專利名稱:爆炸補償器的制作方法
本發(fā)明有關(guān)一種補償器，在井口下的鉆孔中支撐一個爆炸切斷器，緩沖爆炸切斷器在鉆孔中爆炸時的上沖的力。
在石油工業(yè)中，海底鉆油的一個通常的操作是一旦發(fā)現(xiàn)油井干涸，或可回采的油和/或天然氣告竭后，便把井口拆卸。然后把油井堵塞，用水泥封閉，并把海底下約三公尺處的全部上部結(jié)構(gòu)拆除，這常使用下降到鉆孔或油井內(nèi)的一個爆炸切斷器。這種爆炸切斷器一般有效，但可能有些缺點，例如水的沖擊，把諸如附近的船舶之類的相鄰結(jié)構(gòu)損壞。
因此本發(fā)明的一個目的，是爭取減少這種缺點。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，是提出一種補償器，把一種爆炸切斷器支撐在井口下面的鉆孔中，緩沖鉆孔中爆炸切斷器爆炸時向上的力。其中包括兩個部分，按可作互相相對縱向滑動的形式安裝。一個部分有裝置在鉆孔內(nèi)支撐爆炸器，兩個部分的安排方法，是在器械在鉆孔中爆炸時，可以消散向上的力。
這兩部分上可以有些通孔，每一個的中心軸線和縱向滑動的軸線基本垂直。
兩部分可以是兩個圓柱形元件，一部分套在另一部分內(nèi)，可以設置導向裝置，把兩部分連接作上述的縱向滑動。
導向裝置可以包括外面部分上的相對的縱向槽孔，和里面部分上的相對的鎖銷。每一個鎖銷分別插入附近的該相對縱向槽孔中。
每一個鎖銷可以有一個限動器，防止鎖銷從相應的槽孔中脫出。
限動器可以是一個鎖緊環(huán)。
兩圓柱形部分的里面一個，可以有一個錐形的鼻突，上面有把爆炸器在鉆孔中支持的上述裝置。
錐形鼻突可以有一個橫向槽孔和相對的孔，用以容納鎖銷，把爆炸器和補償器連接。
補償器可以有裝置，當把補償器在鉆孔中安放時，保證補償器調(diào)準。
補償器可以有一個剪切銷，在縱向活動軸線的橫向上，從兩個部分中穿過，從而在加縱向剪力時，剪切銷切斷。
根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，提出了一種爆炸切斷系統(tǒng)，其中有上文所述的補償器，和一個由一個圓柱形部分支持的爆炸器。
這系統(tǒng)在一個圓柱形部分和爆炸器之間，可以設置一個密墊組合件。
可以有另一個密墊組合件，在爆炸器上懸置。
作為舉例，下文將參照附圖對實施本發(fā)明的一個補償器和一個爆炸切斷系統(tǒng)作敘述。
圖1為本發(fā)明補償器第一部分側(cè)視;
圖2為圖1中的補償器部分旋轉(zhuǎn)90°的側(cè)視;
圖3為圖1及2中的補償器部分，沿圖4AA線的縱向剖視;
圖4為沿圖1箭頭“X”方向的端視;
圖5為本發(fā)明補償器第二部分前視;
圖6為圖5中的補償器部分的縱向剖視;
圖7為用于補償器的開口銷;
圖8為圖1至7中有補償器的爆炸切斷系統(tǒng)局部概略前視圖;
圖9為另一種爆炸切斷系統(tǒng)局部放大圖。
在附圖中相似部件用相同號碼標志，示出(見圖8)井口(圖未示)下方、在鉆孔3中支持一個爆炸切斷器2的一個補償器1，用以緩沖鉆孔中爆炸切斷器2爆炸時的上沖的力。補償器1有兩個部分4(圖1至4)和5(圖5及6)，按可互相縱向滑動安裝。一個部分4有裝置6，把爆炸器2在鉆孔3中支持，至少一個部分(本例中為4及5兩個部分中之一)有形式為通孔7的裝置，把鉆孔中的器械爆炸時向上的力橫向消散。
