DE19650530C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Zurückhalten geformter Ladungen sowie Perforierkanone zum Zurückhalten geformter Ladungen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Zurückhalten geformter Ladungen sowie Perforierkanone zum Zurückhalten geformter LadungenInfo
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Description
Priorität: 13. Dezember 1995, USA Nr. 08/571 510
Die Erfindung betrifft eine Rückhaltevorrichtung bzw. ein
Rückhalteverfahren für geformte Ladungen sowie eine Per
forierkanone für solche Ladungen und bezieht sich allgemein
auf das Gebiet geformter Ladungen zum Perforieren einer Aus
kleidung bzw. eines Bohrrohres in Kohlenwasserstoff-Liefer
schächten und insbesondere auf einen Schaumkern zum Zurück
halten geformter Ladungen innerhalb eines Rohrgehäuses.
Eine Schachtauskleidung bzw. ein Bohrrohr wird vorzugsweise
in Bohrlöchern installiert, die in geologische Unterboden
formationen gebohrt sind. Die Schachtauskleidung verhindert
eine ungesteuerte Wanderung von Unterbodenfluids zwischen
verschiedenen Schachtzonen und liefert eine Leitung zum
Installieren einer Produktionsverrohrung in dem Schacht. Die
Schachtauskleidung erleichtert auch das Verlegen und Instal
lieren von Produktionswerkzeugen im Schacht.
Um Kohlenwasserstofffluids aus einer Unterbodenformation zu
erzeugen, wird die Schachtauskleidung durch mehrere geformte
Ladungen in einer Perforierkanone durchbrochen. Die Per
forierkanone umfaßt einen Zündkopf, der betätigt wird, um
einen Primärsprengstoff detonieren zu lassen und eine mit
einer Zündvorrichtung oder einer Zünd- bzw. Detonations
schnur verbundene Sprengkapsel zu zünden. Die Zünd- bzw.
Detonationsschnur überträgt eine Detonationswelle zu jeder
geformten Ladung. Sprengkapseln innerhalb jeder geformten
Ladung aktivieren Sprengstoff innerhalb der Ladungen, die
das geformte Ladungsfutter zusammenfallen lassen. Jedes Fut
ter erzeugt einen Hochgeschwindigkeitsstrahl zum Durchsetzen
der Schachtauskleidung und der umgebenden geologischen Forma
tionen. Derartige Strahlen perforieren die Schachtausklei
dung und bauen einen Strömungspfad für die Kohlenwasserstoff
fluids von den geologischen Unterbodenformationen zum Innern
der Schachtauskleidung auf. In einem Schacht mit mehreren
Produktionszonen können Packungen gewählte Zonen der Schacht
auskleidung isolieren, und Produktionsverrohrungen transpor
tieren die Kohlenwasserstofffluids von solchen Zonen zu der
Schachtoberfläche.
Perforierkanonen-Zündköpfe können durch mechanische, hydrau
lische oder elektrische Mechanismen betätigt werden. Mehrere
geformte Ladungen sind eng innerhalb der Perforierkanonen an
geordnet, um die Anzahl der in der Schachtauskleidung hervor
gerufenen Auskleidungsperforationen zu maximieren. In einem
Typ einer Perforierkanone sind die geformten Ladungen an
einem metallischen Strang befestigt und werden in das Bohr
loch abgesenkt. In einem anderen Typ einer Perforierkanone
sind die geformten Ladungen von mit Druck beaufschlagten
Schachtfluids durch ein metallisches Gehäuse isoliert, das
Schrauböffnungen hat, die in die Gehäusewand eingearbeitet
sind. Fassungen sind in jede Öffnung gedreht, und eine ge
formte Ladung ist positioniert, um durch jede Öffnung zu zün
den. Obwohl derartige Perforierkanonen für zahlreiche Schäch
te verwendet werden können, erfordern die Kanonengehäuse
Schwermetallverrohrungen und aufwendige Bearbeitungsmodifika
tionen.
Zahlreiche Anstrengungen wurden unternommen, um den Aufwand
von Perforierkanonen zu reduzieren, ohne die Integrität der
geformten Ladungen zu beeinträchtigen. Beispielsweise wurden
Perforierkanonen von dünnwandigen Rohrgehäuseabschnitten ge
schaffen, die an dehnbaren Schlupfsystemen angebracht sind.
