延时传爆机构3及若干密封圈。
[0047]正如图2所示,延时本体2为空心圆柱体,输入端圆柱面设外螺纹、两道密封槽和一道止退槽,输出端圆柱面设有外螺纹和两道密封槽,两端外螺纹分别与延时接箍I和射孔枪连接,并在止退槽位置处装配平端紧定螺钉以防止装置下井过程中螺纹倒扣事故发生,阶梯孔一端设有螺纹孔和密封孔,与隔板延时传爆机构3固连并采用密封圈密封,阶梯孔另一端内台肩对隔板延时传爆机构3轴向定位;
[0048]正如图3所示,所述隔板延时传爆机构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、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及密封圈组成。
[0049]正如图4所示,隔板点火器3-1为近似“H”孔结构圆柱体,与隔板座3-7螺纹连接并通过密封圈密封;隔板点火器的阶梯孔内采用固化胶粘接雷管加强帽3-1-a,另一端孔内压制有起爆药和钛系点火药3-1-b,并在药面粘接有直径Φ 16mm,厚度0.02mm的锡箔盖片3-1-
Co
[0050]正如图5所示,隔板座3-7为空心圆柱体,在套入保护钢套3-10端形成第一台肩3-a,与延时本体2密封孔相吻合形成第二台肩3-b,并在台肩处设有密封槽及装有密封圈,与延时本体2螺纹连接形成第三台肩3-c,在其螺纹截止剩余圆柱段铣扁3-d,其截面形状见图6所示,阶梯孔为两端内螺纹通孔结构,其一端设有密封孔和内台肩,同隔板点火器3-1旋合在一起并通过密封圈密封,其另一端通过螺纹与延期机构3-3连接。
[0051 ]正如图7所示,延时机构3-3为螺旋缠绕双索式对称圆柱体,结构与专利《双索延期机构》(ZL 201120462352.0)保持一致,不同之处在于外形尺寸设计较小,在其圆柱体两端均设有外螺纹,分别与隔板座3-2和燃烧转爆轰座3-4螺纹连接;
[0052]正如图8所示,燃烧转爆轰座3-4为一端外螺纹、另一端内螺纹的空心阶梯圆柱体,两端螺纹分别与起爆座3-8和延时机构3-3连接,在其外螺纹端内孔胶固连接输出组件3-5;
[0053]正如图9所示,输出组件3-5由输出帽座3-5-b和粘接在其内孔的输出帽3-5-a构成。
[0054]正如图10所示,输出帽3-5-a通过依次装入起爆药和钛系点火药压制而成。
[0055]正如图11所示,输出帽座3-5-b为空心圆柱体,小孔端与输出帽3-5-a底面相接触。
[0056]正如图12所示,所述爆轰座3-7为大端台肩周向均布四个半圆柱槽的空心圆柱体,其截面示意图见图13所示,圆柱体内孔装有内置火工品的爆炸组件3-6,圆柱体一端内螺纹与燃烧转爆轰座3-4外螺纹连接,并通过延时本体2内台肩与大端台肩接触实现爆轰座3-7轴向定位。
[0057]正如图14所示,爆炸组件3-6由起爆座3-6-1和依次粘接在其内阶梯孔的扩爆管和雷管构成。
[0058]正如图15所示,所述起爆座3-6-1为空心阶梯圆柱体,其大、小内孔分别装有雷管和扩爆管。
[0059]正如图16所示所述保护钢套3-10为薄壁圆筒,滑套在包覆着石棉带3-9的隔板延时传爆机构3的绕索段表面,且沿其圆柱面的轴线方向螺旋(相位45°)分布有五个圆孔用于排气。
[0060]本优选实施例的优点在于防“蹿火”设计,即所述隔板延时传爆机构3的绕索段采用螺旋缠绕包覆阻燃材料石棉带3-8设计。该设计可解决所述隔板点火器3-1点火输出的热冲能、燃烧生成的炙热残渣及爆炸产生的高温气体等,经隔板延时传爆机构3与延时本体2配合间隙直接作用输出组件3-5或爆炸组件3-6而造成意外发火。
[0061]本优选实施例的优点在于所述隔板延时传爆机构3尺寸小型化设计,即所述延时机构3-3为采用了类似我公司制式产品双索延期机构(专利号:201120462352.0)结构设计,但不同之处在于,整体外形尺寸设计小型化设计,可相应地提高与之配合的延时本体壁厚尺寸,以满足产品耐压220MPa的深井使用要求。此外,该机构可根据用户需要进行单独包装,使用更为方便。
[0062]本优选实施例的优点在于所述隔板延时传爆机构3中除延期机构3-3外,各火工组件均采用耐温性能更优的火工药剂进行装药设计,可达到井下200°C100h使用耐温要求。
[0063]本优选实施例的优点在于延期索燃烧环境敞开式设计,即所述隔板延时传爆机构3与延时本体2所构建的狭小燃烧空间为一端密闭一端敞开式结构,密闭端是指所述隔板延时传爆机构3输入端与延时本体2螺纹连接并通过密封圈密封以实现所述隔板延时传爆机构3与起爆装置间相互密闭,敞开端是指隔板延时传爆机构3在通过延时本体2中心孔末端处,延时本体2内台肩只对隔板延时传爆机构3起轴向定位功能,药剂燃烧生产的微气体可通过爆轰座3-7的半圆孔实现隔板延时传爆机构3与射孔枪相通。敞开端设计可削弱密闭空间燃烧气体压力上升对延期索稳定燃烧的影响,利于延期精度的提高。
