Скважинный перфоратор и способ его взведения
Группа изобретений относится к области добычи жидких и газообразных текучих сред из буровых скважин. Скважинный перфоратор содержит загрузочную трубу, включающую заряд взрывчатого вещества, электрический проводник и детонационный шнур; взводящее устройство, включающее детонатор и электрический соединитель и выполненное с возможностью перемещения между исходным положением и положением на «взрыв», причем в исходном положении взводящее устройство электрически подключено к загрузочной трубе и не подключено баллистически к загрузочной трубе, а в положении на «взрыв» взводящее устройство электрически и баллистически подключено к загрузочной трубе; и блокировочное устройство, допускающее вращательное движение взводящего устройства относительно загрузочной трубы между исходным положением и положением на «взрыв» и блокировочное устройство, блокирующее осевое перемещение взводящего устройства относительно загрузочной трубы, когда взводящее устройство находится в положении на «взрыв». Обеспечивается возможность взведения перфоратора, не прерывая электрическую неразрывность, установленную между электрическими проводниками, которые были установлены в исходное положение. 4 н. и 18 з.п. ф-лы, 10 ил.
В этом разделе предоставлены общие сведения для лучшего понимания различных вариантов раскрытия изобретения. Следует понимать, что утверждения в данном разделе этого документа следует рассматривать в таком свете, а не как описание уровня техники.
Разведочные работы и производство нефти и газа, а также другие подземные виды деятельности (например, разведка и добыча воды), включают бурение и выполнение ствола скважины. Ствол скважины бурится в землю и затем может быть обложен металлической трубой, обычно упоминаемой в качестве обсадной колонны. В основном, обсадная колона может простираться по всей длине ствола скважины или заканчиваться недалеко от общей глубины, таким образом, оставляя необсаженное, открытое отверстие, часть скважины. Обсадная колонна может также быть зацементирована в месте, герметизирующем затрубное пространство между обсадной колонной и пластом земли.
Во время окончания бурения или производства скважины, также может быть необходимо создать пути движения флюидов между стволом скважины и пластом. Эти пути движения флюидов часто создаются с помощью использования скважинного перфоратора. Скважинные перфораторы представляют собой устройства трубчатой формы, имеющие несколько кожухов, называемых корпус. Корпус удерживает одну или более взаимосвязанных загрузочных труб. Загрузочные трубы удерживают кумулятивные заряды взрывчатых веществ, которые при взрыве создают отверстия сквозь корпус, обсадные колоны ствола скважины, цемент и в земельном пласте. Скважинные перфораторы, например, могут опускаться в нисходящую скважину через каротажный кабель, кабель, скрученную трубу и промышленную трубу. Сигналы запуска могут быть переданы в скважинный перфоратор электрически (включающийся с помощью каротажного кабеля), с помощью беспроводного электромагнитного сигнала, с помощью гидравлического удара и акустически.
Чтобы взорвать кумулятивные заряды, скважинный перфоратор включает стреляющую головку. Стреляющая головка может получить электрический сигнал, который отражается от поверхности и/или от другого места в стволе скважины (возможно от соседнего перфоратора или других устройств, или от ствола скважины). Электронный сигнал запускает детонатор в стреляющей головке для зажигания детонационного шнура загрузочной трубы. Детонационный шнур простирается через скважинный перфоратор и взаимосвязан с кумулятивными зарядами, удерживаемыми загрузочной трубой.
В соответствии с одним или более вариантами осуществления изобретения, способ взведения скважинного перфоратора включает электрическое подключение взводящего устройства к загрузочной трубе, и баллистическое подключение взводящего устройства к загрузочной трубе после того, как взводящее устройство было электрически подключено к загрузочной трубе.
В другом примере, способ взведения скважинного перфоратора включает размещение взводящего устройства, включающего электрический соединитель и детонатор вблизи торца загрузочной трубы, которая расположена в корпусе. Загрузочная труба включает заряд взрывчатого вещества, и электрический проводник, имеющий электрический соединитель, который размещен вблизи торца загрузочной трубы и детонационный шнур, который подключен к заряду взрывчатого вещества и имеет торец, размещенный вблизи торца загрузочной трубы. Способ включает электрическое подключение взводящего устройства к загрузочной трубе в условиях перемещения взводящего устройства в исходное положение и затем баллистическое подключение взводящего устройства к загрузочной трубе в условиях перемещения взводящего устройства из исходного положения в положение на «взрыв».
Вариант осуществления изобретения скважинного перфоратора включает загрузочную трубу, имеющую заряд взрывчатого вещества, электрический проводник, и детонационный шнур; и взводящее устройство, включающее детонатор и электрический соединитель. Взводящее устройство может перемещаться между исходным положением и положением на «взрыв». В исходном положении взводящее устройство электрически подключено к загрузочной трубе и взводящее устройство не подключено баллистически к загрузочной трубе. В положении на «взрыв» взводящее устройство электрически и баллистически подключено к загрузочной трубе.
Вышеизложенное отмечает некоторые особенности и технические преимущества для того, чтобы детальное описание скважинного перфоратора и способа взведения, было понятнее. Дополнительные особенности и преимущества скважинного перфоратора и способа взведения будут описаны ниже, как объект формулы изобретения. Это краткое изложение не предназначено для определения ключевых или существенных особенностей заявленного объекта изобретения, и оно не предназначено для использования в качестве средства ограничения объема заявленного изобретения.
Раскрытие изобретения более понятно из последующего детального описания, включающего прилагаемые фигуры. Следует подчеркнуть, что в соответствии со стандартной практикой в промышленности, различные детали не изображены в масштабе. Фактически, размеры различных деталей могут быть произвольно увеличены или уменьшены для ясности описания.
На чертежах показано:
Фигура 1 представляет собой наглядное изображение скважинного перфоратора, иллюстрирующее пример взводящего устройства для электрического или баллистического подключения к загрузочной трубе скважинного перфоратора, в соответствии с одним или более вариантов осуществления изобретения.
Фигура 2 представляет собой наглядное изображение скважинного перфоратора, иллюстрирующее пример взводящего устройства в исходном положении, электрически подключенного к загрузочной трубе скважинного перфоратора, но не подключенного баллистически к загрузочной трубе, в соответствии с одним или более вариантов осуществления изобретения.
Фигура 3 представляет собой наглядное изображение - вид торца скважинного перфоратора на Фигуре 2, иллюстрирующее пример взводящего устройства в исходном положении, в соответствии с одним или более вариантов осуществления изобретения.
Фигура 4 представляет собой наглядное изображение скважинного перфоратора, иллюстрирующее пример взводящего устройства в положении на «взрыв», электрически и баллистически подключенного к загрузочной трубе скважинного перфоратора, в соответствии с одним или более вариантов осуществления изобретения.
Фигура 5 представляет собой наглядное изображение - вид торца скважинного перфоратора на Фигуре 4, иллюстрирующее пример взводящего устройства в положении на «взрыв», в соответствии с одним или более вариантов осуществления изобретения.
Фигура 6 представляет собой наглядное изображение скважинного перфоратора, иллюстрирующее пример установочного приспособления для электрического и баллистического подключения взводящего устройства к загрузочной трубе, в соответствии с одним или более вариантов осуществления изобретения.
Фигура 7 представляет собой наглядное изображение примера скважинного перфоратора, иллюстрирующее взводящее устройство в положении на «взрыв», электрически и баллистически подключенного к загрузочной трубе, в соответствии с одним или более вариантов осуществления изобретения.
Фигура 8 представляет собой наглядное изображение - пример торца загрузочной трубы и взводящего устройства, в соответствии с одним или более вариантов осуществления изобретения.
Фигура 9 представляет собой наглядное изображение - пример торца загрузочной трубы и взводящего устройства, в соответствии с одним или более вариантов осуществления изобретения.
Фигура 10 представляет собой наглядное изображение - пример двух узлов корпуса соединенных один с другим торец к торцу, в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.
Следует понимать, что следующее раскрытие изобретения обеспечивает множество различных вариантов осуществления изобретения или примеров, для реализации различных особенностей разных вариантов осуществления изобретения. Конкретные примеры деталей и установок описаны ниже для упрощения раскрытия изобретения. Это, конечно, только примеры, и они не предназначены для ограничения. Кроме того, раскрытие изобретения может повторять ссылочные позиции и/или символы в различных примерах. Эти повторения указаны для простоты и ясности и сами по себе не определяют связь между различными вариантами осуществления изобретения и/или обсуждаемыми конфигурациями. Кроме того, образование первой особенности над или на второй особенности в описании, которое может включать варианты осуществления изобретения, в которых первая и вторая особенности сформированы в прямом взаимодействии, и могут также включать варианты осуществления изобретения, в котором дополнительные особенности могут быть сформированы размещением между первой и второй особенностями, так что первая и вторая особенности могут не быть в прямом взаимодействии.
В данном контексте, термины «вверх» и «вниз»; «верхний» и «нижний»; «верх» и «низ»; и другие подобные термины, указывающие расположения для заданной точки или элемента, используют для более четкого описания некоторых элементов. Обычно эти термины относятся к опорной точке как поверхности, от которой операции бурения инициируются как в верхней точке, так и общей глубины буровой скважины самой нижней точки, в которой скважина (например, ствол скважины, буровая скважина) вертикальна, горизонтальна или наклонена по отношению к поверхности.
