NO862680L - Eksplosjonskompensator. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en kompensator for å støtte en eksplosiv deleanordning i et borehull under et brønnhode og for å dempe krefter som oppstår ved eksplosjon av dens eksplosive deleanordning i borehullet.

I oljeindustrien er det vanlig praksis i undersjøisk boring

å fjerne et brønnhode når en brønn er funnet å være tørr eller tømt for utvinnbare olje- og/eller gassreserver. Brønnen plugg-es eller sementeres og alle konstruksjoner over omkring 3 m under slamlinjen fjernes, ofte ved bruk av en eksplosiv deleanordning senket ned i borehullet eller brønnen. Slike eksplosive anordninger er vanligvis effektive, men kan ha ulemper slik som sjokkbølger gjennom vannet, hvilke kan skade inntilliggende strukturer slik som skip i nærheten.

Det er følgelig et formål med oppfinnelsen å søke å dempe denne ulempe.

I samsvar med et aspekt av oppfinnelsen er det tilveiebragt

en kompensator for å støtte en eksplosiv deleanordning i et borehull under et brønnhode og for å dempe krefter som oppstår ved eksplosjon av den eksplosive deleanordning i borehullet, innbefattende to deler montert for relativ langsgående glidebevegelse hvor en av disse har innretninger for å støtte den eksplosive anordning i borehullet, idet arrangementet av de to deler er slik at de sprer eller oppløser oppad rettede krefter som oppstår ved eksplosjon av anordningen i borehullet. Delene kan innbefatte gjennomgående hull hvor hver av disse kan ha en sentral akse som ligger i hovedsak ved en rett vinkel til aksen av den langsgående glidebevegelse.

De to deler kan innbefatte to sylindriske elementer montert den ene i den andre, og det kan være føringsinnretninger som for-binder de to deler for nevnte langsgående glidebevegelse.

Føringsinnretningene kan innbefatte motstående langsgående ut sparinger i den ytre av delene og to motstående fremspringende låsetapper av den innerste av delene, hvor hver tapp passerer gjennom en respektiv tilstøtende utsparing av nevnte motstående langsgående utsparinger.

Tappene kan hver innbefatte en tilbakeholdende anordning som forhindrer uttak av denne fra de respektive utsparinger.

Den tilbakeholdende anordning kan innbefatte en låsering.

Den indre av de to sylindriske deler kan ha en avsmalnende nese innbefattende nevnte innretninger for å støtte den eksplosive anordning i borehullet.

Den avsmalnende nese kan innbefatte en tverrgående utsparing og motsatt boring for å motta tappinnretninger for å forbinde den eksplosive anordning med kompensatoren.

Kompensatoren kan innbefatte innretninger for å sikre innretting av kompensatoren når kompensatoren innsettes i borehullet.

Innretningen kan innbefatte en skjærtapp som forløper gjennom d to deler på tvers av aksen av den langsgående bevegelse, hvorved tappen avskjæres ved pålegning av en langsgående skjærkraft.

I samsvar med et andre aspekt av oppfinnelsen er det tilveiebragt et eksplosivt delsystem innbefattende en kompensator som definert tidligere, og en eksplosiv anordning støttet ved den ene del.

Systemet kan innbefatte en tetningsenhet mellom denne ene del og den eksplosive anordning.

Det kan være en ytterligere pakningsenhet opphengt fra den eksplosive anordning.

En kompensator og et eksplosivt delesystem som innehar oppfinnelsen er beskrevet i det etterfølgende, som et eksempel, og med henvisning til de vedlagte tegninger.

Fig. 1 er et sideriss av en første del av kompensatoren i samsvar med oppfinnelsen;

fig. 2 er et sideriss av kompensatordelen i fig. 1, fra en 90°

stilling til risset ifølge fig. 1;

fig. 3 er en langsgående snittskisse av kompensatordelen i fig. 1 og 2 tatt langs linjen A-A i fig. 4;

fig. 4 er et enderiss i retning av pilen "X" i fig. 1;

fig. 5 er et sideriss av en andre kompensatordel ifølge oppfinnelsen;

fig. 6 er en snittskisse i lengderetningen av kompensatordelen

ifølge fig. 5;

fig. 7 viser en splint for bruk med kompensatoren;

fig. 8 viser skjematisk et sideriss, delvis i snitt,

av et eksplosivt delesystem innbefattende en kompensator som vist i fig. 1-7; og

fig. 9 er en forstørret skisse av en del av et ytterligere

system for eksplosiv deling.

Det vises til tegningene i hvilke like deler i identifisert ved like henvisningstall hvor det vises (fig. 8)en kompensator 1 for å støtte en eksplosiv deleanordning 2 i et borehull 3 under et brønnhode (ikke vist) og for å dempe krefter som oppstår ved eksplosjon av den eksplosive deleanordning 2 i borehullet. Kompensatoren 1 innbefatter to deler 4 (fig. 1-4) og 5 (fig.