[0064]本优选实施例的优点在于燃烧转爆轰设计,即输出组件设计。从装配工艺及安全性考虑,所述延期机构3-3距装填敏感爆炸组件应留有一定间隙,因空气隙的存在,一定程度上会损失延期索输出的点火能量,导致爆炸组件实现正常爆轰的可靠性不高。为此,在二者之间进行了输出帽设计,通过借用输出帽实现点火能量的逐级放大,从而达到提高引爆爆炸组件的能力。
[0065]本优选实施例的装配过程是:先将密封圈套入隔板点火器3-1密封槽内,再将隔板点火器3-1螺纹端旋入套好密封圈的隔板座3-2—端螺纹孔。隔板座3-2另一端螺纹与两端对称式结构延期机构3-3任意端螺纹连接,在延期机构3-3绕索段螺旋缠绕一层石棉带3-8并套人保护钢套3-9。装配好后,将延期机构3-3另一端与燃烧转爆轰座3-4螺纹连接,并用固化胶粘接输出组件3-5于燃烧转爆轰座3-4输出端内孔。待胶固化后,将爆炸组件3-6放置于起爆座3-6-1内,后将起爆座3-6-1置于爆轰座3-7中。接着,将装有火工组件的爆轰座3-7与燃烧转爆轰座3-4螺纹连接完成隔板延时传爆机构3的装配。最后,将隔板延时传爆机构3旋入两端套好密封圈的延时本体2中心孔内,再螺纹连接延时本体2与延时接箍I完成总装配。
[0066]本优选实施例的工作过程是,隔板点火器3-1接收上级起爆装置或射孔枪输出的冲击波能时,隔板输入端雷管加强帽发生爆轰产生冲击波,冲击波经隔板能量衰减后作用隔板输出端装药,输出端装药产生火焰冲能,火焰冲能作用延期机构3-3并点着其中的两根延期索,两根延期索分别以各自的速度稳定燃烧,从而完成分钟级延期功能。当延时结束时,延期索输出热冲能依次引爆与之相邻的输出组件、爆炸组件,进而引爆射孔枪。该延期传爆装置可应用于油气井多级起爆技术。
【主权项】
1.一种用于超高温、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);其特征在于,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。2.如权利要求1所述的一种用于超高温、超高压油气井射孔用延时传爆装置,其特征在于,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。3.如权利要求1或2所述的一种用于超高温、超高压油气井射孔用延时传爆装置,其特征在于,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。4.如权利要求1所述的一种用于超高温、超高压油气井射孔用延时传爆装置,其特征在于,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。5.如权利要求1所述的一种用于超高温、超高压油气井射孔用延时传爆装置,其特征在于,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。6.如权利要求1所述的一种用于超高温、超高压油气井射孔用延时传爆装置,其特征在于,延期机构(3-3)的最大直径为36mm,本体(2)最小处壁厚为13_。7.如权利要求1所述的一种用于超高温、超高压油气井射孔用延时传爆装置,其特征在于,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)。8.如权利要求1所述的一种用于超高温、超高压油气井射孔用延时传爆装置,其特征在于,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。9.如权利要求1所述的一种用于超高温、超高压油气井射孔用延时传爆装置,其特征在于,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。
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于超高温、超高压油气井射孔用延时传爆装置,包括延时接箍、延时本体和具有分钟级延时功能的隔板延时传爆机构;其中,延时接箍和延时本体螺纹连接组成,所述隔板延时传爆机构主要包括隔板点火器、延期机构、输出组件和爆炸组件,并通过螺纹连接内置延时本体内。本实用新型适用于超高温超高压环境下的水平井射孔、负压射孔、多级起爆射孔等特殊油气井射孔施工中。其突出优点为:适用耐温220℃,100h,耐压200MPa井下射孔作业要求,使用方便灵活,作用可靠,延期精度高等特点。
【IPC分类】E21B43/1185
【公开号】CN205297497
【申请号】
【发明人】彭加斌, 同剑, 肖勇, 杨伟, 刘帅, 章松桥, 张明哲, 刘正彦, 罗兴平, 张虎, 李锐, 王雪艳, 闵杰
【申请人】西安物华巨能爆破器材有限责任公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月22日