液压延时起爆装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种通过环形间隙流原理实现液压延时的起爆装置，属于油气井TCP油管传输射孔领域。
【背景技术】
[0002]近年来，随着近海和浅海的油气资源逐渐减少，产量日益降低，石油和天然气的勘探逐步向深海区域扩展。深水区域丰富的油气资源蕴含量使得深水化成为当前世界海洋油气开采的必然发展趋势，也是中国海洋石油发展的重要战略目标。深水测试作业要远比常规海上油气田作业复杂的多。在水深超过300米的海洋中广泛分布着大量的天然气水合物，天然气水合物和深水油气田的生产密切相关，水合物造成的井筒、处理装置和输送管线堵塞一直是油气生产和运输的棘手问题。所以在进行深水测试作业时，需要配套大量的器材进行水合物的监测和处理，这就导致管柱的下入和起出都十分复杂。另外深水平台的作业成本非常高，所以如何保证射孔测试作业的可靠性成了深水测试作业的首要问题。
[0003]起爆装置用于接收外部压力或电力信号，引爆射孔枪。起爆装置能否引爆射孔枪会直接影响当次作业是否成功。而为了实现负压射孔，作业时常希望起爆装置能在接收到外部压力信号后，经过一段时间的延时缓冲再引爆射孔枪。因此，延时起爆装置在国内外需求量大。
[0004]传统延时起爆装置采用了延期火药实现延时功能，例如，中国专利公开号“102003164A”公开的投放式起爆装置，公开日为2011-04-06。但该类起爆装置存在的主要问题在于，由于火药传爆速度大，且受产品尺寸的限制，该类延时起爆装置延时时间较短。而且火工品性质不稳定，存在断燃或提前起爆的风险。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种液压延时起爆装置。本实用新型可以在外压作用下可靠激发，并在经过一段时间的延时后，可靠引爆下一级射孔枪。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0007]一种液压延时起爆装置，其特征在于:包括延时组件、油缸机构、剪切发火组件和起爆器，所述延时组件包括尾堵、延时阀座、延时阀和延时壳体，尾堵与延时壳体密封固定连接，延时阀座设置在延时壳体内，延时阀设置在延时阀座中，延时阀与延时阀座内壁之间形成有环形间隙，尾堵一端封闭，另一端开口，开口端位于延时壳体内；所述油缸机构包括油缸和活塞，活塞上端的油缸中设置有液压介质油，下端与剪切发火组件配合，设置有液压介质油的油缸内腔与环形间隙连通，油缸与延时壳体连接；所述剪切发火组件包括剪切组件和撞击活塞，撞击活塞通过限位机构设置在活塞套中，剪切组件上端通过剪切钉固定且限位在油缸中，下端通过剪切钉与活塞套连接，剪切组件由井口加压的压力带动向上运动，当压力大于剪切组件上端的剪切值时，剪切组件带动活塞向上运动，液压介质油通过环形间隙进入尾堵；当剪切组件运动到设定位置时，拉断剪切组件下端与活塞套连接的剪切钉解锁撞击活塞，撞击活塞向下运动与起爆器配合。
[0008]所述延时组件还包括限位盘，限位盘设置在延时壳体内且位于延时阀座与尾堵之间，限位盘上开设有与环形间隙连通的流通孔。
[0009]所述延时壳体内设置有隔板，隔板上贯通设置有与延时阀座内腔连通的流通孔，延时阀座密封固定设置在延时壳体内且通过隔板限位。
[0010]所述油缸一端与延时壳体密封固定连接，另一端与中间接头一端密封固定连接，中间接头另一端与下接头密封固定连接。
[0011]所述设置有液压介质油的油缸内腔端部设置有泄压槽，活塞上设置有泄压孔，泄压槽的内径大于活塞的外径，当活塞运动到泄压槽中时，泄压孔与泄压槽连通。
[0012]所述限位机构包括活塞套上设置的钢球槽、限位钢球和撞击活塞上设置的环形槽，限位时，限位钢球位于钢球槽和环形槽中。
[0013]所述剪切组件包括剪切套、芯杆、限位杆和限位筒，芯杆上端通过剪切销与剪切套固定连接并限位在油缸内，下端为密封端且与限位杆一端固定连接，限位杆另一端为限位端且滑动限位在限位筒内，限位筒与活塞套上端通过剪切螺钉连接，活塞套下端通过下接头中设置的限位台阶固定，当剪切螺钉剪断时，限位筒与活塞套分离，限位钢球在压力作用下解锁撞击活塞。
[0014]所述芯杆的密封端与中间接头内壁密封配合，中间接头上设置有进压孔，通过进压孔的压力作用于芯杆密封端。
[0015]所述起爆器固定设置在下接头内且位于撞击活塞下方，解锁后的撞击活塞在压力推动下往下运动并撞击引爆起爆器。所述起爆器通过螺塞固定在下接头内。
[0016]所述中间接头内设置有限位台阶，限位筒设置在中间接头内，限位筒上端与限位杆的限位端配合，限位筒下端开口，开口端与活塞套通过剪切螺钉连接，限位杆的限位端向上运动至限位筒上端时，限位杆带动限位筒向上运动拉断剪切螺钉。