Geformte Ladungen werden innerhalb der Gehäuseabschnitte mit
metallischen Klemmen, Klammern, metallischen Streifen und
anderen Befestigungssystemen zurückgehalten, um die geform
ten Ladungen in eine feste Lage bezüglich des Innenraumes
des Kanonengehäuses zu orientieren. Derartige Befestigungs
systeme erfordern einen großen Aufwand zum Installieren der
geformten Ladungen.
Zusätzlich werden Komponenten von derartigen Befestigungs
systemen durch die Detonation der geformten Ladungen zer
stört und lassen einen Rest innerhalb des Schachtgehäuses
zurück. Dieser Perforierkanonen-Rest ist unerwünscht und
kann den Schacht-Produktionsbetrieb stören.
Die DE 38 81 946 T2 offenbart ein Verfahren, mit dem eine Bohrung und eine
die Bohrung umgebende Formation perforiert werden können.
Die DE 38 72 296 T2 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung, die eine Ein
wegtechnik zum Einfahren einer Perforierkanone und eines Schießkopfes in ein
Bohrloch zur Verfügung stellen, wodurch eine Bohrungsauskleidung des Bohr
lochs perforiert werden kann. Der Schießkopf der Perforierkanone wird betätigt,
wenn ein vorgewählter Differenzdruck zwischen der Rohrbohrung und einem un
teren Ringraum des Bohrlochs erreicht wird.
Ferner ist in der US-A-4,191,265 eine Perforierkanone zum Betrieb in einem
Bohrloch offenbart, bei der mehrere zylindrische Körper innerhalb eines Perfo
riergehäuses in Tandemanordnung zusammengesetzt sind. In jedem der Körper
ist ein länglicher Durchlass zur Aufnahme eines explosiven Sprengstoffs ange
ordnet, wobei mehrere dieser Durchlässe einen zusammenhängenden Durchlass
definieren, durch den explosionsinduzierte Kräfte übertragen werden können. In
den Körpern sind geformte Ladungen positioniert, die bei Explosion des Spreng
stoffs gezündet werden.
Es besteht demgemäß ein Bedarf für eine Rückhaltevorrichtung für geformte La
dungen, die geformte Ladungen in einer gewählten Ausrichtung bzw. Orientie
rung zurückhält und die geformte Ladungen von mit Druck beaufschlagten
Fluids isoliert. Die Rückhaltevorrichtung sollte ohne großen Ausfall den
Schachtbedingungen standhalten, geformte Ladungen in einer gewählten Positi
on zurückhalten und einfach herzustellen sowie bedienungsfreundlich
sein.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rück
haltevorrichtung für geformte Ladungen, ein Verfahren zum
Zurückhalten geformter Ladungen und eine Perforierkanone zu
schaffen, welche obige Bedingungen zu erfüllen vermögen.
Diese Aufgabe wird durch eine Rückhaltevorrichtung gemäß dem
Patentanspruch 1 bzw. durch ein Verfahren zum Zurückhalten
geformter Ladungen gemäß Patentanspruch 15 bzw. durch eine
Perforierkanone gemäß Patentanspruch 9 gelöst.
Die Erfindung schafft also eine Vorrichtung und ein Verfah
ren zum Zurückhalten einer geformten Ladung, die durch eine
Detonator- bzw. Zündschnur zündbar ist, in einem Gehäuse,
das in einen Schacht abgesenkt werden kann. Die Vorrichtung
umfaßt einen Schaumkern, der in das Gehäuse einführbar ist.
Eine Aussparung in dem Schaumkern hält die geformte Ladung
zurück. Ein Loch in dem Schaumkern erlaubt einen Eingriff
zwischen der Detonator- bzw. Zündschnur und der geformten
Ladung.
In anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung kann der
Schaumkern in zwei benachbarten Abschnitten ausgebildet wer
den, um ein Anbringen der Detonator- oder Zündschnur zu er
leichtern, und ein zusätzlicher Schaumkern kann neben dem
ersten Schaumkern vorgesehen werden, um die Anzahl der ge
formten Ladungen innerhalb des Gehäuses zu steigern. Die
Außenfläche des Schaumkernes kann im wesentlichen mit der
Innenwandfläche des Gehäuses zusammenfallen oder so gestal
tet sein, daß sie von der Innenwandfläche mit Rippen oder
anderen Vorsprüngen beabstandet ist. Eine Dichtung kann
innerhalb eines offenen Endes des Gehäuses angeordnet sein,
um die geformten Ladungen vom Innenraum der Schachtausklei
dung zu isolieren.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird ausgeführt, indem ein
Schaumkern neben dem Gehäuse positioniert wird, indem weiter
hin eine Detonator- oder Zündschnur nahe dem Schaumkern ange
ordnet wird, indem eine geformte Ladung in eine Aussparung
in dem Schaumkern eingeführt wird, und indem schließlich der
Schaumkern, die Detonator- oder Zündschnur und die geformte
Ladung in das offene Ende des Gehäuses eingeführt werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitensicht eines Schaumkernabschnittes mit
geformten Ladungsaussparungen, die unter einem
Relativwinkel von 90° orientiert sind,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Aussparung für
eine geformte Ladung, welche innerhalb zwei benach
barten Schaumkernabschnitten ausgerichtet ist,
Fig. 3 eine Endansicht einer geformten Ladung innerhalb
der Aussparung eines Schaumkernes,
Fig. 4 eine Seitendarstellung einer geformten Ladung
innerhalb der Aussparung eines Schaumkernes,
Fig. 5 einen Dichtungs- und Packungsmechanismus zum Ver
schließen eines offenen Endes eines zylindrischen
Gehäuses,
Fig. 6 Rippen zum Zentrieren eines Schaumkernes innerhalb
eines zylindrischen Gehäuses,
Fig. 7 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die
Vorderfläche einer geformten Ladung den Schaumkern
innerhalb eines zylindrischen Gehäuses positio
niert,
Fig. 8 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die
Rückfläche einer geformten Ladung den Schaumkern
innerhalb eines zylindrischen Gehäuses positio
niert, und
Fig. 9 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem der
Schaumkern eine geformte Ladung im Abstand bezüg
lich der Innenwand eines zylindrischen Gehäuses
positioniert.
Die vorliegende Erfindung liefert eine einzige Rückhaltevor
richtung für geformte Ladungen in einer Perforierkanone. In
Fig. 1 hat ein Schaumkern 10 Aussparungen 12, um geformte
Ladungen 14 aufzunehmen. Eine Detonator- oder Zündschnur 16
greift an den geformten Ladungen 14 an und ist innerhalb
eines Loches 18 des Schaumkernes 10 gelegen. Der Schaumkern
10 ist mit einer im wesentlichen zylindrischen Außenfläche
gezeigt, die mit der Innenwandfläche eines zylindrischen Ge
häuses übereinstimmen kann, wie dies weiter unten näher er
läutert wird. Obwohl die Außenfläche des Schaumkernes 10 im
wesentlichen zylindrisch sein kann, wie dies in Fig. 1 ge
zeigt ist, kann eine derartige Fläche gekerbt oder gezahnt
oder in verschiedenen geometrischen Gestalten ausgebildet
sein, die ausreichend sind, um in das Gehäuse eingeführt zu
werden.
Obwohl der Schaumkern 10 als ein Einzelstück aufgebaut sein
kann, ist ein alternatives Ausführungsbeispiel des Schaum
kerns 10 in Fig. 1 dargestellt, bei dem zwei oder mehr
Schaumkernabschnitte 20 nebeneinander gelegen sind, um den
Schaumkern 10 zu bilden. Durch Aufbauen des Schaumkernes 10
mit zwei oder mehr Schaumkernabschnitten 20 kann die Installation
der Detonator- oder Zündschnur 16 und der geformten
Ladungen 14 innerhalb des Schaumkernes 10 erleichtert wer
den. Der Kontakt zwischen den Schaumkernabschnitten 20 kann
längs einer im wesentlichen flachen Ebene parallel zu einer
Längsachse des Gehäuses, wie in Fig. 1 gezeigt, vorliegen
oder andere Gestalten umfassen.
Das Loch 18 kann sich durch einen oder beide Kernabschnitte
20 erstrecken, um die Detonator- oder Zündschnur 16 inner
halb oder außerhalb des Schaumkernes 10 zu halten. Das Loch
18 oder eine Vielzahl von Löchern 18 können jeweils einen
Hohlraum, eine Öffnung, eine Perforation, einen Leerraum,
einen Spalt oder eine Aushöhlung im Schaumkern 10 festlegen,
welche ausreichend ist, um einen Eingriff zwischen den ge
formten Ladungen 14 und der Detonator- oder Zündschnur 16 zu
erlauben. Das Loch 18 kann im wesentlichen innerhalb des
Schaumkernes 10 gelegen sein, um die Detonator- oder Zünd
schnur 16 innerhalb des Schaumkernes 10 zurückzuhalten. Für
alternative Ausführungsbeispiele der Erfindung, bei denen
die Detonator- oder Zündschnur 16 außerhalb des Schaumkernes
10 gelegen ist, kann das Loch 18 eine Öffnung neben einer ge
formten Ladung 14 aufweisen, um einen Eingriff zwischen der
geformten Ladung 14 und der Detonator- oder Zündschnur 16 zu
schaffen. Das Loch 18 kann gestaltet sein, damit sich ein
Teil einer geformten Ladung 14 sich durch das Loch 18 er
strecken kann, so daß die geformte Ladung 14 außerhalb des
Schaumkernes 10 vorsteht.
