用于分开管状元件的井紧急分开工具制造技术

本发明专利技术公开了一种用于分开管状元件的方法，该方法包括如下步骤：提供管状元件，该管状元件具有内表面和外表面、所述外表面的圆周、纵向轴线以及第一端部和第二端部；利用爆炸性聚能射孔弹材料沿径向环绕所述管状元件，其中所述爆炸性聚能射孔弹材料能够响应于激发信号而产生高速等离子射流，其中所述爆炸性聚能射孔弹材料包括导电层；将所述激发信号传递到所述爆炸性聚能射孔弹材料；产生所述高速等离子射流；以及当所述高速等离子射流穿透所述管状元件的所述外表面并从所述管状元件的所述内表面出来时，将所述管状元件分开成包括所述第一端部的第一部分和包括所述第二端部的第二部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于分开管状元件的井紧急分开工具
本专利技术针对用于分开管状元件的方法，尤其是当管状元件悬垂在经受产出流体的不希望流动的水下井上方时用于分开管状元件的方法。
技术介绍
美国专利序号5,253,585公开了爆炸性主炸药（mainchargeofexplosive）对称地围绕形成通道的管状元件（诸如井管组件）定位。炸药径向向外与管状元件隔开，并且通过致密介质（诸如土壤）与该管状元件连接，所述致密介质适合于将所产生的爆炸能量以通过介质施加的压力脉冲的形式传递到管状元件。在主炸药的外表面处提供引爆炸药，以引发指向管状元件的爆炸波。设置致密介质层以封闭炸药的未连接表面并延迟爆炸气体远离管状元件的排放。最后的结果是，在起爆时，集中的、会聚的压力脉冲施加到管状元件，导致管状元件对称地卷缩而限制通道。通过引用将美国专利序号5,253,585以其全文并入本文中。美国专利序号7,779,760公开了一种聚能射孔弹组件，该组件包括：壳体；和定位在壳体内的第一聚能射孔弹、波形成型中继炸药和第二聚能射孔弹。该组件构造成使得通过第一聚能射孔弹的引爆所形成的第一活性元件（activeelement）促使波形成型中继装药部起爆，这又促使第二聚能射孔弹引爆以形成第二活性元件。第一活性元件移动超出壳体的第二端部以引起对外部目标的第一类破坏，第二活性元件也移动超出第二端部以引起对目标的第二类破坏。聚能射孔弹在现有技术中是已知的，美国专利序号7,779,760是一个例子。通过引用将美国专利序号7,779,760以其全文并入本文中。美国专利序号4,602,794公开了一种用于油或气井钻机的环形防喷器，该环形防喷器具有：下壳体；上壳体；弹性的密封装置；通过壳体同轴地定位的竖直孔；和用于致动密封装置的竖直作用活塞，其中上壳体的内表面和下壳体的内表面是延伸到竖直孔的同心球面。弹性的密封装置包括在密封装置的顶部和底部之间延伸的钢段，密封装置的顶部和底部和钢段具有球面，所述球面与在上壳体和下壳体上的球面共同作用。上壳体和下壳体均包括在上壳体和下壳体上从球面向下延伸的竖直壁，竖直移动活塞密封地接合所述竖直壁。通过引用将美国专利序号4,602,794以其全文并入本文中。美国专利序号7,354,026公开了用于闸板式防喷器的剪切全封闸板的一体的叶片密封件，其包括伸长元件，该伸长元件具有带有弯曲上表面和下表面的大致半圆形横截面。下表面具有一对横向延伸侧部，横向延伸侧部向外渐缩并具有与其结合的金属外盖。金属外盖形成锐角，其接合在剪切全封闸板组件的上闸板中形成的互补的凹槽。通过引用将美国专利序号7,354,026以其全文并入本文中。美国专利序号5,251,702公开了一种地面控制的地下安全阀，其中由于用于开启阀的来自于地面第一源的控制压力流体所产生的力部分地被由于来自地面第二源的参考压力流体所产生的力对抗，由此阀响应于失效情况而关闭。通过引用将美国专利序号5,251,702以其全文并入本文中。美国专利序号6,089,526公开了一种闸板式防喷器，该防喷器的闸板具有可变闸板封隔器，该可变闸板封隔器用于在防喷器壳体的孔中围绕不同尺寸的管进行密封。