RU206187U1 - PIPE CROSS-CUTTING DEVICE - Google Patents

PIPE CROSS-CUTTING DEVICE Download PDF

Info

Publication number
RU206187U1
RU206187U1 RU2020143005U RU2020143005U RU206187U1 RU 206187 U1 RU206187 U1 RU 206187U1 RU 2020143005 U RU2020143005 U RU 2020143005U RU 2020143005 U RU2020143005 U RU 2020143005U RU 206187 U1 RU206187 U1 RU 206187U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas distribution
cutting
axial channel
cover
output axis
Prior art date
Application number
RU2020143005U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Сергеевич Горшков
Анна Юрьевна Акентьева
Евгений Дмитриевич Акентьев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ТРИУМФ АЛЬЯНС"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ТРИУМФ АЛЬЯНС" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ТРИУМФ АЛЬЯНС"
Priority to RU2020143005U priority Critical patent/RU206187U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU206187U1 publication Critical patent/RU206187U1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B29/00Cutting 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
    • 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

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к горному делу, а более конкретно к инструментальной головке для резки обсадных труб в скважинах, и представляет собой газодинамический высокотемпературный резак. Устройство для поперечного разрезания труб содержит цилиндрический корпус, где последовательно смонтированы узлами пиропатрон, связанный кабелем с источником тока на земной поверхности, пиротехнический заряд, осевой канал которого наполнен воспламенительным порошком, выполненный из набора плотно прилегающих шашек термитного состава и установленный на экранирующем насадке с распределенными по периферии сквозными каналами, совмещенными с термостойкими трубками газораспределительной решетки коммуникации с ресивером, ресивер, сообщающийся с расширительной камерой в продольно подвижной крышке, геометрически замкнутой с корпусом. Газораспределительная решетка оснащена монтажным штырем, жестко связанным с выходной осью. На штыре установлена криволинейная направляющая под торец корпуса в стыке с крышкой. Шашки пиротехнического заряда размещены в корпусе беззазорно. На выходной оси закреплены ограничитель позиционирования крышки, смонтированный с возможностью продольного перемещения, и грузовой якорь, имеющий коническую форму. В качестве воспламенительного порошка наполнителя осевого канала использован металл из ряда магний, алюминий, железо. Техническим результатом является повышение функциональной надежности и эффективности поперечного резания обсадных труб, обеспечение тонкого регулирования качества и производительности реза. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.The utility model relates to mining, and more specifically to a tool head for cutting casing in wells, and is a gas-dynamic high-temperature cutter. The device for cross-cutting of pipes contains a cylindrical body, where a pyrotechnic charge, the axial channel of which is filled with an igniting powder, made of a set of tightly adhering blocks of thermite composition and installed on a shielding nozzle with distributed over the periphery through through channels, combined with heat-resistant tubes of the gas distribution grid for communication with the receiver, the receiver communicating with the expansion chamber in a longitudinally movable cover, geometrically closed with the body. The gas distribution grille is equipped with a mounting pin rigidly connected to the output shaft. A curved guide is installed on the pin under the end of the body at the junction with the cover. The checkers of the pyrotechnic charge are placed in the housing without a gap. On the output axis are fixed the cover positioning limiter, mounted with the possibility of longitudinal movement, and the cargo anchor having a conical shape. As an igniting powder for the filler of the axial channel, a metal from the range of magnesium, aluminum, and iron was used. The technical result is to increase the functional reliability and efficiency of cross-cutting of casing pipes, to ensure fine control of the quality and productivity of the cut. 1 wp f-ly, 1 dwg.

Description

Полезная модель относится к горному делу, а более конкретно к инструментальной головке для резки обсадных труб в скважинах, и представляет собой газодинамический высокотемпературный резак.The utility model relates to mining, and more specifically to a tool head for cutting casing in wells, and is a gas-dynamic high-temperature cutter.

Уровень данной области техники характеризуют резаки, описанные в патентах US №4598769 и №5435394, содержащие протяженный цилиндрический корпус, помещаемый на тросе в трубу, застрявшую в скважине, который имеет огнепередаточное отверстие от запального устройства вверху до выходного сопла снизу. В качестве запального устройства используется пиропатрон, электрически связанный кабелем с источником питания, размещенным на земной поверхности.The prior art is characterized by the cutters described in US Pat. Nos. 4,598,769 and 5,435,394 comprising an elongated cylindrical body, which is cabled into a pipe stuck in a wellbore, which has a flame transfer opening from the igniter at the top to the outlet nozzle at the bottom. An igniter is used as an ignition device, electrically connected by a cable to a power source located on the earth's surface.