Jeder Kernabschnitt 20 kann ein Spiegelbild des anderen Kern
abschnittes 20 sein. Alternativ kann jeder Kernabschnitt mit
verschiedenen Gestalten aufgebaut sein, welche das Einsetzen
der Detonator- oder Zündschnur 16 und der geformten Ladung
14 zu erleichtern vermögen. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist
eine Ausrichtung einer Aussparung 12 vor der Einführung der
geformten Ladung 14 veranschaulicht. Fig. 2 zeigt ein anderes
Merkmal der Erfindung, bei dem die Längen der Kernab
schnitte 20 versetzt sind, so daß zusätzliche Kernabschnitte
20 beigefügt werden können, um sich über die Gesamtlänge des
Schaumkernes 10 zu erstrecken. Eine derartige Versetzung der
Kernabschnitte 20 kann gestaltet sein, um einen gewünschten
Längsabstand zwischen den geformten Ladungen 14 auf benach
barten Kernabschnitten 20 aufrechtzuerhalten. Auf diese Wei
se kann das Schußmuster für eine Vielzahl von geformten
Ladungen 14 gesteuert werden.
Der Schaumkern 10 kann aus Polyethylen, Polystyrol, Styrol
schaum, Kunststoff, Pulpe oder irgendeinem organischen, an
organischen oder metallischen Material mit den gewünschten
Eigenschaften hergestellt sein. Die Bezeichnung "Schaum"
soll hier ohne Begrenzung alle diejenigen verschiedenen
Materialien umfassen, die geeignet sind, um den Schaumkern
10 zu bilden oder aufzubauen. Der Schaumkern 10 kann als
eine Zusammensetzung von verschiedenen Materialien aufgebaut
sein oder in der Zusammensetzung homogen sein. In einem be
vorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Schaum
kern 10 mit einem Material gebildet und pulverisiert oder
zerlegt nach der Detonation der geformten Ladungen 14, so
daß kein merkbarer Rest innerhalb der Schachtbohrung nach
Zünden der Perforierkanone zurückbleibt.
In Fig. 3 sind Kernabschnitte 20 halbkreisförmig und so dar
gestellt, daß sie im wesentlichen flache Oberflächen in Be
rührung miteinander haben. Der Kontakt zwischen den Kernab
schnitten 20 braucht nicht eben oder planar zu sein, sollte
jedoch längs gewissen Kontaktpunkten vorliegen. Zusätzlich
könnte ein derartiger Kontakt längs einer gekrümmten Ebene
vorliegen oder anders gestaltet sein, um die gewünschte
Orientierung jedes Kernabschnittes 20 relativ zueinander auf
zubauen.
Die Abmessungen der Aussparung 12 sind so gewählt, daß sie
eine bündige Einpassung mit der geformten Ladung 14 liefern.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann der Durchmes
ser der Aussparung 12 etwas kleiner als die Außenabmessung
der geformten Ladung 14 sein. Infolge der Kompressibilität
der Schaumbildungs-Kernabschnitte 20 kann die geformte La
dung in die Aussparung 12 eingeführt werden, so daß die
durch den Schaum gelieferte Rückstellkraft gegen die geform
te Ladung 14 wirkt, um einer Bewegung der geformten Ladung
14 zu widerstehen.
