die Brunnenbohrung erforderlich
ist. Auch ist es dem Fachmann bekannt, daß es das Erzeugen von Perforationen
ohne das Einführen einer
Verkabelung in die Brunnenbohrung ermöglicht, die geformten Ladungen
und demgemäß Perforationen
zu erzeugen, während
die Brunnenbohrung einen Innendruck aufweist, der deutlich niedriger
als der Fluiddruck des Öls
und des Gases innerhalb der Erdformation ist, so daß die Perfo rationen
erhöhten hydraulischen
Wirkungsgrad aufweisen können.
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Der
durch Schlag aktivierte Zünder
in einem rohrbeförderten
System kann dadurch aktiviert werden, daß ein "Stab" von
der Erdoberfläche
aus durch die Brunnenbohrung hindurch auf den Zünder fällt. Eine andere Version eines
durch Schlag aktivierten Zünders,
die als "druckbetätigter" Zünder bezeichnet wird,
enthält
einen Kolben, der durch Scherstifte innerhalb eines Gehäuses zurückgehalten
wird. Das Gehäuse
ist auf einer Seite gegen den Brunnenbohrungsdruck abgedichtet,
und die Rückseite
des Kolbens liegt über
das offene Ende des Gehäuses
gegenüber
dem in der Brunnenbohrung existierenden Druck frei. Von der Erdoberfläche aus
kann Fluiddruck auf die Brunnenbohrung ausgeübt werden. Der Druck wird an
die Rückseite
des Kolbens übertragen, bis
der auf den Kolben einwirkende Hydraulikdruck die Scherkraft der
Stifte überschreitet.
Wenn die Scherstifte zerstört
werden, wird der Kolben freigegeben, so daß er zum Zünder laufen und auf diesen schlagen
kann, wodurch die Explosion auf ähnliche Weise
wie bei einem Zünder
mit Fallstab ausgelöst werden
kann.
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Bei
den in der Technik bekannten Zündern tritt
gelegentlich ein Fehlschlag beim Zünden der geformten Ladungen
auf, da der hochexplosive Stoff im Zünder und/oder im Detonationsstrang
verbrennt anstatt explodiert. Dieser Typ eines Fehlers wird als Fehler "niedriger Ordnung" bezeichnet. Eine
besondere Schwierigkeit bei rohrbeförderten Systemen, bei denen
ein Fehler niedriger Ordnung auftritt, ist die, daß ein Verstärkungsexplosionsstoff,
der das Detonationssignal vom Detonationsstrang auf die Oberseite
des die geformten Ladungen enthaltenden Kanonenträgers überträgt, durch
den mit niedriger Ordnung brennenden Detonationsstrang beschädigt werden
kann. Wenn der Verstärkungsexplosionsstoff durch
einen Fehler niedriger Ordnung beschädigt wird, muß typi scherweise
der gesamte Kanonenträger
aus der Brunnenbohrung zurückgewonnen,
auseinandergebaut und wieder eingesetzt werden, was schwierig und
teuer sein kann.
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Rohrbeförderte Perforationssysteme,
wie sie in der Technik bekannt sind, enthalten typischerweise einen
zweiten Zünder,
so daß dann,
wenn der erste Zünder
und der ihm zugehörige
Detonationsstrang die geformten Ladungen nicht ordnungsgemäß zur Detonation
bringen, der Fehler dadurch überwunden werden
kann, daß der
zweite Zünder
aktiviert wird. Derartige Systeme werden als redundante Feuerkopfsysteme
bezeichnet. Ein Nachteil der in der Technik bekannten redundanten
Feuerkopfsysteme besteht darin, daß ein Fehler niedriger Ordnung
des ersten Zünders
den Verstärkungsexplosionsstoff
beschädigen
kann, so daß selbst
dann, wenn der zweite Zünder
ordnungsgemäß detoniert,
das Detonationssignal nicht zu den geformten Ladungen übertragen wird.
