NO302048B1 - Perforeringskanon - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår rørperforeringskanoner, og mer spesielt en rørperforeringskanon som omfatter et flertall fasede kapselladninger montert på en enkelt, stiv, enhetlig konstruksjon, via et respektivt flertall støtte-ringer, hvor konstruksjonen har et vinklet tverrsnitt og består av et materiale som ikke vil splintres når de fasede kapselladningene detonerer, mens støtteringene er konstruert for å splintres når kapselladningene detonerer.

Perforeringskanoner som brukes i borehull for oljebrønner for å perforere en formasjon, består av ladninger montert på en basiskonstruksjon. Ladningene er ofte faset, dvs. de peker i forskjellige retninger, for perforering langs borehullets 360° omkrets. Det er klart at ladningene ofte ikke er faset. I begge tilfellene er ladningene montert på en basisstrimmel. Ladningene kan være kapselladninger, dvs. forseglet mot omgivelsestrykket, eller de kan være normale, ikke-kapslede ladninger, dvs. ikke forseglet mot slikt omgivelsestrykk. I situasjonen med den ikke-fasede kapselladning, ville ladningene perforere formasjonen bare i én retning. I situasjonen med de fasede kapselladninger, er basisstrimmelen ofte et sett av vaiere eller et flertall rør forbundet med hverandre med et tilsvarende flertall splinter. Når de fasede kapselladninger blir ført ned i borehullet, vil vaierene eller splintene ofte briste når ladningene treffer en hindring i røret. I tillegg er noen fasede ladninger montert på en rett stang, og en detoneringsledning er ført longi-tudinalt gjennom eller rundt stangen for å forbindes med ladningene. Mens stangen kan være stiv nok til å motstå en kollisjon med en hindring i røret, krever utformingen med en rett stang en perforeringskanon med større diameter i forhold til andre perforeringskanoner for slike ikke-fasede kapselladninger. En kanon for en rett stang og fasede ladninger ifølge tidligere teknikk kan derfor ikke passe inne i samme rørstreng som brukes med en perforeringskanon for ikke-fasede ladninger. En perforeringskanon ifølge tidligere teknikk, i likhet med perforerings-kanonen med rett stang og fasede ladninger som diskutert ovenfor, finnes i US-patent nr. 4.543.703 til Wetzel et al. I dette patent er det en basisbærer, med tverrsnitt i form av et polygon, med påmontert et flertall rettede ladninger, og et undersett av flertallet ladninger er festet på hver av sidene til den polygonformede bærer. Perforeringskanonen ifølge Wetzels patent er i sin utforming meget lik perforeringskanonen med rett stang og fasede ladninger (illustrert på fig. 3 i tegningene). Wetzels patent lider under de samme ulemper som perforerings- kanonen med rett stang og fasede ladninger på fig. 3; dvs. at diameteren til Wetzels kanon er øket i forhold til diameteren til perforeringskanonen for ikke-fasede ladninger (vist på fig. 4). Kanonen ifølge Wetzels patent kan derfor ikke passe inn i samme rørstreng som blir brukt for en perforeringskanon med ikke-fasede ladninger. Det er dessuten mulig å benytte ikke-kapsel-ladninger (ladninger som ikke er forseglet mot omgivelsestrykket) i perforeringskanoner. og å fase ikke-kapselladninger. Når man benytter ikke-kapselladninger, er det imidlertid nødvendig med en bærer for å ligge rundt å beskytte ladningene fra fluidene i omgivelsene, temperaturen og trykket som man ofte finner i et borehull for en oljebrønn.