Под пиропатроном закреплен канальный заряд горючего материала, смонтированный в насадке с газораспределительной решеткой на выходе, где размещена криволинейная расширяющаяся книзу термостойкая направляющая, которая ориентирует струйные потоки пламени и раскаленных продуктов горения заряда в дисковое сопло, сформированное между нижним торцом корпуса и продольно подвижно смонтированной на нем крышке.A channel charge of combustible material is fixed under the pyro cartridge, mounted in a nozzle with a gas distribution grid at the outlet, where a curvilinear, expanding downward heat-resistant guide is located, which orients the jet streams of flame and incandescent combustion products into a disk nozzle formed between the lower end of the housing and longitudinally movably mounted on it lid.

Перемещение крышки происходит автоматически под напором генерируемых газообразных продуктов горения заряда.The cover moves automatically under the pressure of the generated gaseous combustion products.

Описанные аппараты разрезают трубы, однако, периодически возникают проблемы с засором конденсированной фазой рабочего аэрозоля перфораций распределительной решетки, что заметно меняет газодинамический процесс истечения продуктов горения в насадок и далее к соплу.The described devices cut pipes, however, periodically problems arise with the clogging of the distribution grid perforations by the condensed phase of the working aerosol, which noticeably changes the gas-dynamic process of the outflow of combustion products into the nozzle and further to the nozzle.

Кроме того, разрезание происходит неравномерно по окружности из-за локализации тепловой энергии в выходящих дискретных струях рабочего потока, что требует усилительного горючего заряда или дополнительного механизма вращения инструментальной головки, что сопряжено с техническими проблемами и увеличением капитальных затрат.In addition, cutting occurs unevenly around the circumference due to the localization of thermal energy in the outgoing discrete jets of the working stream, which requires an amplifying fuel charge or an additional mechanism for rotating the tool head, which is associated with technical problems and increased capital costs.

Отмеченный недостаток устранен в более совершенном устройстве для поперечного разрезания труб (резаке) по патенту US №6598679 В2, Е21В 29/00, 2003 г., которое по технической сущности и числу совпадающих признаков выбрано в качестве наиболее близкого аналога предложенному резаку.The noted drawback is eliminated in a more perfect device for cross-cutting pipes (cutter) according to US patent No. 6598679 B2, E21B 29/00, 2003, which, in terms of the technical essence and the number of coinciding features, was selected as the closest analogue to the proposed cutter.

Известное устройство для поперечного разрезания труб включает размещенные в цилиндрическом корпусе электрически связанный с наземным источником тока пиропатрон, примыкающий к канальному заряду из набора термических шашек, установленному в насадке с коническим экраном, направляющим газообразные раскаленные (с температурой выше 2000°С) продукты горения заряда на периферию, к перфорациям газораспределительной решетки.The known device for cross-cutting pipes includes a pyrotechnic cartridge placed in a cylindrical body electrically connected to a ground source of current, adjacent to a channel charge from a set of thermal blocks installed in a nozzle with a conical screen, directing gaseous incandescent (with a temperature above 2000 ° C) combustion products of the charge on periphery, to the perforations of the gas distribution grid.

Газораспределительная решетка коммутируется с ресивером, в котором происходит турбулизация струй, сопровождающаяся перемешиванием генерированных газообразных продуктов горения термического заряда, выравнивание температуры и давления.The gas distribution grid is connected to the receiver, in which the jets are turbulized, accompanied by the mixing of the generated gaseous combustion products of the thermal charge, and the equalization of temperature and pressure.

Далее рабочая смесь поступает в расширительную камеру и сдвигает крышку относительно корпуса, в результате чего формируется кольцевой зазор между их торцами, через который высокотемпературная рабочая смесь с равномерным распределением в объеме тепловой энергии динамично выбрасывается дисковым поперечным потоком к разрезаемой трубе.Further, the working mixture enters the expansion chamber and shifts the cover relative to the body, as a result of which an annular gap is formed between their ends, through which a high-temperature working mixture with a uniform distribution in the volume of thermal energy is dynamically ejected by a disk cross-flow to the pipe being cut.

