MXPA02001908A - Dispositivo explosivo para cortar tubos. - Google Patents

Dispositivo explosivo para cortar tubos.

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    • E21B29/02Cutting or destroying pipes, packers, plugs or wire lines, located in boreholes or wells, e.g. cutting of damaged pipes, of windows; Deforming of pipes in boreholes or wells; Reconditioning of well casings while in the ground by explosives or by thermal or chemical means

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Abstract

Un ensamblaje (10,10') cortador de tuberia explosivo tiene un alojamiento (20,20') que define en su extremo cerrado un extremo (22,22') de ojiva conformada hemisferica y contiene una carga (48) conformada toroidal comprendida de dos medias cargas (42). La carga (48) conformada toroidal tiene una superficie (31) de asiento asentada sobre un soporte (50,50') adyacente al extremo cerrado del alojamiento (20,20') y un extremo de seguimiento que se acopla por un anillo (38) de retencion recibido en el extremo (24,24') abierto del alojamiento (20,20'). Dos medios revestimientos (28) yuxtapuestos proporcionan un revestimiento que tiene un apice (A) que se curva en la seccion transversal longitudinal para incrementar la masa del metal formado en un chorro de penetracion por la detonacion de la carga (48) conformada. La conformacion hemisferica del extremo (22,22') de ojiva del alojamiento (20,20') proporciona la resistencia a la presion incrementada para un espesor de pared dado y material de construccion, y es capaz de navegar mejor pasando los obstaculos mientras se bajan a traves de un pozo que lo que son los alojamientos. de ojiva planos convencionales.

Description

DISPOSITIVO EXPLOSIVO PARA CORTAR TUBOS DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un dispositivo explosivo para cortar tubos para partir tubería, tal como tubería de perforación en pozos de petróleo, pozos de gas natural y otros tipos de pozos. Con frecuencia se desea recuperar tubería, tubos y similares (referido en lo anterior como "tubería") de la profundidad dentro de un pozo, tal como un pozo de petróleo que está siendo cerrado o abandonado. Tal tubería puede extenderse por muchas decenas de miles de pies dentro del pozo y, en algunos casos, se hace de acero de alta resistencia costoso. Consecuentemente, la capacidad de recuperar y reutilizar tal tubería proporciona ahorros de costos muy considerables así como reciclar una fuente no renovable. La recuperación se logra al cortar la tubería debajo profundamente de la superficie con una carga en forma de explosivo y extraer para su reuso la porción de la tubería arriba del punto por el cual se cortó. La cantidad de ahorros a obtener se incrementa con la profundidad creciente del pozo. A medida que aumenta la profundidad dentro .del pozo, sin embargo, existe un incremento concomitante en tanto (1) la presión y temperatura en la cual el dispositivo explosivo para cortar tubería debe funcionar y (2) la longitud de la tubería la cual debe navegarse por el dispositivo para cortar tubería ya que se baja dentro del pozo hasta el punto en el cual la tubería se partirá. Los dispositivos explosivos para cortar tubería típicos comprenden un alojamiento dentro del cual se contiene una carga en forma de explosivo que tiene la forma conocida de un revestimiento metálico en sus superficies cóncavas. Además de la carga conformada, el alojamiento típicamente contiene un explosivo impulsor para iniciar confiablemente la carga conformada, un dispositivo de inicio para iniciar confiablemente el explosivo impulsor, y una placa de extremo que sirve para retener exactamente los componentes dentro del alojamiento metálico. El alojamiento metálico sirve para proteger y encerrar la carga conformada y otros componentes. El dispositivo explosivo para cortar se conecta a una "cadena de acero para sondeos" que se utiliza para bajar al dispositivo de corte a la profundidad deseada, el cual puede ser cientos de pies o más, en cuya profundidad la tubería se cortará. La cadena de acero para sondeos típicamente comprende una camisa exterior de acero entrelazada que proporciona resistencia mecánica y tiene un núcleo aislante eléctricamente a través del cual pasan los conductores de alambre para transmitir, en respuesta una señal generada en la superficie, energía eléctrica a un fusible de detonación contenido dentro del alojamiento y asociado con la carga impulsora. La corriente eléctrica pasa a través de esos conductores e inicia el fusible de detonación, que detona la carga impulsora, la cual a su vez detona la carga conformada para obtener un efecto de corte explosivo. Los alojamientos de dispositivos explosivos para cortar tuberías conocidos se hacen normalmente de acero endurecido, son de configuración cilindrica circular, y terminan en un extremo inferior plano o porción en punta. Por ejemplo, un alojamiento convencional puede maquinarse a partir de una barra circular de acero sólido en una conformación cónica con el extremo cerrado (punta) del cono en la configuración de un