US 4.753.301 omhandler en klemme for å holde en sprengrettet ladning i et bærebånd. Klemmen holder den rettede ladningen ved innsetting av fingere i et ringformet spor formet rundt omkretsen nær en ende av den rettede ladningen. Klemmen og ladningen innsettes i en åpning til bærebåndet holdes på plass ved et hakk skåret i klemmen. Fjærbelastede låsbolter, festet ved hjelp av en separat gjenget setteskrue, benyttes for å holde bærebåndet i et spor innen et ekspanderbart perforeringskanonrør 40. Klemmen tvinger ladningen til å forbli på plass hvis bæreren bøyes. Løsningen ifølge dette patentet krever at det anvendes et kanonrør. US patent nr 4.496.008 omhandler et halvekspanderbart perfor-eringskanonapparat omfattende en langstrakt støtte med en rekke utflatede partier og sprengladninger 23 montert vinkelrett til flatene. Detoneringsledninger er forbundet til ladningene for avfyring av disse. Hvert parti av støtten har to nære adskilte festehull tilpasset for å motta henholdsvis de bakre delene av de to ladningene montert i motsatt retning på hver flate til denne seksjonen. Støtten 22 er bygget opp av et rør utflatet tverrgående for på den måten å forme de flate flatepartiene. Avstandsstykker er anbrakt mellom ladningene og støtten for foringsrøret med større diameter. Hylsen til ladningene omfatter et deksel laget av keramisk materiale og et ekstrudert stållegeme som har en tendens til å vide seg ut når sprengstoffet detoneres i steden for å bryte opp i stykker. US patent nr 4.326.462 beskriver en tilbakeholdelse og barriereklemme for en rettet ladning, hvilken klemme innbefatter en barriereringinnretning for å forhindre ødeleggelse av den indre veggen til perforeringskanonen forårsaket av den rettede ladningen ved detonasjon av sprengstofflladnings-sammensetningen. Barriereringinn- retningen tjener til å isolere og forhindre den formede ladningen, og spesielt øvre parti til rettet ladning fra kontakt og ødelegge den indre overflaten av hus ved detonasjon av sprengstoffsammensetningen. Barriereringen har en indre diameter som vesentlig svarer til den ytre diameteren til det øvre partiet av rettet ladning 53, og en ytre diameter som svarer til den ytre diameteren av en ribbe til den rettede ladningen. Hengende nedover og som forløper utover fra barriereringen er en. tilbakeholdelsesinnretning for å feste barriereringen og rettet ladning til bærebåndet. Tilbakeholdelsesinnretningen er formet integralt med ringen, og innbefatter to nedover utover forløpende benpartier, og to kiledeler som er adskilt fra barriereringen og er tilpasset for å oppta undersiden av bærebåndet. En vesentlig ulempe med de ovenfor omtalte US patenter nr 4753,301, 4496008 og 4326462, er at de ikke tillater bruken av en perforeringskanon som innbefatter et flertall av ladninger montert på en enkel enhetlig basiskonstruksjon.

Siden alle de ovennevnte tidligere konstruksjoner har mangler, har søkeren konstruert en ny kanon hvor kapselladninger blir brukt, og dermed gir god gjennomtrengning i formasjonen og eliminerer behovet for bærere, og slike kapselladninger er faset uten at det er nødvendig å øke diameteren til perforeringskanonen i hvilken ladningene er montert, i forhold til andre perforeringskanoner for ikke-fasede ladninger. Den nye perforeringskanonen er fullt beskrevet i US 4.951.744, inngitt 16. august 1989 med tittelen "Angularly Shaped Unitary Structured Base Strip Comprised of a Specific Material adapted for Phasing Chargés in a Perforating Gun". I den nye perforerings-kanonen ifølge den tidligere søknad, må kapselladningene monteres på en basisstrimmel som er stiv nok til å unngå splintring eller deformering når konstruksjonen kolliderer med en hindring i røret, som vil tillate fasing av kapselladningene som er montert på den, og som vil splintres når ladningene i kanonen detonerer. Den nye perforeringskanonen er robust, dvs. at den ikke vil bli sittende fast eller ikke vil splintres i et rør når den kolliderer med en hindring, den har god gjennomtrengning i formasjonen på grunn av dens bruk av kapselformede (forseglende) ladninger, den faser sine ladninger langs minst to retninger, og den krever ikke en rørstreng med øket diameter.

