DE2827597C2

DE2827597C2 - Vorrichtung zum Zertrennen von Rohren in einem Bohrloch

Info

Publication number: DE2827597C2
Application number: DE2827597A
Authority: DE
Inventors: Wayne Edward Arlington Tex. Mock
Original assignee: JET RESEARCH CENTER Inc 76010 ARLINGTON TEX US
Current assignee: JET RESEARCH CENTER Inc 76010 ARLINGTON TEX US
Priority date: 1977-06-29
Filing date: 1978-06-23
Publication date: 1982-09-02
Also published as: AU511423B2; ES468840A1; FR2395814A1; FR2395814B1; AU3455378A; NL7803768A; NO780928L; IT1096768B; JPS5716237B2; JPS5413083A; GR64792B; GB1604688A; BR7804087A; MX146537A; EG14473A; DE2827597A1; IT7824802A0; US4184430A; AR224112A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum transversalen Zertrennen von Rohren in einem Bohrloch mittels einer aus zwei Einzelladungen bestehenden Explosivladung, die in das Bohrloch absenkbar ist, eine längliche Form aufweist und von über Tage aus elektrisch von beiden Enden her gleichzeitig zündbar ist.

Beim Herstellen von Erdöl- oder Erdgasbohrlöchern wird der Bohrstrang manchmal schadhaft und bleibt in einer Tiefe von mehreren hundert Metern in dem Bohrloch stecken. Versuche zum Freimachen des Bohrstranges führen häufig zu einem Verlust von wesentlichen Teilen oder sogar zu allen Teilen des Bohrstranges. In vielen solchen Fällen ist es üblich, wenn es die Größe und die Art des Bohrstranges erlaubt, ein geeignetes Schneidwerkzeug in dem Bohrstrang bis zu der Stelle des Fehlers abzusenken, um dort das Bohrrohr zu durchschneiden oder abzutrennen, und zwar vorzugsweise bei einer Muffe des Bohrrohres, um wenigstens den oberen Teil des Bohrstranges zu befreien. Wenn das Bohrrohr einen großen Durchmesser hat, werden gelegentlich die Versuche zum Trennen des Bohrstranges an einer bestimmten Stelle durch Verwendung einer Explosivladung durchgeführt. Bei einem verhältnismäßig kleinen Durchmesser des Bohrrohres ist es schwierig, eine genügende Menge des explosiven Materials zu der Fehlerstelle abzusenken, um den oberen, freien Teil des Bohrstranges von dem fehlerhaften unteren Teil zu trennen. Dies ist besonders dann der Fall, wenn der Bohrstrang durch Zerschneiden der Rohrmuffen durchtrennt werden soll, da diese Kupplungselemente des Bohrstranges eine wesentlich größere Wandstärke haben als die Bohrrohrteile.

In manchen Fällen wird bei der verhältnismäßig

so großen Menge des erforderlichen Explosionsmaterials und dem verhältnismäßig kleinen Durchmesser des Rohres durch dessen Biegungen oder Verwinklungen ein Absenken des das Explosionsmaterial enthaltenden länglichen Patronengehäuses in dem Bohrstrang verhindert, welche Fälle häufig bei der Durchführung der Bohrarbeiten auftreten. Selbst wenn größere Mengen des Explosionsmaterials verwendet werden können, werden durch die Detonation häufig Stoßwellen von beträchtlicher Größe verursacht, die in der Umgebung beträchtliche Schäden verursachen können.

Andererseits treten beim Absenken von Erdöl- oder Erdgasbohrungen Ausblasungen auf, durch welche Verluste von Bohrflüssigkeit verursacht werden, wenn nicht die Ausblasstelle durch Zementierung verschlossen wird. Manchmal ist es möglich, eine Rohrmuffe an der Ausblasstelle zu perforieren und eine genügende Menge Zement in den Ringraum hineinzudrücken, jedoch ermöglicht die Perforation der Rohrmuffe nicht

immer das Einpressen einer genügenden Menge Zement durch die Perforationen in den Ringraum, um das Ausblasen wirksam zu bekämpfen. In solchen Fällen wäre es wünschenswert, die Rohrmuffe zu durchschneiden oder abzutrennen, um eine genügend große Zementmenge zum Verstopfen des Bohrioches einzupressen.

