RU77337U1 - Cumulative Pipe Cutter - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области нефтегазодобычи, в частности к прострелочно-взрывным работам. Техническим результатом полезной модели является создание устройства для надежного перерезания труб при снижении опасности работ. Технический результат полезной модели достигается тем, что кумулятивный труборез, содержащий средство инициирования, корпус с осевым каналом, заполненным взрывчатым веществом и зарядом взрывчатого вещества с кольцевой кумулятивной выемкой, облицованной металлом, отличающийся тем, что корпус выполнен герметичным и снабжен устройством приема-передачи детонации, а осевой канал заполнен взрывчатым веществом в виде цилиндрических шашек переменной плотности, увеличивающейся от устройства приема-передачи детонации к заряду с кольцевой выемкой, при этом средство инициирования также выполнено герметичным. Причем толщина металлической перемычки между средством инициирования и устройством приема-передачи детонации составляет от 1 до 1,7 мм, а плотность цилиндрических шашек изменяется от 1,55 до 1,7 г/см³. Техническо-экономическим эффектом полезной модели является обеспечение высокого качества выполняемых работ при существенном снижении их опасности.The utility model relates to the field of oil and gas production, in particular to perforating and blasting operations. The technical result of the utility model is to create a device for reliable cutting of pipes while reducing the risk of work. The technical result of the utility model is achieved in that a cumulative pipe cutter containing initiation means, a housing with an axial channel filled with explosive and an explosive charge with an annular cumulative recess lined with metal, characterized in that the housing is sealed and equipped with a detonation transmission and reception device, and the axial channel is filled with explosive in the form of cylindrical checkers of variable density, increasing from the receiving-transmitting device of the detonation to the charge with an annular capacious, while the initiating means is also sealed. Moreover, the thickness of the metal bridge between the initiating means and the detonation receiving-transmitting device is from 1 to 1.7 mm, and the density of the cylindrical checkers varies from 1.55 to 1.7 g / cm ³ . The technical and economic effect of the utility model is to ensure high quality of work performed while significantly reducing their danger.

Description

Полезная модель относится к области горной промышленности и конкретно к устройствам для поперечного перерезания труб в нефтяных, газовых, геологоразведочных и других скважинах.The utility model relates to the field of mining and specifically to devices for transversely cutting pipes in oil, gas, exploration and other wells.

Известен труборез (см. патент RU №2093660 МПК Е21В 29/02, публикация 20.10.1997), содержащий фугасный заряд со средством взрывания, инициирующим заряд в центральной части последнего.Known pipe cutter (see patent RU No. 2093660 IPC ЕВВ 29/02, publication 20.10.1997) containing a high-explosive charge with an explosive means initiating a charge in the central part of the latter.

Недостатком такого трубореза является значительное фугасное воздействие на трубу в месте реза с образованием деформаций и продольных трещин в теле трубы, которые препятствуют захвату аварийным инструментом.The disadvantage of this pipe cutter is a significant high-explosive impact on the pipe at the cutting site with the formation of deformations and longitudinal cracks in the pipe body, which prevent the emergency tool from picking up.

Известно устройство для резки труб, (см. Л.Я.Фриндляндер, 1990, Прострелочно-взрывная аппаратура, Москва, Недра, стр.163-164), содержащее кольцевой кумулятивный заряд с системой инициирования, расположенной на оси устройства, а также кумулятивную выемку с облицовкой, формирующую кольцевую металлическую струю, пробивающую стенку трубы. Кумулятивный заряд должен обязательно находиться в корпусе, герметизируемом при снаряжении трубореза.A device for cutting pipes is known (see L.Ya. Frindlyander, 1990, Shooting range and explosive equipment, Moscow, Nedra, pp. 163-164), containing a ring shaped charge with an initiation system located on the axis of the device, as well as a shaped charge with a lining, forming an annular metal stream piercing the pipe wall. The cumulative charge must necessarily be in the case, sealed when equipped with a pipe cutter.

Нежелательное фугасное действие кумулятивного трубореза значительно меньше, чем трубореза, использующего фугасный заряд.The undesirable high-explosive effect of a cumulative pipe cutter is much less than that of a pipe cutter using a high-explosive charge.