Basistrimmelen forden tidligere søknad, på hvilken ladningene er montert, er imidlertid konstruert for å splintres når ladningene detonerer. Derfor kan man ikke bestemme hvilke ladninger som detonerte og hvilke ladninger som ikke de tonerte. I noen situasjoner kan det være nødvendig å bestemme hvilke ladninger på basisstrimmelen som detonerte og hvilke som ikke detonerte. Derfor, for å kunne bestemme hvilke ladninger som detonerte, bør ikke basisstrimmelen splintres når ladningene detonerer, skjønt selve ladningene bør tillates å falle til bunnen av brønnen etter detonering. Som et resultat kan basis-strimmelen, etter detonering, hentes opp for inspeksjon for å bestemme hvilke ladninger som detonerte.

Det er således et primært formål med den foreliggende oppfinnelse å frembringe en perforeringskanon som har fasede kapselladninger, og som er innrettet til å senkes ned i en rørstreng i et borehull, hvor perforeringskanonen omfatter en basisstrimmel, et flertall kapselladninger, og et tilsvarende flertall støtteringer forbundet med basisstrimmelen på en faset måte for å montere kapselladningene på basisstrimmelen, hvor basisstrimmelen er konstruert til å motstå detonering av kapsel-ladningene og ikke vil splintres når ladningene detoneres, mens støtteringene er konstruert for å splintres som følge av at kapsel-ladningene detonerer.

I henhold til dette og andre formål med den foreliggende oppfinnelse, er det frembragt en perforeringskanon for å føres gjennom et rør, omfattende et flertall fasede kapselladninger, og bestående av en basisstrimmel med et vinkelformet tverrsnitt som tillater at ladningene fases når de forbindes med den, og et flertall støtteringer som er forbundet med basisstrimmelen og innrettet for montering av kapselladningene på basisstrimmelen for å fase ladningene, hvor selve basis-strimmelen er laget av et spesielt materiale som vil motstå detonering av ladningene, og som ikke vil splintres når ladningene detonerer. Hver av støtteringene er imidlertid laget av et materiale som vil splintres når ladningene som er montert på dem detonerer, og dermed vil tillate kapselladningene å falle til bunnen av brønnen. Siden basisstrimmelen ikke splintres, kan den hentes opp for senere inspeksjon for å bestemme hvilke kapselladninger som detonerte og hvilke ladninger som ikke detonerte.

Videre omfang og anvendelighet av den foreliggende oppfinnelse vil fremgå fra den detaljerte beskrivelse som presenteres nedenfor.

Fig. 1, omfattende fig. 1a og 1b, illustrerer tidligere kjent fullstendig ekspanderbar perforeringskanon av kapsel- og leddtype;

fig. 2, omfattende fig. 2a og 2b, illustrerer en tidligere kjent halvekspanderbar kanon av vaier- og strimmeltypen;

fig. 3 illustrerer en annen kjent utførelse av en kapseltype, faset perforeringskanon med stor diameter;

fig. 4 illustrerer en annen kjent utførelse av en tidligere kapselladning, ikke-faset perforeringskanon;

fig. 5 illustrerer en annen tidligere kjent utførelse av en faset perforeringskanon for ikke-kapselladninger;

fig. 6 illustrerer den fasede perforeringskanon for kapselladninger ifølge den foreliggende oppfinnelse; og

fig. 7a-7c illustrerer andre riss av den fasede perforeringskanon for kapselladninger i 6 ifølge den foreliggende oppfinnelse.

I enhver perforeringskanon er det viktig at kanonen er robust, og ikke blir sittende fast i røret under drift. Hvis en kanon ikke er robust, og går i stykker eller blir deformert under drift, er det mulig at aktive ladninger fra kanonen kan bli sittende fast i røret. Slike ladninger må hentes opp med betydelige kostnader. Under denne opphentings-operasjonen er det en risiko for at ladningene vil detonere i feil dybde i brønnen. En suveren perforeringskanon er en som: 1) ved avfyring trenger igjennom formasjonen over en større avstand enn gjennomtrengningsavstanden forbundet med noen annen kanon av samme diameter, 2) faser ladningene i kanonen, og 3) tilstrekkelig robust og holdbar til å gå igjennom brønnhullet uten å gå istykker eller bli sittende fast i brønnhullet. Noen kanoner ifølge tidligere teknikk, f.eks. kanon av vaiertypen, er robuste (vil ikke bli sittende fast i brønnen) og har god gjennomtrengningsavstand, men ladningene i denne kanonen er ikke faset. Andre kanoner ifølge tidligere teknikk, f.eks. typen med hul bærer, er robuste og ladningene er faset, men gjennomtrengningsavstanden forbundet med denne typen av tidligere perforeringskanon er minimale enn for andre kanoner med samme diameter. F.eks. i kanontypen med hul bærer, krever den hule bæreren en ladning med redusert størrelse; ladningen med redusert størrelse produserer mindre gjennomtrengningsavstand for en gitt kanondiameter. Perforerings-kanonen ifølge den foreliggende oppfinnelse er konstruert for å gi en optimal gjennomtrengningsavstand, ladningsfasing og den nødvendige robusthet.

