拉力棒式壓力起爆裝置的製作方法
2023-06-18 23:32:01 1
專利名稱：拉力棒式壓力起爆裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於石油勘探開發領域，尤其是油氣井射孔作業中用於引爆射孔槍的一種拉力棒式壓力起爆裝置。
背景技術：
目前，油氣井射孔作業中應用的壓力射孔起爆裝置均採用剪切銷釘固定撞針在起爆裝置的位置，引爆作業時，通過施加一定的壓力使銷釘剪斷，從而釋放撞針撞擊起爆器，進而引爆射孔槍進行射孔作業。中國專利CN202300348公開了一種壓力起爆裝置，當井筒內壓力大於起爆裝置中剪切銷釘預先設定的剪斷值時，剪切銷釘被剪斷，釋放撞針撞擊起爆器，進而引爆射孔槍。現有壓力起爆裝置主要有以下兩種缺陷:(1)對銷釘的加工精度要求比較高。壓力起爆裝置使用中受溫度和環境的影響較大，且受加工精度的影響，多個銷釘往往不能同時受力，因而常會出現起爆壓力與理論計算偏差較大的情況，從而影響了正常的射孔作業；
(2)當井液壓力較大時，對起爆裝置殼體強度的要求較高，但是起爆裝置中安裝的剪切銷釘限制了殼體的結構尺寸。因而，現有壓力起爆裝置不能適用於高壓和超高壓的井下工作環境，具有一定的局限性。
發明內容
本發明所要解決的問題是:提供一種安全可靠、不僅能用於常規油氣井而且還適用於高壓或超高壓油氣井的拉力棒式壓力起爆裝置。本發明解決上述問題的技術方案是:所提供的拉力棒式壓力起爆裝置包括殼體、拉力棒組件和下接頭，拉力棒組件固定在殼體的內腔，下接頭與殼體密封連接；所述拉力棒組件由固定在殼體內的固定體、拉力棒、活塞和撞針依次連接而成，其中，活塞與下接頭內腔配合，殼體連接油管的埠通過固定體的通道與活塞端面前的空腔連通，撞針正對下接頭內的起爆器。工作時，井液通過固定體的通道作用在活塞上，當井液壓力大於拉力棒的強度極限時，拉力棒就會被拉斷，此時活塞就會帶動撞針撞擊起爆器，實現起爆。有些油井的井液含有大顆粒物，為了防止井液中的大顆粒物進入起爆裝置，可以在殼體連接油管的埠與拉力棒組件間設置擋砂板。為了防止井液中的大顆粒物進入起爆裝置，本發明也可以在拉力棒組件的前端設有擋砂板。擋砂板和拉力棒組件分別位於殼體內腔所設置凸臺的兩側。本發明的優點在於:用準確可靠的拉力棒取代剪切強度並不十分準確的起爆器銷釘，可根據不同的壓力要求選擇不同強度極限的拉力棒。該起爆裝置適用範圍比較廣泛，不僅可以用於常規油氣井，而且還用於高壓或超高壓油氣井的起爆作業。本發明的拉力棒式壓力起爆裝置，其精度僅受拉力棒一種因素的影響，因此與現有技術的起爆裝置相比，精度較聞。
圖1是本發明一個實施例的結構圖。圖2是圖1中拉力棒組件的結構圖。圖3是圖1中下接頭的結構圖。圖中標號:1-殼體，2-擋砂板，3-拉力棒組件，31-固定體，32-拉力棒，33-活塞，