Известно кумулятивное устройство для скважины (см. патент RU №2249680 МПК Е21В 29/02, публикация 10.04.2005), состоящее из кольцевого заряда взрывчатого вещества со средствами его инициирования, причем заряд взрывчатого вещества содержит кумулятивную выемку с металлической облицовкой, размещен между крышками и установлен в цилиндрическом корпусе трубореза.Known cumulative device for a well (see patent RU No. 2249680 IPC ЕВВ 29/02, publication 04/10/2005), consisting of an annular charge of an explosive with means of initiation, and the explosive charge contains a cumulative recess with a metal lining, placed between the covers and installed in a cylindrical pipe cutter body.

Существующие кумулятивные труборезы используют в качестве средства инициирования негерметичный электродетонатор, что снижает надежность конструкции (необходимость дополнительного уплотняющего элемента). Установка средства инициирования является ответственной и опасной операцией, не исключающей контакт работника с взрывчатым веществом кумулятивного заряда.Existing cumulative pipe cutters use an unsealed electric detonator as a means of initiation, which reduces the reliability of the structure (the need for an additional sealing element). The installation of an initiating means is a responsible and dangerous operation, not excluding the employee’s contact with the explosive substance of the cumulative charge.

Заявляемое техническое решение устраняет недостатки аналогов.The claimed technical solution eliminates the disadvantages of analogues.

Техническим результатом полезной модели является создание устройства для надежного перерезания труб при снижении опасности работ.The technical result of the utility model is to create a device for reliable cutting of pipes while reducing the risk of work.

Технический результат полезной модели достигается тем, что кумулятивный труборез, содержащий средство инициирования, корпус с осевым каналом, заполненным взрывчатым веществом и зарядом взрывчатого вещества с кольцевой кумулятивной выемкой, облицованной металлом, отличающийся тем, что корпус выполнен герметичным и снабжен устройством приема-передачи детонации, а осевой канал заполнен взрывчатым веществом в виде цилиндрических шашек переменной плотности, увеличивающейся от устройства приема-передачи детонации к заряду с кольцевой выемкой, при этом средство инициирования также выполнено герметичным.The technical result of the utility model is achieved in that a cumulative pipe cutter containing initiation means, a housing with an axial channel filled with explosive and an explosive charge with an annular cumulative recess lined with metal, characterized in that the housing is sealed and equipped with a detonation transmission and reception device, and the axial channel is filled with explosive in the form of cylindrical checkers of variable density, increasing from the detonation transmission device to the charge with an annular capacious, while the means of initiation is also sealed.

Причем толщина металлической перемычки между средством инициирования и устройством приема-передачи детонации составляет от 1 до 1,7 мм, а плотность цилиндрических шашек изменяется от 1,55 до 1,7 г/см³.Moreover, the thickness of the metal bridge between the initiating means and the detonation receiving-transmitting device is from 1 to 1.7 mm, and the density of the cylindrical checkers varies from 1.55 to 1.7 g / cm ³ .

Сущностью предложенного технического решения является применение герметичного взрывного патрона, устройства приема-передачи детонации и The essence of the proposed technical solution is the use of a sealed explosive cartridge, a device for receiving and transmitting detonation and

шашек переменной плотности, повышающие надежность конструкции и снижающие опасность выполняемых работ.checkers of variable density, increasing the reliability of the structure and reducing the danger of work.

Сравнение предлагаемого решения с известными техническими решениями показывает, что оно обладает новой совокупностью существенных признаков, которые совместно с известными признаками позволяют успешно реализовать поставленную цель.Comparison of the proposed solution with well-known technical solutions shows that it has a new set of essential features that, together with the known features, can successfully achieve the goal.

На фиг.1 приведен общий вид предлагаемого технического решения.Figure 1 shows a General view of the proposed technical solution.

В герметичном корпусе 1 размещен заряд 2 взрывчатого вещества с кольцевой кумулятивной выемкой, облицованной металлом и соединенный осевым каналом, заполненным цилиндрическими шашками переменной плотности 3 с устройством приема-передачи детонации 4. Взрывной патрон 5 отделен от устройства приема-передачи детонации металлической перемычкой 6, толщина которой составляет 1-1,7 мм. При толщине перемычки 6, большей 1,7 мм, снижается надежность передачи детонации от взрывного патрона 5 к устройству приема-передачи детонации 4, а при толщине перемычки 6, меньшей 1 мм, возможно нарушение герметичности корпуса 1 в сложных условиях применения (на больших глубинах).An explosive substance charge 2 is placed in a sealed enclosure 1 with an annular cumulative recess lined with metal and connected by an axial channel filled with cylindrical blocks of variable density 3 with a detonation transmission and reception device 4. Explosive cartridge 5 is separated from the detonation transmission and reception device by a metal jumper 6, thickness which is 1-1.7 mm. If the thickness of the jumper 6 is greater than 1.7 mm, the reliability of the transmission of detonation from the explosive cartridge 5 to the receiving-transmitting device of the detonation 4 is reduced, and if the thickness of the jumper 6 is less than 1 mm, the leakproofness of the housing 1 under difficult application conditions (at great depths) )