disco plano. Tales alojamientos conformados cilindricos son relativamente ineficientes en resistir la presión encontrada en los pozos profundos, y por lo tanto requieren un espesor de pared grande para un nivel dado de presión, especialmente del extremo de la punta, la cual se hace más gruesa que las paredes de cilindro circular. El espesor de pared grande se agrega a la cantidad de restos de acero endurecidos depositados en sondeo con la detonación de la carga conformada. Además, los alejamientos de punta plana son difíciles de maniobrar alrededor de las obstrucciones en el pozo. Cargas conformadas típicas de construcción conocida para el uso en partición de tuberías son de configuración toroidal con una abertura cóncava circunferencial revestida con metal que se extiende alrededor de la periferia exterior de la estructura toroidal. Como se conoce bien por aquellos expertos en la técnica, el revestimiento metálico incrementa la masa de chorro explosivo a alta velocidad generado por la carga conformada. La configuración toroidal se obtiene al colocar dos medias cargas anulares juntas de manera que cada media carga anular proporcione la mitad de la carga conformada toroidal terminada, las dos medias cargas son simétricas alrededor de un plano pasado a través del ápice de la abertura circunferencial cóncava en perpendicular al eje longitudinal de la carga conformada toroidal. Las cargas conformadas toroidales de la técnica anterior utilizan un anillo metálico anular en cada media carga que, cuando las dos mitades se unen juntas, definen un revestimiento metálico que tiene un corte transversal en forma de UV y revisten la abertura circunferencial cóncava de la carga conformada ensamblada. Pude ser ventajoso mejorar la potencia de penetración de la carga conformada al mejorar el diseño del revestimiento para incrementar la masa metálica en el ápice del revestimiento. Otro problema en la técnica es alinear adecuadamente las mitades de la carga conformada ya que la alineación de la misma determina la simetría de las dos medias cargas lo cual es crítico para mejorar la potencia de penetración del chorro explosivo y por lo tanto su confiabilidad en efectuar un rompimiento completo en la tubería . De acuerdo con la presente invención, se proporciona un dispositivo explosivo para cortar tuberías. El dispositivo para cortar tuberías comprende un alojamiento que define un encierro y tiene un extremo cerrado y un extremo abierto opuesto. El extremo cerrado define un extremo de ojiva que termina en un punto terminal y tiene una superficie exterior la cual es de configuración cónica y la cual disminuye en diámetro en la dirección que mueve hacia la terminal del extremo de la ojiva. Por ejemplo, el extremo de la ojiva puede definir una superficie exterior de configuración curvada, por ejemplo, puede ser de configuración hemisférica. Opcionalmente, el extremo de la ojiva puede comprender una parte de un segmento mayor de una esfera. Una carga conformada toroidal se dispone dentro del alojamiento y tiene una superficie frontal que confronta al extremo de la ojiva, una superficie de seguimiento opuesta que confronta el extremo abierto y una superficie cóncava que confronta hacia fuera radialmente entre la superficie frontal y la superficie de seguimiento. Un anillo de retención se conecta al extremo abierto del alojamiento para asegurar la carga conformada toroidal dentro del alojamiento. En un aspecto de la presente invención, el extremo cerrado del alojamiento define una superficie de asiento interior en la cual la superficie frontal de la carga conformada toroidal se asienta. En otro aspecto de la presente invención, un anillo de retención se dispone dentro del alojamiento adyacente al extremo abierto de la misma, el anillo de retención acopla la superficie de seguimiento de la carga conformada toroidal. Otro aspecto de la presente invención proporciona la carga conformada toroidal para tener un revestimiento metálico toroidal que cubre la superficie cóncava de la misma, el revestimiento metálico se dimensiona y configura para mostrar en la vista en corte transversal longitudinal una forma en V que tiene un ápice curvado. Aún otro aspecto de la presente invención proporciona que la carga conformada toroidal se comprenda de un par de medias cargas que tienen superficies de correlación y su yuxtaponen entre si en sus superficies de correlación respectivas. En un aspecto relacionado de la presente invención, cada una de las medias cargas tiene un medio revestimiento metálico que cubre la superficie del mismo, los medios de revestimientos metálicos se dimensionan y configuran por lo que cuando las medias cargas se yuxtaponen entre sí dentro del alojamiento proporciona la carga conformada toroidal, los dos medios revestimiento metálicos cooperan para definir un revestimiento metálico que cubre la superficie cóncava de la carga conformada y que se dimensionan y configuran para mostrar en una vista en corte transversal longitudinal una forma en V que tiene un ápice curvado . Otro aspecto de la presente invención proporciona alojamiento para un dispositivo explosivo para cortar tubería. El alojamiento tiene un extremo cerrado y un extremo abierto opuesto, el extremo cerrado define un extremo de la ojiva que termina en una terminal y tiene una superficie exterior que es de configuración cónica, por ejemplo, hemisférica, y que se disminuye el diámetro en la dirección que mueve hacia la terminal del extremo de la ojiva. Las otras características del alojamiento son como se describen en lo anterior con respecto al alojamiento de un dispositivo explosivo para cortar tuberías. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista en corte transversal en elevación de una media cargo de la técnica anterior utilizada en el dispositivo de la técnica anterior de la Figura 2; la Figura 2 es una vista en corte transversal de un dispositivo explosivo para cortar tubería de la técnica anterior que comprende dos de las medias cargas de la técnica anterior de la Figura 1 contenida dentro del alojamiento de la técnica anterior; la Figura 3 es una vista en perspectiva de un dispositivo explosivo para cortar tuberías de acuerdo con una modalidad de la presente invención ensamblado con un adaptador secundario de transporte y la cabeza de encendido; la Figura 3A es una vista en corte transversal tomada a lo largo de la línea A-A de la Figura 3; la Figura 3B es una vista, alargada con relación a la Figurar 3A, del dispositivo explosivo para cortar tubería de un ensamblaje de la Figura 3A, que es la porción de la misma encerrada dentro del arco B; la Figura 3C es una vista correspondiente a la de la Figura 3B pero mostrando el alojamiento del dispositivo vacío, sin la carga conformada toroidal u otros componentes contenidos en la misma; la Figura 3D es una vista correspondiente a la Figura 3C, pero mostrando una modalidad diferente del alojamiento de la presente invención; la Figura 3E es una vista en corte transversal longitudinal del alojamiento de la Figura 3D unida al sustituto de transporte; la Figura 4 es una vista en corte transversal de una media carga de acuerdo con una modalidad de la presente invención; la Figura 4A es una vista en corte transversal de las dos medias cargas como se ilustra en la Figura 4, como ensambladas para proporcionar una carga conformada toroidal de acuerdo con una modalidad de la presente invención; la Figura 5 es una vista lateral en corte transversal del medio revestimiento de la media carga de la Figura 4; la Figura 5A es una vista frontal del medio revestimiento de la Figura 5; la Figura 6 es una vista en corte transversal de la placa de soporte de la media carga de la Figura 4; la Figura 7 es una vista frontal del anillo de retención mostrado en la Figura 3B; y la Figura 7A es una vista lateral en corte transversal del anillo de retención de la Figura 7. Antes de describir los dispositivos de la presente invención, será útil describir brevemente un dispositivo explosivo para cortar tubería típica de la técnica anterior.
Con referencia a la Figura 1, se muestra una vista en corte transversal de una media carga 142 de la técnica anterior comprendida de un medio revestimiento 128 el cual se configura como un cono truncado hueco y cubre un lado de una carga 130 explosiva la cual también es de conformación cónica truncada y tiene una superficie 130a menor. El lado opuesto de la carga 130 explosiva tiene fijado al mismo mediante un adhesivo adecuado, una placa 126 de soporte. La placa 126 de soporte y la carga 130 explosiva ambas tienen una abertura central que se extiende a través de las mismas para proporcionar un pasaje 144 el cual es coaxial con el eje 140 central de la media carga 142.
La media carga 142, como se muestra en la Figura 2, se yuxtapone con otra media carga 142 idéntica en sus superficies 130a menores respectivas (Figura 1) . Las superficies 130a menores de correlación respectivas de las dos medias cargas 142 se empalman en un plano 146 transversal. Tal yuxtaposición de las dos medias cargas 142 proporciona una carga 148 conformada toroidal la cual se recibe dentro de un alojamiento 120 que tiene un extremo 122 de ojiva cerrado y un extremo 124 abierto para proporcionar un dispositivo explosivo para cortar tubería de la técnica anterior 110. El extremo 124 abierto se cierra por un anillo 138 de retención el cual se recibe dentro de una muesca circunferencial (sin número) formada en la superficie interior del alojamiento 120 y localizada adyacente al borde interior de la porción 134 roscada. Un muelle 123 de arandela de onda convencional se comprime entre la carga 148 conformada toroidal y la superficie interior del extremo 122 de ojiva para forzar a la carga 148 conformada toroidal contra el anillo 138 de retención. El dispositivo para cortar tubería de la Figura 2 se conecta por la porción 134 roscada a un adaptador adecuado (no mostrado) para bajar dentro de una tubería de pozo o similar a dividirse. Las medias cargas 142 se configuran para proporcionar, cuando estén yuxtapuestas entre sí, como se muestra en la Figura 2, un pasaje 144 que se