Aus der DE-AS 23 45 663 ist e^ bekannt, zum Aufbrechen von Erdformationen eine Sprengstoffladung in einem Bohrloch anzuordnen und mindestens an zwei in Längsrichtung des Bohrloches mit Abstand zueinander angeordneten Stellen gleichzeitig zu zünden. Die sich dabei ausbildenden Detonationswellen erzeugen beim Aufprall in der Mitte zwischen zwei Zündstellen einen Staudruck, welcher zum Aufbrechen der Formation ausgenutzt wird. Zur Durchführung dieses Verfahrens wird eine Sprengladung verwendet, welche wenigstens aus zwei mit Abstand zueinander angeordneten, miteinander verbundenen Sprengkapsein besteht, wobei zwischen je zwei Sprengkapseln Sprengstoffladungen angeordnet sind. Dijse Ausführung mag für das Aufbrechen von Erdformationen genügen. Hierbei ist es nicht notwendig, auf eine genau gerichtete Wirkung der entstehenden Druckwelle, die eine punktuelle Zerstörung des umgebenden Materials ₂ ^r> herbeiführt, genauen Wert zu legen. Zur sauberen Durchtrennung eines dickwandigen Rohres, wie beispielsweise einer Rohrmuffe sind jedoch genau gerichtete Druckwellen notwendig, um die entsprechende Wirkung auch bei der Explosion einer verhältnismäßig kleinen Menge explosiven Materials zu erhalten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche in der Lage ist, zur selektiven Trennung auch dickwandiger Rohre eine hochwirksame ebene Stoß- >s welle, die senkrecht zur Fortpflanzrichtung der ursprünglichen Detonationswellen verläuft, zu erzeugen, so daß das umgebende Rohr sauber an einer bestimmten Stelle durchschnitten werden kann, ohne in der Umgebung des Rohres irgendwelche Schaden hervorzurufen. Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich dadurch aus, daß die beiden Einzelladungen in einem gemeinsamen, rohrförmigen Gehäuse angeordnet und mit sich verjüngenden, gegeneinandergerichteten Enden versehen sind, die sich unter Ausbildung eines die Hauptmasse beider Einzelladungen voneinander trennenden Hohlraumes nur mit den Spitzen ihrer verjüngten Enden berühren, wobei die Einrichtungen zum gleichzeitigen Zünden beider Einzelladungen in deren nach außen weisenden Enden angeordnet sind.

Weitere Merkmale zur vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Rohrtrennung benötigt eine verhältnismäßig geringe Menge der explosiven Ladungen und kann zum selektiven Trennen oder Zerschneiden von verhältnismäßig dickwandigen Rohrteilen in einer genau bestimmbaren Bohrtiefe bei vollständiger Kontrolle von über Tage verwendet werden. Sie kann leicht in einem Bohrstrang abgesenkt werden, ohne durch Biegungen oder Hindernisse oder andere Störungsstellen behindert zu werden, die auf der gesamten Länge des Bohrstranges auftreten. Die erzeugten Explosionskräfte werden so gerichtet und konzentriert, daß auch ein dickwandiges Rohr, wie eine Rohrmuffe, sauber an einer bestimmten Stelle durchschnitten wird, ohne daß in der Umgebung irgendwelche Schäden hervorgerufen werden. Es zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfiiidungsgeruäßen Vorrichtung,

Fig.2a den vertikalen Längsschnitt längs der Mittelachse des unteren Teiles einer Vorrichtung zum Zerschneiden einer Rohrmuffe,

F i g. ?.b den vertikalen Schnitt längs der Mittelachse des oberen Teiles der Vorrichtung gem. F i g. 2a;

F i g. 3 die Draufsicht auf eine kegelstumpfförmige Patrone der in der Rohrtrennvorrichtung gem. der Fig.2a und 2b verwendeten Vorrichtung zum Zerschneiden einer Bohrinuffe;

F i g. 4 ein Schnitt in der Ebene 4-4 der F i g. 3,

Fig.5 die Draufsicht auf eine kegelförmige Patrone, die in der Vorrichtung zum Trennen von Bohrmuffen verwendet wird,

F i g. 6 ein Schnitt längs der Linie 6-6 der F i g. 5 und F i g. 7 ist ein Schaltbild, das zeigt, in welcher Weise das in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendete Zündungselement ausgebildet ist.