Det henvises nå til fig. 1, omfattende fig. 1a og 1b, som illustrerer perforeringskanoner ifølge tidligere teknikk.

På fig. 1a og 1b er det illustrert tidligere kjente fullstendig ekspanderbare kanoner av kapsel- eller leddtypen. På fig. 1a er kanonen 10 en tidligere type kapselladningskanon, hvor kapselladningene er faset (peker i forskjellige retninger) for å perforere formasjonen langs en 360° omkrets. En kapselladning (blottet) må skilles fra en normal ladning (hul bærer "beskyttet"), idet kapselladningene er forseglede ladninger, forseglet mot de strenge temperatur- og trykkforhold man normalt finner i borehull for oljebrønner. Normale ladninger er ikke forseglet, og derfor må et bærerør omgi de normale ladninger for å beskytte ladningene mot de strenge temperatur- og trykkforhold i borehullet. Kanonen 10 omfatter et flertall av kapselladninger 10a som er faset, dvs. alle ladninger peker i forskjellige retninger. En lunte 10b ligger rundt hver ladning for å detonere ladningen som følge av et detonasjons-signal. Hver ladning er forbundet med en neste tilstøtende ladning via splinter 10c, når kanonen senkes ned i borehullet eller røret, vil en kollisjon ved en hindring i borehullet eller røret ofte briste splintene. Basisstrimmelen på kanonen 10, som kapselladningene 10a er montert på, er derfor ikke tilstrekkelig stiv eller robust til å motstå en kollisjon med en hindring i borehullet eller røret. På fig. 1b, omfatter kanonen 12 et flertall kapselladninger som er faset, og som er forbundet med hverandre med bolter 12a. Boltene 12a på kanonen 12 brister også når kanonen støter mot en hindring i borehullet. Siden kanonen 10 og kanonen 12 er satt sammen med splinter eller bolter, er ikke basisstrimmelen som ladningene er montert på en enkelt, enhetlig konstruksjon. Denne ikke-enhetlige konstruksjon reduserer robustheten til kanonene 10 og 12.

På fig. 2, inkludert fig. 2a og 2b, er det illustrert utførelser av halveks-panderbare perforeringskanoner av vaier- eller strimmeltypen. Kanonen 14 på fig. 2a omfatter et flertall fasede kapselladninger forbundet med hverandre ved vaierer 14a. Når kanonen 14 senkes ned i borehullet, vil vaierene 14a, som er så tynne og forholdsvis skjøre, briste ved sammenstøt med en hindring i borehullet. Kanonen 16 på fig. 2b omfatter et flertall kapselladninger 16a montert på en stiv basiskonstruksjon 16b. Mens basiskonstruksjonen 16b er stiv, er ladningsdiameteren begrenset av den stive basisen (hvilket betyr redusert gjennomtrengning). Basisen, som er av tynn metallplate med store hull, bøyer seg lett, og er ikke så stiv; og basisen vil ikke splintres som følge av ladningenes detonasjon (lange stykker av basisen overlever detonasjonen).

Det henvises nå til fig. 3, som illustrerer en annen utførelse av en perforeringskanon ifølge tidligere teknikk.