Die Aussparung 12 kann auf verschiedene Weise gestaltet
sein, um den gewünschten Kontakt mit der geformten Ladung 14
herzustellen. Beispielsweise kann die Aussparung 12 abge
schrägte Schultern 22 haben, die gegen die geformte Ladung
14 eingreifen. Bei diesem Ausführungsbeispiel positionieren
die Schultern 22 die geformte Ladung 14 in einer gewählten
Position bezüglich der Außenfläche des Schaumkernes 10. In
einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in Fig. 3 veran
schaulicht ist, kann sich die Aussparung 12 durch den Schaum
kern 10 erstrecken, so daß die geformte Ladung 14 von zwei
verschiedenen Seiten zugänglich ist. Bei diesem Ausführungs
beispiel ist die Futterseite der geformten Ladung 14 zu dem
zylindrischen Gehäuse 24 offen, und die Zündseite der geform
ten Ladung 14 ist zugänglich, um den Eingriff der Detonator-
oder Zündschnur 16 mit der geformten Ladung 14 zu erleich
tern.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, kann sich das Loch 18 durch den
Schaumkern 10 erstrecken, um die Installation der Detonator-
oder Zündschnur 16 innerhalb des Schaumkernes 10 zu erlau
ben. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann der
Schaumkern 10 mit Kontaktpunkten 26 ausgebildet werden, um
die Detonator- oder Zündschnur 16 zu kontaktieren und einen
Reibkontakt aufzubauen, der die Detonator- oder Zündschnur
16 in einer festen Position bezüglich der geformten Ladung
14 zurückhält. Diese Konfiguration liefert eine ähnliche
Funktion wie diejenige, die durch die Schultern 22 im Ausfüh
rungsbeispiel von Fig. 3 gegeben ist.
Die besondere Konfiguration der erfindungsgemäßen Vorrich
tung erlaubt es, das Gehäuse 24 aus einem Material zu bilden
oder aufzubauen, das eine geringere Dicke hat als gewöhn
liche Perforierkanonengehäuse. Folglich sind Gewicht und Auf
wand des Gehäuses 24 geringer als bei gewöhnlichen Gehäusen.
Das Gehäuse 24 kann zu dünn sein, um die gewöhnliche Verwen
dung von Packungsstreifen oder mechanischen Gewinden für
eine Befestigung eines Zündkopfes zu erlauben. In Fig. 5 hat
das Gehäuse 24 ein mit einer Dichtung 30 verschlossenes offe
nes Ende 28. Die Dichtung 30 umfaßt ein Packungsmaterial
oder ein Dichtelement, das mit einem Anker 32 und einem Dorn
oder Spindel 34 erregt oder gesetzt werden kann.
Der Anker 32 ist an dem Gehäuse 24 mit Stiften oder Bolzen
36 angebracht, die durch Öffnungen 38 in die Wand des Gehäu
ses 24 eingeführt sind. Die Stifte 36 verhindern eine Längs-
oder Drehbewegung zwischen dem Anker 32 und dem Gehäuse 24.
Der Dorn 34 hat eine Flanschfläche 40 zum Eingriff in die
Dichtung 30 und weist ein Gewinde 42 auf, das in das Innen
gewinde einer Mutter 44 eingreift. Wenn die Mutter 44 ge
dreht wird, berührt die Mutter 44 den Anker 32 und zieht die
Flanschoberfläche 40 zu dem Anker 32, um die Dichtung 30 zu
pressen. Ein derartiges Pressen treibt die Dichtung 30 in Be
rührung mit der Innenwandfläche des Gehäuses 24. Der Dorn 34
kann auch einen Gewindeeingriff mit einem Zündkopf 46 haben,
so daß eine mechanische Verbindung zwischen dem Gehäuse 24
und dem Zündkopf 46 vorgesehen ist. Diese mechanische Verbin
dung wird geliefert, ohne ein wesentliches Bearbeiten des
zylindrischen Gehäuses 24 erforderlich zu machen.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, erstreckt sich die Detonator-
oder Zündschnur 16 von dem Zündkopf 46 durch die Dichtung 30
in den Schaumkern 10. Die Dichtung 30 isoliert den Schaum
kern 10 und die eingekapselten geformten Ladungen 14 von
Schachtfluids und von dem Druck in der Schachtbohrung. Ob
wohl die Gestaltung der Dichtung 30, des Ankers 32 und des
Dornes 34 als vorteilhaft anzusehen ist, können andere Ab
dichtsysteme das funktionelle Ergebnis liefern, das durch
die Dichtung 30 und das gezeigte mechanische System zur Be
aufschlagung der Dichtung 30 erreicht ist.
Fig. 6 veranschaulicht einen alternativen Schaumkern 48 mit
Vorsprüngen oder Rippen 50, die sich von dem mittleren Kör
per des Schaumkernes 48 nach außen erstrecken. Die Rippen 50
berühren die Innenwand des Gehäuses 24 und widerstehen einer
Längs- und Drehbewegung des Schaumkernes 48 bezüglich des Ge
häuses 24. Die Rippen 24 polstern auch die geformten Ladun
gen 14 gegen Stöße, die gegen das Gehäuse 24 wirken.