34-撞針，4-下接頭，41-下接頭內腔，42-起爆孔，5-活塞S封圈，6-下接頭S封圈，7-起爆器，8-底託板。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的內容加以詳細說明。如圖1、圖2和圖3所示，拉力棒式壓力起爆裝置包括殼體1、拉力棒組件3和下接頭4，殼體I的一端連接下接頭4，它們之間設有下接頭密封圈6，殼體另一端連接油管。拉力棒組件3由固定體31、拉力棒32、活塞33和固定在活塞上的撞針34組成，其中固定體被固定在殼體內臺階和下接頭4的端頭之間,拉力棒32的兩端分別固定在固定體和活塞上，在拉力棒周圍形成一個空腔(即活塞端面前的空腔)，活塞33置於下接頭內腔41中並可相對內腔41滑動(即下接頭相當於一個缸體)，它們之間設有活塞密封圈5，撞針34正對下接頭4內的起爆器7。下接頭4的內部沿軸線開有階梯通孔，其中，直徑較大的孔構成缸體內腔一下接頭內腔41,直徑較小的孔構成起爆孔42,起爆器7裝在下接頭的起爆孔42內，在下接頭的下端裝有用於固定起爆器7的底託板8。本實例中擋砂板2設在固定體31的前端，固定在殼體I內腔所設置凸臺的兩側，擋砂板2是一個帶孔的平板，孔徑小於大顆粒物得直徑。本起爆裝置安裝方法為:將擋砂板2從殼體I接油管的一端裝入，利用凸臺定位；接著，將固定體31、拉力棒32、活塞33、撞針34依次連接成拉力棒組件3，從殼體I連接下接頭4的一端裝入，利用凸臺進行定位；再將下接頭4旋入到殼體I的內腔，使下接頭4通過密封圈5與活塞33密封連接，同時通過密封圈6與殼體I密封連接；最後將起爆器7裝入起爆孔42，連接好導爆索後，用底託板8將起爆器7固定，完成起爆裝置的安裝。壓力起爆裝置中殼體的一個開口端與油管連接，下接頭帶起爆孔的一端與射孔器連接，形成整個射孔管柱的裝配。本實施例的拉力棒式壓力起爆裝置工作時，井液通過擋砂板2和固定體31後作用在活塞33上，當井液壓力大於拉力棒32的強度極限時，拉力棒32就會被拉斷，此時活塞33就會帶動撞針34撞擊起爆器7，實現起爆。
權利要求
1.一種拉力棒式壓力起爆裝置，其特徵在於:包括殼體、拉力棒組件和下接頭，拉力棒組件固定在殼體的內腔，下接頭與殼體密封連接；所述拉力棒組件由固定在殼體內的固定體、拉力棒、活塞和撞針依次連接而成，其中，活塞與下接頭內腔配合，殼體連接油管的埠通過固定體的通道與活塞端面前的空腔連通，撞針正對下接頭內的起爆器。
2.根據權利要求1所述的拉力棒式壓力起爆裝置，其特徵在於:在殼體連接油管的埠與拉力棒組件間設置擋砂板。
3.根據權利要求2所述的拉力棒式壓力起爆裝置，其特徵在於:擋砂板設在固定體的前端，固定在殼體內腔所設置凸臺的兩側。
4.根據權利要求1或2所述的拉力棒式壓力起爆裝置，其特徵在於:起爆器裝在下接頭的起爆孔內，在下接頭的下端裝有用於固定起爆器的底託板。
全文摘要
本發明屬於石油勘探開發領域，是一種安全可靠、不僅能用於常規油氣井而且還適用於高壓或超高壓油氣井的拉力棒式壓力起爆裝置，它包括殼體、拉力棒組件和下接頭，拉力棒組件固定在殼體的內腔，下接頭與殼體密封連接。拉力棒組件由固定體、拉力棒、活塞和撞針依次連接而成；其中，活塞與下接頭內腔配合，殼體連接油管的埠通過固定體的通道與活塞端面前的空腔連通，撞針正對下接頭內的起爆器。本發明用準確可靠的拉力棒取代了剪切強度並不十分準確的起爆器銷釘，可根據不同的壓力要求選擇不同強度極限的拉力棒。
文檔編號E21B43/1185GK103089202SQ20121059094
公開日2013年5月8日 申請日期2012年12月28日 優先權日2012年12月28日
發明者張國桉, 李剛強 申請人:西安通源石油科技股份有限公司