På fig. 3 omfatter en perforeringskanon 18 et flertall kapselladninger 18a som er montert på en rett, forholdsvis stiv basisstrimmel 18b. Basiskonstruksjonen 18b kan være hul, og tillate innføring av en lunte gjennom dens senter for forbindelse med hver av ladningene 18a. På fig. 18a er lunten viklet rundt basis-strimmelen 18b. Problemet med denne utførelsen er størrelsen eller diameteren til kanonen 18. I forhold til de tidligere utførelser på fig. 1 og 2, er diameteren til kanonen meget øket i forhold til diameteren til kanonene 10,12, 14 og 16.

Det henvises nå til fig. 4, som illustrerer en annen utførelse av en perforeringskanon ifølge tidligere teknikk.

På fig. 4 omfatter en kanon 20 et flertall kapselladninger 20a montert på en stiv basisstrimmel 20b bestående av en metallstrimmel med et flertall gjennomgående hull for forbindelse med et tilsvarende flertall kapselladninger 20a som vist på tegningen. Kanonen 20, og spesielt basisstrimmelen 20b, er imidlertid ikke konstruert på en måte som vil tillate ladningene 20a å bli faset, dvs. pekt i forskjellige retninger, for å tillate perforering langs en 360° omkrets i borehullet. Metallstrimmelen 20b er ikke konstruert, slik at den, når ladningene monteres på strimmelen, vil det tillate fasing av ladningene.

Det henvises nå til fig. 5, som illustrerer en annen utførelse av en perforeringskanon ifølge tidligere teknikk.

På fig. 5 er det vist en perforeringskanon for fasede, ikke-kapslede ladninger, omfattende en basisstrimmel 22a, et flertall normale, ikke forseglede ladninger satt inn i basisstrimmelen 22a, og et bærerør 22b som omgir og beskytter basisstrimmelen 22a og dens normale, ikke-forseglede ladninger. Basisstrimmelen 22a består av et rør som har et flertall gjennomgående hull 22a1 hvor hullene 22a1 tillater innsetting av et tilsvarende flertall ikke-kapslede ladninger (normale, ikke-forseglede ladninger). Siden de normale ladninger ikke er forseglet, må bærerøret 22b omgi basiskonstruksjonen 22a og de normale, ikke-forseglede ladninger. Som et resultat vil de normale ikke-forseglede ladninger bli beskyttet mot temperaturene og trykket i borehullet. Problemet med denne utførelsen er imidlertid det faktum at ladningene ikke er forseglet. Dette krever en ytterligere konstruksjon som ikke er til stede i de øvrige, tidligere utførelser som nevnt ovenfor, hvor den ytterligere konstruksjon er et bærerør for å beskytte ladningene mot temperaturene og trykket i borehullmiljøet.

Det henvises nå til fig. 6, hvor det er illustrert en perforeringskanon 24 for fasede kapselladninger ifølge den foreliggende oppfinnelse.

For å avhjelpe noen av de manglene som er til stede i perforeringskanonen ifølge tidligere teknikk som nevnt ovenfor, har assignataren for denne søknaden konstruert, og beskrevet i en tidligere søknad identifisert nedenfor, en ny rørper-foreringskanon som omfatter kapselladninger (bærerør er ikke nødvendig) og en basisstrimmel for å montere ladningene, hvor basisstrimmelen har en tverrsnitts-form som er konstruert til å fase kapselladningene, og er sterk nok til å motstå et sammenstøt med en hindring i et rør, men vil splintres når ladningene som er montert på basisstrimmelen detonerer. Den nye perforeringskanonen har en redusert diameter som tillater innsetting av kanonen i en rørstreng anbragt i et borehull. Denne nye gjennom røret perforeringskanon er fullt beskrevet i US 4.951.744, inngitt 16. august 1989 med tittelen "Angularly Shaped Unitary Structured Base Strip Comprised of a Specific Material adapted for Phasing Chargés in a Perforating Gun". Skjønt ladningene faller til bunnen i brønnen etter detonasjon, og siden basisstrimmelen selv splintres etter detonasjonen og også faller til bunnen i brønnen, kan man ikke bestemme hvilke ladninger på basis-strimmelen som detonerte og hvilke ladninger som ikke detonerte. Enkelte ganger kan det være nødvendig å bestemme hvilke kapselladninger på basisstrimmelen detonerte og hvilke ladninger som ikke detonerte.

På fig. 6, ifølge den foreliggende oppfinnelse, er det vist en ny perforeringskanon 24 omfattende en basisstrimmel 24a, et flertall kapselladninger 24b og et tilsvarende flertall støtteringer 24c som er innrettet til å forbindes med basis-strimmelen 24a for å holde ladningene 24b på plass på en overflate av basis-strimmelen 24a. Basisstrimmelen 24a er en enkelt enhetlig konstruksjon, og omfatter en første overflate 24a2 som ligger i et første plan, og en andre overflate 24a3 som er forbundet med og som har i det vesentlige samme utstrekning som den samme overflaten, og ligger i et annet plan, hvor den enhetlige konstruksjon til første og andre overflater 24a2 og 24b2 gir hverandre en strukturell under-støttelse og motstand mot bøyning. Antallet av kapsel-ladninger 24b er vekselvis forbundet med den første og andre overflate 24a2 og 24a3 på basisstrimmelen 24a; dvs., en første kapselladning 24b blir holdt på plass på den første overflaten 24a2 på basisstrimmelen 24a med en første støttering 24c; en andre kapselladning 24b2 blir holdt på plass på den andre overflaten 24a3 på basisstrimmelen 24a med en annen støttering 24c, en tredje kapselladning 24b blir holdt på plass på den første overflate 24a2 på basisstrimmelen 24a med en tredje støttering 24c osv. Basisstrimmelen 24a omfatter et flertall fordypninger 24a1, vekselvis skåret inn i den første og den andre overflaten 24a2 og 24a3, hvor hver fordypning 24a1 på overflaten 24a2 eller 24a3 på basisstrimmelen 24a er formet for å gi rom for omkretsformen på en kapselladning 24b når kapsel-ladningen 24b blir holdt på plass på en motstående overflate av basisstrimmelen med en støttering 24c. Som illustrert igjen på 7b, henger en basis 24b1 på hver kapselladning 24b over kanten på sine respektive første og andre overflater 24a2 og 24a3. Basisstrimmelen 24a er laget av et spesielt materiale som vil gjøre basisstrimmelen i stand til å motstå detoneringen av kapselladningene 24b; dvs. basisstrimmelen 24a vil ikke splintres når ladningene 24b detonerer. Imidlertid er det fremdeles ønskelig og nødvendig å tillate ladningen 24b å falle til bunnen av borehullet når ladningene detonerer. Derfor er flertallet ladninger 24b hver montert på basisstrimmelen 24a med et tilsvarende flertall støtteringer 24c. Støtteringene 24c er hver fysisk forbundet med basisstrimmelen 24a med et par skruer, hvor støtteringene 24c holder ladningene 24b fysisk inne i sine respektive fordypninger 24a1. For å tillate ladningene 24b å falle til bunnen av borehullet etter detonasjon, er hver av støtteringene 24c også laget av et spesielt materiale som vil tillate støtteringene 24c å splintres til et flertall små stykker når deres respektive ladninger detonerer. Derfor, etter detonasjon av perforeringskanonen, splintres støtteringene 24c i et flertall stykker, og tillater sine respektive ladninger 24b å falle til bunnen av borehullet; men selve basisstrimmelen 24a motstår imidlertid detonasjonen av ladningene 24b, og vil ikke splintres når ladningene 24b detonerer. Basisstrimmelen 24a kan senere hentes opp fra borehullet; en inspeksjon av basisstrimmelen 24a viser hvilke av ladningene 24b som detonerte og hvilke som ikke detonerte, siden basis-strimmelen 24a vil være litt deformert nær de fordypningene 24a 1 på basis-

strimmelen 24a hvor ladningene 24b detonerte.

Basistrimmelen 24a består av 4140-stål med 26-32 Rc hårdhet (Rockwell skala c). Hardheten på 26-32 er optimal for basisstrimmelen 24, siden 4140-stål er i stand til å motstå store mengder av rystelse uten å deformeres (dvs. når de rettede ladningene forbundet med basisstrimmelen 24a detonerer). Hvis basis-strimmelen 24a blir varmebehandlet til meget høyere enn 32 Rc hårdhet, ville basisstrimmelen øke i styrke, men den ville bli skjørere og kunne lettere splintres under sammenstøt, mens en lavere varmebehandling (under 26 Rc) gjør materi-alet i basisstrimmelen svakere. Betegnelsen 4140 henviser dessuten til en spesiell type metallsammensetning ifølge spesifikasjoner av the American Iron and Steel Institute. De første to sifrene i tallet 4140 (dvs. "41") kan dekodes for å bestemme det nominelle legeringsinnhold. 41XX betyr f.eks. at stålet inneholder mellom 50% og 95% krom og mellom 12% og 30% molybden. Siden 4140-stål inneholder krom og molybden, er det å betrakte som en stållegering. De siste to sifrene i tallet ("XX") indikerer karboninnholdet i stålet i hundredeler av en prosent. 4140-stål inneholder derfor 0,40% karbon.

Støtteringene 24c består hver av 1020 bløtt stål. De to første sifrene "10" i 1020 betegner at det er rent karbonstål (dvs. at det ikke inneholder noen legering som nikkel, krom og molybden). De to siste sifrene "20" i 1020 viser karboninnholdet i stålet i hundredeler av en prosent, dvs. 0,20 karbon. De bløtere metaller så som 1020 bløtt stål, blir vanligvis målt på en Brinell hardhetsskala. En 1020 stål har ikke tilstrekkelig karbon i seg til å varmebehandles, og følgelig er det et forholdsvis bløtt stål. Hvis det skulle måles, ville Brinell-hårdheten være i området omkring 115 Hb. Stål 1020 blir brukt for støtteringene 24c, siden det er forholdsvis svakt sammenlignet med det varmebehandlede 4140-stål i basisstrimmelen. Fordelen med denne egenskap er at 1020-stålet i støtteringene 24c vil bryte sammen og splintres i små deler når ladningene detonerer, og dermed etterlater smådeler i brønnen og minimaliserer energioverføringen fra ladningene til basis-strimmelen.

Det henvises til fig. 7a-7c som viser andre riss av perforeringskanonen 24 for fasede kapselladninger på fig. 6.

På fig. 7a er kapselladningene 24b igjen vist montert, på faset måte, på basisstrimmelen 24a via et flertall støtteringer 24c. En detoneringslunte 26 er forbundet med hver ladning 24b for å frembringe en detoneringsbølge til ladningene, og dermed detonerer ladningene. Som vist på fig. 7a er en første kapselladning 24b montert på den andre overflaten 24a3 på basisstrimmelen 24a, via en første støttering 24c; en andre kapselladning 24b er montert på den første overflaten 24a2 på basisstimmelen 24a via en annen støttering 24c; en tredje kapselladning 24b er montert på den andre overflaten 24a3 på basisstrimmelen 24a via en tredje støttering 24c osv.

Fig. 7b illustrerer et tverrsnitt av den egentlige montering eller kopling av kapselladningen 24b på basisstrimmelen 24a via støtteringen 24c. På fig. 7b er en ladning 24b montert på basisstrimmelen 24a via en støttering 24c. Omkretsformen til kapselladningen 24b er anbragt i fordypningen 24a1 i basisstrimmelen 24a. Basisen 24b 1 på kapselladningen 24b henger over kanten på den første eller andre overflate 24a2 eller 24a3 på basisstrimmelen 24. Støtteringen 24c omfatter en ringseksjon 24c1 og en benseksjon 24c2 med en ende enhetlig forbundet med ringseksjonen 24cl Benseksjonen 24c2 har en motsatt ende c2a innrettet til å forbindes med den første eller andre overflate 24a2 eller 24a3 på basisstrimmelen 24a, mens den motsatte ende c2a er vinkelformet for å tilpasses vinkelformen på basisstrimmelen 24a.

På fig. 7c er det illustrert et ytterligere riss av bare støtteringen 24c, hvor dette ytterligere riss igjen illustrerer ringseksjonen 24c1, benseksjonen 24c2 og den motsatte ende c2a på benseksjonen 24c2.