Fig. 7 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel der Erfin
dung, bei dem die geformte Ladung 14 innerhalb des Schaum
kernes 52 gelegen ist. Wie dargestellt ist, wird der Schaum
kern 52 vom Gehäuse 24 durch einen ringförmigen Spalt 54 ge
trennt, der die Einführung des Schaumkernes 52 in das Gehäu
se 24 erleichtert. Die Detonator- oder Zündschnur 16 ist
innerhalb des Loches 18 geschützt, das in der Außenfläche
des Schaumkernes 52 ausgespart ist.
In Fig. 8 ist eine geformte Ladung 14 innerhalb eines Gehäu
ses 56 mit kleinerem Durchmesser positioniert, so daß der
Versetzungsabstand von der Vorderfläche 58 der geformten
Ladung 14 relativ eng bei der Innenfläche des Gehäuses 56
ist. Die Rückkante 60 der geformten Ladung 14 berührt die
Innenfläche des Gehäuses 56, so daß eine Kombination von ge
formten Ladungen, die unter 90°, 180° oder anderen Orientierungen
ausgerichtet sind, mit dem mittleren Schaumkern 62
innerhalb des Gehäuses 56 zusammenwirkt.
Fig. 9 veranschaulicht eine ähnliche Konfiguration für eine
geformte Ladung 14 in einem größeren Gehäuse 64, wobei eine
größere Versetzung zwischen der Vorderfläche 58 der geform
ten Ladung 14 und der Innenfläche des Gehäuses 64 vorliegt.
Wie oben erläutert wurde, können zusätzliche geformte Ladun
gen 14 zu dem mittleren Schaumkern 66 innerhalb des Gehäuses
64 orientiert sein.
Obwohl die Detonator- oder Zündschnur 16 innerhalb eines
Loches oder von Löchern 18 in hier veranschaulichten Schaum
kernen positioniert sein kann, kann die Detonator- oder Zünd
schnur 16 auch auf der Außenseite der Schaumkerne verlaufen,
wie dies in den Fig. 6, 8 und 9 gezeigt ist. Diese Lage kann
den Eingriff der Detonator- oder Zündschnur 16 mit den ge
formten Ladungen 14 erleichtern, um die Installationszeit zu
reduzieren, die erforderlich ist, um eine Perforierkanone
zusammenzubauen. Wie oben beschrieben ist, erleichtert das
Loch 18 den Eingriff der Detonator- oder Zündschnur 16 mit
den geformten Ladungen 14.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird ausgeführt, indem der
Schaumkern 10 neben dem Gehäuse 24 positioniert wird. Eine
oder mehrere geformte Ladungen 14 werden in eine oder mehre
re Aussparungen 12 eingeführt, und die Detonator- oder Zünd
schnur 16 wird in Eingriff mit den geformten Ladungen 14 ge
bracht. Der Schaumkern 10, die Detonator- oder Zündschnur 16
und die geformte Ladung 14 werden dann in ein offenes Ende
des gewählten Gehäuses eingeführt, um die Perforierkanone zu
vervollständigen. In anderen Ausführungsbeispielen der Erfin
dung wird das offene Ende 28 des Gehäuses 24 mit der Dich
tung 30 verschlossen, der Zündkopf 46 kann an dem Gehäuse 24
angebracht werden, und die Zündkanonenanordnung kann in eine
Schachtauskleidung abgesenkt werden. Geformte Ladungen 14
können detonieren, um die Schachtauskleidung zu perforieren,
wie dies oben beschrieben ist. Wenn der Schaumkern 10 mit
zwei oder mehr Kernabschnitten 20 gebildet wird, kann jeder
Kernabschnitt 20 neben das Gehäuse 24 gebracht werden, und
die Detonator- oder Zündschnur kann in dem Loch 18 unterge
bracht werden, und die Kernabschnitte 20 können nebeneinan
der angeordnet werden, um den Schaumkern 10 aufzubauen. Ge
formte Ladungen 14 können in die Aussparung 12 gebracht wer
den, bevor oder nachdem die mehreren Kernabschnitte 20 in
einen Schaumkern 10 zusammengebaut werden.
