一种用于超高温、超高压油气井射孔用延时传爆装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及油气井TCP油管传输射孔领域,尤其涉及一种适用于超高温、超高压油气井射孔作业用分钟级延时传爆器材。
【背景技术】
[0002]近年来,随着石油战略资源的开发,油气井射孔施工在国内塔里木、四川盆地、南海湛江区块等油气藏勘探开采过程中遇到了超深、超高温、超高压、蠕变岩层等高难度射孔井。这些射孔井施工周期较长,施工难度大,往往采用重泥浆作为压井液来确保油层套管的安全,由此提出了射孔配套器材应具备220°C100h耐温指标和200MPa耐压指标。
[0003]国内较国外研制水平发展缓慢,但近年来也取得了长足的进步。国内外专利(如:1^?4614156、1^?5062485、1^?5386780、21^00720129027.6、21^00720032863.2)均采用分装分压式延期装药结构。该结构的共同特点在于,将压制好的延期药柱装入延期管后在其两端粘接过渡点火药柱,并采用火帽激发方式点火。但因装药工艺较为复杂,产品质量很难控制,延期断火、蹿火现象时有发生。随着科技水品及认识水品的不断提高,国内又公布了全新的分装分压式延期装药结构,专利ZL201220535887.0,该结构主要针对延期断火、蹿火进行了工艺改进,采用延期管两端各压制一道延期药工艺,消除了药柱间隙及管间隙的影响,解决了延期断火、蹿火问题。除此之外,国内还公布了一种柔索式延期机构,ZL201220535887.0,同样可实现分钟级延时功能,但延期断火、蹿火问题未能解决。
[0004]以上报道的延期传爆类产品都或多或少存在着不足,且最为关键的是其最高耐温仅为200°C48h,耐压仅为140MPa,已不能满足超高温、超高压油气井射孔的需求。
【发明内容】
[0005]本实用新型解决的技术问题是针对目前延时传爆类器材普遍存在的缺陷,提供一种耐温220°C100h,耐压200MPa的高精度、高可靠性、易装配的延期传爆装置。
[0006]本实用新型的技术方案是:一种用于超高温、超高压油气井射孔用延时传爆装置,包括本体2和隔板延时传爆机构3;所述隔板延时传爆机构3中的隔板点火器2输入装药自上而下依次为羧甲基纤维素叠氮化铅和六硝基蔵,输出装药为羧甲基纤维素叠氮化铅与钛系点火药;所述隔板延时传爆机构3中的埋索起止段之间的外部包覆石棉带3-8并套有保护钢套3-9;在隔板延时传爆机构3中的爆炸组件和延期机构之间加入输出组件3-5;输出组件3-5包括输出帽座3-5-b和输出帽3-5-a,输出帽3-5-a位于输出帽座3-5-b内,且输出帽3-5-a由羧甲基纤维素叠氮化铅和钛系点火药压制而成
[0007]本实用新型的进一步技术方案是:所述本体2两端设有外螺纹,内部设有阶梯状通孔;隔板延时传爆机构3位于本体2阶梯状通孔内;所述隔板延时传爆机构3包括隔板点火器3-1、隔板座3-2、延期机构3-3、石棉带3-8、保护钢套3-9、燃烧座3-4、输出组件3-5、爆炸组件3-6和爆轰座3-7;自本体2的输入端起,依次螺纹连接有隔板座3-2、延期机构3-3、燃烧座3-4、和爆轰座3-7;隔板点火器3-1位于隔板座3-2内且为螺纹连接;输出组件和爆炸组件分别固连于燃烧座3-4和爆轰座3-7内;隔板点火器3-1与外部起爆装置连接,爆轰座3-4与外部射孔枪连接。
[0008]本实用新型的进一步技术方案是:在延期机构3-3的输入端连接有延时接箍I;延时接箍I内部设有阶梯状通孔,且延时接箍I与本体2的输入端螺纹连接并通过密封圈密封。
[0009]本实用新型的进一步技术方案是:所述隔板点火器3-1还包括锡箔盖片3-1-c;且锡箔盖片3-1-c粘接在输出装药的药面上。
[0010]本实用新型的进一步技术方案是:所述输出组件3-5中的输出帽座3-5-b为空心圆柱体,输出帽3-5-a粘接在空心圆柱体的内孔内。
[0011]本实用新型的进一步技术方案是:隔板延时传爆机构3套有保护钢套3-9处的直径尺寸为36mm,本体2最小处壁厚为13_。
[0012]本实用新型的进一步技术方案是:所述爆炸组件3-6包括起爆座3-6-1、雷管3-6-
2、雷管座3-6-3和扩爆管3-6-4;起爆座3-6-1内设有二级阶梯状通孔;大径孔内粘接有雷管座3-6-3和雷管3-6-2,小径孔内装粘接有扩爆管3-6-4。
[0013]本实用新型的进一步技术方案是:所述保护钢套3-9上外壁螺旋开有直径为3.5mm的圆孔,且圆孔呈90度分布。
[0014]本实用新型的进一步技术方案是:所述隔板座3-2内部设有阶梯状通孔,靠近本体2的一端外壁上设有密封孔,远离本体2—端的圆柱段上铣扁。
[0015]发明效果
[0016]本实用新型的技术效果在于:
[0017](I)、由于采用隔板延时传爆机构小型化设计,可实现增大延时本体壁厚提高强度的目的,使装置整体耐压强度达到200MPa。
[0018](2)、由于采用延期空腔的开放式设计,基本消除了环境气体压力对延期的影响,提高了延期精度。
[0019](3)、由于采用防蹿火设计,通过阻燃材料石棉带紧密包裹延期体的方式,对隔板点火器产生的冲击波、爆炸产生的高压气体和点火药炙热残渣进行有效的阻挡或衰减,有效地保护输出帽和爆炸组件,避免它们意外发火。
[0020](4)、由于采用输出组件设计,实现了燃烧与爆轰的可靠转换,提高了爆轰输出的可靠性。
[0021](5)、由于采用了钛系点火药作为隔板点火器和输出帽的点火药剂用,使火工件耐温性能达到了 220°C 10h。
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型超高温、超高压油气井射孔用延时传爆装置结构示意图;
[0023]图2为本实用新型延时本体结构示意图;
[0024]图3为本实用新型隔板延期传爆机构示意图;
[0025]图4为本实用新型隔板点火器示意图
[0026]图5为本实用新型隔板座结构不意图;
[0027]图6为本实用新型隔板座输入端截面示意图;
[0028]图7为本实用新型延期机构示意图;
[0029]图8为本实用新型燃烧转爆轰座结构示意图;
[0030]图9为本实用新型输出组件结构示意图;
[0031 ]图10为本实用新型输出帽装药结构示意图;
[0032]图11为本实用新型输出帽座结构示意图;
[0033]图12为本实用新型爆轰座结构不意图;
[0034]图13为本实用新型爆轰座输出端截面示意图;
[0035]图14为本实用新型爆炸组件结构示意图;
[0036]图15为本实用新型起爆座结构示意图;
[0037]图16为本实用新型保护钢套结构示意图;
[0038]附图标记说明:1-延时接箍;2-延时本体;3-隔板延时传爆机构;3-1为隔板点火器,3-2为隔板座,3-3为延期机构,3-4为燃烧座,3-5为输出组件,3_6为爆炸组件,3_7为爆轰座,3_l_a为雷管加强帽,3_l_b为起爆药和钦系点火药;3_l_c为锡箔盖片、3_a为第一台肩;3-b为第二台肩;3-c为第三台肩;3-d为铣扁圆柱段;3-5-a为输出帽;3_5_b为输出帽座;3-6-1为起爆座;3-6-2为雷管,3-6-3为雷管座,3_6_4扩爆管。