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In
der Technik ist es bekannt, eine Beschädigung des Verstärkungsexplosionsstoffs
dadurch zu verhindern, daß eine
Sperre zwischen dem Verstärkungsexplosionsstoff
und dem Detonationsstrang angeordnet wird. Die Sperre kann durch
eine geformte Ladung durchdrungen werden, die am Ende des Detonationsstrangs
angeordnet ist und die die Sperre nur dann explosiv durchdringen
kann, wenn eine ordnungsgemäße Zündung "hoher Ordnung" des Detonationsstrangs
vorliegt. Ein derartiges Sperrensystem ist z. B. im für McClure
et al erteilten US-Patent Nr. 4,650,009 beschrieben. Dieses System
soll jedoch entweder auf einen einzelnen Zünder mit Detonationsstrang
oder auf die Übertragung
eines Detonationssignals entlang eines einzelnen Explosionspfads über seriell
verbundene Kanonenabschnitte angewandt werden. Dieses System ist
nicht zur Verwendung bei redundanten Feuerkopfsystemen geeignet,
da es nur eine einzelne geformte Ladung enthält. Ein Fehler niedriger Ordnung
des ersten Zünders
könnte
die ge formte Ladung beschädigen,
so daß selbst
eine ordnungsgemäße Detonation
hoher Ordnung des zweiten Zünders
keine Detonation der geformten Ladung hervorrufen könnte, was
eine normale Detonation der Kanonenanordnung verhindern würde.
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In
diesen Zusammenhang sei auf die Druckschrift
GB 2225628 A hingewiesen,
in der eine Vorrichtung zum Zünden
eines Brunnenbohrungsperforators gezeigt ist. Nachteilig an dieser
Vorrichtung ist, dass die Zündladungen
unterschiedliche vertikale Positionen aufweisen, was impliziert,
dass die oberen Enden des hoch explosiven Detonationsstrangs (der
obere Teile der geformten Ladungen) ebenfalls unterschiedliche vertikale
Positionen aufweisen. Der geometrische Verlauf des Detonationsstrangs
hat damit eine im Wesentlichen "J"-förmige Form,
deren vertikale Ausdehnung relativ groß ist. Damit ist auch die vertikale
Ausdehnung der gesamten Vorrichtung relativ groß, was ein hohes Gewicht der
Vorrichtung nach sich zieht. Ein hohes Gewicht der Vorrichtung kann
jedoch schnell zu einer Beanspruchung des Drahtseils führen, an
den derartige Vorrichtungen üblicherweise
in Bohrungen abgelassen werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein redundantes Feuerkopf-Perforationssystem
zu schaffen, das geformte Ladungen selbst dann zur Detonation bringen
kann, nachdem ein Fehler niedriger Ordnung des ersten explosiven
Zünders und/oder
des Detonationsstrangs vorlag.
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Der
Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zum Zünden
eines Brunnenbohrungsperforators anzugeben, die gegenüber dem
Stand der Technik verkleinerte Abmessungen, geringertes Gewicht
und eine erhöhte
Zuverlässigkeit
aufweist.
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Diese
Aufgabe wird durch die Vorrichtung gemäß dem beigefügten Anspruch
1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildungen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Zünden
eines Brunnenbohrungsperforators weist auf:
- – einen
ersten Feuerkopf, der am Perforator befestigt ist und ein erstes
Explosionssignal erzeugt, wenn ein erstes Betätigungssignal an ihn gegeben
wird;
- – einen
zweiten Feuerkopf, der am Perforator befestigt ist und ein zweites
Explosionssignal erzeugt, wenn ein zweites Betätigungssignal an ihn gegeben
wird;
- – eine
erste Einrichtung, die funktionsmäßig mit dem ersten Feuerkopf
verbunden ist, um das erste Explosionssignal an Zündladungen
im Perforator zu übertragen,
wobei die erste Einrichtung eine erste Trennwand umfaßt, die
zwischen den geformten Ladungen und der ersten Einrichtung angeordnet
ist, wobei die erste Trennwand die Übertragung von Zündvorgängen niedriger
Ordnung der ersten Einrichtung an die geformten Ladungen verhindert;
und
- – eine
zweite Einrichtung, die funktionsmäßig mit dem zweiten Feuerkopf
verbunden ist, um das zweite Explosionssignal an die geformten Ladungen
im Perforator zu übertragen,
wobei die zweite Einrichtung eine zweite Trennwand umfaßt, die zwischen
die geformten Ladungen und die zweite Einrichtung eingefügt ist und
die Übertragung
einer Zündung
niedriger Ordnung der zweiten Einrichtung an die geformten Ladungen
verhindert,
wobei die erste Einrichtung und die zweite
Einrichtung voneinander isoliert sind, indem die erste Einrichtung,
die einen ersten Detonationsstrang und eine erste Zündladung
zum Durchdringen der ersten Trennwand bei Detonation der ersten
Zündladung aufweist,
innerhalb eines ersten Kanals vorgesehen ist, und indem die zweite
Einrichtung, die einen zweiten Detonationsstrang und eine zweite
Zündladung zum
Durchdringen der zweiten Trennwand bei Detonation der zweiten Zündladung
aufweist, innerhalb eines zweiten Kanals vorgesehen ist, so daß die erste
Zündladung
und die zweite Zündladung
nebeneinander angeordnet sind, und daß, wenn der erste Detonationsstrang
einem Fehler niedriger Ordnung unterliegt, keine Beschädigung des
zweiten Detonationsstrangs bewirkt wird oder umgekehrt.