extiende longitudinalmente dentro del cual un ensamble 130 y 132 de carga impulsora se contiene. Las conexiones adecuadas, no mostradas, se extienden desde la superficie debajo del pozo hasta un detonador, no mostrado en la Figura 2, para iniciar la mismo, cuando el alojamiento 120 se coloque adecuadamente dentro de una tubería de pozo o similar. El ensamble 132 de carga impulsora a su vez detonará la carga 148 conformada toroidal para proporcionar una explosión, el empuje principal del cual emanará radialmente hacia fuera a lo largo del plano 146 transversal, el cual se define por y se extiende desde las superficies 130a menores de empalme (Figura 1) de las medias cargas 142 yuxtapuestas. Se observará que la configuración de las medias cargas de los medios revestimientos 128 yuxtapuestos (Figura 2) muestran en vista en corte transversal longitudinal un perfil en forma de V, el ápice de la V se afina y una cantidad que desaparece poco a poco de metal se contiene en el centro del ápice. Como se conoce por aquellos expertos en la técnica, los medios revestimiento 128 metálicos se pulverizan y por lo menos en parte se funden por la detonación de la carga 148 conformada toroidal y la masa de metal pulverizada/fundida incrementa ampliamente la potencia de penetración del chorro explosivo engendrado por la detonación. Con referencia ahora a las Figuras 3 y 3A, se muestra generalmente en 10 un ensamble de un cortador que comprende una cabeza 12 de encendido, un adaptador 14 que tiene una serie de muescas 16 circunferenciales formadas en el mismo, un sustituto 18 de transporte y un alojamiento 20 que, de acuerdo con una modalidad de la presente invención, termina en un extremo 22 de la ojiva hemisférico. La cabeza 12 de encendido, el adaptador 14 y el sustituto 18 de transporte del ensamblaje 10 de cortador son convencionales y bien conocidos en la técnica y por lo tanto no necesitan describirse en detalle. Es suficiente para decir que la cabeza 12 de encendido contiene el dispositivo de encendido esquemáticamente ilustrado en 12a en la Figura 3A, el cual con la iniciación, dirige una corriente eléctrica a través de los conductores (no mostrados) para encender un tren 13 de fusible (Figura 3A) que inicia un detonador 15, el cual a su vez detona una carga 32 impulsora (Figura 3B) para iniciar así la carga 48 conformada toroidal contenida dentro del alojamiento 20. Como se sabe bien por aquellos expertos en a técnica, el adaptador 14 sirve como un absorbedor de choque para atenuar la onda de choque engendrada por la explosión de la carga 48 conformada toroidal, la fuerza principal de la cual emanará en un diseño en forma de disco radialmente hacia fuera a lo largo del plano 46 transversal mostrado en la Figura 3B . La Figura 3B muestra una carga 48 conformada toroidal y otros componentes contenidos dentro de un alojamiento 20 de acuerdo con una modalidad de la presente invención, como se describe a continuación. La Figura 3C representa una vista en corte transversal del alojamiento 20 vacio de la Figura 3B. El alojamiento 20 tiene un extremo cerrado proporcionado por un extremo 22 de la ojiva hemisférica y un extremo 24 abierto y define un encierro 36 dentro del cual una carga 48 conformada toroidal puede recibirse. El extremo 22 de ojiva hemisférico es contiguo con una sección 21 cilindrica del alojamiento 20, la cual es simétrica alrededor de un eje 40 longitudinal de la misma. El alojamiento 20 incluye una porción 34 internamente roscada en el extremo 24 abierto del mismo. El diámetro exterior de la sección 21 cilindrica es idéntico al del extremo 22 de ojiva hemisférico para proporcionar una transición suave en la juntura entre el extremo 22 de la ojiva hemisférico y la sección 21 cilindrica. Esta juntura se indica en la Figura 13 por un plano J-J tomado en perpendicular al eje 40 longitudinal. El extremo 22 de ojiva es preferiblemente hemisférico en conformación ya que esa conformación maximiza la resistencia de presión del alojamiento 20 para un espesor de pared dado y el material de construcción, típicamente acero, por ejemplo, acero endurecido. El extremo 22 de ojiva puede, sin embargo, tener una conformación diferente de la hemisférica, tal como un arco de un elipsoide o una forma como la cabeza de una bala o una forma de otra manera cónica, en donde el punto o porción de diámetro más pequeño del extremo 22 de ojiva confronta en la dirección del viaje descendente del ensamble 10 cortador en la tubería de pozo. Esto es, el ahusamiento es tal que el diámetro de la superficie exterior del extremo 22 de ojiva disminuye en la dirección que se mueve desde su punto de diámetro máximo a la terminal 22a del extremo 22 de ojiva. En este caso, el punto de diámetro máximo del extremo 22 de ojiva ocurre en la juntura (plano J-J) del extremo 22 de ojiva hemisférico y la sección 21 cilindrica. Tal conformación helipsoidal, en punta o preferiblemente hemisférica del extremo 22 de ojiva facilita el pasaje del ensamblaje 10 cortador pasando cualquier obstáculo que pueda encontrarse en la tubería a