труборез
Классы МПК: | E21B29/02 с применением взрывчатых веществ, термических или химических средств |
Автор(ы): | Чернышев Владимир Константинович, Жаринов Евстафий Иванович, Ионов Александр Иванович, Зимаков Сергей Дмитриевич, Бузин Виктор Николаевич, Куделькин Иван Дмитриевич, Бидыло Николай Петрович |
Патентообладатель(и): | Чернышев Владимир Константинович, Жаринов Евстафий Иванович, Ионов Александр Иванович, Зимаков Сергей Дмитриевич, Бузин Виктор Николаевич, Куделькин Иван Дмитриевич, Бидыло Николай Петрович |
Приоритеты: |
подача заявки:
1992-08-26 публикация патента:
20.10.1997 |
Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для поперечного разрезания труб в нефтяных, газовых других скважинах. Для повышения эффективности разрезания бурильных труб с толстыми стенками при одновременном снижении их радиальных деформаций за счет уменьшения массы заряда взрывчатого вещества ВВ. Заряд ВВ размещен между верхней и нижней металлическими пробками без зазора, осевое отверстие заряда выполнено глухим на половину высоты заряда, а система инициирования нижним торцом установлена на дне глухого отверстия заряда, причем отношение толщины каждой из металлических пробок
к диаметру заряда dзар лежит в интервале
, а отношение высоты заряда hзар к его диаметру dзар находится в интервале
1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
![труборез, патент № 2093660](/images/patents/379/2093063/916.gif)
![труборез, патент № 2093660](/images/patents/379/2093660/2093660t.gif)
![труборез, патент № 2093660](/images/patents/379/2093660/2093660-2t.gif)
Формула изобретения
1. Труборез, содержащий цилиндрический корпус с верхней и нижней металлическими пробками, внутри которого размещен заряд взрывчатого вещества с осевым отверстием, и систему инициирования, установленную в осевом отверстии, отличающийся тем, что заряд взрывчатого вещества размещен между верхней и нижней металлическими пробками без зазора, осевое отверстие заряда выполнено глухим на половину высоты заряда, а система инициирования нижним торцом установлена на дне глухого отверстия заряда, причем отношение толщины каждого из металлических пробок![труборез, патент № 2093660](/images/patents/379/2093063/916.gif)
![труборез, патент № 2093660](/images/patents/379/2093660/2093660-8t.gif)
2. Труборез по п.1, отличающийся тем, что отношение высоты заряда hзар к его диаметру dзар находится в интервале
1,5
![труборез, патент № 2093660](/images/patents/379/2093034/8773.gif)
![труборез, патент № 2093660](/images/patents/379/2093034/8773.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области сверхскоростного импульсного удара и предназначено для поперечного разрезания цилиндрических труб в нефтяных, газовых, геологоразведочных и других скважинах. Предлагаемое устройство решает задачу разрезания толстостенных труб за счет повышения эффективности действия заряда ВВ. При этом прилегающие к месту разрыва участки трубы практически не претерпевают радиальной деформации стенок, что позволяет производить их свободное извлечение из скважины. Известно устройство для резки труб, содержащее дисковый кумулятивный заряд с системой инициирования (СИ), расположенной на оси устройства. Данное устройство, имеющее кумулятивную выемку с облицовкой, формирует кольцевую металлическую струю, прожигающую стенки трубы на глубину не более 10-15 мм [1] Недостатком такого устройства является сравнительно невысокая способность резки толстостенных труб с малым внутренним диаметром из-за ограниченных размеров кумулятивного заряда. Известно устройство для резки труб, состоящее из цилиндрического корпуса с расположенным в нем зарядом взрывчатого вещества (ВВ) и системы инициирования (СИ). СИ в виде взрывного патрона расположена на верхнем основании заряда. Устройство предназначено для разрезания прихваченных бурильных труб в скважинах в аварийных ситуациях [1, 2] При срабатывании взрывного патрона происходит возбуждение детонации на верхнем основании заряда, так что детонационная волна распространяется вдоль оси заряда от верхнего основания к нижнему. В результате под воздействием продуктов взрыва (ПВ) происходит разрушение стенок трубы. Недостатком такого устройства является сравнительно невысокое разрушающее действие, обусловленное разгрузкой ПВ при довольно большой массе заряда ВВ. В качестве прототипа к заявляемому объекту взято устройство, содержащее цилиндрический корпус, размещенный в корпусе заряд ВВ с осевым отверстием, верхнюю металлическую пробку с отверстием, соосным с отверстием заряда, нижнюю металлическую пробку и средство инициирования, размещенное в отверстии заряда ВВ [3] Данное устройство также не обеспечивает разрезания толстостенных труб при сравнительно высокой массе заряда ВВ. Технический результат заключается в повышении эффективности разрезания бурильных труб с более толстыми стенками при одновременном снижении их радиальной деформации за счет сокращения массы заряда ВВ. Это достигается тем, что по сравнению с прототипом, содержащим цилиндрический корпус, размещенный в корпусе заряд ВВ с осевым отверстием, верхнюю металлическую пробку с отверстием, соосным с отверстием заряда, нижнюю металлическую пробку и средство инициирования, размещенное в отверстии заряда ВВ, новым является то, что корпус снабжен двумя металлическими пробками, примыкающими к основаниям заряда ВВ, в верхней пробке и заряде ВВ выполнено осевое отверстие, причем отверстие в заряде ВВ выполнено глухим и составляет половину его высоты, а система инициирования размещена на дне отверстия заряда. Кроме того, отношение высоты заряда hзар к его диаметру dзар лежит в интервале![труборез, патент № 2093660](/images/patents/379/2093660/2093660-4t.gif)
![труборез, патент № 2093660](/images/patents/379/2093063/916.gif)
![труборез, патент № 2093660](/images/patents/379/2093660/2093660-5t.gif)
![труборез, патент № 2093660](/images/patents/379/2093063/916.gif)
![труборез, патент № 2093660](/images/patents/379/2093660/2093660-6t.gif)
![труборез, патент № 2093660](/images/patents/379/2093063/916.gif)
![труборез, патент № 2093660](/images/patents/379/2093660/2093660-7t.gif)
заряд ВВ: диаметр 40 мм, высота 60 мм, масса ВВ 130 г;
металлические пробки: диаметр 40 мм, толщина 35 мм;
корпус: наружный диаметр 50 мм; толщина стенки 5 мм;
трубка с ВВ: диаметр прутка 1,8 мм; диаметр трубки -5 мм;
разрушаемая труба: наружный диаметр 130 мм: толщина стенки 35 мм, материал сталь марки 40ХН2МА. Как показали эксперименты, труборез надежно разрезает трубу из стали марки 40ХН2МА с наружным диаметром 130 мм и толщиной стенки 35 мм. В результате исследований было установлено, что при заданном диаметре заряда разрушающая способность трубореза зависит от прочностных свойств материала разрушаемой трубы. По этой причине отработка трубореза проводилась на трубах, изготовленных из стали марки 40ХН2МА, наиболее распространенных и используемых в нефтегазодобывающей промышленности. При разрыве наружная поверхность неразрушенной части трубы претерпевала незначительную радиальную деформацию, так что эта часть трубы может свободно извлекаться из скважины.
Класс E21B29/02 с применением взрывчатых веществ, термических или химических средств