Температурно нагруженные элементы конструкции(экранирующий конус, коммуникационные трубки газораспределительной решетки, криволинейная направляющая) выполнены из пирографита, термостойкими.Temperature-loaded structural elements (shielding cone, communication tubes of the gas distribution grid, curved guide) are made of pyrographite, heat-resistant.

Газораспределительная решетка совмещена с центральным штырем, на котором установлена криволинейная направляющая для отклонения аэрозольного рабочего потока на выход, к дисковому соплу, и который вкручен в концевую ось, несущую массивный якорь для погружения в наполняющую обсадочную трубу пульпу.The gas distribution grid is aligned with the central pin, on which a curved guide is installed for deflecting the aerosol working flow to the outlet, to the disk nozzle, and which is screwed into the end axis carrying a massive anchor for immersion in the slurry filling the casing pipe.

Концевая ось служит опорой и направляющей продольного перемещения крышки при сдвиге напором рабочего потока.The end axis serves as a support and guide for the longitudinal movement of the cover when shearing by the pressure of the working flow.

Особенностью этого устройства является наполнение осевого канала термического заряда порошковым гранулированным горючим для повышения надежности его воспламенения и горения по всей поверхности.A feature of this device is the filling of the axial channel of the thermal charge with powder granular fuel to increase the reliability of its ignition and combustion over the entire surface.

Однако продолжением отмеченных достоинств известного устройства являются присущие недостатки, так при прогрессивном горении канального заряда изнутри и снаружи (в зазоре с корпусом), в результате чего резко повышается давление, вынуждая увеличивать толщину стенки корпуса вовнутрь, при ограничении снаружи диаметров обсадной трубы. В результате, сохраняя заданную массу заряда, заметно увеличилась высота резака.However, the continuation of the noted advantages of the known device are inherent disadvantages, for example, with the progressive combustion of the channel charge from the inside and outside (in the gap with the body), as a result of which the pressure rises sharply, forcing to increase the thickness of the body wall inward, while limiting the outside of the casing diameters. As a result, the height of the torch increased significantly while maintaining the predetermined charge mass.

Для повышения эффективности локализованной по окружности термической нагрузки на стенку разрезаемой трубы целесообразно контролировать толщину дискового газообразного потока из кольцевого сопла, высота которого не ограничена.To increase the efficiency of a circumferentially localized thermal load on the wall of the cut pipe, it is advisable to control the thickness of the disk gaseous flow from the annular nozzle, the height of which is not limited.

Как показала практика самопроизвольное погружение резака в вязкую пульпу внутри обсадной трубы на заданную рабочую отметку затруднительно и занимает продолжительное время, заметно тормозя процесс в целом.As practice has shown, spontaneous immersion of the cutter into a viscous slurry inside the casing at a given operating mark is difficult and takes a long time, significantly slowing down the process as a whole.

Технической задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является повышение функциональной надежности и эффективности поперечного разрезания обсадных труб, застрявших на глубине стволовой скважины.The technical problem to be solved by the present utility model is to increase the functional reliability and efficiency of cross-cutting of casing stuck at the depth of the wellbore.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном устройстве для поперечного разрезания труб, содержащем цилиндрический корпус, где последовательно смонтированы пиропатрон, связанный кабелем с источником тока на земной поверхности, пиротехнический заряд, осевой канал которого наполнен воспламенительным порошком, выполненный из набора плотно прилегающих шашек термитного состава и установленный на экранирующем насадке с распределенными по периферии сквозными каналами, совмещенными с термостойкими трубками газораспределительной решетки коммуникации с ресивером, сообщающимся с расширительной камерой в продольно подвижной крышке, геометрически замкнутой с корпусом, при этом газораспределительная решетка оснащена монтажным штырем, жестко связанным с выходной осью, на котором установлена криволинейная направляющая под торец корпуса в стыке с крышкой, по предложению авторов, шашки пиротехнического заряда размещены в корпусе беззазорно, а на выходной оси закреплены ограничитель позиционирования крышки смонтированный с возможностью продольного перемещения, и грузовой якорь, имеющий коническую форму.The required technical result is achieved by the fact that in a known device for cross-cutting pipes, containing a cylindrical body, where a pyrotechnic cartridge connected by a cable to a current source on the earth's surface is sequentially mounted, a pyrotechnic charge, the axial channel of which is filled with an igniting powder, made of a set of tightly adjoining thermite blocks composition and installed on a shielding nozzle with through channels distributed around the periphery, combined with heat-resistant tubes of the gas distribution grill communication with the receiver communicating with the expansion chamber in a longitudinally movable cover geometrically closed with the body, while the gas distribution grill is equipped with a mounting pin rigidly connected to the output axis , on which a curved guide is installed under the end of the case at the junction with the lid, according to the authors' suggestion, the checkers of the pyrotechnic charge are placed in the case without a gap, and a limiter p is fixed on the output axis lid positioning mounted with the possibility of longitudinal movement, and a cargo anchor having a conical shape.

