RU2083797C1 - Device for cutting out section of pipe in casing string - Google Patents
Device for cutting out section of pipe in casing string Download PDFInfo
- Publication number
- RU2083797C1 RU2083797C1 RU94035152A RU94035152A RU2083797C1 RU 2083797 C1 RU2083797 C1 RU 2083797C1 RU 94035152 A RU94035152 A RU 94035152A RU 94035152 A RU94035152 A RU 94035152A RU 2083797 C1 RU2083797 C1 RU 2083797C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cumulative
- pipe
- explosive
- cones
- funnels
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам фрагментарного разрушения стенок обсадной колонны скважины, в частности для осуществления бурения при переходе из вертикального ствола скважины к наклонному или горизонтальному стволу. The invention relates to devices for fragmentary destruction of the walls of the casing of the well, in particular for drilling during the transition from a vertical wellbore to an inclined or horizontal wellbore.
Известен кольцевой кумулятивный труборез, содержащий трубчатый корпус, шашку из взрывчатого вещества (ВВ) с установленной в нем кольцевой кумулятивной металлической облицовкой клиновидного сечения с полостью, обращенной к стенкам корпуса, и систему инициированного взрыва шашки ВВ из ее центра [1] Недостатком кольцевого кумулятивного трубореза является то, что он может обеспечить только кольцевой разрез трубы скважины. Такой разрез не обеспечивает вырезания нового ствола при переходе из вертикальной скважины к бурению наклонного или горизонтального ствола скважины. Known annular cumulative pipe cutter containing a tubular body, a block of explosive (EXPLOSIVES) with an installed cumulative metal facing of the wedge-shaped section with a cavity facing the walls of the body, and a system of explosive burst of explosives from its center [1] A disadvantage of the ring cumulative pipe cutter is that it can only provide an annular section of the well pipe. Such a cut does not provide for cutting a new wellbore when moving from a vertical well to drilling an inclined or horizontal wellbore.
В качестве прототипа выбрано устройство для перерезания труб [2] содержащее корпус с установленными в нем узлами инициирования и размещенными в поперечных плоскостях основным и дополнительным пробойниками-проникателями в виде соединенных с инициатором линейных кумулятивных зарядов ВВ с кумулятивными клиновидными облицовками. Пробойники-проникатели разнесены по высоте корпуса, расположены равномерно по окружности и смещены по азимуту друг относительно друга, причем проникатели каждого дополнительного пробойника наклонены кумулятивными выемками в сторону основного пробойника, расположенного между дополнительными, с возможностью пересечения поперечных плоскостей симметрии линейных кумулятивных зарядов основного и дополнительного пробойников. As a prototype, a device for cutting pipes [2] was selected, comprising a housing with initiation units installed in it and placed in the transverse planes of the main and additional penetrating punches in the form of linear cumulative explosive charges connected to the initiator with cumulative wedge-shaped facings. The penetrating punches are spaced along the height of the case, are evenly distributed along the azimuth and are displaced relative to each other, and the penetrators of each additional piercer are inclined by cumulative recesses towards the main piercer located between the additional ones, with the possibility of intersection of the transverse planes of symmetry of the linear cumulative charges of the main and additional piercers .
Недостатком такого трубореза является то, что он обеспечивает только узкий кольцевой разрез трубы обсадной колонны скважины. Такого размера недостаточно для бурения при переходе из вертикального ствола скважины к бурению наклонного или горизонтального ствола скважины. The disadvantage of such a pipe cutter is that it provides only a narrow annular section of the casing pipe of the well. This size is not enough for drilling when moving from a vertical wellbore to drilling an inclined or horizontal wellbore.
Задача изобретения заключается в том, чтобы обеспечить переход от вертикального ствола скважины к бурению наклонно-направленного или горизонтального ствола скважины, разрушая обсадную колонну и, таким образом, освобождая ствол скважины на необходимом участке ее длины протяжностью порядка нескольких метров. The objective of the invention is to provide a transition from a vertical wellbore to the drilling of a directional or horizontal wellbore, destroying the casing and, thus, freeing the wellbore in the required section of its length with a length of about several meters.
Технический результат, который достигается при осуществлении изобретения, заключается во фрагментарном разрушении трубы скважины на заданном ее протяжении. The technical result that is achieved during the implementation of the invention is the fragmentary destruction of the pipe of the well at a given length.
Устройство для вырезания участка колонны скважины содержит корпус, заряд ВВ с кумулятивными облицовками, расположенными равномерно по окружности, разнесенными по высоте корпуса и смещенными по азимуту на соседних уровнях. A device for cutting a section of a well string comprises a housing, an explosive charge with cumulative linings arranged uniformly around the circumference, spaced apart along the height of the housing and displaced in azimuth at adjacent levels.
