用于分开管状元件的井紧急分开工具 |
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| 申请号 | CN201280042140.4 | 申请日 | 2012-08-30 | 公开(公告)号 | CN103764946B | 公开(公告)日 | 2017-04-19 |
| 申请人 | 国际壳牌研究有限公司; | 发明人 | C·L·维利; S·麦凯; | ||||
| 摘要 | 本 发明 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。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于分开管状元件的方法，所述方法包括如下步骤： |
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| 说明书全文 | 用于分开管状元件的井紧急分开工具技术领域背景技术[0002] 美国专利序号5,253,585公开了爆炸性主炸药（main charge of explosive）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。 [0003] 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（active element）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。 [0004] 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。 [0005] 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。 [0006] 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。 [0007] 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。 [0008] 在现有技术中存在对下列的一个或多个事项的需要： [0009] 用于切开管状元件的改进的系统和方法； [0010] 用于远程地切开管状元件的改进的系统和方法； [0011] 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 [0012] 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。 发明内容[0013] 本发明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。 [0014] 本发明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。 [0015] 本发明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 [0016] 为了可以详细地理解本发明的特征和优点，可以参考在附图中所示的本发明的实施例对本发明作出更详细的说明。这些附图仅仅用于图示本发明的典型实施例，而并不被认为是限制本发明的范围，因为本发明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。 [0017] 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。 [0018] 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。 [0019] 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。 [0020] 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。 [0021] 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。 [0022] 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。 [0023] 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。 [0024] 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[0025] 本发明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。 [0026] 图1： [0027] 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。 [0028] 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）、浮式生产储存和卸载系统（FPSO）、临时的或永久的存储系统、船、另外的容放设备、或者分离流体组分（诸如气体和液体）的分离器等。适合的表面结构4在下述文献中公开：具有代理案号TH4085的、于2010年8月24日提交的共同待决的美国临时申请61/376,542；具有代理案号TH4086的、于2010年8月24日提交的共同待决的美国临时申请61/376, 534；和具有代理案号TH4087的、于2010年8月24日提交的共同待决的美国临时申请61/376, 581中公开。通过引用将美国临时申请61/376,542，61/376,534和61/376,581以其全文并入本文中。 [0029] 在表面结构4的对面，立管2流体地连接至井紧急分开工具100。井紧急分开工具100包括闸板壳体26。闸板壳体26可以是现有技术中已知的金属体，诸如由Cameron、Vetco-Gray、Patterson、Hydril等公司提供的标准的锻造体。闸板壳体26包括从立管2延伸到挠性接头10的大体上竖直的孔。闸板壳体26的外表面可以与海6流体隔离。在立管2的对面，井紧急分开工具100通过连接器元件8流体地连接至挠性接头10。挠性接头10从连接器元件8延伸到防喷器（BOP）组12。套管14为流体地连接到BOP组12的管状元件。BOP组12可以位于海床面18处或者海床面18上方。BOP组12可以是现有技术中已知的和市场上可买到的任何的BOP组，诸如由Cameron、Vetco-Gray、Patterson、Hydril等公司提供的，其例如在美国专利序号 7,410,003中公开，通过引用将该专利以其全文并入本文中。流体可以沿由箭头20标识的方向从储层16通过套管14朝向表面流动。 [0030] 在钻井或修井操作中，工作管柱22可以从表面结构4延伸到套管14。工作管柱22容放在立管2内并且行进穿过井紧急分开工具100、连接器元件8、挠性接头10和BOP组12。 [0031] 可以期望的是，在立管2与BOP组12之间安装多个井紧急分开工具100。第二井紧急分开工具100可以作为备用设备包含在其中。可替代地，如果将要使用不同尺寸或类型的工作管柱22，则可以包括另外的井紧急分开工具100。可以期望的是，安装几套井紧急分开工具100以增加设计的灵活性。井紧急分开工具100可以在钻井操作开始时安装并且保留在BOP组上，直到完成全部完井和修井活动。可替代地，井紧急分开工具100可以长时期保留在井中，并且可以仅在井停产或者在井紧急分开工具100的某定部分需要修理和替换时移除。井紧急分开工具100独立于传统的BOP组12。 [0032] 图2： [0033] 图2是闸板壳体26的内部结构的示意图。工作管柱22可以是被分开成大约三十英尺到四十英尺长的段的称为“连接段（joints）”的圆柱形元件。工作管柱22可以是金属元件，所述金属元件如在现有技术中已知的设计为用于油田中，并且可以在市场上从Patterson、Superior、Tuboscope等公司买到。工作管柱22可以是用于井维修的小直径的工作管柱，或者工作管柱22可以是用于钻井操作的大直径的或厚壁的管。工作管柱22的直径可以是从大约1″(英寸）直到20″。如在图1中看到的，工作管柱22以大体上竖直的方式行进穿过闸板壳体26。 [0034] 两个相对的闸板体202容放在闸板壳体26内。如参考图1所更全面论述的，闸板壳体26是在现有技术中已知的标准的闸板壳体26。闸板体202包括由闸板壳体26包围的外表面和包围爆炸性材料204的内表面。闸板体202可以是在现有技术中已知的任何标准闸板体，并可以通过例如Cameron、Vetco-Gray、Patterson、Hydril等公司的商业供应商而获得。外表面和内表面可以由大体上平坦的平坦面208连接。平坦面208包含弧形的凹座，该凹座设计为围绕工作管柱22的一半圆周接合。相对的闸板体202具有互补的弧形凹座，该互补的弧形凹座设计为接合工作管柱22圆周的互补部分，同时还确保相对的平坦面208适当地对接。闸板体202可以在闸板壳体26内横向地朝向工作管柱22平移或远离工作管柱22平移，如箭头206所示。闸板体202的横向平移由活动元件210控制。活动元件210可以是液压致动活塞，或者活动元件210可以通过在现有技术中已知的可替代的机械方法或液压方法等操作。 工作管柱22与爆炸元件204之间的间隙可以通过弧形凹座、平坦面208或活动元件210的设计而受到控制。 [0035] 闸板壳体和闸板体的设计在现有技术中是已知的，图2仅仅提供了一种这样的设计的简图。图2不应当用于限制本发明，该闸板体设计的选择不是关键。可变孔闸板设计在现有技术中也是已知的，并且其可以在本发明中应用，如在美国专利序号6,089,526中所公开的，通过引用将该专利以其全文并入本文中。 [0036] 图3： [0037] 图3包含沿图2的平坦面208的剖视图。密封元件302沿平坦面208固定地连接到闸板体202。如现有技术中已知的，密封元件302可以是弹性体密封元件，诸如橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶等。闸板体202的内表面包含空穴304。空穴304包围爆炸性材料204。 [0038] 平坦面208包含弧形凹座，所述弧形凹座设计为围绕工作管柱22的一半圆周接合。当两个闸板体202沿平坦面208对接时，活动元件210设计成使得相对的密封元件302接触并开始压缩。当密封元件302沿平坦面208压缩和挤压时，密封元件302将爆炸性材料204与外界环境306密封地隔离，并且将外界环境306中的任何力与爆炸性材料204隔离。 [0039] 爆炸性材料204可以包含导电金属衬套308，诸如铜。当两个闸板体202对接时，密封元件302压缩，金属衬套308的相对边缘接触并且形成完整的电路，从而允许爆炸信号沿着爆炸性材料204径向传导。 [0040] 图4： [0041] 图4是可以容放在闸板体202内的爆炸性材料204的另一个视图。爆炸性材料204的成分可以基于高熔点炸药（HMX）、三甲基三硝基胺（RDX）、六硝基芪（HNS）、季戊四醇四硝酸酯（PETN）或现有技术中已知的任何其他爆炸性材料。爆炸性材料204的成分、量、或随后的形状或设计可以根据压力、温度、壁厚、工作管柱22的厚度等针对给定的应用确定。如图4所示的爆炸性材料204的形状仅仅是示例性的，并不应当表示必所要求的形状。 [0042] 爆炸性材料204可以设计成使得当两个闸板体202对接时，爆炸性材料204径向地环绕工作管柱22圆周的大部分以改进射流切割特性。聚能射孔弹在现有技术中是已知的，例如在美国专利序号7,779,760中公开，通过引用将该专利以其全文并入本文中。爆炸性材料204可以设计成使得等离子体的高速射流被引导成远离爆炸性材料204的内表面并朝向工作管柱22的外表面。 [0043] 图5-7： [0044] 图5-7包含了可以如何使用井紧急分开工具100的示意图。所有的图都包含了图1所示的闸板壳体26的特写图。只有那些与图1-4不同的事项才会在此论述，其余的特征参考图1-4进行更充分的说明。 [0045] 在常规的操作模式中，如在图5中，闸板体202、202′在闸板壳体26中离开工作管柱22缩回。密封元件302、302′沿平坦面208固定地附接到闸板体202、202′。工作管柱22以大体上竖直的方式行进穿过闸板壳体26的孔。工作管柱22和闸板体202、202′的弧形凹座对齐。 [0046] 当需要时，工作管柱22被固定在表面处并且活动元件210、210′被致动。活动元件210、210′促使相对的闸板体202、202′沿箭头504、504′的方向横向向内地朝向工作管柱22平移。相对的闸板体202、202′可以以近似相等的速度横向向内地平移。 [0047] 如图6所示，闸板体202、202’朝向彼此平移并且包围工作管柱22。两个密封元件302、302’最初接触。当闸板体202、202’在最终位置时，密封元件302、302’压缩并密封地隔离爆炸性材料204、204’。密封元件302、302’可以设计成使得在爆炸性材料204、204’与工作管柱22之间获得适当的间隙。闸板体202、202’对接，直到爆炸性材料204上的金属衬套308的相对边缘（如图3所示）接触并形成完整的电路。 [0048] 此时，引爆器602电连接到爆炸性材料204、204’。参照图6的引爆器602的位置仅仅是一个示例，并不应当作为限制。引爆器602可以从远程位置接收起爆信号并传递该信号以激发爆炸性材料204、204’。引爆器602可以是任何现有技术中已知的能够集成到井紧急分开工具100的器件。可以包括多个引爆器602以作为备用，诸如1-5个引爆器，例如2个引爆器602。爆炸性材料204可以设计成使得产生大压力波动。等离子体的高速射流将会形成，其穿透工作管柱22的外表面，继续穿透工作管柱22的全部厚度，从工作管柱22的内表面出来，从而切割工作管柱22。由于爆炸性材料204、204’可以径向环绕工作管柱22，工作管柱22的全部圆周将被切割，有效地将工作管柱22切开为两个分离的部分。 [0049] 图7是系统在工作管柱22被完全切断之后的示意图。根据图1，井紧急分开工具100通过连接器元件8与挠性接头10流体地连接。挠性接头10从连接器元件8延伸到BOP组12。套管14是流体地连接到BOP组12的管状元件。一旦工作管柱22被完全切断，工作管柱22的位于闸板体202、202’之下的一部分沿着箭头702方向掉落到井中。工作管柱22新切出的端部穿过连接器元件8、挠性接头10，并穿过BOP组12。 [0050] 试图跨过BOP组12将全封闸板或全封剪切闸板与工作管柱22关闭起来可能是困难或不可行的，这取决于工作管柱22的尺寸。利用上述方法，工作管柱22不再跨过BOP组12设置，而全封闸板或全封剪切闸板可以被有效地被关闭起来以有效地操作BOP。 [0051] 一旦工作管柱22的新切出的端部已经行进通过BOP组12，则标准BOP闸板可以被关闭以控制井。本方法可以在从储层16通过套管14的不受控制的流动的情况下应用。这可以包括将全封闸板和/或全封剪切闸板关闭。一旦全封闸板或全封剪切闸板已经关闭，流动的流体暂时停止，井紧急分开工具100、立管2和表面结构4可以通过连接器元件8与BOP组脱开连接。可替代地，活动元件210、210′可以缩回到闸板壳体26中以允许工具穿过闸板壳体26的孔。