【具体实施方式】
[0039]下面结合具体实施实例,对本实用新型技术方案进一步说明。
[0040]1.参见图1 一图16,本实用新型提供的一种用于超高温、超高压油气井射孔用延时传爆装置,包括延时接箍1、延时本体2、隔板延时传爆机构3;所述隔板延时传爆机构3包括隔板点火器3-1、隔板座3-2、延期机构3-3、燃烧转爆轰座3-4、输出组件3-5、爆炸组件3-6、爆轰座3-7、石棉带3-8和保护钢套3-9。隔板座3-2—端设有阶梯孔和螺纹孔,另一端只设有螺纹孔,两端分别与隔板点火器3-1和延期机构3-3螺纹连接,延期机构3-3为首尾对称结构,在其埋索起止段外包覆有石棉带3-8并套有保护钢套3-9,延期机构3-3另一端与装配输出组件3-5的燃烧转爆轰座3-4螺纹连接,并通过燃烧转爆轰座3-4的内台肩实现轴向定位,燃烧转爆轰座3-4另一端与爆轰座3-7螺纹连接,并在爆轰座3-7内孔装配有爆炸组件3-6;所述输出组件3-5由输出帽3-5-1和输出帽座3-5-2胶接组成;所述爆炸组件3-6由胶接于起爆座3-6-1阶梯孔内的扩爆管3-6-4和雷管座3-6-3组成,其中,雷管座3_6_3内粘接有雷管3-6-2;所述延时接箍1、延时本体2和隔板延时传爆机构3的连接关系为:延时接箍I 一端与延时本体2—端螺纹连接后形成空心阶梯圆柱体,在延时本体2的阶梯孔位置处通过螺纹连接实现隔板延时传爆机构固定。所述隔板延时传爆机构3固定在延时本体2空腔内,一端密封式设计,另一端敞开式设计。所述延期机构3-3绕索段外表面采用耐温材料石棉带3-9缠绕包覆设计。所述隔板延时传爆机构3装填的延期药剂和点火药剂分别选用了钨系延期药,锆系点火药和钛系点火药,以上药剂均能耐220°C100h高温。延期机构3-3与爆炸组件3-6之间采用了燃烧转爆轰设计,即输出组件3-5设计。输出帽3-5-1由羧甲基纤维素叠氮化铅和钛系点火药压制而成。所述隔板点火器3-1—端孔粘接小雷管、另一端孔压制羧甲基纤维素叠氮化铅和钛系点火药。延时接箍I与延时本体2螺纹连接并通过密封圈密封;隔板延时传爆机构3由隔板点火器3-1、隔板座3-2、延期机构3-3、燃烧转爆轰座3-4、爆轰座3-7依次螺纹连接而成,通过螺纹连接内置延时本体2空腔内;所述隔板延时传爆机构3的螺纹端设有密封面和密封槽且配有密封圈,尾端设有半圆式泄压孔,螺纹端与延期本体2相连并通过密封圈密封,使延期机构3-3处于半敞开式燃烧环境中。
[0041]隔板延时传爆机构3套有保护钢套3-9处的直径尺寸为36_,该尺寸决定了与之间隙配合的延时本体2最小壁厚为13mm,该壁厚能承受超过200MPa压力。
[0042]所述隔板延时传爆机构3绕索段包覆有石棉带3-8并套有保护钢套3-9,保护钢套外壁设有螺旋式呈90度分布直径为3.5mm的圆孔。
[0043]所述隔板点火器3-1选用羧甲基纤维素叠氮化铅与钛系点火药作为输出装药,采用两装一压工艺;输入装药采用粘接超高温雷管加强帽的装药设计。
[0044]所述输出帽3-5-1粘接于输出帽3-5-1内孔组成输出组件3-5,用以接受延期机构3-3输出火焰并完成燃烧转爆轰。
[0045]工作时,隔板点火器接受上级起爆装置或射孔枪爆轰波输出火焰冲能,火焰冲能点燃延期机构中的任意一根延期索,延期索稳定燃烧后输出热冲能,依次起爆输出组件、爆炸组件,进而引爆射孔枪。下面针对每一个说明书附图,进行详细说明。
[0046]正如图1所示,本实用新型的优选实施例包括延时接箍1、延时本体2、隔板