Отличие от прототипа состоит в том, что кумулятивные облицовки выполнены в виде воронок и расположены в заряде ВВ вдоль пересекающихся винтовых линий правого и левого направлений, причем расстояние между соседними воронками не превышает трех радиусов оснований воронок. The difference from the prototype is that the cumulative facings are made in the form of funnels and are located in the explosive charge along intersecting helical lines of the right and left directions, and the distance between adjacent funnels does not exceed three radii of the base of the funnels.
Заряд взрывчатого вещества целесообразно выполнить составным из оболочек ВВ, окружающих кумулятивные облицовки, вставок из ВВ между отмеченными оболочками, инертного материала между ними и прутка ВВ, расположенного по сои устройства, для передачи детонации. It is advisable to carry out the explosive charge as a compound of explosive shells surrounding the cumulative facings, explosive inserts between the marked shells, an inert material between them and an explosive rod located along the device’s soy for transmitting detonation.
Технический результат в предлагаемом устройстве достигается комплексным воздействием пробивного действия кумулятивных облицовок, ослабляющего прочность стенок трубы, с последующим растяжением трубы от фугасного воздействия ВВ, приводящим к ее разрушению на фрагменты. The technical result in the proposed device is achieved by the complex effect of the breakdown effect of cumulative linings, weakening the strength of the pipe walls, followed by stretching the pipe from the explosive impact of explosives, leading to its destruction into fragments.
Выполнение кумулятивных облицовок в форме воронок обеспечивает их высокое пробивное действие относительно клиновидных облицовок в прототипе. The implementation of cumulative facings in the form of funnels ensures their high breakdown effect relative to the wedge-shaped facings in the prototype.
Как уже отмечалась выше, труба колонны при действии устройства подвергается комплексному разрушающему воздействию: в трубе под действием кумулятивного эффекта кумулятивных воронок прожигаются отверстия, и от интегрального (фугасного) действия ВВ стенки трубы растягиваются. As already noted above, the column pipe undergoes a complex destructive effect under the action of the device: holes are burned in the pipe under the cumulative effect of cumulative funnels, and the pipe walls are stretched due to the integrated (high-explosive) action of explosives.
Прожигание отверстий с помощью кумулятивных воронок ослабляет прочность трубы, что приводит при последующем расширении трубы к быстрому разрушению стенок в виде трещин, появляющихся между прожигаемыми в стенках отверстиями. The burning of holes with the help of cumulative funnels weakens the strength of the pipe, which leads to the rapid destruction of the walls in the form of cracks that appear between the holes burned in the walls during subsequent expansion of the pipe.
При таком комплексном разрушающем действии размещение кумулятивных воронок вдоль пересекающихся винтовых линий правого и левого направлений обеспечивает такое расположение образуемых в стенках трубы отверстий, при котором обеспечивается наиболее эффективное ослабление прочности трубы. With this complex destructive action, the placement of cumulative funnels along intersecting helical lines of the right and left directions provides such an arrangement of the holes formed in the walls of the pipe, which ensures the most effective weakening of the pipe strength.
Отверстия прожигаются вдоль пересекающихся винтовых линий правого и левого направлений, которые поперечны, к направлению растяжения стенок трубы, удлиняющихся по окружности. Такое расположение отверстий провоцирует быстрое возникновение трещин между отверстиями и разрушение стенок трубы на отдельные фрагменты в виде ромба. Фрагменты трубы осыпаются вниз и освобождают участок скважины для забуривания из вертикального ствола в горизонтальный ствол, т.е. позволяют достичь планируемого технического результата. The holes are burned along intersecting helical lines of the right and left directions, which are transverse to the direction of expansion of the pipe walls, extending around the circumference. This arrangement of holes provokes the rapid occurrence of cracks between the holes and the destruction of the pipe walls into separate fragments in the form of a rhombus. Fragments of the pipe crumble down and free the section of the well for drilling from a vertical wellbore into a horizontal wellbore, i.e. allow to achieve the planned technical result.
Ограничение расстояния между соседними кумулятивными воронками не более трех радиусов воронок обеспечивает достаточную степень ослабления прочности стенок трубы и появление трещин между отверстиями и разрушение стенок трубы на фрагменте при ее расширении. Limiting the distance between adjacent cumulative funnels to no more than three funnel radii provides a sufficient degree of weakening of the strength of the pipe walls and the appearance of cracks between the holes and the destruction of the pipe walls on the fragment when it expands.