In Fig. 1 sind die wesentlichen oder grundlegenden Merkmale, die bei der Ausgestaltung der Vorrichtung verwendet werden, schematisch darqesteJlt. Eine der wichtigsten Anwendungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dis Absenken in ein Bohrloch, in dem ein Bohrstrang auf explosive Weise getrennt werden soll. Nach Fig. 1 enthält ein Bohrstrang IO die beiden Rohrabschnitte 12 und 14. Beide Rohrabschnitte sind durch eine verhältnismäßig dickwandige Rohrmuffe 16 in üblicher Weise verbunden. Der Bohrstrang 10 ist natürlich in einem nicht gezeichneten Bohrloch angeordnet. In den meisten Fällen befindet sich die Muffe 16 in einer erheblichen Entfernung unter der Erdoberfläche in der Nähe der Stelle, an der ein Fehler des Bohrstranges aufgetreten ist, oder wo Zement durch eine abgetrennte Muffe eingeführt werden soll.

Die mit 18 bezeichnete Vorrichtung zum Zertrennen einer Bohrmuffe ist in einem nicht gezeichneten Bohrloch auf die gewünschte Tiefe mittels eines Kabels abgesenkt, das aus den elektrischen Leitern 20 und 22 besteht, die an je ein Zündelement 26 und 28 angeschlossen sind. An je einem Ende der Vorrichtung 18 sind in der Achsmitte Explosionsladungen 30 und 32 angebracht, die von den Hülsen 34 und 36 umschlossen sind. Diese sind durch ein Kupplungsstück 38 miteinander verbunden, das in Fortfall kommen kann, wenn anstelle der beiden Gehäuse 34 und 36 ein einteiliges Gehäuse verwendet wird.

In dem Gehäuse 34 ist anliegend an der Ladung 30 eine erste Hauptladung 40 angebracht, die einen größeren Teil dieses Gehäuses ausfüllt. Diese hochexplosive Ladung hat an ihrem an dem Kupplungsstück 38 anliegenden Teil ein kegelförmiges Endteil 42, über das eine kegelförmige Kappe 43 aus Stahl angebracht ist. In gleicher Weise ist eine zweite Hauplladung 44 aus hochexplosivem Material anliegend an der Ladung 32 innerhalb des Gehäuses 36 angeordnet und fülit einen größten Teil dieses Gehäuses aus. Diese Hauptexlosionsladung 44 hat an ihrem dem Kupplungsstück 38 zugewendeten Ende ein konisches Endteil 46, das von einer starren Kappe 47 umschlossen ist, die vorzugsweise die Spitze der Kappe 43 über dem Endteil 42 der Hauptladung 40 berührt.

Es sei bemerkt, daß der Berührungspunkt der kegelförmigen Teile 42 und 46 der Hauptladungen 40 und -I1 zentrisch zu dem Kupplungsstück 38 angeordnet ist, und sozusagen in einer Querebene liegt, die durch dieses Kupplungsstück und durch die konzentrisch angeordnete Bohrmuffe 16 gelegt ist. Zum Unterschied

hiervon liegt die Zusammenziehungsstelle der Endteile 42 und 46 der explosiven Ladungen 40 und 44 in einer Ebene, die normal zur Achse des Bohrstranges sowie zu der Achse der Gehäuse 34 und 36 verläuft.