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1 zeigt
einen rohrbeförderten
Brunnenbohrungsperforator, der in einer Brunnenbohrung angeordnet
ist;
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2 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung
detaillierter.
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Gemäß 1 durchdringt
eine in die Erde gebohrte Brunnenbohrung 2 eine Öl und Gas
enthaltende Formation 22. Die Brunnenbohrung 2 wird
typischerweise dadurch fertig gestellt, daß ein als Mantel 4 bezeichnetes
Stahlrohr zumindest durch die Formation 22 hindurch koaxial
in die Brunnenbohrung 2 eingesetzt wird. Der Mantel 4 kann
dadurch nach außen
hin hydraulisch abgedichtet werden, daß Zement, wie allgemein mit 6 gekennzeichnet,
in den ringförmigen
Raum zwischen der Brunnenbohrung 2 und dem Mantel 4 gepumpt
wird.
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Die
Pumpenbohrung 2 enthält
eine "Rohrkette" 8, die
koaxial in den Mantel 4 eingesetzt ist. Wie es dem Fachmann
erkenn bar ist, besteht der Zweck der Rohrkette 8 darin,
die Geschwindigkeit von in der Formation gebildeten Fluiden zu erhöhen, so
daß dichtere
Flüssigkeiten
wie Wasser, die in der Formation 22 gebildet werden können, zusammen
mit Öl und
Gas zur Erdoberfläche
befördert
werden können. Die
Außenseite
der Rohrkette 8 ist typischerweise über eine ringförmige, als
Packung bezeichnete Dichtung, die allgemein mit 10 gekennzeichnet
ist, gegen das Innere des Mantels 4 abgedichtet. Die Rohrkette 8 und
der Mantel 4 enden an der Erdoberfläche in einem Brunnenkopf 24.
Wie es dem Fachmann bekannt ist, enthält der Brunnen 24 typischerweise
Ventile 24A, 24B, um die Fluidströmung aus der
Rohrkette 8 und aus dem ringförmigen Raum zwischen ihr und
dem Mantel 4 zu kontrollieren.
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Die
Packung 10 kann eine Herstellausrüstung umfassen, die an ihrem
unteren Ende angebracht ist. Bei der Erfindung kann zur Herstellausrüstung ein
rohrbeförderter
Perforator gehören,
der allgemein mit 12 gekennzeichnet ist. Wie es dem Fachmann
bekannt ist, umfaßt
der Perforator 12 ein abgedichtetes Detonationsgehäuse 20,
das geformte Explosionsladungen (die der Deutlichkeit der Veranschaulichung
halber nicht gesondert dargestellt sind) und ein Detonationsstrang
(nicht dargestellt) enthält, um
von einem "Feuerkopf" ein Detonationssignal
an jede der geformten Ladungen zu leiten, wie dies weiter erläutert wird.
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Der
Perforator 12 enthält
typischerweise einen ersten Feuerkopf 16. Dieser erste
Feuerkopf 16 erzeugt dann ein Explosionssignal, wenn ein "Stab" (nicht dargestellt)
vom Systembediener von der Erdoberfläche durch die Rohrkette 8 geworfen
wird, bis der Stab einen Zündauslöser (nicht
gesondert dargestellt) kontaktiert, der einen Teil des ersten Feuerkopfs 16 bildet.
Alternativ kann der erste Feuerkopf 16 einen druckbetätigten Auslöser (nicht
dargestellt) enthal ten, der den ersten Feuerkopf 16 dazu
veranlaßt,
das Detonationssignal zu erzeugen, wenn von der Erdoberfläche aus
ein einen bestimmten Wert überschreitender
Druck auf den Feuerkopf 16 ausgeübt wird. Sowohl der "Fallstab" – als auch der druckbetätigte Auslöser sind
in der Technik bekannt.
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Der
erfindungsgemäße Perforator 12 enthält auch
einen zweiten Feuerkopf 18. Der zweite Feuerkopf 18 enthält typischerweise
einen druckbetätigten Auslöser, wie
oben angegeben. Der zweite Feuerkopf 18 kann vorhanden
sein, um eine Detonation des Perforators 12 dann zu gewährleisten,
wenn eine Detonation des Perforators 12 mittels des ersten Feuerkopfs 16 fehlschlägt.
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Der
Perforator 12 kann auch ein Strömungshilfsteil enthalten, das
allgemein mit 14 bezeichnet ist. Dieses Strömungshilfsteil 14 kann
entweder durch Anwenden eines vorbestimmten Drucks auf die Rohrkette 8 oder
mittels des obenangegebenen Fallstabs geöffnet werden, der zum Zünden des
ersten Feuerkopfs 16 verwendet wird, wenn der letztere vom
Typ ist, der durch einen Fallstab gezündet wird.
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Wie
es dem Fachmann bekannt ist, kann die Brunnenbohrung 2 durch
Detonieren des Perforators 12 in hydraulische Verbindung
mit der Formation 22 gebracht werden. Wenn der Perforator 12 zur
Detonation gebracht wird, erzeugen die geformten Ladungen (nicht
dargestellt) im Gehäuse 20 Explosionslöcher oder
-perforationen durch das Gehäuse 4,
den Zement 6 und zumindest einen Teil der Formation 22 hindurch.
Die Detonation des Perforators wird im allgemeinen durch Betätigen des
ersten Feuerkopfs 16 erzielt, wie bereits beschrieben.
Wenn der erste Feuerkopf 16 nicht detoniert, kann der zweite
Feuerkopf 18 dadurch gezündet werden, daß ein vorbestimmter Druck
auf die Rohrkette 8 ausgeübt wird.
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Die
speziellen Vorteile der Erfindung sind unter Bezugnahme auf 2 besser ersichtlich. Der zweite Feuerkopf 12 ist
in 2 detaillierter dargestellt. Dieser
zweite Feuerkopf 18 enthält ein Verbinderhilfsteil 26,
das eine mechanische Verbindung zum ersten Feuerkopf (in 1 als 16 dargestellt) vornimmt.
Eine erste Detonationsübertragungsladung 34 ist
als im Zentrum des Verbinderhilfsteils 26 angeordnet dargestellt,
und sie liegt nahe der Oberseite des Hilfsteils 26. Die
erste Übertragungsladung 34 kann
vom in der Technik bekannten Typ sein, mit hochexplosiven Stoffen
wie RDX oder HMX. Die erste Übertragungsladung 34 empfängt ein
vom ersten Feuerkopf (16 in 1) erzeugtes
Detonationssignal und gibt dieses an einen ersten Detonationsstrang 62.
Dieser kann von in der Technik bekanntem Typ sein, wie ein mit einem
hochexplosiven Stoff gefüllter, flexibler
Schlauch, wie er von der Firma Ensign-Bickford unter der Handelsbezeichnung "PRIMACORD" verkauft wird.
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Der
erste Detonationsstrang 62 wird innerhalb eines ersten
Kanals angebracht, der allgemein mit 36 bezeichnet ist.
Dieser erste Kanal 36 ist durch das Verbinderhilfsteil 26 und
eine Zwischenwand 55 gebohrt, die mit dem unteren Ende
des Verbinderhilfsteils 26 verbunden ist. Der erste Kanal 36 trennt die
Detonationskraft vom ersten Detonationsstrang 62 ab, so
daß die
Detonation oder die Verbrennung im Fall eines Ausfalls "niedriger Ordnung" des ersten Detonationsstrangs 62 einen
zweiten Detonationsstrang 52 nicht zündet oder beschädigt, wie
dies weiter erläutert
wird. Der erste Detonationsstrang 62 endet an einer ersten
als Zünder
ausgebildeten Ladung 64, die in einem Kanal in der Trennwand 55 positioniert
ist. Wenn der erste Detonationsstrang 62 nicht explosionsartig
detoniert oder wenn er einen Ausfall "niedriger Ordnung" erfährt,
detoniert die erste Zündladung 64 nicht
explosionsartig, und die unter der ersten Zündladung 64 liegende
erste Trennwand 66 bleibt intakt. Die Bedeutung, daß die erste
Trennwand 66 intakt bleibt, wird weiter erläutert. Eine
ordnungsgemäße Detonation
des ersten Detonationsstrangs 22 ruft andererseits eine
Explosionszündung der
ersten, als Zünder
ausgebildeten Ladung 64 hervor, wodurch dann die erste
Trennwand 66 explosionsartig durchdrungen wird. Dadurch
wird ein Detonationsübertragungsstrang 58 gezündet, der
aus einem Stück
Material ähnlich
dem des ersten Detonationsstrangs 62 gebildet sein kann.