Выполнение заряда ВВ составным из оболочек ВВ, окружающих кумулятивные облицовки, вставок ВВ между оболочками, инертного материала между ними и прутка ВВ по оси устройства для передачи детонации обеспечивает радикальное направление выхода детонации ВВ и оболочкам ВВ вокруг кумулятивных воронок и вставок из ВВ. При этом обеспечивается наибольшая эффективность пробивного действия кумулятивных воронок и максимальное растягивающее действие взрыва на разрушаемую трубу колонны скважины, что позволяет уменьшить общее количество используемого ВВ. The execution of the explosive charge by a composite of explosive shells surrounding the cumulative linings, explosive inserts between the shells, an inert material between them and the explosive rod along the axis of the detonation transmission device provides a radical direction of the explosive detonation exit and explosive shells around the cumulative funnels and explosive inserts. This ensures the greatest efficiency of the breakdown action of cumulative funnels and the maximum tensile effect of the explosion on the destructible pipe of the well string, which reduces the total amount of explosives used.
Отметим, что воздействие от кумулятивных воронок в предлагаемом устройстве обеспечивает ослабление прочности трубы, т.е. воронки имеют новое функциональное назначение. Note that the impact of cumulative funnels in the proposed device provides a weakening of the pipe strength, i.e. funnels have a new functionality.
На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для вырезания участка трубы колонны скважины; на фиг. 2 вариант конструкции устройства при выполнении заряда ВВ составным; на фиг. 3 иллюстрируется характер разрушения трубы скважины; на фиг. 4, 5 сечения по А-А на фиг. 1 и по В-В на фиг. 2. In FIG. 1 shows the proposed device for cutting a pipe section of a well string; in FIG. 2 design variant of the device when performing explosive charge composite; in FIG. 3 illustrates the nature of the destruction of the well pipe; in FIG. 4, 5 of a section along AA in FIG. 1 and BB in FIG. 2.
Предлагаемое устройство содержит корпус 1, заряд ВВ 2, кумулятивные облицовки в виде воронок 3, расположенные в заряде ВВ 2 вдоль пересекающихся винтовых линий правого и левого направлений, капсюль-детонатор 4 для инициирования детонации и пруток ВВ 5 для передачи детонации к заряду ВВ 2. The proposed device comprises a housing 1, a charge of
Работает устройство следующим образом. Подрывается капсюль-детонатор 4, возбуждающий детонацию прутка ВВ 5, которая передается к заряду ВВ 2. Детонационная волна подходит к кумулятивным воронкам 3. Воронки схлопываются, образуя кумулятивные струи. The device operates as follows. The
Кумулятивные струи обладают высоким прожигающим действием и образуют в стенках трубы отверстия. Затем в результате интегрального (фугасного) действия взрыва заряда ВВ 2 труба расширяется по радиусу со скоростью 0,5-1 км/с и стенки трубы растягиваются. Прочность стенок трубы после прожигания в ней отверстий уменьшена. В результате этого расширение трубы приводит к быстрому появлению трещин по винтовым линиям, вдоль которых образованы отверстия, так как они поперечны растяжению стенок трубы, направленному по окружности. Прожигаемые в стенках отверстия распределены по трубе по пересекающимся винтовым линиям правого и левого направлений. Поэтому появление трещин между отверстиями приводит к разрушению стенки на фрагменты в форме ромба. Cumulative jets have a high burning effect and form holes in the walls of the pipe. Then, as a result of the integral (high-explosive) action of the explosion of the
После уменьшения давления продуктов взрыва ВВ фрагменты трубы осыпаются в низ скважины и освобождают стенки для забуривания перехода к наклонно-направленному или горизонтальному стволу скважины. After reducing the pressure of the products of the explosive explosion, fragments of the pipe crumble to the bottom of the well and release the walls to drill the transition to a directional or horizontal wellbore.
Вариант использования устройства с меньшим количеством ВВ реализуется в конструктивной схеме, показанной на фиг. 2. A variant of using a device with a smaller number of explosives is implemented in the structural diagram shown in FIG. 2.
Предлагаемое устройство в этом исполнении содержит корпус 1, составной взрывчатый заряд, содержащий кумулятивные облицовки в виде воронок 3, расположенных вдоль пересекающихся винтовых линий правого и левого направлений, инертный материал 4, вставки ВВ 5 между оболочками ВВ 2, капсюль-детонатор 6 для инициирования детонации, пруток ВВ 7 для передачи детонации к оболочкам ВВ 2 и вставкам из ВВ 5. The proposed device in this design contains a housing 1, a composite explosive charge containing cumulative linings in the form of funnels 3 located along intersecting helical lines of the right and left directions,
Работает устройство аналогично устройству на фиг. 1. The device operates similarly to the device in FIG. one.