一個部分4是一個長形件，例如一根桿或圓柱形管，通孔7沿桿的長度以100mm間隔布置，縱向上相鄰的孔7，方向互相偏移90°，全部孔7的軸線和部分4的縱向軸線(該軸線和縱向滑動軸線重合)垂直。于是全部孔7從部分4的外表面，橫貫部分4的內(nèi)腔伸展。部分4有另兩個孔8，直徑大于孔7的直徑，作為容納在部分5里的槽孔9的鎖緊銷9的插口，這槽孔和銷，提供把部分4和部分5連接作縱向滑動的條件。部分5是鉆桿，也有形式為有間距的通孔7的裝置，把鉆孔3中器械2爆炸時的向上的力，作橫向消散。部分5上的通孔7在部分5的縱向上的間隔為150mm，高度上相鄰的孔7，互相偏置90°。所有的孔7的軸線，都朝向部分5的縱向軸線，并且全部孔7都從這部分的外表面橫貫其內(nèi)腔伸展。
部分4及5都有孔10(圖5及6)，當補償器1初始組裝部分4組裝進部分5里時，兩部分的孔10對準，在孔10中插入剪切銷11，并用開口銷12把剪切銷11固定(圖7)。
部分4有一個錐形(截頭圓錐形)鼻突13，其中有裝置6的部分，通過有連接銷14和鎖緊環(huán)(圖未示)的一個活關(guān)節(jié)，與第一(運轉(zhuǎn)時在上方、并如圖8所示)密墊15連接，密墊15又通過一個活關(guān)節(jié)，支持形式為一劑炸藥裝料的爆炸切斷器2。炸藥2又支持(運轉(zhuǎn)時在下方，如圖8所示)密墊16。
在切斷海水中的井口時，把圖8中的系統(tǒng)按所示組裝，放定在井口下面的鉆孔中，密墊15及16用滑動配合安放鉆孔3中時，成為一個導向器。剪切銷11保證補償器1在井口中放置時正確調(diào)整準，并在系統(tǒng)調(diào)準不正確時剪切，防止對補償器和井口損壞。
由于系統(tǒng)在海水中，所以補償器在鉆孔中充滿海水。當爆炸器2爆炸時，海水基本不能被壓縮，因此沖擊波一般通過海水傳遞到鉆孔3，便可能把補償器1破壞，使井口和爆炸范圍上方或附近的水面上的或半浸沒的船舶損壞。但是本文所述的實現(xiàn)本發(fā)明的補償器1，通過剪切銷11的切斷，可以消除這種破壞力，使補償器的里面的部分4，相對縱向滑動，在外面部分5內(nèi)上升。
在初始的靜止狀態(tài)時，在空心外部分底部的(如圖示)內(nèi)部分4受到壓力。當炸藥料2爆炸時，沖擊波在部分4的內(nèi)部，沿縱向前進，使內(nèi)部分4受到的是張力而不是壓力，張應力使它在部分5迅速上升。假使這部分是剛性的，那么力便沿鉆桿向上傳遞，到達表面，可能會有災難性破壞后果。然而它與鉆桿不是剛性時，便可以在里面自由上升，而同時由槽孔9′中的銷9引導。部分4里產(chǎn)生的沖擊波使它移動，在張力下迅速達到它的上平表面。由于部分4和部分5不是剛性連接，沖擊波不會向上傳遞，而在內(nèi)部反射，并沿部分4回到部分4的下部。于是旋轉(zhuǎn)方向顛倒，迅速回到海底。沖擊被達到下端后，又無法繼續(xù)前進，又在內(nèi)部反射，回到上表面，部分4的動作隨之逆轉(zhuǎn)，開始向上移動。逆轉(zhuǎn)動作又開始，如上文所述的初始向上運動，總的結(jié)果是在系統(tǒng)中釋放的爆炸力，由于部分5里的部分4的振動，如圖9中箭頭“X”所示，耗散成為無破壞性。于是整個系統(tǒng)，包括海面上的鉆架和船舶上的裝置，都可以受到保護。
圖9中所示的系統(tǒng)，與圖8中的系統(tǒng)相似，作用完全相同，通過部分4的振動，把爆炸力耗散。但是在這個實施方案中，部分4通過一個附加的長形件或管18，和上密墊3連接，當炸藥裝料2爆炸時，長形件或管18破壞。這樣把系統(tǒng)“斷開”，使部分4活動，如關(guān)于圖8實施方案的敘述。