由此可以开始适当的修补措施。 [0052] 当爆炸性材料204释放炸药能量时，形成等离子体的高速射流。在很多情况下，也形成冲击波。可能期望的是，将冲击缓和器24（参见图1）结合到立管2中。冲击缓和器24可以是固体屏障（诸如壳体）或者是能量吸收材料。将气体引入流体中可以在减少冲击载荷方面提供显著效果。冲击缓和器24可以是当将加压气体注入到容纳在立管2中的流体时所形成的泡沫屏障。一种这样的期望气体可以是氮气，这是因为它的惰性性质。将加压气体引入流体中已经显示出将流体冲击的效果减小多达一个数量级。按照上述次序，冲击缓和器24可以在激发爆炸性材料204以切割工作管柱22之前致动。尽管在图1中，冲击缓和器24显示为在井紧急分开工具100上方，但是，根据给定的井和材料的要求，冲击缓和器24可以结合到井紧急分开工具100中，或者位于系统中的其他位置。 [0053] 图8： [0054] 图8示出了围绕井场601定位的井紧急分开工具600的另一个实施例。立管602流体连接至表面结构604。 [0055] 表面结构604漂浮在海606上。表面结构604可以是，例如，spar钻井平台、半潜式设备、张力腿平台（TLP）、浮式生产储存和卸载系统（FPSO）、临时的或永久的存储系统、船、另外的容放设备、或者分离流体组分（诸如气体和液体）的分离器等。 [0056] 在表面结构604的对面，立管602流体地连接至井紧急分开工具600。井紧急分开工具600包括容放壳体626。容放壳体626被设计和构造成能够经受爆炸性材料在井紧急分开工具中的爆炸。这样保持系统的完整性，并且防止从立管602离开的流动。容放壳体626包含从立管602延伸到挠性接头610的基本上竖直的孔。容纳壳体626的外表面可与海606流体隔离。在立管602的对面，井紧急分开工具600通过连接器元件608流体连接到挠性接头610。挠性接头610从连接器元件608延伸到防喷器（BOP）组612。套管614为流体地连接到BOP组612的管状元件。BOP组612可以位于海床面618处或者海床面618上方。BOP组612可以是现有技术中已知的和市场上可买到的任何的BOP组，诸如由Cameron、Vetco-Gray、Patterson、Hydril等公司提供的，其例如在美国专利序号7,410,003中公开，通过引用将该专利以其全文并入本文中。流体可以沿由箭头620标识的方向从储层616通过套管614朝向表面流动。 [0057] 在钻井或修井操作中，工作管柱622可以从表面结构604延伸到套管614。工作管柱622容放在立管602内并且行进穿过井紧急分开工具600、连接器元件608、挠性接头610和BOP组612。 [0058] 可以期望的是，在立管602与BOP组612之间安装多个井紧急分开工具600。第二井紧急分开工具600可以作为备用设备包含在其中。可替代地，如果将要使用不同尺寸或类型的工作管柱622，则可以包括另外的井紧急分开工具600。可以期望的是，安装几套井紧急分开工具600以增加设计的灵活性。井紧急分开工具600可以在钻井操作开始时安装并且保留在BOP组上，直到完成全部完井和修井活动。可替代地，井紧急分开工具600可以长时期保留在井中，并且可以仅在井停产或者在井紧急分开工具600的某定部分需要修理和替换时移除。井紧急分开工具600独立于传统的BOP组612。 [0059] 图9提供了井紧急分开工具的一个实施例的内部结构的示意图。容放壳体具有外表面626，炸药载体632以特定的几何结构630保持聚能射孔弹630。聚能射孔弹630被定位成使得由爆炸物所产生的等离子射流636以管状元件将被分开的方式被引导朝向管状元件622的外表面。更具体地，聚能射孔弹以一角度定位，该角度不垂直于所述管状元件的纵向轴线。 [0060] 图10示出了炸药载体702的一个实施例。炸药载体具有用于放置聚能射孔弹的多个开口704。如从该图中可看出的，开口是成角度的，从而使聚能射孔弹将被定位在正确的方向上。该图描绘了炸药载体具有两行开口或者具有在两个几何平面中的开口。必要的话，开口可被布置成三行或更多行开口，以提供用于分开管状元件的足够的等离子体射流。 [0062] 在一个实施例中，公开了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，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；利用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，其中所述爆炸性材料包括导电层；将所述激发信号传递到所述爆炸性材料；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。在一些实施例中，所述方法还包括固定所述管状元件的所述第一端部。在一些实施例中，所述方法还包括沿着所述爆炸性材料的所述导电层形成完整电路。在一些实施例中，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。在一些实施例中，冲击缓和器是通过将惰性气体注入流体中所形成的泡沫屏障。