Zur Durchführung der Rohrstrang-Durchtrennung wird die Vorrichtung 18 durch Absenken eines Kabels in der im folgenden beschriebenen Weise an die Arbeitsstelle gebracht, so daß sie gegenüber der zu trennenden Bohrmuffe 16 liegt. Die zusammengezogenen konischen Enden 42 und 46 der Hauptexplosionsladungen 40, und 44 wurden auf diese Weise in einer Querebene durch die Bohrmuffe 16 angebracht. In dieser Stellung der Vorrichtung werden die Zündelemente 26 und 28 durch Schließen eines über Tage angeordneten Schalters elektrisch betätigt. Hierbei kann entweder Gleichstrom oder Wechselstrom verwendet werden. Nach der Zündung detonieren die Ladungen 30 und 32, die gleichzeitig an den Zündelementen 26 und 28 angeschlossen sind, und ihrerseits die Explosion der Hauptladungen 40 und 44 bewirken. Es sei bemerkt, daß die Explosion der Hauptladungen 40 und 42 an ihren vorderen oder hinteren Enden oder an irgendeiner anderen Stelle, die die gleiche Entfernung von den entsprechenden konischen Enden 42 und 46 hat, erfolgen kann.

Wenn die Hauptladungen 40 und 44 explodieren, treffen die hierdurch erzeugten Detonationswellen auf die Stelle der kegelförmigen Endteile der Ladungen und bilden dort eine äußerst hohe Druckzone um die Kegel in dem Mittelteil der Trennvorrichtung. Dieser hohe Druck wird in eine ebene Welle umgewandelt, die senkrecht zu der Fortpflanzrichtung der ursprünglichen Detonationswellen verläuft. Diese ebene Welle geht senkrecht durch die Vorrichtung und erzeugt einen sehr hohen Druck, der das Kupplungsstück 38 durchtrennt oder fortbläst und durch Einwirkung auf das Innere der Bohrmuffe 16 einen größeren Druck auf diese erzeugt als die Zugfestigkeit des Stahles, aus dem sie besteht. Durch diese Wirkung wird die Bohrmuffe 16 zertrennt oder zerschnitten. Die erfindungsgemäße Rohrtrennvorrichtung ist daher besonders nützlich oder vorteilhaft zum Zertrennen von Rohren mit einer Wandstärke von mehr als 5 mm, und zum Zertrennen von Rohren, bei denen das Verhältnis des Außendurchmessers zum Innendurchmesser mehr als 2 beträgt

Die F i g. 2a und 2b zeigen im Schnitt eine bevorzugte Ausführungsform eines in ein Bohrloch absenkbaren Gerätes zum Zerschneiden einer Bohrmuffe.

Das Trenngerät an sich ist allgemein mit 50 bezeichnet und ist in F i g. 2a veranschaulicht. Der obere Teil eines Adapters 52 und eines Kabelkopfes 54, mit dem der Adapter 52 verbunden ist sind in Fig.2b gezeigt

Das Gerät 50 zum Zertrennen der Bohrmuffe besteht aus einem länglichen zylindrischen Rohrstück 56, dessen unteres Ende durch massiven Stopfen 58 verschlossen ist der in dem Rohrstück durch Schrauben 60 befestigt ist und mittels O-Ringen 62 gegen dieses abgedichtet ist Der Stopfen 58 ist mit einer zentrischen oder axialen Ausnehmung 64 versehen, die nach unten in den Stopfen von dessen oberen Ende her angebracht ist und mit einer Querbohrung 66 kommuniziert die radial von außen in den Stopfen 58 angebracht ist Eine Axialnut 68 ist an der Außenseite des Stopfens 58 parallel zu der Ausnehmung 64 angeordnet und erstreckt sich von der Oberseite des Stopfens bis zur Querbohrung 66. Die Oberseite des Stopfens 58, an der die Ausnehmung 64 offen ist enthält vorzugsweise einen kegelstumpfförmigen Vorsprung, der in eine kegelstumpfförmige Ausnehmung einer hochexplosiven Patrone 70 eingreift, die im folgenden näher beschrieben wird.

Das obere Ende des Rohrstückes 56 ist durch einen mit einem Dorn versehenen Stopfen 72 verschlossen, der in dem Rohr 56 durch Schrauben 74 gehalten und gegen das Rohrstück durch O-Ringe 76 abgedichtet ist. Ein ringförmiger Flansch 78 ist an dem Außenumfang des oberen Endteiles des mit dem domförmigen Ende versehenen Stopfens 72 gebildet und liegt an dem oberen Ende des Rohrstückes 56 an. Über dem Flansch 78 ragt ein mit Außengewinde versehenes Teil 80 des Stopfens 72 und greift in ein Innengewinde einer Ausnehmung des Anschlußstückes 81 in das untere Ende des Adapters 52.

Am unteren Ende des mit dem Enddorn versehenen Stopfens 72 ist ein zentrisch angeordneter, kegelförmiger Ansatz 82, der sich nach unten in dem Rohrstück 56 erstreckt und im wesentlichen die gleiche Form hat wie der kegelstumpfförmige Ansatz am oberen Ende des Stopfens 58. Eine axiale oder zentrische Ausnehmung 84 erstreckt sich in den Stopfen 72 von dem untersten Teil des Ansatzes 82 und steht in Verbindung mit einer axialen Bohrung 86, die von dem oberen Ende des Stopfens ausgeht. Eine Querbohrung 88 verläuft radial nach innen von einer Seite des Stopfens 72 und steht in Verbindung mit der axialen Bohrung 86 an einer Stelle unmittelbar über der axialen Ausnehmung 84. Die Querbohrung 88 deckt sich mit einer axialen Nut 90 in dem Außenumfang des Stopfens 72 und endet in dessen untere Endfläche.

Zwecks Zündung der hochexplosiblen Ladungen dieses Gerätes sind zwei elektrische Leiter 94 und 96 (siehe F i g. 2b) in einer Axialbohrung 98 des Adapters 52 und durch die axiale Bohrung 86 des Endstopfens 72 sowie durch die Querbohrung 88 und die Axialbohrung geführt. An dieser Stelle erstrecken sich ein Leiter 94 und ein anderer elektrischer Leiter 100 nach außen durch die Querbohrung nach unten durch die Axialnut 90 an der Außenseite des Rohrstückes 56 zu dessen unteren Ende. Dort treten die Leiter 94 und 100 in die Nut 68 des unteren Stopfens 58 ein und werden dann durch die Querbohrung 66 in die axiale Ausnehmung 64 des unteren Stopfes geführt Der Leiter 96 ist an seinem

« unteren Ende mit einem Zündelement 106 verbunden, das am unteren Ende der Ausnehmung 84 mit dem unteren Ende des kegelstumpfförmigen Ansatzes 82 fluchtet In gleicher Weise sind die Leiter 94 und 100 an ihrem unteren Ende mit einem Zündelement 108 verbunden, das in der Ausnehmung 64 angeordnet ist und dessen oberes Ende mit dem oberen Ende des Stopfens 58 fluchtet Ein kurzer Leiter 109 verbindet die Zündelemente 106 und den Leiter 100, so daß die Zündelemente in Reihe geschaltet sind, wie dies in F i g. 7 gezeigt ist

Der zum elektrischen Zünden der Zündelemente 106

und 108 nötige elektrische Stromkreis wird durch die

. Leiter 94 und 96 geschlossen, die Teile eines nach über Tage führenden Stromkreises sind, wo eine Stromquelle und ein Schalter zum Schließen des Stromkreises vorgesehen sind. Obwohl die Ausgestaltung des Gerätes das Absenken der Leiter 94 und 96 erleichtert, wird dies durch Verbindung der Leiter an den Kabelkopf 54 weiter unterstützt Der Adapter 52 hat eine mit Innengewinde versehene Kammer 110, die in seinem oberen Ende angebracht ist und mit dem oberen offenen Ende einer axialen Ausnehmung 112 des Adapters in Verbindung steht Die Ausnehmung 112 ihrerseits

kommuniziert mit der axialen Bohrung 98, die sich nach unten zu dem Endstopfen 72 erstreckt. In die Kammer 110 ist ein mit Außengewinde versehener Zapfen 114 geschraubt, der an das untere Ende des Kabelkopfes 54 angebracht ist.