[0017]采用本实用新型的优点在于:
[0018]1、本实用新型起爆可靠性高，相对于火药延时而言，液压延时的工作原理使该产品不会发生断燃而导致射孔失败的现象。
[0019]2、本实用新型使用的火工品仅为起爆器，产品安全性好。
[0020]3、本实用新型油缸端面设计有端面密封，活塞和油缸设计有泄压结构，延时时间非常稳定。
[0021]4、本实用新型各零件均采用了 O形圈密封，耐压性能好。
[0022]5、本实用新型使用了限位筒和限位杆配合运动结构，缩短了限位结构与钢球摩擦的行程，结构更加灵活，降低了摩擦力对延时时间的影响，使延时时间更为精确。
[0023]6、本实用新型可通过调节延时阀长度、配合间隙、油缸尺寸等方法来调节产品延时时间，延时时间可调范围大。
[0024]7、本实用新型使用的液压油为201 二甲基硅油，该硅油是一种无色、无味、安全无毒的可流动透明油状液体，不会造成环境污染。
[0025]8、本实用新型外形尺寸小，外径为Φ45 (可调节)，可将两件液压延时起爆装置并行装配成双起爆点火头，进一步提高产品工作可靠性。
[0026]9、本实用新型使用时，只需在使用现场加满硅油，并选择要使用的剪切销数量，操作较为简单。
[0027]10、由于油气田开发逐渐深水化，作业的可靠性要求越来越高，本实用新型不使用延期火药，减少了火工品使用量，作业可靠性大大提高，同时还能实现更长的延时时间。
[0028]综上，本实用新型采用了成熟的钢球解锁撞击起爆的起爆方式，点火可靠性高，使用方便。此外，环形间隙过流的延时原理减少了火工品的使用量，提高了作业可靠性。同时，液压延时延时时间可靠，可调节范围大，可实现较长时间的延时，解决了传统延时起爆类装置延时时间不够长的问题。本实用新型的应用将使得深水作业更加方便可靠，为石油的勘探开发作出贡献。
【附图说明】
[0029]图1为本实用新型结构示意图；
[0030]图2为本实用新型延时组件结构示意图；
[0031]图3为本实用新型剪切发火组件结构示意图；
[0032]图4为本实用新型液压延时起爆装置工作原理图；
[0033]图中标记为:1、起爆器，2、尾堵，3、延时阀座，4、延时阀，5、延时壳体，6、油缸，7、活塞，8、撞击活塞，9、活塞套，10、限位盘，11、中间接头，12、下接头，13、限位钢球，14、心杆，
15、限位杆，16、限位筒，17、剪切销，18、剪切螺钉，19、进压孔，20、螺塞，21、剪切套，22、紧定螺钉。
【具体实施方式】
[0034]实施例1
[0035]一种液压延时起爆装置，包括延时组件、油缸机构、剪切发火组件和起爆器1，所述延时组件包括尾堵2、延时阀座3、延时阀4和延时壳体5，尾堵2与延时壳体5密封固定连接，延时阀座3设置在延时壳体5内，延时阀4设置在延时阀座3中，延时阀4与延时阀座3内壁之间形成有环形间隙，尾堵2 —端封闭，另一端开口，开口端位于延时壳体5内；所述油缸机构包括油缸6和活塞7，活塞7上端的油缸6中设置有液压介质油，下端与剪切发火组件配合，设置有液压介质油的油缸6内腔与环形间隙连通，油缸6与延时壳体5连接；所述剪切发火组件包括剪切组件和撞击活塞8，撞击活塞8通过限位机构设置在活塞套9中，剪切组件上端通过剪切钉固定且限位在油缸6中，下端通过剪切钉与活塞套9连接，剪切组件由井口加压的压力带动向上运动，当压力大于剪切组件上端的剪切值时，剪切组件带动活塞7向上运动，液压介质油通过环形间隙进入尾堵2 ;当剪切组件运动到设定位置时，拉断剪切组件下端与活塞套9连接的剪切钉解锁撞击活塞8，撞击活塞8向下运动与起爆器I配合。
[0036]本实施例中，所述延时组件还包括限位盘10，限位盘10设置在延时壳体5内且位于延时阀座3与尾堵2之间，限位盘10上开设有与环形间隙连通的流通孔。
[0037]本实施例中，所述延时壳体5内设置有隔板，隔板上贯通设置有与延时阀座3内腔连通的流通孔，延时阀座3密封固定设置在延时壳体5内且通过隔板限位。
[0038]本实施例中，所述油缸6 —端与延时壳体5密封固定连接，另一端与中间接头11一端密封固定连接，中间接头11另一端与下接头12密封固定连接；
[0039]本实施例中，所述设置有液压介质油的油缸内腔端部设置有泄压槽，活塞7上设置有泄压孔，泄压槽的内径大于活塞的外径，当活塞7运动到泄压槽中时，泄压孔与泄压槽连通。
[0040]本实施例中，所述限位机构包括活塞套9上设置的钢球槽、限位钢球13和撞击活塞8上设置的环形槽，限位时，限位钢球13位于钢球槽和环形槽中。
[0041]本实施例中，所述剪切组件包括剪切套21、芯杆14、限位杆15和限位筒16，芯杆14上端通过剪切销17与剪切套21固定连接