medida que el ensamblaje cortador se baja a través de la misma, al igual que proporciona resistencia a la presión mejorada al alojamiento 20 cuando se compara con los diseños de ojiva planos de la técnica anterior. El alojamiento 20 es una sección en corte circular, define un encierro 36 y tiene una superficie interior generalmente indicada en 52, una porción interior de la cual el extremo 24 adyacente abierto se rosca para proporcionar la porción 34 roscada. Un segmento que se extiende longitudinalmente del alojamiento 20 tiene una sección 20a de pared delgada. El interior del extremo 22 de ojiva se conforma para definir un soporte 50 de la configuración cónica truncada. La Figura 3D representa una vista en corte transversal de un alojamiento 20' de otra modalidad de la presente invención. Los componentes del alojamiento 20' que corresponden a los de la modalidad de la Figura 13 se enumera idénticamente a la misma excepto por la adición de un indicador primo. En esta modalidad, el alojamiento 20' tiene un extremo cerrado proporcionado por un extremo 22' de ojiva hemisférico que termina en su terminal 22a'. En contraste con la configuración del alojamiento 20 de la Figura 3C, el segmento esférico del cual es una parte el extremo 22' de ojiva hemisférico se extiende por una distancia más allá del extremo 22' de ojiva hacia el extremo 24' abierto del alojamiento 20', a la juntura entre el segmento esférico y la sección 21' cilindrica. Como en el caso de la Figura 3C, esta juntura se indica por un plano J-J tomado en perpendicular al eje 40' longitudinal del alojamiento 20'. De otra manera establecida, la porción de guía del alojamiento 20' (la porción izquierda, como se ve en la Figura 3D) se configura como un segmento principal, más de la mitad, de una esfera. Como con la modalidad de la Figura 3C, el extremo 22' de ojiva se ahusa de manera que el diámetro del alojamiento 20' disminuye en la dirección que se mueve desde su punto de diámetro máximo a la terminal 22a' del extremo 22' de ojiva.
El punto de diámetro máximo del alojamiento 20' se indica por un plano D-D tomado en perpendicular al eje 40' longitudinal del alojamiento 20'. Como es el caso con el alojamiento 20 de la Figura 3C, el alojamiento 20' es de corte transversal circular que define un encierro 36', y tiene una superficie interior generalmente indicado en 52', una porción interior de la cual el extremo 24' abierto adyacente se rosca para proporcionar la porción 34' roscada. El interior del extremo 22' de ojiva se conforma para definir un soporte 50' el cual es de configuración cónica truncada. La Figura 4 muestra una media carga 42 simétrica la cual proporcionará la mitad de la carga 48 conformada toroidal (Figura 4A) de una modalidad de la presente invención. La media carga 42 se comprende de una placa 26 de soporte, un medio revestimiento 28 y una carga 30 dispuesta explosiva entre el medio revestimiento 28 y la placa 26 de soporte. Un adhesivo adecuado también puede utilizarse para unir la placa 26 de soporte y el medio revestimiento 28 a la carga 30 explosiva. Un pasaje se extiende a través de la media carga 42 y se numera con 44 como formará una porción del pasaje 44 al dispositivo ensamblado. Las porciones circunferenciales de la placa 26 de soporte y la carga 30 explosiva coopera para definir una superficie 31 de asiento de media carga 42, cuya superficie de asiento está en la forma de un cono truncado y es congruente para el soporte 50 en el interior del alojamiento 20. La media carga 42 tiene una superficie 30a menor plana que se encuentra en el plano 46. La superficie exterior del medio revestimiento 28 define un ángulo ? con el plano 46 transversal. La Figura 5 es una vista en corte transversal del medio revestimiento 28 de la Figura 4 el cual es generalmente en la forma de un cono truncado abierto en su extremo 28a de base y su extremo 28b truncado. La Figura 5A es una vista en extremo del medio revestimiento 28 tomada a lo largo de la línea A-A de la Figura 5. El extremo 28b truncado del medio revestimiento 28 se proporciona como una lengüeta 29 que se voltea para extenderse por una distancia corta en una dirección generalmente axial, por ejemplo, paralela o casi paralela al eje 40 longitudinal. La Figura 6 es una vista en corte transversal de la paca 26 de soporte tomada a lo largo del eje 40 longitudinal. La placa 26 de soporte incluye un pasaje alargado que se numera 44 como si formara parte del pasaje 44 en el dispositivo ensamblado. El pasaje alargado con número 44 es coaxial con el eje 40 longitudinal, se extiende a través de la placa 26a de soporte y la carga 30a explosiva (Figura 4) y se dimensiona y configura para recibir en la misma los componentes como se describen en lo anterior. Ahora se hace referencia a la Figura 4A la cual es una vista en corte transversal a lo largo de le je 40 longitudinal de una primera media carga 42 yuxtapuesta con una media carga 42 idéntica para proporcionar una carga 48 conformada toroidal de acuerdo con una modalidad de la presente invención. Las dos medias cargas 