每个闸板封隔器包括弹性体材料体，所述弹性体材料体利用横过金属闸板体的表面的狭槽安装，所述金属闸板体可沿着与防喷器本体的孔相交的导轨滑动。第一套金属段和第二套金属段在嵌入封隔器主体的顶板之下嵌入弹性体材料体中，这些金属段构造和布置成在封隔器围绕不同尺寸的管进行密封时防止弹性体材料挤出。通过引用将美国专利序号6,089,526以其全文并入本文中。在现有技术中存在对下列的一个或多个事项的需要：用于切开管状元件的改进的系统和方法；用于远程地切开管状元件的改进的系统和方法；用于当管状元件处于水下井中时远程地切开管状元件的改进的系统和方法；和/或用于当管状元件悬垂于油和气以不希望的速率流出的水下井之上时远程地切开管状元件的改进的系统和方法。
技术实现思路
本专利技术一方面提供了一种用于分开管状元件的方法，该方法包括如下步骤：提供管状元件，所述管状元件具有内表面和外表面、所述外表面的圆周、以及第一端部和第二端部；利用爆炸性聚能射孔弹材料沿径向环绕所述管状元件，其中所述爆炸性聚能射孔弹材料能够响应于激发信号而产生高速等离子射流，其中所述爆炸性聚能射孔弹材料包括导电层；将所述激发信号传递到所述爆炸性聚能射孔弹材料；产生所述高速等离子射流；和当所述高速等离子射流穿透所述管状元件的所述外表面并从所述管状元件的所述内表面出来时，将所述管状元件分开成包括所述第一端部的第一部分和包括所述第二端部的第二部分。本专利技术另一方面提供了一种用于分开管状元件的井紧急分开工具，所述井紧急分开工具包括：管状元件，所述管状元件具有内表面和外表面、所述外表面的圆周、纵向轴线、以及第一端部和第二端部；爆炸性材料，所述爆炸性材料沿径向环绕所述管状元件；自容式炸药载体，其中，所述爆炸性材料的至少一部分利用所述炸药载体容放；和触发器，所述触发器适合于将激发信号发送到所述爆炸性材料。本专利技术另一方面提供了一种用于分开管状元件的井紧急分开工具，所述井紧急分开工具包括：管状元件，所述管状元件具有内表面和外表面、所述外表面的圆周、以及第一端部和第二端部；爆炸性材料，所述爆炸性材料沿径向环绕所述管状元件；闸板体，所述闸板体包括外表面和内表面，所述闸板体的所述外表面和内表面通过大体上平坦的平坦面连接，其中所述平坦面包括弧形的凹座，该凹座设计为接合所述管状元件的所述圆周的一部分，其中所述爆炸性材料的至少一部分利用所述闸板体容放；和触发器，所述触发器适合于将激发信号发送到所述爆炸性材料。附图说明为了可以详细地理解本专利技术的特征和优点，可以参考在附图中所示的本专利技术的实施例对本专利技术作出更详细的说明。这些附图仅仅用于图示本专利技术的典型实施例，而并不被认为是限制本专利技术的范围，因为本专利技术可以允许其他等效的实施例。附图不必成比例绘制，并且为了清楚和简明起见，附图中的某些特征和某些视图可以按比例放大和示意性显示。图1是描绘了定位在水下储层之上的井紧急分开工具的一个实施例的示意图。图2是井紧急分开工具的内部结构的一个实施例的示意图。图3是沿着井紧急分开工具的一个实施例的内部结构的闸板体的平坦面的剖视图。图4是容放在井紧急分开工具的一个实施例内的爆炸元件的一种可能设计的另一个视图。图5-7是描述了使用井紧急分开工具的一个实施例的方法的示意图。图8是定位在水下储层之上的井紧急分开工具的一个实施例的示意图。图9是井紧急分开工具的内部结构的一个实施例的示意图。图10是用在井紧急分开工具的一些实施例中的炸药载体的一个实施例的示意图。具体实施方式本专利技术的目前优选的实施例在上面标示的附图中显示并且在下文中详细描述。可以参考用于水下环境中的井的某些特征和技术来描述各实施例。图1：图1是定位于井场102附近的井紧急分开工具100的示意图。立管2流体地连接到表面结构4。适合的立管2在2010年8月24日提交的共同待决美国临时申请61/376,595中公开，其具有代理案号TH4088。