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Der
Funktionsteil des zweiten Feuerkopfs 18 umfaßt einen
Kolben 44, der innerhalb eines Zylinders 44A positioniert
ist. Der Zylinder 44A ist im allgemein im Zentrum des Verbinderhilfsteils 26 angeordnet.
Der Kolben 44 kann durch O-Ringe 42, 43 gegen
das Innere des Zylinders 44A abgedichtet sein. Eine Seite
des Kolbens 44 liegt in bezug auf Druck außerhalb
des Perforators (12 in 1) durch
eine Öffnung 40A im
oberen Teil des Zylinders 44A frei. Die Öffnung 40A verbindet
die Außenseite
des Perforators 12 hydraulisch über einen Kanal 40 in
der Wand des Verbinderhilfsteils 26. Der Kanal 40 kann durch
eine durch einen O-Ring 38 abgedeckte Abdeckhülse 28 gegen
Fluide in der Brunnenbohrung (2 in 1) geschützt werden.
Der Kanal 40 und die Abdeckhülse 28 bilden zusammen
eine Siphonunterbrechung, die an der Erdoberfläche mit Fluiden wie Wasser
oder Siliconfett gefüllt
werden kann, um zu verhindern, daß Fluide in der Brunnenbohrung
in den Kanal 40 eindringen, wenn der Perforator (12 in 1)
in die Brunnenbohrung (2 in 1) eingesetzt wird.
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Der
Kolben 44 wird durch einen Satz Abscherstifte 46 von
einer Bewegung innerhalb des Zylinders 44A gehalten. Die
Abscherstifte 46 sind so konzipiert, daß sie beim Anwenden eines vorbestimmten
Drucks vom Kolben 44 zerstört werden. Dadurch ist es möglich, dafür zu sorgen,
daß sich
der Kolben 44 bewegt, wenn ein vorbestimmter Druck ausgeübt wird.
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Die
Unterseite des Kolbens 44 enthält einen Feuerstift 48.
Wenn über
die Öffnung 40 ausreichend Druck
angelegt wird, zerstört
der Kolben 44 die Scherstifte 46 und bewegt sich
nach unten. Der Feuerstift 48 wird in Kontakt mit einem
durch Schlag aktivierten Explosionsstoff 50 gebracht, der
an der Unterseite des Verbinderhilfsteils 26 liegt, wodurch
der Explosionsstoff 50 gezündet wird. Dieser Stoff kann ein
beliebiger sein, wie er in der Technik bekannt ist.
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Die
Zündung
des durch Schlag gezündeten Explosionsstoffs 50 verursacht
ihrerseits ein Zünden des
zweiten Detonationsstrangs 52. Der zweite Detonationsstrang 52 liegt
in einem Kanal in einem Festhaltehilfsteil 53, das an der
Unterseite des Verbinderhilfsteils 26 angebracht ist. Alternativ
kann der durch Schlag gezündete
Explosionsstoff 50 durch eine durch Schlag gezündete pyrotechnische
Zeitverzögerungsanordnung
(nicht dargestellt) ersetzt sein, die zwischen dem Feuerstift 48 und
dem Explosionsstoff 50 liegt. Die Zeitverzögerungsanordnung
(nicht dargestellt) kann ihrerseits den Explosionsstoff 50 zünden, der
dann den zweiten Detonationsstrang 52 zündet. Eine zur Verwendung bei
der Erfindung geeignete Zeitverzögerungsanordnung
ist im z. B. für Colle
et al. erteilten US-Patent Nr. 4,614,156 beschrieben. Wie es dem
Fachmann bekannt ist, ermöglicht
es die Zeitverzögerungsanordnung
(nicht dargestellt) dem Systembetreiber, den auf die Rohrkette (8 in 1)
ausgeübten
Druck abzuschwächen,
wie er dazu verwendet wird, den zweiten Feuerkopf 18 zu
aktivieren. Nachdem die Zeitverzögerung
abgelaufen ist, kann das Zünden
des zweiten Detonationsstrangs 52 und des Perforators (12 in 1)
bei minimalem Druck innerhalb der Brunnenbohrung 2 ablaufen.