在一些实施例中，所述方法还包括允许所述管状元件的所述第二部分行进离开所述第一部分。在一些实施例中，管状元件定位在井场上方，其中，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。在一些实施例中，所述方法还包括在所述管状元件的所述第二部分已经行进离开所述第一部分之后关闭所述流动控制设备。在一些实施例中，流动控制设备是防喷器闸板。 [0063] 在一些实施例中，所述方法还包括提供闸板体，其中所述爆炸性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。在一些实施例中，所述方法还包括压缩所述密封元件。在一些实施例中，所述方法还包括提供闸板壳体，其中所述闸板壳体包括第一闸板体和第二闸板体。在一些实施例中，所述方法还包括朝向所述管状元件横向地平移所述第一闸板体和所述第二闸板体，所述第一闸板体径向地环绕所述管状元件的所述圆周的第一部分，所述第二闸板体径向地环绕所述管状元件的所述圆周的第二部分。在一些实施例中，所述方法还包括在将所述管状元件分开成所述第一部分和所述第二部分的步骤之后将所述第一闸板体和所述第二闸板体横向地平移离开所述管状元件。 [0064] 在一些实施例中，所述方法还包括提供环绕所述爆炸性材料的容放壳体，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。在一些实施例中，所述方法包括使用呈线性炸药形式的爆炸性材料。在一些实施例中，所述方法包括使用呈聚能射孔弹形式的爆炸性材料。线性炸药或聚能射孔弹可以是本领域技术人员已知的任何类型的炸药。在一些实施例中，所述方法包括将所述爆炸性材料定位于自容式炸药载体中。该载体可以由任何材料制成，但优选由复合材料制成。在一些实施例中，聚能射孔弹位于垂直于所述管状元件的纵向轴线的一个以上几何平面中。在一些实施例中，聚能射孔弹可以一角度定位，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。在一些实施例中，聚能射孔弹可以一角度定位，以使得所述高速等离子射流以相对于所述管状元件的纵向轴线成从45度到89度的角度接触所述管状元件的外表面。 [0065] 在一个实施例中，公开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，该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，所述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；和适合于发送激发信号到所述爆炸性材料的触发器。在一些实施例中，井紧急分开工具还包括固定地附接到所述平坦面的密封元件。在一些实施例，井紧急分开工具还包括第一闸板体和第二闸板体。在一些实施例中，井紧急分开工具还包括闸板壳体，所述闸板壳体具有通孔和与外界环境流体隔离的外表面，其中所述第一闸板体和所述第二闸板体利用所述闸板壳体容放。在一些实施例中，井紧急分开工具还包括冲击缓和器，其中所述冲击缓和器位于所述闸板壳体外面。在一些实施例中，井紧急分开工具还包括井场，其中，所述井场包括：流出产出流体的水下井；与所述水下井流体地连接的流动控制设备；和立管，其中所述井紧急分开工具流体地连接在所述流动控制设备与所述立管之间。在一些实施例中，所述流动控制设备是防喷器。在一些实施例中，井紧急分开工具还包括流体地连接在所述流动控制设备与所述立管之间的多个井紧急分开工具。 [0066] 在另一个实施例中，公开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容放在所述炸药载体；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。在一些实施例中，所述爆炸性材料呈聚能射孔弹的形式。在一些实施例中，所述井紧急分开工具包括环绕所述爆炸性材料的容放壳体，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体射流、振动以及由爆炸引起的冲击。在一些实施例中，所述自容式炸药载体由复合材料制成。在一些实施例中，井紧急分开工具中的聚能射孔弹位于垂直于所述管状元件的纵向轴线的一个以上几何平面中。聚能射孔弹可以位于两个以上几何平面中。在一些实施例中，所述聚能射孔弹以一角度定位，以使得由所述聚能射孔弹产生的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被引导朝向所述管状元件的外表面。在一些实施例中，所述聚能射孔弹以一角度定位，以使得由所述聚能射孔弹产生的高速等离子射流以相对于所述管状元件的纵向轴线成从45度到89度的角度被引导朝向所述管状元件的外表面。在一些实施例中，所述触发器使用用于发送激发信号的直接液压装置。在一些实施例中，所述触发器使用用于发送激发信号的无线传输装置，所述无线传输装置选自由声学、直接瞄准声呐和电磁传输装置构成的组。 |
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