Другой особенностью резака является то, что в качестве воспламенительного порошка наполнителя осевого канала использован металл из ряда магний, алюминий, железо.Another feature of the cutter is that a metal from the range of magnesium, aluminum, and iron is used as the igniting powder of the axial channel filler.

Отличительные признаки предложенного технического решения повысили функциональную надежность эффективного действия резака по назначению, обеспечив тонкое регулирование качества и производительности реза.Distinctive features of the proposed technical solution have increased the functional reliability of the effective operation of the cutter for its intended purpose, providing fine control of the quality and productivity of the cut.

Беззазорная установка в трубчатом несущем корпусе продольного набора канальных шашек термитного заряда их последовательным уплотнением упрощает технологию качественной сборки, обеспечивая радиальное горение канального заряда изнутри со стабильным газовыходом, чем предотвращается предельная пиковая термическая нагрузка на корпус, исключив тем самым потерю несущей прочности корпуса в течение рабочего цикла и возможные его прогары, что позволяет выполнять протяженный корпус из из обычных конструкционных сталей взамен дорогостоящих термостойких материалов по прототипу.A gap-free installation in a tubular supporting body of a longitudinal set of channel thermite charge blocks by their sequential sealing simplifies the technology of high-quality assembly, providing radial combustion of the channel charge from the inside with a stable gas outlet, which prevents the ultimate peak thermal load on the body, thereby eliminating the loss of the bearing strength of the body during the operating cycle and its possible burnouts, which makes it possible to make an extended body made of conventional structural steels instead of expensive heat-resistant materials according to the prototype.

Размещение на выходной оси резака ограничителя, выполненного в форме резьбовой гайки, с возможностью заданного позиционирования относительно корпуса, обеспечивает регулирование величины хода крышки под напором генерируемых газообразных продуктов горения термического наполнения, чтобы автоматически выставить функциональный дисковый зазор для выхода высокотемпературной динамической струит для требуемого мерного реза обсадной трубы.Placement on the output axis of the cutter of a limiter made in the form of a threaded nut, with the possibility of a predetermined positioning relative to the body, provides regulation of the length of the cover stroke under the pressure of the generated gaseous combustion products of thermal filling in order to automatically set the functional disc gap for the output of high-temperature dynamic jet for the required dimensional cut of the casing pipes.

Выполнение грузового якоря, который установлен на дистальном конце выходной оси, в форме конуса обусловлено необходимостью обязательного заглубления в вязкотекущую среду грунтовой пульпы, заполняющую обсадную трубу, заклинив ее на глубине бурения, чтобы сформировать кольцевой рабочий зазор между корпусом и крышкой для выхода высокотемпературной дисковой струи на заданном уровне реза.. Это обеспечивается кратным уменьшением площади опоры инструмента на вершине конуса, когда развивается адекватное повышение давления, в результате чего якорь по конической поверхности плавно погружается в вязкую среду.The execution of the cargo anchor, which is installed at the distal end of the output axis, in the form of a cone is due to the need to necessarily deepen the soil slurry into the viscous fluid medium, filling the casing pipe, jamming it at the drilling depth in order to form an annular working gap between the body and the cover for the high-temperature disk jet to exit to a given level of cut .. This is ensured by a multiple decrease in the area of the tool support at the top of the cone, when an adequate increase in pressure develops, as a result of which the armature smoothly sinks into a viscous medium along the conical surface.

Использование в качестве воспламенительного порошка термического наполнителя осевого канала т металл из ряда магний, алюминий, железо, димой для тонкой настройки высоты рабочего зазора между торцами корпуса и крышки, чем, конечном счете, формируется дисковая газодинамическая струя локального высокотемпературного действия на отрезаемую трубу.The use of a thermal filler of an axial channel as an igniting powder is a metal from the range of magnesium, aluminum, iron, which is used to fine-tune the height of the working gap between the ends of the body and the cover, which ultimately forms a disk gas-dynamic jet of local high-temperature action on the cut pipe.

Оснащение выходной оси инструментальной головки якорем конической формы направлено на практически беспрепятственное ее погружение в жидкость и пульпу, как правило, заполняющих скважину.Equipping the output axis of the tool head with a conical anchor is aimed at its almost unhindered immersion in the liquid and slurry, as a rule, filling the well.

Использование для усиления воспламенительного импульса в качестве наполнителя канального термитного заряда теплотворных металлов: магния, алюминия, железа - определено их чувствительностью к воспламенению, стабильным горением с большим выделением тепловой энергии, доступностью и технологическими свойствами, в заявленном порядке предпочтения.The use of a channel thermite charge of calorific metals: magnesium, aluminum, iron to amplify the ignition pulse as a filler is determined by their sensitivity to ignition, stable combustion with a large release of thermal energy, availability and technological properties, in the stated order of preference.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для решения поставленной технической задачи в изобретении, то есть при этом достигается новизна качества не как сумма эффектов, а в форме нового сверхэффекта суммы признаков.Consequently, each essential feature is necessary, and their combination in a stable relationship is sufficient to solve the technical problem in the invention, that is, the novelty of quality is achieved not as a sum of effects, but in the form of a new supereffect of the sum of features.

Сущность предложенного технического решения поясняется чертежом, где изображен газодинамический резак в продольном разрезе. Чертеж имеет чисто иллюстративное назначение и не ограничивает объема притязаний совокупности признаков формулы.The essence of the proposed technical solution is illustrated by a drawing, which shows a gas-dynamic cutter in longitudinal section. The drawing has a purely illustrative purpose and does not limit the scope of the claims of the set of features of the formula.

В цилиндрическом корпусе 1, который помещают в разрезаемую обсадную трубу, последовательно установлены пиропатрон 2, кабелем 3 электрически связанный с источником тока на земной поверхности (условно не показано), и примыкающий к канальному термитному заряду, выполненному из беззазорно примыкающих между собой кольцевых шашек 4, запрессованных в корпус 1.In a cylindrical body 1, which is placed in a cut casing pipe, a pyrotechnic cartridge 2 is sequentially installed, with a cable 3 electrically connected to a current source on the earth's surface (conventionally not shown), and adjacent to a channel thermite charge made of gaplessly adjacent annular blocks 4, pressed into the housing 1.

Центральный канал 5 термитного заряда заполнен порошковым горючим 6 из ряда металлов: магний, алюминий, железо, магний -предпочтительно.The central channel 5 of the thermite charge is filled with a powder fuel 6 from a number of metals: magnesium, aluminum, iron, magnesium, preferably.

Заряд шашек 4 установлен в насадке 7 с коническим экраном 8 из термостойкого материала, снабженным распределенным по периферии сквозными отверстиями 9, коаксиально совмещенными с термостойкими трубками 10 газораспределительной решетки 11, установленной на опоре 12, полость которой формообразует ресивер 13.The charge of the checkers 4 is installed in a nozzle 7 with a conical screen 8 made of heat-resistant material, provided with through holes 9 distributed around the periphery, coaxially aligned with the heat-resistant tubes 10 of the gas distribution grid 11, mounted on a support 12, the cavity of which forms the receiver 13.

Опора 12 снабжена отверстиями 14 коммуникации газораспределительной решетки 11 с ресивером 13.The support 12 is equipped with holes 14 for communication of the gas distribution grille 11 with the receiver 13.