5 og 6) montert for relativ langsgående glidebevegelse.

En del 4 har innretninger 6 for støtte den eksplosive anordning 2 i borehullet 3, og minst en av delene (i dette tilfelle begge deler 4 og 5) har innretninger i form av gjenngående hull 7 for å spre sideveis oppad rettede krefter'som oppstår ved eksplosjon av anordningen i borehullet.

Den ene del 4 er et avlangt element slik som en stav eller et sylindrisk rør, og de gjennomgående hull 7 er arrangert ved 100 mm avstander langs lengden av dette, hvor hullene 7 ved en langsgående posisjon er rettet i en retning 90° til ret-ningen av hullene 7 ved det neste tilstøtende hull, hvor aksene til alle hull 7 er ved 90° til lengdeaksen av delen 4 (hvilken akse sammenfaller med aksen av den langsgående glidebevegelse) . Alle hull 7 forløper således fra den ytre overflate av delen 4 for så å avskjære boringen til delen 4. Delen 4 har også to ytterligere hull 8, større i diameter enn diameteren til hullene 7, hvilke er seter for låsetapper 9 som er opptatt i utsparinger 9' i delen 5, hvilke utsparinger og tapper tilveiebringer innretninger for å sammenknytte de to deler 4 og 5 for langsgående glidbar bevegelse. Delen 5 er et borerør og har også innretninger i form av avstandsplasserte gjennomgående hull 7 for å spre sideveis, oppad rettede krefter som oppstår ved eksplosjon av anordningen 2 i borehullet 3. De gjennomgående hull 7 i delen 5 er anordnet ved 150 mm avstander i lengderetningen av delen 5, hvor hullene 7 i ett nivå også er forskjøvet ved 90° med hensyn til hullene 7 ved det neste tilstøtende nivå. Aksene til alle hull 7 er således rettet mot lengdeaksen av delen 5, og hullene 7 forløper alle fra den ytre overflate av delen for å avskjære boringen i denne. Begge deler 4 og 5 har hull 10 (fig. 5 og 6) hvilke når kompensatoren 1 først monteres med delen 4 inne i delen 5 er innrettet og gjennom hvilke en skjærtapp 11 innfestes og holdes med en splint 12 (fig. 7).

Delen 4 har en avsmalnende (konisk avkortet) nese 13 innbefattende en del av innretningen 6 ved hvilke den er forbundet gjennom en leddforbindelse innbefattende en forbindelsestapp 14 og låsering (ikke vist) med en første (øvre under bruk og når sett i fig. 8) pakning 15, hvilke i sin tur støtter, via en leddforbindelse, den eksplosive delanordning 2 i form av en eksplosiv ladning. Ladningen 2 i sin tur støtter en andre (nedre under bruk og når sett i fig. 8) pakning 16.

Under bruk for å dele et undersjøisk brønnhode, monteres system et ifølge fig. 8 som vist og settes i borehullet under brønnhod-et, hvor pakningene 15 og 16 tilveiebringer en føring da de pass-er i borehullet 3 med en glidepasning. Skjærtappen 11 sikrer korrekt innretting av kompensatoren 1 når den lander på brønn-hodet, og avskjæres om systemet ble ukorrekt innrettet for slik å forhindre skade på kompensatoren og brønnhodet.

Når systemet er under sjøen er kompensatoren 1 full av vann og

i borehullet. Når den eksplosive anordning 2 detoneres, idet vann praktisk talt er ukomprimerbart, vil sjokkbølger vanligvis overføres gjennom dette opp borehullet 3 med mulig ødeleggelse av kompensatoren 1 og skade på brønnhodet og overflate- eller delvis nedsenkbare fartøyer over eller i nærheten av eksplosjonen. Imidlertid vil kompensatoren 1 som innehar den her beskrev-ne oppfinnelse hindre denne destruktive kraft ved avskjæring av skjærtappen 11 for slik å tillate den indre del 4 av kompensatoren å ri opp innenfor den ytre del 5 i relativ langsgående glidebevegelse.

Først, i hvilestilling, ligger de indre del 4 ved bunnen av den hule ytre del og er i sammentrykt tilstand. Når den eksplosive ladning 2 detoneres, forløper sjokkbølgene i lengderetningen innvendig av delen 4 og bringer den under strekk snarere enn sammen-trykning, og stekkspenningene starter den å bevege seg hurtig oppad i den ytre del 5. Dersom den var massiv med denne del, ville kreftene bli overført opp borerøret til overflaten med mulig katastrofale destruktive resultater. Imidlertid er den ikke massiv med røret og kan løpe fritt oppad i dette, og føres ved tapper 9 i utsparinger 9'. Sjokkbølgene som er fremkalt i delen 4, bringer den i bevegelse og under strekk, og hurtig an-kommer ved sin øvre plane flate. Siden delen 4 ikke er fast med delen 5, kan disse bølger ikke overføres oppad. De reflekteres således innvendig og passerer tilbake ned delen 4 til dens nedre ende. Således reverseres dens dreieretning og den beveger seg tilbake hurtig mot sjøbunnen. Når sjokkbølgene når den nedre ende, er det igjen ingen steder for disse å gå, slik at de reflekteres innvendig igjen tilbake mot den øvre flate og delen 4 reverserer sin bevegelse synkront med denne og dermed starter å bevege oppad. Reversering av bevegelsen igjen oppstår som beskrevet for den første oppad bevegelse, med det nettoresultat at de eksplosive krefter som frigjøres i systemet oppløses på ikke destruktiv måte ved svingning av delen 4 i delen 5, som vist ved pilene "X" i fig. 9. Hele systemet innbefattende in-stallasjoner ved ryggen eller fartøyet ved overflaten blir således beskyttet.

Systemet vist i fig. 9 er likt med det vist i fig. 8, og virker på eksakt den samme måte for å spre eller oppløse de eksplosive krefter ved osciilering av delen 4. Delen 4 i denne utførelse er imidlertid forbundet til den øvre pakning 3 ved et ytterligere avlangt element eller rør 18 hvilke ødelegges når den eksplosive ladning 2 detoneres. Dette "frakopler" systemet og sett-er delen 4 i bevegelse som beskrevet med hensyn til utførelsen i fig. 8 .

Det skal forstås at mesteparten av spenningskreftene reflekteres innvendig, men noen overføres til vannet. Etter hvert som delen 4 beveger seg klemmes vannet i delen 5 ut gjennom hullene 7 og utsparingene 9', sideveis av kompensatoren 1 og således av systemet slik at det ikke er noen oppad overføring av oppad rettede eksplosive krefter. Disse krefter spres sideveis som vist ved piler "Y" i fig. 9. Stigningen av den indre del 4 i forhold til den langsgående glidebevegelse med hensyn til den ytre del 5 demper også effektivt eksplosjonen. Dette tilveiebringer også for opprettholdelse av den strukturelle integritet av selve kompensatoren 1, med andre ord den blir i seg selv ikke ødelagt ved eksplosjonen.

Claims (11)

1. Kompensator for å støtte en eksplosiv deleanordning i et borehull under et brønnhode og for å dempe krefter som opp-stå ved eksplosjon av den eksplosive deleanordning i borehullet, karakterisert ved to deler (4,5) montert for relativ langsgående glidbar bevegelse ved en anordning (4) som har innretninger for å støtte den eksplosive anordning (2) i borehullet, og at de to deler (4,5) er anordnet til å spre eller oppløse oppad rettede krefter som fremkommer ved eksplosjon av anordningen (2) i borehullet.

2. Kompensator ifølge krav 1, karakterisert ved gjennomgående hull (7) hvor hvert har en sentral akse som ligger i hovedsak ved rette vinkler til aksen av den lagsgående glidbare bevegelse.

3. Kompensator ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved de to deler (4,5) innbefattende to sylindriske elementer montert den ene i den andre, og ved føringsinnretning-er (9,9') som sammenknytter de to deler (4,5) for nevnte langsgående glidbare bevegelse.

4. Kompensator ifølge krav 3, karakterisert ved atføringsinnretningene innbefatter motstående langsgående utsparinger (9') i den ytre (5) av delene (4,5) og ved to motstående fremspringende låsetapper (9) av den indre (4) av delene (4,5) og at hver tapp (7) passerer gjennom en respektiv tilhørende utsparing (9') av de motstående langsgående utsparinger .

5. Kompensator ifølge et eller flere av kravene 2-4, karakterisert ved at de indre (4) av de to sylindriske deler (4,5) har en avsmalnende nese (13) innbefattende innretninger for å støtte den eksplosive anordning (2) i borehullet.

6. Kompdensator ifølge krav 5, karakterisert ved at den avsmalnende nese innbefatter en tverrgående utsparing og motsatt boring for å motta tappinnretninger (14) for å forbinde den eksplosive anordning (2) med kompensatoren (1).

7. Kompensator ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved innretninger (11) for å sikre innretning av kompensatoren når denne innsettes i borehullet.

8. Kompensator ifølge krav 7, karakterisert ved innrettingsinnretninger (11) innbefattende en skjærtapp som forløper gjennom de to deler (4,5) på tvers av aksen til den langsgående bevegelse, hvorved tappen avskjærer (11) ved pålegg-ing av en langsgående skjærkraft.

9. Eksplosivt delesystem karakterisert ved en kompensator ifølge et eller flere av de foregående krav, og en eksplosiv anordning (2) støttet av den ene del (4).

10. Eksplosivt delesystem ifølge krav 9, karakterisert ved en pakningsenhet (15) mellom den ene del (4) og den eksplosive anordning (2).

11. Eksplosivt delesystem ifølge krav 10, karakterisert ved en ytterligere pakningsenhet (16) opphengt fra den eksplosive anordning (2).