42 se colocan en alineación entre sí con sus superficies 30a menores respectivas que empalman entre sí en el plano 46 transversal para proporcionar una carga 48 conformada toroidal la cual es simétrica alrededor del plano 46 transversal y simétrica alrededor del eje 40 longitudinal el cual está en perpendicular al plano 46. El ángulo ? seleccionado adecuadamente se define entre la superficie exterior del medio de revestimiento 28 y el plano 46 transversal. El ángulo ? puede, por ejemplo, ser de aproximadamente 25 a 35 grados, por ejemplo, aproximadamente 30 grados. Los pasajes (numerados 44) de cada una de las medias cargas 42 son coaxiales con las dos medias cargas que se alinean como se muestra en la Figura 4A, y proporcionan un solo pasaje 44 que se extiende a través de la carga 48 conformada toroidal coaxialmente a lo largo del eje 40 longitudinal. El pasaje 44 se dimensiona y configura para recibir en el mismo ciertos componentes como se describe a continuación. Los medios revestimientos 28 de las dos medias cargas 42 son simétricos alrededor del eje 40 longitudinal y contiguos con entre sí en el plano 46 común para formar un revestimiento 28, 28 toroidal sustancialmente continuo. Las lengüetas 29 de los medios revestimientos 28 cooperan para proporcionar en su juntura un ápice A, el cual es curvado en la vista en corte transversal longitudinal (una vista en corte transversal tomada a lo largo del eje 40 longitudinal) . Esta estructura proporciona un espesor en corte transversal completo del metal de los medios revestimientos 28 en el ápice A e incrementan con esto la cantidad del metal de revestimiento en el ápice A cuando se compara con el revestimiento 128, 128 de la técnica anterior de la Figura 2. Las figuras 7 y 7A representan un anillo 38 de retención que comprende un anillo esencialmente plano que tiene una abertura 38a central, un par de aberturas 38b periféricas dispuestas diamétricamente opuestas entre sí y una rosca 38c externa. La Figura 7A es una vista en corte transversal del anillo 38 de retención tomada a lo largo del eje 40 longitudinal. Como mejor se ve por referencia a la Figura 4A y la Figura 3B, una media carga 42 se dispone dentro del encierro 36 del alojamiento 20 de manera que la superficie 31 de asiento del mismo se asienta al ras sobre el soporte 50. La segunda media carga 42 se coloca sobre la primera media carga 42, las dos medias cargas cooperan para proporcionar la carga 48 conformada toroidal. Alternativamente, las dos medias cargas 42 pueden ensamblarse y después colocarse como una unidad dentro del alojamiento 20. La carga 48 conformada toroidal se asegura dentro del encierro 36 del alojamiento 20 (Figura 3C) por el anillo 38 de retención (Figura 3B) el cual se recibe por una muesca (sin número) formada en la superficie interior del alojamiento 20 en el extremo interior de la porción 34 roscada del alojamiento 20. Un muelle 23 de arandela de onda convencional se comprime entre la carga 48 conformada toroidal y la superficie interior del extremo 22 de ojiva para forzar a la carga 48 conformada toroidal contra el anillo 38 de retención. La Figura 3B muestra que la sección 20a de pared delgada del alojamiento 20 se alinea con la abertura cóncava conformada toroidal de la carga 48 conformada toroidal para ofrecer así menos resistencia a la fuerza explosiva que emana a lo largo del plano 46 transversal (Figura 3B) . Con referencia ahora a la Figura 7, la periferia de la abertura 38a central del anillo 38 de retención acopla (Figura 3B) la porción periférica de la placa 26 de soporte de la segunda media carga 42, es decir, la media carga más cercana al extremo 24 abierto, asegurando así la alineación adecuada de la primera y segunda cargas 42 conformadas a lo largo del eje 40 longitudinal para proporcionar una carga 48 conformada toroidal simétrica. Las aberturas 38B periféricas sirven para recibir los extremos de las herramientas de apriete utilizadas para reemplazar al anillo 38 de retención dentro del alojamiento 20 para asentarse y alinear las dos medias cargas 42 firmemente dentro del encierro 36 del alojamiento 20 para proporcionar alineación cercanamente controlada de las dos medias cargas 42. Tal alineación proporciona que los pasajes (con numeró 44) de la primera y segunda medias cargas 42 son coaxiales alrededor del eje 40 longitudinal como entre sí para sustentar un solo pasaje 44 a largado continuo a través de la primera y segunda medias cargas 42. El pasaje 44 alargado sirve para recibir (Figura 3B) un ensamble 32 de carga impulsora que sirve para detonar la primera y segunda cargas 30 explosivas de la carga 48 conformada toroidal. La carga 48 conformada toroidal se asegura dentro del encierro 36' del alojamiento 20' (Figura 3D) por el anillo 38' de retención (Figura 3E) el cual se recibe roscadamente en una muesca interior (sin número) adyacente al borde interior de la porción 34 roscada del alojamiento 20'. El anillo 38' de retención (Figura 3E) se configura similarmente al anillo 38 de retención de la Figura 3B y funciona substancialmente de la misma forma para alinear las medias cargas 42 y retener la carga 48 conformada toroidal en su lugar. Por lo tanto, la construcción y función del anillo 38' de retención no necesita describirse adicionalmente excepto para establecer que un muelle 23 de arandela de onda convencional tipo muelle fuerza a la carga 48' conformada toroidal contra el anillo 38' de retención. La conexión entre el sustituto 18 de transporte y el alojamiento 20' de la Figura 3E es substancialmente similar o idéntica a la conexión entre el sustituto 18 de transporte y el alojamiento 20 mostrado en la Figura 3A. La Figura 3E muestra que la porción del sustituto 18 de transporte conectado al alojamiento 20' tiene roscas exteriores (sin número) en las mismas que correlacionan con las roscas 34' interiores del alojamiento 20'. Una junta 35 de anillo O se recibe dentro de una muesca periférica (sin número) en el sustituto 18 de transporte para sellar el encierro 36' (Figura 3D) del alojamiento 20' y la forma 48 conformada toroidal contenida en el mismo. Las roscas 39 interiores del sustituto 18 de transporte sirven para recibir el extremo del adaptador 14 (Figura 3A) opuesto de la cabeza 12 de encendido. Un arreglo de sellado similar se utiliza entre el alojamiento 20 y el sustituto 18 de transporte de la Figura 3A. Como será evidente para alguien con experiencia en la técnica que con la detonación de la carga 48 conformada toroidal a un chorro explosivo de alta velocidad contiene el metal fundido en particular del revestimiento 28, 28 destruido emana hacia fuera del eje 40 longitudinal a lo largo del plano 46 transversal para proporcionar una fuerza de corte para dividir una tubería dentro de la cual el dispositivo explosivo de corte se dispone. El dispositivo de la presente invención proporciona un número de ventajas sobre los diseños de la técnica anterior tal como el ilustrado en las Figuras 1 y 2. El extremo de ojiva hemisférico preferiblemente cónico del alojamiento (tal como el alojamiento 20 de la Figura 3C o el alojamiento 20' de la Figura 3D) es capaz de soportar mayores presiones que los dispositivos de ojiva planos de la técnica anterior de espesor de pared equivalente y el material de construcción. La modalidad de la Figura 3D, en donde un segmento del alojamiento se configura como un segmento principal de una esfera, es ventajoso debido, aún cuando se compara con la modalidad de la Figura 3C, una gran proporción de su estructura es esférica. Esto proporciona capacidad mejorada adicional para soportar la presión para un alojamiento de un espesor de pared dado y un material de construcción, cuando se compara con una estructura no esférica comparable de otra manera. Para este grado, la configuración de la Figura 3D se prefiere. En cualquier caso, para una resistencia dada a la presión, la construcción de pared más delgada puede emplearse para los alojamientos de la presente invención que es el caso con los alojamientos de la técnica anterior. Además, el extremo de ojiva preferiblemente hemisférico cónico es capaz de maniobrar más fácilmente al pasar las obstrucciones que pueden encontrarse mientras el dispositivo está siendo bajado a través de la tubería del pozo.
Los medios revestimientos con lengüetas de la invención, cuando se ensamblan para proporcionar una carga conformada toroidal, concentra más masa de metal dentro del chorro explosivo de alta velocidad que emana de la carga conformada que como lo hacen los revestimientos en forma de V de la técnica anterior, como se señala en lo anterior. La construcción del alojamiento, incluyendo la superficie de acento interior (tal como el soporte 50) en el extremo de ojiva y la provisión de un rebajo de recepción o abertura en el anillo de retención, mejora la alineación de las dos medias cargas contenidas dentro del encierro. Mientras la invención se ha descrito con referencia a la modalidad específica de la misma, se apreciará que numerosas variaciones pueden hacerse a la modalidad específica ilustrada, cuyas variaciones no obstante se encuentran dentro del espíritu y alcance de la invención.

Claims (21)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un dispositivo explosivo para cortar tuberías caracterizado porque comprende: a) un alojamiento que define un encierro y que tiene un extremo cerrado y un extremo abierto opuesto, el extremo cerrado define un extremo de ojiva que termina en una terminal y tiene una superficie exterior que es de configuración cónica y que disminuye en diámetro en la dirección que se mueve hacia la terminal del extremo de ojiva. b) una carga conformada toroidal dispuesta dentro del encierro del alojamiento y que tiene una superficie frontal que confronta al extremo de ojiva, una superficie de seguimiento opuesta que confronta el extremo abierto y una superficie cóncava que confronta hacia fuera radialmente entre la superficie frontal y la superficie de seguimiento; y c) un anillo de retención conectado al extremo abierto del alojamiento para asegurar la carga conformada toroidal dentro del alojamiento.
  2. 2. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el extremo de ojiva define una superficie exterior de la configuración curvada.
  3. 3. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el extremo de ojiva es de configuración hemisférica.
  4. 4. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el extremo de ojiva comprende parte de un segmento mayor de una esfera.
  5. 5. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el extremo cerrado define una superficie de asiento interior sobre la cual la superficie frontal de la carga formada toroidal se asienta.
  6. 6. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque un anillo de retención se dispone dentro del alojamiento adyacente al extremo abierto del mismo, el anillo de retención acopla la superficie de seguimiento de la carga conformada toroidal.
  7. 7. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la carga conformada toroidal tiene un revestimiento metálico toroidal que cubre la superficie cóncava del mismo, el revestimiento metálico se dimensiona y configura paras mostrar la vista en corte transversal longitudinal una forma en V que tiene un ápice curvado .
  8. 8. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la carga conformada toroidal se comprende de un par de medias cargas que tienen superficies de correlación y se yuxtaponen entre sí en sus superficies de correlación respectivas.
  9. 9. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque las medias cargas tienen cada una un medio de revestimiento metálico que cubre la superficie del mismo, los medios de revestimientos metálicos se dimensionan y configuran con lo cual cuando las medias cargas se yuxtaponen entre sí dentro del alojamiento proporcionan la carga conformada toroidal, los dos medios de revestimientos metálicos cooperan para definir un revestimiento metálico que se encuentra que cubre la superficie cóncava de la carga conformada y que se dimensiona y configura para mostrar una vista en corte transversal longitudinal de una forma en V que tiene un ápice curvado.
  10. 10. Un alojamiento para un dispositivo explosivo para cortar tuberías tiene un extremo cerrado y un extremo abierto opuesto, el extremo cerrado define un extremo de ojiva que termina en una terminal y tiene una superficie exterior la cual es de configuración cónica y que disminuye el diámetro en la dirección que se mueve hacia la terminal del extremo de ojiva, el alojamiento está caracterizado porque define un encierro el cual se dimensiona y configura para recibir en el mismo una carga conformada toroidal que tiene una superficie frontal que confronta al extremo de ojiva, una superficie de seguimiento opuesta que confronta el extremo abierto y una superficie cóncava que confronta hacia fuera radialmente entre la superficie frontal y la superficie de seguimiento.
  11. 11. El alojamiento de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el extremo de ojiva define una superficie exterior de la configuración curvada.
  12. 12. El alojamiento de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el extremo de ojiva es de la configuración hemisférica.
  13. 13. El alojamiento de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el extremo de ojiva comprende partes de un segmento mayor de una esfera.
  14. 14. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la superficie exterior es solamente curvada y el extremo de ojiva disminuye constantemente el diámetro en la dirección que se mueve hacia la terminal de un extremo de ojiva.
  15. 15. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el alojamiento además comprende una sección cilindrica, un extremo el cual define el extremo abierto y desde el extremo abierto en el cual el extremo de ojiva se extiende, por lo que la juntura entre la sección cilindrica y el extremo de ojiva es de mayor diámetro que el diámetro de la esfera.
  16. 16. El alojamiento de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque además comprende una sección cilindrica, y un extremo el cual define el extremo abierto y desde el extremo abierto del cual el extremo de ojiva se extiende por lo cual la juntura entre la sección cilindrica y de extremo de ojiva es de menor diámetro que el diámetro de la esfera.
  17. 17. Un alojamiento para un dispositivo explosivo para cortar tuberías tiene un extremo cerrado y un extremo abierto opuesto, el extremo cerrado define un extremo de ojiva que termina en una terminal y tiene una superficie exterior que es de configuración cónica y la cual disminuye el diámetro en la dirección que se mueve hacia la terminal del extremo de ojiva, caracterizado porque el alojamiento define un encierre generalmente hemisférico en el mismo.
  18. 18. Un alojamiento para un dispositivo explosivo para cortar tuberías tiene un extremo cerrado y un extremo abierto opuesto, el extremo cerrado define un extremo de ojiva que termina en una terminal y tiene una superficie exterior que es de configuración cónica y la cual disminuye en el diámetro en la dirección que se mueve hacia a terminal de un extremo de ojiva, caracterizado porque el alojamiento define un soporte de configuración cónica truncada.
  19. 19. El alojamiento de conformidad con la reivindicación 17 o reivindicación 18, caracterizado porque el extremo de ojiva define una superficie exterior de configuración curvada.
  20. 20. El alojamiento de conformidad con la reivindicación 17 o reivindicación 18, caracterizado porque el extremo de ojiva es de configuración hemisférica.
  21. 21. El alojamiento de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque el extremo de ojiva comprende parte de un segmento mayor de una esfera.
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