Плотность цилиндрических шашек возрастает от 1,55 г/см³ до 1,75 г/см³. Шашки с меньшей плотностью обладают большей чувствительностью к детонационному импульсу, но при плотности меньшей 1,55 г/см³ возможно осыпание шашек. Высокоплотные шашки имеют повышенную мощность импульса, но при плотности шашек, большей 1,75 г/см³, возникают технологические трудности при прессовании.The density of the cylindrical pieces increases from 1.55 g / cm ³ to 1.75 g / cm ³ . Checkers with a lower density are more sensitive to detonation impulses, but at a density of less than 1.55 g / cm ³ , the checkers can be shed. High-density checkers have an increased pulse power, but with a checker density greater than 1.75 g / cm ³ , technological difficulties arise during pressing.

Кумулятивный труборез работает следующим образом.Cumulative pipe cutter works as follows.

После спуска трубореза на заданную глубину по геофизическому кабелю на взрывной патрон 5 подается импульс электрического тока. Взрывной патрон 5 срабатывая, передает инициирующий импульс через перемычку 6 корпуса 1 устройству приема-передачи-передачи детонации 4 и, далее - через шашки 3 - кольцевому кумулятивному заряду 2. В результате детонации последнего образуется кумулятивная струя в форме кольца, движущаяся в плоскости, перпендикулярной оси трубореза.After the descent of the pipe cutter to a predetermined depth along the geophysical cable, an electric current pulse is supplied to the explosive cartridge 5. Explosive cartridge 5, when triggered, transmits an initiating pulse through the jumper 6 of the housing 1 to the receiving-transmitting-detonating device of detonation 4 and then through the checkers 3 to the ring cumulative charge 2. As a result of detonation of the latter, a cumulative jet in the form of a ring moving in a plane perpendicular pipe cutter axis.

Струя пробивает стенку корпуса 1 и перерезает насосно-компрессорную, обсадную или бурильную трубу, после чего полностью рассеивается, не повреждая наружную обсадную колонну (при ее наличии).The jet pierces the wall of the housing 1 and cuts the tubing, casing or drill pipe, and then completely dissipates without damaging the outer casing (if any).

Техническо-экономическим эффектом полезной модели является обеспечение высокого качества выполняемых работ при существенном снижении их опасности.The technical and economic effect of the utility model is to ensure high quality of work performed while significantly reducing their danger.

Claims (3)

1. Кумулятивный труборез, содержащий средство инициирования, корпус с осевым каналом, заполненным взрывчатым веществом и зарядом взрывчатого вещества с кольцевой кумулятивной выемкой, облицованной металлом, отличающийся тем, что корпус выполнен герметичным и снабжен устройством приема-передачи детонации, а осевой канал заполнен взрывчатым веществом в виде цилиндрических шашек переменной плотности, увеличивающейся от устройства приема-передачи детонации к заряду с кольцевой выемкой, при этом средство инициирования также выполнено герметичным.1. Cumulative pipe cutter containing initiation means, a housing with an axial channel filled with explosive and an explosive charge with an annular cumulative recess lined with metal, characterized in that the housing is sealed and equipped with a detonation transmission and reception device, and the axial channel is filled with explosive in the form of cylindrical checkers of variable density, increasing from a detonation receiving-transmitting device to a charge with an annular recess, the initiating means being also made metichnym. 2. Кумулятивный труборез по п.1, отличающийся тем, что толщина металлической перемычки между средством инициирования и устройством приема-передачи детонации составляет от 1 до 1,7 мм.2. The cumulative pipe cutter according to claim 1, characterized in that the thickness of the metal bridge between the initiating means and the detonation reception and transmission device is from 1 to 1.7 mm. 3. Кумулятивный труборез по пп.1 и 2 отличающийся тем, что плотность цилиндрических шашек изменяется от 1,55 до 1,7 г/см³.

3. The cumulative pipe cutter according to claims 1 and 2, characterized in that the density of the cylindrical checkers varies from 1.55 to 1.7 g / cm ³ .