Das untere Ende des Zapfens 114 liegt an dem oberen Ende einer Federkappe 116 an, die aus elektrisch nicht leitendem Material besteht und in die Ausnehmung 112 eingesetzt ist. Der Leiter % ist an der Außenseite der Federkappe 116 angeordnet und durch die metallische Wandung des Adapters 52 geerdet. Im Boden der Federkappe 116 ist eine kleine öffnung 118 zum Einführen des Leiters 94 in das innere der Federkappe 112. Innerhalb der Federkappe 112 ist die Isolation vom Ende des Leiters 94 entfernt, und blankes Ende ist an eine Schraubenfeder 120 angeschlossen.

Die Schraubenfeder 120 drückt eine Zugplatte 122 nach oben in Berührung mit einem Kontaktkopf 124, der an dem unteren Ende eines flexiblen elektrischen Leiters 126 ausgeschlossen ist, und einen Teil des Kabelkopfes 54 bildet. Der Leiter 126 ist von einem Isolierrohr 128 umschlossen, das seinerseits in üblicher Weise mit einer geflochtenen Hülle 130 versehen ist. Der in dieser Weise ausgebildete Kabelkopf 54 hat die übliche Ausgestaltung und ist am unteren Ende eines nicht gezeichneten Kabels befestigt.

Die Kraft, die zum Zertrennen einer Bohrmuffe oder eines anderen rohrförmigen Teiles an einer bestimmten Stelle erforderlich ist. wenn die Bohrmuffe die Trennvorrichtung 50 umschließt, wird durch die _Μ Detonation der in dem Rohr 56 zwischen dem massiven Endstopfen 58 und dem dornförmigen Endstopfen 72 befindliche explosible Ladung erzeugt. Es sei bemerkt, daß die verwendeten explosiblen Ladungen aus einer oberen explosiven Ladung 134 an einer unteren explosiven Ladung 136 bestehen. Obwohl Teile der beiden explosiven Ladungen und das umgebende Rohr 56 in Fi g. 2a der größeren Deutlichkeit halber abgebrochen gezeichnet sind, sind die beiden explosiven Ladungen 134 und 136 vorzugsweise im wesentlichen identisch ausgebildet und von gleicher Größe, so daß sie im wesentlichen bei der Zündung gleiche Explosionskräfte entwickeln.

Jeder der beiden explosiven Ladungen 134 und 136 besteht aus mehreren abgestumpften explosiven Patronen 138 mit einer kegelförmigen Ladung 140. Die Ausgestaltung dieser hochexplosiven Patronen ist im einzelnen in den F i g. 3 bis 6 dargestellt.

Die F i g. 3 und 4 zeigen eine abgestumpfte Patrone 138, die ein hochexplosives Material von im wesentlichen zylindrischer Form 142 enthält, das von einem Paar im wesentlichen paralleler axial distanzierter ebenen Endflächen i44 und i46 begrenzt ibi, zwischen denen von einer Seite der Patrone 138 eine Umfangsnut 148 angeordnet ist, die sich parallel zur Achse des Rohres 56 erstreckt und die elektrischen Leiter 94 und 100 aufnimmt, wenn sie an einer Seite des Rohres zur Verbindung mit dem unteren Zündelement 108 geführt sind (siehe Fig.2a). Eine kegelstumpfförmige Ausnehmung 150 ist in der Endfläche 146 jeder kegelstumpfför- eo migen Patrone 138 vorgesehen, und ein abgestumpfter Ansatz 152 in einer der Ausnehmung 150 entsprechenden Form ragt aus der ebenen Endfläche 144 hervor. In bezug auf F i g. 2a sei bemerkt daß es die beschriebene Ausgestaltung der abgestumpften Patronen 138 ermöglicht, zu mehreren übereinander in das Rohr 56 gesteckt zu werden, wobei die unterste Patrone der hochexplosiven Ladung 136 den entsprechenden kegelstumpfförmigen Ansatz 70 an dem oberen Ende des Stopfens 58 und die oberste Patrone in der oberen hochexplosiven Ladung 134 den nach unten ragenden, kegelstumpfförmigen Ansatz 82 am unteren Ende des dornförmigen Stopfens 72 aufnimmt.