Газораспределительная решетка 11 совмещена с монтажным осевым штырем 15, жестко связанным с коаксиально смонтированной через уплотнения в корпусе 1 выходной осью 16, на которой с возможностью относительного продольного перемещения установлена трубчатая крышка 17 с расширительной камерой 18.The gas distribution grid 11 is aligned with the mounting axial pin 15 rigidly connected to the output axis 16 coaxially mounted through seals in the housing 1, on which a tubular cover 17 with an expansion chamber 18 is mounted with the possibility of relative longitudinal movement.

Торец крышки 17 геометрически замкнут с торцом корпуса 1 в функциональное единство в служебном обращении.The end face of the cover 17 is geometrically closed with the end face of the body 1 into a functional unity in service handling.

На штыре 15, с упором на выходную ось 16, закреплена криволинейная расширяющаяся книзу направляющая 19, выполненная из пирографита.On the pin 15, with an emphasis on the output axis 16, a curvilinear guide 19 expanding from top to bottom, made of pyrographite, is fixed.

На выходной оси 16 установлен с возможностью продольного перемещения ограничитель 20, выполненный в форме резьбовой гайки, а на дистальном конце выходной оси 16 навинчен грузовой якорь 21 конической формы.A limiter 20, made in the form of a threaded nut, is mounted with the possibility of longitudinal movement on the output axis 16, and a conical cargo anchor 21 is screwed on the distal end of the output axis 16.

Функционирует предложенный резак следующим образом.The proposed cutter functions as follows.

Описанная инструментальная головка посредством конического якоря 21 беспрепятственно погружается в жидкость и пульпу, наполняющих обсадную трубу, на заданную по глубине отметку, которая расположена несколько выше места заклинивания трубы.The described tool head, by means of a conical armature 21, is unimpededly immersed in the liquid and slurry filling the casing to a predetermined depth mark, which is located slightly above the point where the pipe is jammed.

Для запуска резака в работу электрический импульс от источника тока подают по кабелю 3 на пиропатрон 2, при срабатывании которого формируется мощный огневой форс, поджигающий с торца примыкающую термическую шашку 4 и чувствительное к тепловому импульсу порошковое наполнение 6 центрального канала 5, которое активно горит и поджигает при этом шашки 4 изнутри.To start the cutter into operation, an electrical impulse from the current source is fed through cable 3 to the igniter 2, when triggered, a powerful fire force is formed, igniting from the end the adjacent thermal block 4 and the powder filling 6 of the central channel 5 sensitive to the heat pulse, which actively burns and ignites while checkers 4 from the inside.

При горении термических шашек 4 генерируется большое количество газообразных продуктов в виде аэрозоля, твердые частицы конденсированной фазы которого раскаляется до температуры выше (2000-2500)°С.When burning thermal blocks 4, a large amount of gaseous products is generated in the form of an aerosol, the solid particles of the condensed phase of which are heated to a temperature above (2000-2500) ° C.

Генерируемый аэрозоль коническим экраном 8 отклоняются на периферию, распределяя по каналам 9. Далее аэрозольгорячие по трубкам 10 газораспределительной решетки 11 и через соосные отверстия 14 в опоре 12 струйно выбрасывается в ресивер 13.The generated aerosol with a conical screen 8 is deflected to the periphery, distributing along the channels 9. Then, the hot aerosol through the tubes 10 of the gas distribution grid 11 and through the coaxial holes 14 in the support 12 is jetted into the receiver 13.

В ресивере 13 газообразные продукты горения расширяются и перемешиваются, давление и температура которых выравнивается, где на выходе они по криволинейной направляющей 18 смещаются к периферии, в камеру 19 расширения крышки 17.In the receiver 13, the gaseous combustion products expand and mix, the pressure and temperature of which are equalized, where at the outlet they are displaced along the curved guide 18 to the periphery, into the expansion chamber 19 of the cover 17.

Под напором рабочего аэрозоля крышка 17 продольно сдвигается относительно корпуса 1 до упора в ограничитель 20, предварительно установленный в заданное расчетами положение по высотеUnder the pressure of the working aerosol, the cover 17 is longitudinally shifted relative to the body 1 until it stops against the limiter 20, which is pre-installed in the height position specified by the calculations

При этом между торцами примыкания крышки 17 и корпуса 1 образуется кольцевой зазор (сопло), через который рабочий аэрозоль устремляется в поперечном направлении в форме дискового высокотемпературного потока, локально по окружности разогревая преграждающую стенку трубы, раскаляя ее материал до температуры, выше пластической деформации, в результате чего в поясе обработки труба теряет механическую прочность и устойчивость, поэтому легко верхняя часть отделяется от застрявшей в скважине.In this case, an annular gap (nozzle) is formed between the ends of the abutment of the cover 17 and the body 1, through which the working aerosol rushes in the transverse direction in the form of a high-temperature disk flow, locally heating the blocking wall of the pipe along the circumference, heating its material to a temperature higher than plastic deformation, in As a result, in the processing belt, the pipe loses its mechanical strength and stability, therefore, the upper part is easily separated from the stuck in the well.