На Фигуре 1 представлен пример скважинного перфоратора, в общем обозначенного позицией 10. Скважинный перфоратор 10 включает загрузочную трубу 12, размещенную внутри корпуса 14. Загрузочная труба 12 может иметь один или более приемных резервуаров 13, приспособленных к удержанию зарядов взрывчатых веществ 16. Детонационный шнур 18 подключен к зарядам взрывчатых веществ 16 и имеет конец 20, расположенный вблизи торца 19 загрузочной трубы 12. Конец 20 детонационного шнура 18 может быть усилителем. Электрический проводник 22 простирается между электрическими соединителями 23, 24, расположенными на соответствующих торцах загрузочной трубы 12.
В качестве примера, взводящее устройство 26, изображенное на Фигуре 1, расположено примыкающим или вблизи торца 19 загрузочной трубы 12 до того как подключено к скважинному перфоратору 10. На Фигуре 1, взводящее устройство физически, электрически или баллистически не подключено к загрузочной трубе 12. В изображенном примере, взводящее устройство 26 включает детонатор 28 (например, радиочастотный предохранитель), электронные запалы 30 (например, адресуемый переключатель) и электрический соединитель 32, и электрический проводник 33. Электронные запалы 30 могут запустить детонатор 28 в ответ на получение сигнала запала от поверхности скважины, например, через электрический проводник 22, гидравлические удары и по беспроводной связи. В соответствии с одним или более вариантом осуществления изобретения, взводящее устройство 26 обеспечивает средство для установления электрического подключения между загрузочной трубой 12 и взводящим устройством 26 до баллистического подключения взводящего устройства 26 к загрузочной трубе 12 и тем самым завершения баллистической линии 34 (т.е. детонатор 28, детонационный шнур 18, заряды взрывчатых веществ 16), как иллюстрировано на Фигурах 4, 6 и 7.
Фигура 2 представляет собой вид сбоку варианта осуществления изобретения скважинного перфоратора 10, иллюстрированного в исходном положении, в котором взводящее устройство 26 электрически подключено к загрузочной трубе 12 и взводящее устройство 26 не подключено баллистически к загрузочной трубе 12. Фигура 3 представляет собой вид торца правого торца скважинного перфоратора 10, иллюстрированного на Фигуре 2. В исходном положении, электрический соединитель 24 и электрический соединитель 32 соединены, электрически подключая вводящее устройство 26 к загрузочной трубе 12 и установление электрической неразрывности между загрузочной трубой 12 и взводящим устройством 26. В исходном положении, электрические сигналы могут передаваться между электронными запалами 30 и другими устройствами (например, датчиками, поверхностными контрольными устройствами, и другим электронным оборудованием) через электрический проводник 22, который проходит сквозь загрузочную трубу 12. В исходном положении, баллистическая линия 34 не соединена и следовательно заряды взрывчатых веществ 16 не подключены к детонатору 28 через детонационный шнур 18, таким образом скважинный перфоратор 10 не взведен. В иллюстрированных примерах, исходное положение подтверждено с помощью детонатора 28, смещенного под углом от конца 20 детонационного шнура 18. В иллюстрированных примерах, детонатор 28 показан смещенным приблизительно на 180 градусов от конца 20 детонационного шнура 18, однако, является понятным преимущество этого раскрытия изобретения для специалиста в данной области техники, при котором смещение под углом может отличаться от 180 градусов.
В соответствии с одним или более вариантов осуществления изобретения, способ или процесс взведения скважинного перфоратора 10 включает выравнивание взводящего устройства 26 вблизи торца 19 загрузочной трубы 12 как изображено на Фигуре 1. В иллюстрированном примере, загрузочная труба 12 размещена внутри корпуса 14. В соответствии с одним вариантом, выравнивание взводящего устройства 26 включает расположение взводящего устройства 26 так, что электрический соединитель 32 взводящего устройства 26 соосно выровнен с электрическим соединителем 24 загрузочной трубы 12. Взводящее устройство 26 электрически подключено к загрузочной трубе 12 перед баллистическим подключением взводящего устройства 26 к загрузочной трубе 12. Для электрического подключения взводящего устройства 26 к загрузочной трубе 12, взводящее устройство 26 перемещается соосно к загрузочной трубе 12, как иллюстрировано стрелкой на Фигуре 2, электрическое подключение электрического соединителя 32 взводящего устройства 26 и электрического соединителя 24 загрузочной трубы 12, тем самым располагает скважинный перфоратор 10 в исходном положении. В исходном положении, электрическая неразрывность устанавливается в целом по скважинному перфоратору 10 и диагностическим испытаниям и так, что могут быть выполнены на скважинном перфораторе 10, включающем электронные запалы 30, без взведения скважинного перфоратора 10.
Скважинный перфоратор 10 взведен с помощью баллистического подключения взводящего устройства 26 к загрузочной трубе 12 после электрического подключения взводящего устройства 26 к загрузочной трубе 12. Взводящий скважинный перфоратор 10 включает вращение взводящего устройства 26 относительно загрузочной трубы 12 до детонатора 28 соосно выровненный с концом 20 детонационного шнура как изображено на Фигуре 4 и 5. Например, взводящее устройство 26 вращается по часовой стрелке из исходного положения, проиллюстрированного на Фигурах 2 и 3 в положение на «взрыв», проиллюстрированное на Фигурах 4 и 5. Преимущество данного раскрытия изобретения должно быть понятно специалисту в данной области техники, при котором в некоторых вариантах осуществления изобретения взводящее устройство 26 можно повернуть против часовой стрелки из исходного положения в положение на «взрыв».
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения, взводящее устройство 26 перемещается из исходного положения в положение на «взрыв» без отсоединения ранее установленных электрических подключений между взводящим устройством 26 и электрическим проводником 22 загрузочной трубы 12. Таким образом, скважинный перфоратор 10 может быть взведен, не прерывая электрическую неразрывность, установленную между электрическими проводниками 22 и 33, которые были установлены в исходное положение.
Неисчерпывающие примеры электрического и баллистического подключений взводящего устройства 26 с загрузочной трубой 12 проиллюстрированы на Фигурах 8 и 9. Электрический соединитель 24 загрузочной трубы 12 и электрический соединитель 32 взводящего устройства 26 изображены в виде штепселей и розеток, например RCA-разъемов, которые соединяются соосным перемещением. Взводящее устройство 26 и загрузочная труба 12 включают устройство 36, называемое здесь как блокировочное устройство, которое может способствовать соосному перемещению взводящего устройства 26 в исходное положение, электрическому подключению взводящего устройства 26 к загрузочной трубе 12, и затем вращательному перемещению взводящего устройства 26 в положении на «взрыв», баллистическому подключению взводящего устройства 26 к загрузочной трубе 12. В исходном положении, блокировочное устройство 36 может блокировать осевое перемещение взводящего устройства 26 на расстояние от загрузочной трубы 12.
В примерах, изображенных на Фигурах 8 и 9, блокировочное устройство 36 включает первую деталь 38, размещенную в одном взводящем устройстве 26 и загрузочной трубе 12, которая сочленяема с совместной второй деталью 40, размещенной в другом взводящем устройстве 26 и загрузочной трубе 12. В варианте осуществления изобретения, изображенном на Фигурах 8 и 9, первая деталь 38, проиллюстрирована в виде выступа и вторая деталь 40 является канавкой. Канавка 40 включает первую осевую стойку 42 и вторую стойку 44, которая простирается на расстоянии от первой осевой стойки 42 углового расстояния, которое соответствует угловому расстоянию, необходимому для перемещения детонатора 28 из исходного положения в положение на «взрыв» баллистически совпадают и подключены к детонационному шнуру 18.
В варианте осуществления изобретения на Фигуре 8 и 9, выступ 38 изображен в качестве имеющего головку 46, расположенную с промежутком с помощью держателя 48 наружу от лицевой поверхности 50 взводящего устройства 26. Головка 46 имеет поперечное сечение больше, чем диаметр поперечного сечения держателя 48. Например, на Фигуре 8, выступ 38 Т-образной формы и на Фигуре 9, выступ 89 L-образной формы. Канавка 40 сформирована таким образом, что осевая стойка 42 простирается на соосном расстоянии в загрузочную трубу 12, на расстоянии от лицевой поверхности 52 загрузочной трубы 12, соответствующей в основном расстоянию держателя 48, располагая головку 46 на расстоянии от лицевой поверхности 50 взводящего устройства 26. Вторая угловая стойка 44 канавки 40 соответствует по размеру головки 46 соответствующего выступа 38 и простирается под углом на расстоянии от торца осевой стойки 42 удаленной от центра лицевой поверхности 52. Таким образом, когда головка 46 размещена в угловой стойке 44, головка 46 задерживает блокирование осевого перемещения головки 46 и, таким образом, взводящего устройства 26 относительно загрузочной трубы 12.
Например, расположение взводящего устройства 26 в исходном положении включает размещение головки 46 выступа 38 в осевой стойке 42 канавки 40 и соосное перемещение взводящего устройства 26 к загрузочной трубе 12 взаимосоединяемыми электрическими соединителями 24, 32. В этом примере, лицевая поверхность 50 и лицевая поверхность 52 примыкают, когда взводящее устройство 26 и загрузочная труба 12 находятся в исходном положении и электрически подключены. Взведение скважинного перфоратора завершается с помощью вращения взводящего устройства 26 из исходного положения в положение на «взрыв». Из исходного положения взводящее устройство 26 вращается с головкой 46, размещенной в, и следующей вдоль, угловой стойки 44 канавки 40 до детонатора 28, выровненного с концом 20 детонационного шнура 18. Угловая стойка 44 может заканчиваться на торце, или держателе 54, расположенном для размещения детонатора 28 в баллистическом выравнивателе с детонационным шнуром 18, когда головка 46 упирается держателем 54. В положении на «взрыв», блокировочное устройство 36 блокирует осевое перемещение взводящего устройства 26 относительно загрузочной трубы 12.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, взводящее устройство 26 может располагаться и перемещаться в исходное положение и положение на «взрыв» действием вручную. В некоторых вариантах осуществления изобретения, инструмент может быть использован для опоры и расположения взводящего устройства 26. Например, на Фигуре 6 взводящее устройство 26 проиллюстрировано манипулированным с использованием устройства 56. Как пример устройства 56, вышеупомянутое здесь как инсталляционное устройство, проиллюстрировано как подключенное к концу корпуса 14, например, с помощью крышки 58 на Фигуре 6. Крышка 58 проиллюстрирована в этом примере как навинчивающаяся на торец корпуса 14. Опорное устройство 60 приспособлено для опоры взводящего устройства 26 и включает вал 62, который простирается через крышку 58 к внешней части корпуса 14. Взводящее устройство 26 может перемещаться соосно и вращательно по отношению к загрузочной трубе 12, управляя валом 62. Инсталляционное устройство 56 может дополнительно включать устройство смещения 64, например пружину, для смещения опорного устройства 60 к или сразу от крышки 58. Например, в, по меньшей мере, одном варианте осуществления изобретения, устройство смещения 64 может смещать опорное устройство 60 и переносить взводящее устройство 26 на расстоянии от крышки 58 и к загрузочной трубе 12 для поддерживания электрического подключения в исходном положении.
Фигура 7 иллюстрирует пример скважинного перфоратора 10 взведенного и укомплектованного для введения в ствол скважины. Взводящее устройство 26 находится в положении на «взрыв», при котором оно физически, электрически и баллистически подключено к загрузочной трубе 12. Детонатор 28 связан с и баллистически подключен к концу 20 детонационного шнура 18, который подключен к зарядам взрывчатого вещества 16, тем самым укомплектовывая баллистическую линию 34. Электрическая неразрывность обеспечивается через скважинный перфоратор 10 электрическим подключением взводящего устройства 26 к электрическому проводнику 22 загрузочной трубы 12. Прессующая перегородка 66 изображена установленной в корпусе 14, прилегающей к взводящему устройству 26. Изображенная перегородка 66 включает электрически питающий проводник 68, который электрически подключен к электрическому проводнику 22 загрузочной трубы 12 через электрический проводник 33 взводящего устройства 26, который обеспечивает электрическую неразрывность между поверхностью бурильной скважины и колонной скважинного перфоратора.
Модульность деталей перфоратора позволяет для перфоратора 10 быть сконфигурированным и собранным для специфических потребностей внизу буровой скважины, вместе с уменьшением потребности для значительного переходящего запаса. Для обеспечения модульности перфоратора 10, отдельные секции 14а корпуса 14 могут быть закреплены торец в торец, что обеспечивает перфоратор 10 требуемой длины. Каждая секция 14а корпуса как показано на Фигуре 10, располагает загрузочной трубой 7, взводящим устройством 26 и перегородкой 66. Секции 14а корпуса могут быть закреплены одна к другой с помощью известных средств, таких как резьбовые соединения. Как показано на Фигуре 10, резьбовое соединение может включать поверхность с внутренней резьбой 80 части 14а корпуса и соответствующей поверхности с наружной резьбой 82 части 14b корпуса, и соответствующая поверхность с наружной резьбой 82 и поверхность с внутренней резьбой 80 сконфигурированы так, что поверхность с наружной резьбой 82 части 14b корпуса принимает поверхность с внутренней резьбой 80 части 14а корпуса. Для закрепления резьбовых поверхностей 80 и 82, корпус 14а может включать сквозное расточное отверстие 84, проходящее через него и через резьбовую часть 80. Крепежный элемент 86, такой как стопорный винт, помещается в сквозное расточное отверстие 84 и навинчивается на поверхность с наружной резьбой 82, сопротивляясь вращению частей корпуса 14а и 14b относительно друг друга. Использование сквозного расточного отверстия 84 и крепежного элемента 86 позволяет оператору иметь полную свободу действий в отношении ориентации частей 14а и 14b корпуса при закреплении.
Как показано на Фигуре 10, загрузочная труба 12, взводящее устройство 26 и перегородка 66 закреплены в часть 14b корпуса, с перегородкой 66, расположенной в части 14b корпуса примыкающей поверхности с наружной резьбой 82. К тому же, загрузочная труба 12, с или без взводящего устройства 26 и перегородки 66 соединены, и могут быть индексированы или ориентированы в корпус 14 для определенного ориентации и закреплены при этой ориентации.