通过引用将美国临时申请61/376,595以其全文并入本文中。表面结构4漂浮在海6上。表面结构4可以是例如海上平台、半潜式设备、张力腿平台（TLP）、浮式生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.09.02 US 61/530,5581.一种用于分开管状元件的方法，所述方法包括如下步骤：提供管状元件，该管状元件具有内表面和外表面、所述外表面的圆周、纵向轴线以及第一端部和第二端部；利用爆炸性聚能射孔弹材料沿径向环绕所述管状元件，其中所述爆炸性聚能射孔弹材料能够响应于激发信号而产生高速等离子射流，其中所述爆炸性聚能射孔弹材料包括导电层；其中，所述爆炸性聚能射孔弹材料位于自容式炸药载体中，所述炸药载体具有用于放置聚能射孔弹的多个开口并且以特定的几何结构保持聚能射孔弹；提供环绕所述爆炸性聚能射孔弹材料的容放壳体；将所述激发信号传递到所述爆炸性聚能射孔弹材料；产生所述高速等离子射流；以及当所述高速等离子射流穿透所述管状元件的所述外表面并从所述管状元件的所述内表面出来时，将所述管状元件分开成包括所述第一端部的第一部分和包括所述第二端部的第二部分；其中，所述容放壳体能够经受产生所述高速等离子体射流的步骤，而基本上不会被损坏。2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括固定所述管状元件的所述第一端部。3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括沿所述爆炸性聚能射孔弹材料的导电层形成完整电路。4.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括提供冲击缓和器，以及在产生所述高速等离子射流的步骤之前激发所述冲击缓和器。5.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括允许所述管状元件的所述第二部分运动离开所述第一部分。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述管状元件定位于井场上方，所述井场包括以第一速率流出产出流体的井和连接到所述井的流动控制设备。7.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括提供闸板体，其中，所述爆炸性聚能射孔弹材料的至少一部分利用所述闸板体容放，所述闸板体具有外表面和内表面，所述闸板体的所述外表面和所述内表面通过大体上平坦的平坦面连接，所述平坦面具有弧形的凹座，所述凹座设计为接合所述管状元件的所述圆周的一部分，密封元件固定地附接到所述平坦面。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述自容式炸药载体由复合材料制成。9.根据权利要求1所述的方法，其中，聚能射孔弹以一角度定位，以使得所述高速等离子射流以不垂直于所述管状元件的纵向轴线的角度接触所述管状元件的外表面。10.一种用于分开管状元件的井紧急分开工具，所述井紧急分开工具包括：管状元件，所述管状元件具有内表面和外表面、所述外表面的圆周、以及第一端部和第二端部；爆炸性材料，所述爆炸性材料沿径向环绕所述管状元件，其中所述爆炸性材料呈聚能射孔弹的形式，所述爆炸性材料位于自容式炸药载体中，所述炸药载体具有用于放置聚能射孔弹的多个开口并且以特定的几何结构保持聚能射孔弹；容放壳体，所述容放壳体环绕所述爆炸性材料，所述容放壳体足以经受由所述爆炸性材料产生的高速等离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·L·维利，S·麦凯，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：
国别省市：