Положительные результаты испытаний макетного образца предложенного резака позволяют рекомендовать изготовление промышленного образца для расширенных натурных испытаний, с целью дальнейшего серийного производства устройства по настоящей полезной модели.The positive test results of the prototype of the proposed cutter allow us to recommend the manufacture of an industrial design for extended field tests, with the aim of further serial production of the device according to this utility model.

Сравнение предложенного технического решения с ближайшими аналогами уровня техники не выявило идентичного совпадения совокупности существенных признаков полезной модели.Comparison of the proposed technical solution with the closest analogues of the prior art did not reveal an identical coincidence of the set of essential features of the utility model.

Предложенные отличия газодинамического резака с дисковой высокотермической струей для автоматического поперечного разрезания трубопровода в стволовой скважине не являются очевидными для специалиста по вспомогательным инструментам горного дела, которые прямо не следуют из постановки технической задачи.The proposed differences of a gas-dynamic cutter with a disk high-temperature jet for automatic cross-cutting of a pipeline in a wellbore are not obvious to a specialist in auxiliary mining tools, which do not directly follow from the formulation of a technical problem.

Изготовление предложенного резака возможно осуществлять на действующем серийном производстве по разработанной технической документации.Manufacturing of the proposed cutter can be carried out at the existing serial production according to the developed technical documentation.

Из вышесказанного можно сделать вывод о соответствии полезной модели условиям патентоспособности.From the above, it can be concluded that the utility model meets the conditions of patentability.

Claims (2)

1. Устройство для поперечного разрезания труб, содержащее цилиндрический корпус, где последовательно смонтированы пиропатрон, связанный кабелем с источником тока на земной поверхности, пиротехнический заряд, осевой канал которого наполнен воспламенительным порошком, выполненный из набора плотно прилегающих шашек термитного состава и установленный на экранирующем насадке с распределенными по периферии сквозными каналами, совмещенными с термостойкими трубками газораспределительной решетки коммуникации с ресивером, сообщающимся с расширительной камерой в продольно подвижной крышке, геометрически замкнутой с корпусом, при этом газораспределительная решетка оснащена монтажным штырем, жестко связанным с выходной осью, на котором установлена криволинейная направляющая под торец корпуса в стыке с крышкой, отличающееся тем, что шашки пиротехнического заряда размещены в корпусе беззазорно, а на выходной оси закреплены ограничитель позиционирования крышки, смонтированный с возможностью продольного перемещения, и грузовой якорь, имеющий коническую форму.1. A device for cross-cutting pipes, containing a cylindrical body, where a pyrotechnic cartridge is sequentially mounted, connected by a cable to a power source on the earth's surface, a pyrotechnic charge, the axial channel of which is filled with an igniting powder, made of a set of tightly adjoining blocks of thermite composition and installed on a shielding nozzle with through channels distributed along the periphery, combined with heat-resistant tubes of the gas distribution grid, communication with the receiver communicating with the expansion chamber in a longitudinally movable cover geometrically closed with the body, while the gas distribution grid is equipped with a mounting pin rigidly connected to the output axis, on which a curved guide is installed under the end of the case at the junction with the lid, characterized in that the checkers of the pyrotechnic charge are placed in the case without a gap, and a limiter for positioning the lid is fixed on the output axis, mounted with the possibility of longitudinal about displacement, and a cargo anchor having a conical shape. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве воспламенительного порошка наполнителя осевого канала использован металл из ряда магний, алюминий, железо.2. The device according to claim 1, characterized in that a metal from the series of magnesium, aluminum, iron is used as the igniting powder of the axial channel filler.
RU2020143005U 2020-12-25 2020-12-25 PIPE CROSS-CUTTING DEVICE RU206187U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020143005U RU206187U1 (en) 2020-12-25 2020-12-25 PIPE CROSS-CUTTING DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020143005U RU206187U1 (en) 2020-12-25 2020-12-25 PIPE CROSS-CUTTING DEVICE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU206187U1 true RU206187U1 (en) 2021-08-30