Как показано на Фигуре 10, поверхность с наружной резьбой 82 может включать сквозное расточное отверстие 88. Крепежный элемент 90, такой как стопорный винт, может располагаться в сквозном расточном отверстии 88 для упора перегородки 66, располагаемой в корпусе 14 и сопротивления вращению перегородки 66 в корпусе 14. Загрузочная труба 12 и взводящее устройство 26 закреплены в необходимом положении с перегородкой 66, закрепленной с помощью крепежного элемента 90. В одной конфигурации, перегородка 66 и взводящее устройство 26 может включать структурную конфигурацию для сопротивления относительно вращения. Альтернативно, трение между взводящим устройством 26 и перегородкой 66 является достаточным для сопротивления вращению загрузочной трубы 12 и взводящего устройства 26 относительно перегородки 66, закрепленной к корпусу 15. Для достижения уплотнения между перегородкой 66 и корпусом 14 предусмотрен уплотнительный элемент 91, такой как уплотнительное кольцо, которое может быть расположено между перегородкой 66 и внутренней поверхностью корпуса 14.
Как только перегородка 66 была закреплена к части 14b корпуса, часть 14а корпуса может быть закреплена к части 14b корпуса через резьбовые поверхности 80 и 82 описанные выше. Для закрепления положения частей 14а и 14b корпуса по отношению один к другому, крепежный элемент 86 может быть вставлен в сквозное расточное отверстие 84 и упираться в наружную резьбовую поверхность 82 узла 14b корпуса. После закрепления, другая загрузочная труба 12 может быть расположена внутри корпуса 14а. Электрический соединитель 23 загрузочной трубы 12 может быть подключен к перегородке 66 и вращаться вокруг ее продольной оси до требуемой ориентации. Ориентация загрузочных труб в различных узлах корпуса может быть идентичной или меняющейся ориентациями в зависимости от требуемой стратегии перфорации.
Для закрепления перегородки 66 локально в корпусе 14, части 14а и 14b корпуса могут включать заплечики 100 и 102, сконфигурированные для принятия перегородки 66 между ними. В одном варианте, (не показан), перегородка 66 может включать часть расширенного диаметра 104, сконфигурированную для принятия между заплечиками 100 и 102. В случае, когда перегородка 66 закреплена между заплечиками 100 и 102, ее перемещение вдоль длины корпуса 14 предотвращается или исключается.
Как только загрузочная труба 12 находится в требуемом положении и взводящее устройство 26 и перегородка 66 соединены, перегородка 66 может быть закреплена, как описано выше, относительно закрепления перегородки 66 к корпусу 14b. Дополнительные части корпуса 14, загрузочных труб 12 взводящего устройства 26 и перегородок могут быть установлены для обеспечения перфоратора 10, имеющего требуемую длину. Кроме того, ориентации загрузочных труб 12 в корпусе 14 могут быть выбраны при сборке и не ограничены заданными ориентациями.
С помощью закрепления индивидуальных частей 14а, 14b корпуса, и т.д корпуса 14 напрямую один к другому, без промежуточного элемента, число подключений вдоль перфоратора 10 уменьшается. В нисходящей скважине, высокое давление окружающей среды, утечки через соединения в перфораторе 10 могут привести к заполнению флюидами ствола скважины внутренней части перфоратора 10, который уменьшает или устраняет возможные взрывы зарядов 16. Кроме того, с помощью обеспечения предварительно смонтированной загрузочной трубы 7, которая может быть подключена к взводящему устройству 26 и модульное соединение, позволяющее дополнительным загрузочным трубам 7 и взводящим устройствам 26 подключаться к нему, корпус 14 может иметь твердую внешнюю сторону, без наличия подключаемых портов, что позволяет доступ к проводке и взводящим устройствам, как это распространено в предшествующем уровне технике.
Вышеизложенное описывает особенности нескольких вариантов осуществления изобретения скважинного перфоратора взводящего устройства и способов таким образом, что специалисты в данной области техники могут лучше понять аспекты раскрытия изобретения. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что они могут легко использовать раскрытие изобретения как основу для разработки или модифицирования других процессов и конструкций для осуществления тех же целей и/или достижения таких же преимуществ вариантов осуществления изобретения, представленных здесь. Этим специалистам в данной области техники должно быть понятно также, что такие эквивалентные конструкции не выходят за сущность и объем раскрытия изобретения, и что они могут сделать различные изменения, замены и эквиваленты в нем не выходя за сущность и объем раскрытия изобретения. Объем изобретения должен определятся только с помощью формулировок последующей формулы изобретения. Термин «включающий» в формуле изобретения означает «включающий, по меньшей мере» такой, который излагает перечень признаков в формуле, что является открытой группой. Термины, означающие артикли и другие уникальные термины, предназначены для включения множества форм, если только не исключены специально.