Die vorliegende Erfindung ist anwendbar, um die Länge des
Schaumkernes 10 und die Anzahl der geformten Ladungen 14
innerhalb des Gehäuses 24 auszudehnen. Nachdem der Schaum
kern 10 in das Gehäuse 24 eingeführt ist, kann ein zusätz
licher Schaumkern 10, der zusätzliche geformte Ladungen 14
zurückhält, in das Gehäuse 24 eingeführt werden, um die Län
ge des ursprünglichen Schaumkernes 10 auszudehnen. Auf diese
Weise kann die Gesamtlänge der perforierenden Ladungen inner
halb des Gehäuses 24 auf jede gewünschte Länge gedehnt wer
den. Darüber hinaus liefert die vorliegende Erfindung Flexi
bilität beim Plazieren der Schußorientierung der geformten
Ladungen 14 und in Abmessung und Konfiguration der verwende
ten geformten Ladungen. Bei Bedarf kann jede geformte Ladung
14 ausgerichtet werden, um in die gleiche Richtung oder in
eine gewählte Orientierung innerhalb des Gehäuses 24 zu wei
sen. Beispielsweise können alle geformten Ladungen 14 nach
unten zur Verwendung in niederseitigen Perforationsoperatio
nen gerichtet werden, oder sie können in eine andere ge
wünschte Richtung oder eine Kombination von Richtungen orien
tiert werden.
Die vorliegende Erfindung liefert eine flexible, wenig auf
wendige geformte Ladungsrückhaltevorrichtung, die rasch zusammengebaut
werden kann, um eine Perforierkanone zu schaf
fen. Die Struktur erlaubt die Zerlegung und erneute Verwen
dung der Komponenten und ermöglicht sofort eine Ausdehnung
oder Verringerung der Länge der Perforierkanone.
Claims (20)
1. Verfahren zum Zurückhalten mindestens einer geformten Ladung (14),
die mit einer Zündschnur (16) gezündet wird und innerhalb eines mit einem of
fenen Ende versehenen Gehäuses (24) angeordnet wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein Schaumkern (10) mit mindestens einer Aussparung (12)
zum Zurückhalten der jeweiligen geformten Ladung (14) und mindestens einem
Loch (18) für den Eingriff zwischen der jeweiligen geformten Ladung (14) und
der Zündschnur (16) neben dem Gehäuse (24) positioniert wird, worauf die
jeweilige geformte Ladung (14) in die jeweilige Schaumkern-Aussparung (12)
eingeführt, die Zündschnur (16) durch das Loch (18) im jeweiligen Schaum
kern (10) in Eingriff mit der jeweiligen geformten Ladung (14) gebracht und der
jeweilige Schaumkern (10) mit der Zündschnur (16) sowie der jeweiligen
geformten Ladung (14) in das offene Ende des Gehäuses (24) eingeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das offene
Ende des Gehäuses (24) zur Isolierung des Schaumkerns (10) in dem Gehäuse
(24) abgedichtet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zu
sätzlich geformte Ladung (14) in eine Aussparung (12) innerhalb des Schaum
kernes (10) eingeführt wird, so dass die geformten Ladungen (14) in verschie
dene Richtungen weisen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass das Gehäuse (24) in einen Schacht abgesenkt und die Zündschnur (16)
zum Zünden der geformten Ladung (14) aktiviert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass der Schaumkern (10) erste und zweite benachbarte Schaumabschnitte aufweist, wobei das Loch (18) im Wesentlichen in dem Schaumkern liegt, und
dass weiterhin die Zündschnur (16) in das Loch (18) eingebracht wird, bevor der zweite Schaumabschnitt neben den ersten Schaumabschnitt gebracht wird.
dass der Schaumkern (10) erste und zweite benachbarte Schaumabschnitte aufweist, wobei das Loch (18) im Wesentlichen in dem Schaumkern liegt, und
dass weiterhin die Zündschnur (16) in das Loch (18) eingebracht wird, bevor der zweite Schaumabschnitt neben den ersten Schaumabschnitt gebracht wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer
Schaumkern neben dem Schaumkern in dem Gehäuse (24) eingeführt wird.