Family

ID=77663257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020143005U RU206187U1 (en) 2020-12-25 2020-12-25 PIPE CROSS-CUTTING DEVICE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU206187U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115680538A (en) * 2022-11-18 2023-02-03 中国石油天然气集团有限公司 Jetting device for cutting in underground drilling tool
RU2793820C1 (en) * 2022-10-11 2023-04-06 Тимур Андреевич Постнов Device for cutting or perforating pipes in a well

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4352397A (en) * 1980-10-03 1982-10-05 Jet Research Center, Inc. Methods, apparatus and pyrotechnic compositions for severing conduits
US5435394A (en) * 1994-06-01 1995-07-25 Mcr Corporation Anchor system for pipe cutting apparatus
RU2093659C1 (en) * 1992-05-06 1997-10-20 Акционерная ассоциация "Алтанта" Pipe cutter for working in wells
RU2109920C1 (en) * 1996-03-22 1998-04-27 Научно-производственное объединение "Искра" Device for cutting pipes in depth
RU2176720C2 (en) * 1999-12-10 2001-12-10 Волдаев Николай Александрович Pipe cutter
US6598679B2 (en) * 2001-09-19 2003-07-29 Mcr Oil Tools Corporation Radial cutting torch with mixing cavity and method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4352397A (en) * 1980-10-03 1982-10-05 Jet Research Center, Inc. Methods, apparatus and pyrotechnic compositions for severing conduits
RU2093659C1 (en) * 1992-05-06 1997-10-20 Акционерная ассоциация "Алтанта" Pipe cutter for working in wells
US5435394A (en) * 1994-06-01 1995-07-25 Mcr Corporation Anchor system for pipe cutting apparatus
RU2109920C1 (en) * 1996-03-22 1998-04-27 Научно-производственное объединение "Искра" Device for cutting pipes in depth
RU2176720C2 (en) * 1999-12-10 2001-12-10 Волдаев Николай Александрович Pipe cutter
US6598679B2 (en) * 2001-09-19 2003-07-29 Mcr Oil Tools Corporation Radial cutting torch with mixing cavity and method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2793820C1 (en) * 2022-10-11 2023-04-06 Тимур Андреевич Постнов Device for cutting or perforating pipes in a well
CN115680538A (en) * 2022-11-18 2023-02-03 中国石油天然气集团有限公司 Jetting device for cutting in underground drilling tool

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4125161A (en) Chemical cutting apparatus and method for use in wells
US10794677B2 (en) Radial conduit cutting system
US4352397A (en) Methods, apparatus and pyrotechnic compositions for severing conduits
US9494011B1 (en) Well sealing via thermite reactions
RU206187U1 (en) PIPE CROSS-CUTTING DEVICE
US20150211326A1 (en) Well sealing via thermite reactions
US20150211328A1 (en) Well sealing via thermite reactions
GB2083606A (en) Methods and apparatus for severing conduits
WO2015116261A1 (en) Well sealing via thermite reactions
US4180131A (en) Chemical cutting apparatus for use in wells
JP2021519409A (en) Devices and methods for generating high-amplitude pressure waves
US3990835A (en) Burner for igniting oil shale retort
CA3080798C (en) Radial conduit cutting system
KR102476042B1 (en) Cooling device for burner of gasification reactor
BR112021002781A2 (en) improved tool
EP0026067B1 (en) Large capacity air-powered smokeless flare
CN221337056U (en) Plasma cutting torch for cutting underground oil pipe
CN215864907U (en) Carbon dioxide blasting equipment
JP4482612B1 (en) Supersonic jet burner and operation control device of processing furnace using it.
CA3224192C (en) Perforating torch apparatus and method
EP3482036B1 (en) Method and arrangement for removing a liner below surface
US1779595A (en) Shell for blasting cartridges
KR20200032544A (en) Safety flare tower
GB1565005A (en) Chemical cutting apparatus and method for use in wells
SU1017504A1 (en) Flame-jet torch