1. Скважинный перфоратор, содержащий:
- загрузочную трубу, которая включает заряд взрывчатого вещества, электрический проводник и детонационный шнур;
- взводящее устройство, которое включает детонатор и электрический соединитель, взводящее устройство выполнено с возможностью перемещения между исходным положением и положением на «взрыв», причем в исходном положении взводящее устройство электрически подключено к загрузочной трубе и взводящее устройство не подключено баллистически к загрузочной трубе, а в положении на «взрыв» взводящее устройство электрически и баллистически подключено к загрузочной трубе; и
- блокировочное устройство, допускающее вращательное движение взводящего устройства относительно загрузочной трубы между исходным положением и положением на «взрыв» и блокировочное устройство, блокирующее осевое перемещение взводящего устройства относительно загрузочной трубы, когда взводящее устройство находится в положении на «взрыв».
2. Скважинный перфоратор по п. 1, в котором детонатор смещен под углом к детонационному шнуру, когда взводящее устройство находится в исходном положении.
3. Скважинный перфоратор по п. 1, в котором детонатор в исходном положении смещен под углом к концу детонационного шнура и детонатор в положении на «взрыв» выровнен по отношению к концу детонационного шнура.
4. Скважинный перфоратор по п. 1, в котором блокировочное устройство содержит:
- выступ, который включает головку, простирающуюся на расстоянии от лицевой поверхности одного взводящего устройства и загрузочной трубы; и
- канавку, совмещенную к принятию выступа, размещенного в другом взводящем устройстве и загрузочной трубы.
5. Скважинный перфоратор по п. 4, в котором канавка включает:
- первую стойку, простирающуюся в осевом направлении от лицевой поверхности другого взводящего устройства и загрузочной трубы; и
- вторую стойку, простирающуюся под углом на расстоянии от первой стойки к фиксатору.
6. Скважинный перфоратор по п. 1, в котором блокировочное устройство содержит:
- выступ, который включает головку, простирающуюся на расстоянии от лицевой поверхности одного взводящего устройства и загрузочной трубы на держателе, причем головка имеет диаметр поперечного сечения больший, чем у держателя; и
- канавку, образованную другим взводящим устройством и загрузочной трубой, которая включает первую стойку, простирающуюся на расстоянии от лицевой поверхности другого взводящего устройства и загрузочной трубы и вторую стойку, простирающуюся под углом от первой стойке к фиксатору, в котором головка выступа расположена во второй стойке канавки вблизи фиксатора, когда взводящее устройство находится в положении на «взрыв».
7. Скважинный перфоратор по п. 6, в котором детонатор в исходном положении смещен под углом к концу детонационного шнура и детонатор в положении на «взрыв» выровнен с концом детонационного шнура.
8. Скважинный перфоратор по п. 6, в котором выступ размещен у взводящего устройства и канавка образована загрузочной трубой.
9. Способ взведения скважинного перфоратора, в котором:
- осуществляют электрическое подключение взводящего устройства к загрузочной трубе;
- осуществляют баллистическое подключение взводящего устройства к загрузочной трубе после электрического подключения взводящего устройства к загрузочной трубе; и
- блокируют осевое перемещение взводящего устройства относительно загрузочной трубы, когда взводящее устройство находится в положении на «взрыв».
10. Способ по п. 9, в котором баллистическое подключение взводящего устройства к загрузочной трубе включает выравнивание детонатора взводящего устройства с концом детонационного шнура загрузочной трубы.
11. Способ по п. 9, в котором баллистическое подключение взводящего устройства к загрузочной трубе включает выравнивание детонатора взводящего устройства с концом детонационного шнура загрузочной трубы в условиях вращения взводящего устройства относительно загрузочной трубы.
12. Способ по п. 9, в котором:
- электрическое подключение взводящего устройства к загрузочной трубе включает перемещение взводящего устройства в осевом направление к загрузочной трубе в исходное положение, подключаемое электрическим проводником взводящего устройства к электрическому соединителю загрузочной трубы; и
- баллистическое подключение взводящего устройства к загрузочной трубе включает выравнивание детонатора взводящего устройства с концом детонационного шнура загрузочной трубы в условиях вращения взводящего устройства относительно загрузочной трубы из исходного положения в положение на «взрыв».