7. Vorrichtung zum Zurückhalten mindestens einer geformten Ladung (14),
die durch eine Zündschnur (16) zündbar ist, in einem Gehäuse (24), das in
einen Schacht abgesenkt werden kann, mit:
mindestens einem Schaumkern (10), der in das Gehäuse (24) einführbar ist,
mindestens einer Aussparung (12) innerhalb des Schaumkernes (10) zum Zurückhalten der jeweiligen geformten Ladung (14) in einer gewählten Lage innerhalb des Gehäuses (24), und
mindestens einem Loch (18) in dem Schaumkern (10), um einen Eingriff zwischen der Zündschnur (16) und der geformten Ladung (14) zu erlauben.
mindestens einem Schaumkern (10), der in das Gehäuse (24) einführbar ist,
mindestens einer Aussparung (12) innerhalb des Schaumkernes (10) zum Zurückhalten der jeweiligen geformten Ladung (14) in einer gewählten Lage innerhalb des Gehäuses (24), und
mindestens einem Loch (18) in dem Schaumkern (10), um einen Eingriff zwischen der Zündschnur (16) und der geformten Ladung (14) zu erlauben.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine an dem
Gehäuse (24) angebrachte Dichtung (30) zum Isolieren des Schaumkernes (10)
innerhalb des Gehäuses (24).
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass
der Schaumkern (10) erste und zweite Kernabschnitte in Berührung längs
einer Ebene parallel zu einer Längsachse des Gehäuses (24) aufweist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Zündschnur (16) innerhalb des Loches (18) gelegen ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Zündschnur (16) im Wesentlichen außerhalb des Schaum
kernes (10) gelegen ist und dass das Loch (18) die Einführung der geformten
Ladung (14) dort hindurch erlaubt, um einen Eingriff zwischen der Zünd
schnur (16) und der geformten Ladung (14) zu ermöglichen.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, gekennzeichnet durch
einen weiteren Schaumkern (10), der in das Gehäuse (24) in einer Position
neben dem Schaumkern einführbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der
Schaumkern und der weitere Schaumkern jeweils geformte Enden für einen
relativen Eingriff dazwischen aufweisen.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, gekennzeichnet durch
an dem Schaumkern angebrachte Vorsprünge (50) zur Berührung des Gehäu
ses (24).
15. Perforierkanone zum Zurückhalten von geformten Ladungen (14), die
durch eine Zündschnur (16) und einen Zündkopf (46) zündbar sind, mit:
einem zylindrischen Gehäuse (24) mit einem offenen Ende,
einem Schaumkern (10), der in das zylindrische Gehäuse (24) einführbar ist,
mehreren Aussparungen (12) innerhalb des Schaumkernes (10) zum Zu rückhalten jeder geformten Ladung (14) in einer gewählten Position innerhalb des Gehäuses (24),
wenigstens einem Loch (18) in dem Schaumkern (10), um einen Eingriff zwischen der Zündschnur (16) und den geformten Ladungen (14) zu erlauben, und
einer Dichtung (30), die an dem Gehäuse (24) angebracht ist, um den Schaumkern (10) innerhalb des Gehäuses (24) zu isolieren.
einem zylindrischen Gehäuse (24) mit einem offenen Ende,
einem Schaumkern (10), der in das zylindrische Gehäuse (24) einführbar ist,
mehreren Aussparungen (12) innerhalb des Schaumkernes (10) zum Zu rückhalten jeder geformten Ladung (14) in einer gewählten Position innerhalb des Gehäuses (24),
wenigstens einem Loch (18) in dem Schaumkern (10), um einen Eingriff zwischen der Zündschnur (16) und den geformten Ladungen (14) zu erlauben, und
einer Dichtung (30), die an dem Gehäuse (24) angebracht ist, um den Schaumkern (10) innerhalb des Gehäuses (24) zu isolieren.
16. Perforierkanone nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch einen weite
ren Schaumkern (10), der in das Gehäuse (24) an einer Stelle neben dem
Schaumkern (10) einführbar ist.
17. Perforierkanone nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet,
dass der Schaumkern und der weitere Schaumkern Jeweils geformte Enden für
einen relativen Eingriff dazwischen haben.
18. Perforierkanone nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekenn
zeichnet, dass der Schaumkern erste und zweite Kernabschnitte in Berührung
längs einer Ebene parallel zur Längsachse des Gehäuses (24) umfassen.
19. Perforierkanone nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekenn
zeichnet, dass der Schaumkern (10) eine Außenfläche hat, die im Wesent
lichen mit einer Innenwand des zylindrischen Gehäuses (24) übereinstimmt.
20. Perforierkanone nach einem der Ansprüche 15 bis 19, gekennzeichnet
durch einen Stift (36), der in eine Öffnung (38) des Gehäuses (24) nahe dem
Gehäuseende eingreift, um den Zündkopf (46) in Eingriff mit dem Gehäuse (24)
zu halten.
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