In der Nähe der zentrisch angeordneten Enden der oberen und unteren hochexplosiven Ladungen 134 und 136 enthält jede dieser Ladungen eine kegelförmige Explosionspatrone 140. Die Ausgestaltung jeder dieser kegelförmigen Patronen 140 ist im einzelnen in den F i g. 5 und 6 veranschaulicht. Jede kegelförmige Patrone 140 hat eine zylindrische Außenfläche 154, die an einer Seite mit einer zur Achse des Rohres 56 parallelen Nut 156 versehen ist. Diese Nut 156 ist zwischen einer ebenen Endfläche 158, die eine kegelstumpfförmige Aushöhlung 160 aufweist, und einer im wesentlichen kegeiförmigen Fläche 162 an den entgegengesetzten Seiten der Endfläche 158 angeordnet. Die Patrone 140 hat vorzugsweise parabelförmigen Querschnitt.

In bezug auf F i g. 2a sie bemerkt, daß die kegelförmigen Patronen 140, die am unteren Ende der oberen hochexplosiblen Ladung 134 und das obere Ende der unteren hochexplosiven Ladung 136 mit den Spitzen ihrer kegelförmigen Oberflächen 162 in unmittelbarer Nähe zueinander zugewendet sind. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist eine hohle metallische Kappe 164 über die entsprechenden parabolischen Flächen 162 der konischen Patronen 140 angebracht. Die metallischen Kappen berühren sich in einem in der Achse des Rohres 56 liegenden Punkt Die Kappen 164 sind vorzugsweise aus Kupferblech hergestellt. Es sei bemerkt, daß die beschriebene Anordung der oberen und unteren hochexplosiven Ladungen 134 und 136 in solcher Weise gewählt ist, daß zwischen den Hauplkörpern beider hochexplosiven Ladungen ein Luftspalt 166 gebildet wird, der die parabolischen, im wesentlichen kegelförmigen Außenflächen 142 an den einander gegenüberstehenden Seiten der kegelförmigen Patronen 140 umschließt.

Das in den Ladungen 134 und 136, insbesondere in beiden abgestumpften Patronen 138 und den konischen Patronen 140 verwendete hochexplosible Material kann weitgehend variieren. Beispiele von geeigneten hochexplosiven Materialien sind beschrieben in dem US-Patent 38 65 436 vom 11.02.1975. Vorzugsweise werden als explosives Material RDX (Cyclotrimethylenetrinitramine, Hexahydro-13,5-Trinitro, 5-Trianzine, Cyclonite, Hexogen T4) und COMP B (Cyclopol) sind, verwendet In einer üblichen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 50 zum Zerschneiden von Bohrmuffen hat das Rohr oder Gehäuse zur Aufnahme der explosiven Ladungen einen AüScndürchiTicSser von etwa 4 bis etwa 7 mm (1'Λ bis 2'Λ Zoll). Die gesamte Länge der verwendeten explosiven Ladungen beträgt etwa 25 cm (10 Zoll) bis etwa 50 cm (20ZoII), welche Abmessungen natürlich von dem Durchmesser des Bohrrohres und der Bohrmuffe abhängen.