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Wie
zuvor erläutert,
ist der zweite Detonationsstrang 52 gegen den ersten Detonationsstrang 62 getrennt,
so daß eine verbrennende
oder explosive Detonation des ersten Detonationsstrangs 62 nicht zu
einer Zündung
oder Beschädigung
des zweiten Detonationsstrangs 52 führt. Der zweite Detonationsstrang 52 endet
in einer zweiten, als Zünder
ausgebildeten Ladung 54, die in einem anderen Kanal des Trennwandgehäuses 55 liegt.
Die zweite Zündladung 54 kann
im wesentlichen vom selben Typ wie die erste Zündladung 64 sein.
Sie liegt über
einer zweiten Trennwand 56, so daß eine explosive Detonation
des zweiten Detonationsstrangs 52 eine Betätigung der zweiten
Zündladung 54 hervorruft.
Die Betätigung der
zweiten Zündladung 54 ruft
ein explosives Durchdringen der zweiten Trennwand 56 hervor.
Der Übertragungsstrang 58 kann
U-förmig
ausgebildet sein, wie es in 2 dargestellt
ist, so daß sein
anderes Ende der durchdringenden Explosion der zweiten Zündladung 54 ausgesetzt
wird und dadurch beim Durchdringen der Trennwand 56 entweder
durch die erste, 64, oder die zweite, 54, Zündladung
gezündet wird.
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Die
Detonation des Übertragungsstrangs 58 bewirkt
das Zünden
einer zweiten Übertragungsladung 60,
die an der Oberseite des Gehäuses
(20 in 1) liegt, das die geformten
Ladungen (nicht dargestellt) enthält, die den Mantel, (4 in 1)
durchlöchern.
Die zweite Übertragungsladung 60 kann
im wesentlichen vom selben Typ wie die erste Übertragungsladung 34 sein.
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Das
Trennwandgehäuse 55,
das Halteeinrichtungsgehäuse 53 und
alle zuvor hier beschriebenen Komponenten können in einem Feuerkopfgehäuse 32 enthalten
sein. Dieses Feuerkopfgehäuse 32 ist
an einem Ende abgedichtet mit dem Boden des Verbinderhilfsteils 26 verbunden
und am anderen Ende mit dem oberen Ende des Perforatorgehäuses 20.
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Ein
wesentlicher Vorteil, wie er durch die Erfindung geschaffen ist,
ist der, daß ein
Fehler niederer Ordnung des ersten Detonationsstrangs 62 den Übertragungsstrang 58 oder
die zweite Übertragungsladung 60 nicht
beschädigt,
da der Fehler niedriger Ordnung die erste Trennwand 66 nicht
durchdringt. Wie es dem Fachmann bekannt ist, gehört zu einem
Fehler niedriger Ordnung typischerweise eine Verbrennungsreaktion
hochexplosiver Stoffe. Eine Verbrennungsreaktion der hochexplosiven
Stoffe kann irgendwelche anderen hochexplosiven Stoffe zerstören, die
in Kontakt mit einer derartigen Verbrennungsreaktion treten, und
zwar durch Auslösen einer
Verbrennungsreaktion im hochexplosiven Stoff, der in solchen Kontakt
tritt. Bei der Erfindung ist eine Trennwand vorhanden, die nur durch
eine explosive Detonation der ersten, 64, oder der zweiten, 54, Zündladungen
durchdrungen werden kann, so daß ein
Fehler niedriger Ordnung eines Detonationssystems nicht dazu führt, daß der gesamte
Perforator (12 in 1) ausfällt. Im
allgemeinen ist es üblich, den
Perforator 12 selbst dann durch Betätigen des zweiten Feuerkopfs 18 zur
Detonation zu bringen, wenn der erste Feuerkopf (16 in 1)
zu keiner Detonation des Perforators 12 führte oder
wenn der erste Detonationsstrang 62 einem Fehler niedriger
Ordnung unterliegt.