Были проведены испытания макета предлагаемого устройства, имеющего кумулятивные воронки из меди диаметром у основания 38 мм, с разрушением стальных стенок трубы толщиной 14 мм, наружный диаметр трубы составлял 120 мм. Испытания подтвердили характер разрушения стенки комплексным воздействием от кумулятивных воронок и фугасного действия взрыва. Стенки были разделены на фрагменты по трещинам, возникающим между отверстиями, образованными кумулятивным действием воронок. Максимальный размер фрагментов составлял 50 мм. Tests were carried out on the model of the proposed device having cumulative funnels made of copper with a diameter of 38 mm at the base, with destruction of the steel walls of the pipe 14 mm thick, the outer diameter of the pipe was 120 mm. Tests have confirmed the nature of the destruction of the wall by the combined effect of cumulative funnels and the explosive action of an explosion. The walls were divided into fragments along cracks arising between the holes formed by the cumulative effect of the funnels. The maximum fragment size was 50 mm.
Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом обладает технико-экономическим преимуществом, заключающемся в том, что обеспечивает фрагментарное разрушение участка стальной трубы скважины протяженностью в несколько метров, что облегчает переход от вертикальной скважины к бурению наклонно-направленного или горизонтального ствола скважины. The proposed device in comparison with the prototype has a technical and economic advantage in that it provides fragmentary destruction of the section of the steel pipe of the well several meters long, which facilitates the transition from a vertical well to drilling an directional or horizontal wellbore.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94035152A RU2083797C1 (en) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | Device for cutting out section of pipe in casing string |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94035152A RU2083797C1 (en) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | Device for cutting out section of pipe in casing string |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94035152A RU94035152A (en) | 1996-07-27 |
RU2083797C1 true RU2083797C1 (en) | 1997-07-10 |
Family
ID=20160685
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94035152A RU2083797C1 (en) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | Device for cutting out section of pipe in casing string |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2083797C1 (en) |
-
1994
- 1994-09-21 RU RU94035152A patent/RU2083797C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Краткий справочник по прострелочно-взрывным работам. /Под ред. Григоряна. - М.: Недра, 1982, с. 125. Авторское свидетельство СССР N 1629469, кл. E 21 B 29/02, 1991. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94035152A (en) | 1996-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7104326B2 (en) | Apparatus and method for severing pipe utilizing a multi-point initiation explosive device | |
RU2358094C2 (en) | Method of forming nonround perforations in underground bed bearing hydrocarbons, non-linear cumulative perforator, firing perforator (versions) | |
KR102517885B1 (en) | Blasting Method using Liner applied to Primer, Booster and Charge in a blasthole | |
US6499406B2 (en) | Blasting apparatus for forming horizontal underground cavities and blasting method using the same | |
WO2006090338A1 (en) | Shaped charge assembly and method of damaging a target | |
CA2103736A1 (en) | Shaped explosive charge, a method of blasting using the shaped explosive charge and a kit to make it | |
EA028989B1 (en) | Bi-directional shaped charge for perforating a wellbore | |
CN110243242B (en) | Blasting device and method for rapid forming and ballasting of hard rock V-shaped pit body | |
RU2083797C1 (en) | Device for cutting out section of pipe in casing string | |
KR100534148B1 (en) | a Fracture controlled blasting method using split tube and air decking | |
EP1358395B1 (en) | Oil well perforator | |
CN110207548B (en) | Multidirectional energy-gathering blasting device and method for hard rock one-time blasting forming and ballasting | |
KR100317825B1 (en) | Method for Crushing a Rock Resulting in a Slight Shock | |
CN110186341B (en) | Blasting device and method for rapid forming of hard rock V-shaped pits | |
KR20000038502A (en) | Method of stage advance blasting burn cut | |
RU2175059C2 (en) | Solid-fuel gas generator with controllable pressure pulse for stimulation of wells | |
RU2119039C1 (en) | Device for breaking of pipes | |
RU2045745C1 (en) | Method of explosive destruction of large-sized blocks and shaped charge | |
US3104186A (en) | Method of expediting the removal of frozen masses | |
GB2175674A (en) | An explosive cutting device | |
CN110260733B (en) | Hard rock one-time pit forming device and method for multidirectional energy-gathering hydraulic blasting | |
RU2192537C2 (en) | Device for pipe string parting | |
RU2106472C1 (en) | Firing-blasting device | |
RU2031724C1 (en) | Method to crush steel and slag/cast-iron scraps | |
RU2234052C1 (en) | Method for blasting of deep-hole charges |