Beim Betrieb der in den Fig.2 bis 6 dargestellten Vorrichtung zum Trennen von Bohrmuffen wird ein Schaher über Tage geschlossen, um den sich durch den Kabelkopf 54 und Adapter 52 zu den Zündelementen 106 und 108 führenden Stromkreis zu schließen. Wie bereits erwähnt kann entweder Gleichstrom oder Wechselstrom für die Zündelemente 106 und 108 verwendet werden. Wenn diese gezündet werden, tritt gleichzeitig die Detonation der hochexplosiven Ladungen 134 und 136 auf. Hierbei werden Detonationswellen

entwickelt und in die Mitte des Rohres 56 gerichtet. Diese Wellen treffen auf die Stelle, wo die metallischen Kappen 134 der kegelförmigen Patronen 140 einander berühren. Eine Zone von äußerst hohem Druck wird an dieser Stelle entwickelt und zu einer ebenen Stoßwelle zusammengefaßt, die senkrecht zur Fortpflanzrichtung der ursprünglichen Detonationswellen verläuft. Es wird daher an dieser Stelle ein überaus hoher Druck in dem

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Rohr 56 erzeugt, der quer zu dessen Achse wirkt. Dieser hohe Druck zerbricht das Rohr 56 schnell und wirkt auf die Innenwandung der umgebenden Bohrmuffe in der oben beschriebenen Weise. Der Druck hat eine genügende Stärke, die die Zugfestigkeit der aus Stahl bestehenden Bohrmuffe übersteigt und das Trennen der Bohrmuffe dadurch bewirkt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum transversalen Zertrennen von Rohren in einem Bohrloch mittels einer aus zwei Einzelladungen bestehenden Explosivladung, die in das Bohrloch absenkbar ist eine längliche Form aufweist und von über Tage aus elektrisch von beiden Enden her gleichzeitig zündbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Einzelladungen (40,44; 134,136) in einem gemeinsamen, rohrförmigen Gehäuse (34, 36, 38; 56) angeordnet und mit sich verjüngenden, gegeneinander gerichteten Enden (42,46) versehen sind, die sich unter Ausbildung eines die Hauptmasse beider Einzelladungen voneinander trennenden Hohlraumes nur mit den Spitzen ihrer verjüngten Enden (42, 46) berühren, wobei die Einrichtungen (26, 28; 106, 108) zum gleichzeitigen Zünden beider Einzelladungen (40,44; 134,136) in deren nuch außen weisenden Ei.den angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Enden (42, 46) der Ladungen von Metallkappen (43,47) umfaßt sind.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Enden (42, 46) der Einzelladungen (40, 44) kegelförmig ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Enden (42, 46) der Einzelladungen (40, 44) konvex ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Enden der Einzelladungen (134, 136) parabolisch ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Ladungen aus mehreren übereinandergestapelten Patronen (138) gebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einzelladung mit dein rohrförmigen Gehäuse (56) einen Kanal (90) zur Aufnahme eines elektrischen Leiters bildet, der an die in den äußeren Enden der Ladungen angeordneten Zündelemente angeschlossen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine kegelförmige explosive Patrone (140) mit den aufeinandergestapelten explosiven Patronen (138) in Berührung steht und eine parabolische Außenfläche hat, die das innere Ende jeder Einzelladung (134,136) bildet.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an dem rohrförmigen Gehäuse (12, 50) ein nach über Tage führendes Kabel (20) befestigt ist, dessen Leiter (94,96) an eine über Tage angeordnete Stromquelle angeschlossen sind und einen die Zündelemente betätigenden Stromkreis bilden.

10. Vorrichtung nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle aufeinandergestapelten Patronen sich nach innen zu verjüngend ausgebildet sind und ineinandergreifen, wobei die verjüngten Enden von entsprechend gestalteten Hohlräumen (150, 160) auf der nach außen weisenden Seite jeder Patrone aufgenommen werden.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß beide Enden des rohrförmigen Gehäuses (56) durch Stopfen (58, 72) verschlossen sind, die mit einem in den Hohlraum (150, 160) der äußersten Patrone greifenden Ansatz versehen sind, sich in axialer Richtung in dem rohrförmigen Gehäuse (56) erstrecken und jeweils ein Zündelement (106,108) aufnehmen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelladungen an ihrer Mantelfläche mit Nuten (148,156) versehen sind, die parallel zur Gehäuselängsachse verlaufen und zu einem der Zündelemente (106, 108) führende Leitungen (94,96) aufnehmen.