13. Способ взведения скважинного перфоратора, в котором:
- размещают взводящее устройство, которое включает электрический соединитель и детонатор вблизи торца загрузочной трубы, размещенные в корпусе, загрузочную трубу, которая включает заряд взрывного вещества, электрический проводник, имеющий электрический соединитель, расположенный вблизи торца загрузочной трубы, и детонационный шнур, подключенный к заряду взрывного вещества и имеющий торец, расположенный вблизи торца загрузочной трубы;
- осуществляют электрическое подключение взводного устройства к загрузочной трубе в условиях перемещения взводящего устройства в исходное положение;
- осуществляют баллистическое подключение взводящего устройства к загрузочной трубе после электрического подключения взводящего устройства к загрузочной трубе в условиях перемещения взводящего устройства из исходного положения в положение на «взрыв»; и
- блокируют осевое перемещение взводящего устройства относительно загрузочной трубы, когда взводящее устройство находится в положении на «взрыв».
14. Способ по п. 13, в котором:
- перемещение взводящего устройства в исходное положение включает перемещение в осевом направлении взводящего устройства к загрузочной трубе, подключающее электрический соединитель взводящего устройства к электрическому соединителю загрузочной трубы; и
- перемещение взводящего устройства из исходной позиции в позицию на «взрыв» включает вращение взводящего устройства относительно загрузочной трубы.
15. Способ по п. 14, в котором скважинный перфоратор дополнительно содержит блокировочное устройство, включающее:
- выступ, который включает головку, простирающуюся в сторону от лицевой поверхности одного взводящего устройства и загрузочной трубы на держателе, в котором головка имеет диаметр поперечного сечения больший, чем у держателя; и
- канавку, образованную другим взводящим устройством и загрузочной трубой, которая включает первую стойку, простирающуюся на расстоянии от лицевой поверхности другого взводящего устройства и загрузочной трубы и вторую стойку, простирающуюся по углом к первой стойке к фиксатору, в котором головка выступа расположена во второй стойке канавки вблизи фиксатора, когда взводящее устройство находится в положении на «взрыв».
16. Способ по п. 14, в котором несущее устройство не включает порты в его боковой поверхности для электрического подключения взводящего устройства к загрузочной трубе или баллистического подключения взводящего устройства к загрузочной трубе.
17. Способ сборки скважинного перфоратора, в котором:
- вводят первую загрузочную трубу в сборе в первый трубчатый элемент корпуса;
- осуществляют индексирование первой загрузочной трубы в сборе для первой требуемой ориентации относительно первого трубчатого элемента корпуса;
- закрепляют первую загрузочную трубу в сборе к первому трубчатому элементу корпуса до противодействия индексированию первой загрузочной трубы в сборе от первой требуемой ориентации;
- закрепляют второй трубчатый элемент корпуса к первому элементу корпуса;
- вводят вторую загрузочную трубу в сборе во второй трубчатый элемент корпуса;
- осуществляют индексирование второй загрузочной трубы в сборе для требуемой ориентации относительно второго трубчатого элемента корпуса;
- закрепляют вторую загрузочную трубу в сборе ко второму трубчатому элементу корпуса до противодействия индексированию второй загрузочной трубы в сборе от второй требуемой ориентации;
- размещают взводящее устройство, содержащее электрический соединитель и детонатор вблизи торца по меньшей мере одного из первой и второй загрузочных труб;
- осуществляют электрическое подключение взводного устройства к по меньшей мере одной из первой и второй загрузочных труб в условиях перемещения взводящего устройства в исходное положение;
- осуществляют баллистическое подключение взводящего устройства к по меньшей мере одной из первой и второй загрузочных труб после электрического подключения взводящего устройства к по меньшей мере одной из первой и второй загрузочных труб в условиях перемещения взводящего устройства из исходного положения в положение на «взрыв»; и
- блокируют осевое перемещение взводящего устройства относительно по меньшей мере одной из первой и второй загрузочных труб, когда взводящее устройство находится в положении на «взрыв».
18. Способ по п. 17, в котором вторая требуемая ориентация является такой же, как требуемая ориентация.
19. Способ по п. 18, в котором закрепление второго трубчатого элемента корпуса к первому трубчатому элементу корпуса включает закрепление второго трубчатого элемента корпуса прямо к первому трубчатому элементу корпуса.
20. Способ по п. 18, в котором закрепление второго трубчатого элемента корпуса к первому трубчатому элементу корпуса включает вкручивание второго трубчатого элемента прямо в первый трубчатый элемент корпуса на резьбовое соединение первого и второго трубчатых элементов корпуса.
21. Способ по п. 19, в котором закрепление второго трубчатого элемента корпуса к первому трубчатому элементу корпуса дополнительно включает вставку закрепляющего элемента в отверстие одного из первого или второго элементов корпуса для навинчивания другого первого или второго элементов корпуса для сопротивления вращению первого элемента корпуса относительно другого элемента корпуса.
22. Способ по п. 18, в котором первая загрузочная труба может быть индексирована для неограниченных расположений относительно первого трубчатого элемента корпуса.