Perforeringskanonen ifølge den foreliggende oppfinnelse, som illustrert på fig. 6, løser alle problemene forbundet med perforeringskanoner ifølge tidligere teknikk som illustrert på fig. 1-5 og henvist til i denne søknaden; og den frem-bringer også ytterligere fordeler som ikke er til stede i forhold til assignatarens perforeringskanon som beskrevet i den tidligere søknad US 4.951.744, inngitt 16. august 1989 og henvist til ovenfor, dvs., basisstrimmelen 24a vil ikke splintres når ladningen detonerer, og vil motstå detonasjonen, men enda vil ladningene 24b falle til bunnen av borehullet når ladningene detonerer, siden hver av støtte-ringene 24c splintres som følge av detonasjonen av ladningene 24b. Siden basis-strimmelen 24a ikke splintres, kan den hentes opp fra borehullet og inspiseres for å bestemme hvilke av ladningene 24b som detonerte og hvilke som ikke detonerte.

Claims (7)

1. En perforeringskanon (24) for bruk gjennom en rørstreng i en oljebrønn,karakterisert vedat den omfatter: en basisstrimmel (24a) som er av en enkelt enhetlig konstruksjon og omfatter en første overflate (24a2) som ligger i et første plan og en andre overflate (24a3) som er forbundet med og i hovedsak har samme utstrekning som den nevnte første overflate (24a2) og som ligger i et annet plan; et første flertall av ladninger (24b) som er innrettet for detonasjon som respons på en inngangsstimulus anordnet på den første overflaten (24a2); et annet flertall av ladninger (24b) som er innrettet for detonasjon som respons på den nevnte inngangsstimulus anordnet på den andre overflaten (24a3); et første flertall av holdeanordninger (24c) for å holde det nevnte første flertall ladninger (24b) på plass på den første overflate (24a2) av basisstrimmelen (24a); og et annet flertall av holdeanordninger (24c) for å holde det nevnte andre flertall ladninger (24b) på plass på den nevnte andre overflaten (24a3) av basisstrimmelen (24a); hvor basisstrimmelen (24a) er av et slikt materiale at den forblir intakt og ikke splintres når de første og andre flertall av ladninger (24b) detonerer, hvor holdeanordningene (24c) er av et slikt materiale at de splintres når det nevnte første og andre flertall av ladninger (24b) detonerer.

2. Perforeringskanon (24) ifølge krav 1, karakterisert vedat den nevnte første overflate (24a2) på basisstrimmelen (24a) omfatter et første flertall av fordypninger (24a1), og den andre overflaten (24a3) på basisstrimmelen (24a) omfatter et annet flertall av fordypninger (24a1).

3. Perforeringskanon (24) ifølge krav 2, karakterisert vedat det nevnte andre flertall av ladninger (24b) er anordnet i det nevnte første flertall av fordypninger (24a 1) i den første overflate (24a2) på basisstrimmelen (24a) når det andre flertall av holdeanordninger (24c) fastholder det nevnte andre flertall av ladninger (24b) på den andre overflate (24a3) av basisstrimmelen (24a).

4. Perforeringskanon (24) ifølge krav 3, karakterisert vedat det første flertall av ladninger (24b) er anordnet i det nevnte andre flertall av fordypninger av (24a1) i den andre overflate (24a3) på basisstrimmelen (24a) når det nevnte første flertall av holdeanordninger (24c) fastholder det første flertall av ladninger (24b) på den nevnte første overflate (24a2) av basisstrimmelen (24a).

5. Perforeringskanon (24) ifølge krav 4, karakterisert vedat det nevnte første og andre flertall av holdeanordninger (24c) hver omfatter en støttering (24c), hvor støtteringen ligger rundt en ladning (24b) og holder ladningen mot den første (24a2) eller andre (24a3) overflate på basisstrimmelen (24a).

6. Perforeringskanon (24) ifølge krav 5, karakterisert vedat basisstrimmelen (24a) består av et materiale, som er stål som har en 26-32 Rc hårdhet.

7. Perforeringskanon (24) ifølge krav 6, karakterisert vedat hver støttering (24c) består av et annet materiale som er mykt stål.