可以理解到大部分的張力在內(nèi)部反射，但有一部分傳遞到海水里。并且，當部分4活動時，部分5里的水被從孔和槽孔9′中，在補償器1的側(cè)向上，也就是系統(tǒng)的側(cè)向上擠出，因而向上的爆炸力不向上傳遞。這力側(cè)向耗散，如圖9的箭頭Y′所示。內(nèi)部分4在相對于外部分5縱向滑動時的上升，也能有效緩沖爆炸。這也有助于保持補償器1本身的結(jié)構(gòu)完整，也就是說其本身不會被爆炸破壞。
權(quán)利要求
1.一種在井口下方的鉆孔中支持一個爆炸切斷器，并且可以緩沖鉆孔中爆炸切斷器爆炸的上升力的補償器，特征為有兩個部分(4，5)安裝成，可以使它們互相作相對縱向滑動；一個部件(4)有裝置把爆炸器(2)在鉆孔中支持；并且兩個部分(4，5)在安排上可以耗散器械(2)在鉆孔中爆炸時的向上的力。
2.如權(quán)利要求
第1項中之補償器，特征為有通孔(7)其中心軸線基本上和縱向滑動軸線垂直。
3.如權(quán)利要求
第1項或第2項中之補償器，特征為兩個部分(4，5)中有兩個圓柱形元件，其一個放在另一個里，并有導向裝置(9，9′)把兩個部分(4，5)連接，作前述縱向滑動。
4.如權(quán)利要求
第3項中之補償器，特征為兩個部分(4，5)中之外面一個(5)，有相對的縱向槽孔(9′)兩個部分(4，5)中之里面一個(4)，有兩個相對的突出的鎖緊銷(9);每一個銷分別穿入上述相對槽孔中的一個相近的槽孔(9′)中。
5.如權(quán)利要求
第2至4項中任何一項之補償器，特征為兩個圓柱形部分(4，5)中的里面部分(4)，有錐形的鼻突(13)，其上有把爆炸器(2)在鉆孔中支持的前述裝置。
6.如權(quán)利要求
第5項中之補償器，特征為錐形鼻突有一個橫向槽孔和相對的孔，容納把爆炸器(2)和補償器(1)連接的銷(14)。
7.如上列權(quán)利要求
中任何一項之補償器，特征為有裝置(11)，當把補償器在鉆孔中放置時，可保證補償器的對正。
8.如權(quán)利要求
第7項中之補償器，特征為調(diào)準裝置(11)有一個剪切銷，在兩個部分(4，5)中穿過，與縱向活動的軸線垂直，從而在加縱向剪切力時剪切銷(11)切斷。
9.一種爆炸切斷系統(tǒng)，特征為有如任何前述權(quán)利要求
中之補償器，并且有一個爆炸器(2)由部分(4)支持。
10.如權(quán)利要求
第9項中之爆炸切斷系統(tǒng)，特征為在部分(4)和爆炸器(2)之間，有一個密墊組合件(15)。
11.如權(quán)利要求
第10項中之爆炸切斷系統(tǒng)，特征為另有一個密墊組合件(16)，懸掛在爆炸器(2)的下面。
專利摘要
一種在井口(圖未示)下方的鉆孔3內(nèi)支持一個爆炸切斷器，并且緩沖鉆孔內(nèi)爆炸切斷器爆炸時的上升的力的補償器。補償器有部分4和5，作相對的縱向滑動。部分4有裝置在鉆孔內(nèi)支持爆炸器，兩個部分中至少一個，有形式為通孔的裝置，側(cè)向消散鉆孔中器械爆炸時上升的力。
文檔編號E21B43/11GK86104635SQ86104635
公開日1987年1月7日 申請日期1986年7月2日
發(fā)明者詹梅斯·奈杰爾·斯梅塔姆, 拉扎里斯·拉扎爾 申請人:C·E維特柯英國有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan