一种组合式等离子点火装置的制作方法

本实用新型是一种放喷点火主体，具体涉及一种组合式等离子点火装置，属于油气钻井技术领域。

背景技术：

在钻井施工过程中，如果遇到高压油气层，就需要工人关闭放喷器采取节流、放喷等措施避免出现溢流或者井涌。但是放喷过程中释放出来的天然气中不仅在与空气混合后可能发生爆炸，而且多数情况下还含有二氧化硫等有毒有害气体，需要对此类其他进行燃烧处理。目前通常采用的是将分离器管线和放喷管线中可燃气的点火装置通常是分别设置一个放喷点火装置和一个分离器点火装置，两套不同的点火装置需要两套独立的系统，无形中增加了设备成本和使用维护成本，增加了工人的劳动强度。

中国cn206771382u专利公开了一种放喷天然气的点火装置，特别是一种二合一智能点火装置，属于石油开采装置技术领域；该装置包括控制柜，还包括通过集成管束与控制柜连接的放喷管线点火装置和分离器放空点火装置，该装置利用一套控制柜控制放喷管线点火装置和分离器放空点火装置；采用本实用新型的二合一智能点火装置不仅解决了传统点火装置功能单一的问题，还使点火装置在现场使用时不会造成线路复杂，使现场更加有序，同时有效提高点火装置的实用性，提高安全系数，降低维护成本，提高生产人员工作效率。cn206771382u虽然解决了远距离点火的问题，但其采用的脉冲放电点火存在频率不高、点火有间隙、可靠性低的缺点。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供本实用新型的目的在于提供一种采用等离子点火技术的二合一等离子点火装置，利用等离子点火具有的电弧长、能量高、电弧不间断的优点，提高点火装置的可靠性，解决原有的脉冲点火频率低、点火有间隙造成的点火成功率和可靠性低的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种组合式等离子点火装置：包括集成运输撬、放喷点火主体和主火炬，所述放喷点火主体包括火头组件和点火组件；所述火头组件包括燃烧筒和放喷进气管；所述放喷进气管一端与燃烧筒连接，另一端与放喷管线连接；所述点火组件包括等离子点火杆和点火燃烧器；所述点火燃烧器位于燃烧筒的上方并紧邻燃烧筒设置；所述等离子点火杆的放电产弧端与点火燃烧器连接；所述主火炬包括竖向设置的主喷管、与主喷管连接的火炬进气管、主喷管顶部的点火燃烧器、等离子点火棒；所述等离子点火棒的放电产弧端与点火燃烧器连接；所述集成运输撬通过供应管线与等离子点火杆、等离子点火棒以及点火燃烧器连接。

进一步的说，所述点火燃烧器包括主燃烧器和长明火燃烧器。

再进一步的说，所述集成运输撬包括等离子长明火绕线盘、油气电绕线盘、电源电缆绕线盘、气源管线绕线盘以及智能控制柜；所述电源电缆绕线盘上绕有用于连接智能控制柜和电源的电源电缆；所述气源管线绕线盘上绕有用于连接智能控制柜和空压机的气源管线束；所述供应管线包括等离子长明火绕线盘上缠绕的等离子长明火管线束和油气电绕线盘上缠绕的油气电管线束；所述智能控制柜通过等离子长明火管线束和油气电管线束与等离子点火杆以及等离子点火棒连通；所述智能控制柜通过油气电管线束与主燃烧器以及长明火燃烧器连接。

再进一步的说，智能控制柜顶部设有两台分别用于监测放喷点火主体主燃烧器和主火炬的主燃烧器的燃烧状态的紫外线火焰监测装置。

再进一步的说，所述放喷点火主体的燃烧筒上设有集气装置；所述放喷点火装置的集气装置包括外壳、燃烧筒内的截流板以及与截流板连接的过滤器；所述放喷点火主体的主燃烧器以及放喷点火主体的长明火燃烧器均从穿入外壳内。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型中采用等离子点火的技术方案，相对于脉冲点火的技术方案，具有电弧能量高，点火可靠的特点。既可直接点燃放喷的可燃气体，也可先点燃引火火源，再通过引火火源间接点燃放喷气体。

（2）点火燃烧器内除设置了燃烧放喷气体所需的主燃烧器外，还单独设置了长明火燃烧器，使点火主体在不进行放喷燃烧作业时，能够作为长明火燃烧装置，为井队作业起到警示作用，满足井队作业的安全需要。

（3）将等离子长明火绕线盘、油气电绕线盘、电源电缆绕线盘、气源管线绕线盘以及智能控制柜全部集成固定在在集成运输撬上，方便进行装置的运输及现场安装。

（4）紫外线火焰监测装置，可以不间断地监测点火燃烧器的火焰情况。两套紫外线火焰监测装置分别监控点火主体和主火炬上的主燃烧器，保证了火焰监测的准确性，避免误操作的发生。

（6）集气装置的设置，将部分放喷气体进行过滤后供给主燃烧器使用，既保证了主燃烧器有足够的火焰强度来很好地燃烧放喷气体，同时有减少了主燃烧器在使用过程中的油耗。

（7）cn206771382u专利采用负压抽吸供油方式，导致燃烧器的火焰较小，火力较弱本实用新型采用压力送油方式，通过空压机供给压缩空气，并通过智能控制柜将外接油源（如油箱）中的燃烧用油压入主燃烧器和长明火燃烧器，减少了管道堵塞情况，而且增大了火力。

附图说明

图1为本实用新型的示意图。

图2为实施例2的示意图。

图3为实施例2放喷点火主体的结构示意图。

图4为图3中a处的放大图。

图5为实施例2主火炬的结构示意图。

图6为图5中b处的放大图。

图7为实施例2的管线连接示意图。

其中，1-集成运输撬；11-气源管线绕线盘；111-气源管线束；13-智能控制柜；14-电源电缆绕线盘；141-电源电缆；15-油气电绕线盘；151-油气电管线束；16-等离子长明火管线束；161-等离子长明火绕线盘；2-点火主体；21-火头组件；211-燃烧筒；212-放喷进气管；22-点火组件；3-主火炬；31-主喷管；32-火炬进气管；4-点火燃烧器；41-主燃烧器；42-长明火燃烧器；5-供应管线；51-油管线；52-气管线；53-电缆线；54-长明火油管线；55-等离子气管线；6-等离子点火杆；61-放电产弧端；62-离子点火棒；7-集气装置；71-外壳；72-过滤器；73-截流板；27-主油管；28-主气管；29-长明火供油管；8-放喷管线；9-分离器管线。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

如图1所示，一种组合式等离子点火装置，包括集成运输撬1、放喷点火主体2和主火炬3，其特征在于：所述放喷点火主体2包括火头组件21和点火组件22；所述火头组件21包括燃烧筒211和放喷进气管212；所述放喷进气管212一端与燃烧筒211连接，另一端与放喷管线8连接；所述点火组件22包括等离子点火杆6和点火燃烧器4；所述点火燃烧器4位于燃烧筒211的上方并紧邻燃烧筒211设置；所述等离子点火杆6的放电产弧端61与点火燃烧器4连接；所述主火炬3包括竖向设置的主喷管31、与主喷管31连接的火炬进气管32、主喷管31顶部的点火燃烧器4、等离子点火棒62；所述等离子点火棒62的放电产弧端61与点火燃烧器4连接；所述集成运输撬1通过供应管线5与等离子点火棒62、等离子点火杆6以及点火燃烧器4连接。

实施例2：

如图2-7所示，一种组合式等离子点火装置，型号为edh-1，工作气源压力0.5~1.3mpa，燃烧用油为柴油，包括集成运输撬1、放喷点火主体2和主火炬3。

集成运输撬1包括集成在运输板上的等离子长明火绕线盘161、油气电绕线盘15、电源电缆绕线盘14、气源管线绕线盘11以及智能控制柜13。气源管线绕线盘11上的气源管线束111一端连接空压机，另外一端与智能控制柜13连接。电源电缆绕线盘14上的电源电缆141一端连接电源，另一端与智能控制柜13连接。

本实施例设有两套供应管线5，每套管线分别包括一根等离子长明火绕线盘161上缠绕的等离子长明火管线束16和一根油气电绕线盘15上缠绕的油气电管线束151。每根等离子长明火管线束16内包括带等离子气管线55和长明火油管线54；每根油气电管线束151内都包括油管线51、气管线52和电缆线53。

每根等离子气管线55的一端与智能控制柜13上的一个等离子供气口连接。每个长明火油管线54与智能控制柜13的一个长明火供油口连接，智能控制柜13通过外接油源（本实施例为油箱，附图未示出）进行供油。每根电缆线53的一端与智能控制柜13上的一个电源接口连接。每根气管线52的一端与智能控制柜13上的一个主燃烧器41供气口连接。每根油管线51的一端与智能控制柜13上的一个主燃烧器41供油口连接。智能控制柜13顶部还设有两套紫外线火焰监测装置，分别对放喷点火主体2和主火炬3上的主燃烧器41的火焰情况进行监测并将情况实时反馈给智能控制柜13。

放喷点火主体2包括火头组件21和点火组件22；所述火头组件21包括燃烧筒211和放喷进气管212；所述放喷进气管212一端与燃烧筒211连接，另一端与放喷管线8连接；所述点火组件22包括等离子点火杆6和点火燃烧器4；所述点火燃烧器4位于燃烧筒211的上方并紧邻燃烧筒211设置；所述等离子点火杆6的放电产弧端61与点火燃烧器4连接。所述集成运输撬1通过供应管线5与等离子点火杆6以及点火燃烧器4连接。

点火燃烧器4中的主燃烧器41通过主油管27与油气电管线束151中的油管线51连接，主燃烧器41通过主气管28与油气电管线束151中的气管线52连接。

长明火燃烧器42通过长明火油管与等离子长明火管线束16中的长明火油管线54连接。长明火燃烧时间＞2h,引火介质为柴油。

等离子点火杆6设置于进气管的上方，等离子点火杆6的放电产弧端61与点火燃烧器4连接。等离子点火杆6的等离子电弧长度≥5cm，火花能量1000j，功率1kw。等离子点火杆6与等离子长明火管线束16中的等离子气管线55以及油气电管线束151中的电缆线53连接，通过上述两根管线获得点火时所需气体以及电能。

如图4所示在本实施例的燃烧筒211上集气装置7，集气装置7设置于燃烧筒211靠近放喷进气管212的一端，包括外壳71、过滤器72和截流板73。过滤器72为水平设置于燃烧筒211内进气管管口的上方，截流板73倾斜设置于过滤器72下方，上边缘与过滤器72连接。主燃烧器41和长明火燃烧器42均穿过外壳71进入集气装置7内。

主火炬3包括主喷管31和分离器进气管，主喷管31高度3米，顶部设有包括主燃烧器41和长明火燃烧器42的点火燃烧器4，点火燃烧器4外罩有防风稳焰装置，本实施例的防风稳焰装置为焊接在主喷管31顶端的防风罩和稳焰板，与cn206222339u的防风稳焰装置类似。

本实施例的点火燃烧器4中的主燃烧器41通过主油管27与油气电管线束151中的油管线51连接，主燃烧器41通过主气管28与油气电管线束151中的气管线52连接。

长明火燃烧器42通过长明火油管与等离子长明火管线束16中的长明火油管线54连接。主火炬3中的长明火燃烧器42的工作时间和燃烧介质与放喷点火主体2的长明火燃烧器42相同。

等离子点火棒62设置于主喷管31一侧，等离子点火棒62的放电产弧端61与点火燃烧器4连接，等离子点火棒62的的电弧长度、功率等参数与放喷点火主体2的等离子点火杆6相同。等离子点火棒62与等离子长明火管线束16中的等离子气管线55以及油气电管线束151中的电缆线53连接，通过上述两根管线获得点火时所需气体以及电能。

主喷管31通过进气管与液气分离器的出口管线连接，主喷管31与进气管之间设有阻火阀作为防回火装置。

主火炬3（包括主喷管31、阻火阀和进气管）的底部以及主喷管31上设有等离子点火棒62的一侧设有隔热保护盒，用于保护与主燃烧器41、长明火燃烧器42以及等离子点火棒62连接的管线和部件。

具体工作原理：在需要点火时，通过智能控制柜13根据需要，通过启动空压机产生高压空气将油箱内的柴油通过不同的管线压入与放喷点火主体2或者主火炬3连接的油管线51压向不同的主燃烧器41和长明火燃烧器42。柴油到达主燃烧器41后，在气管线52内的高压空气的作用下在主燃烧器41的出口处雾化形成油雾。柴油到达长明火燃烧器42后也形成油雾。同时，智能控制柜13通过电缆为等离子点火棒62或者等离子点火杆6供给电能，而智能控制柜13通过空压机为等离子气管线55提供等离子点火棒62或等离子点火杆6工作时所需的高压气体。在高压气体的作用下，等离子点火棒62或等离子点火杆6产生的电弧点燃主燃烧器41和长明火燃烧器42形成的油雾，完成点火工作。主燃烧器41和长明火燃烧器42在燃烧过程中点燃燃烧筒211或者主火炬3口的可燃气体。

当某一个主燃烧器41的火焰因为外力导致熄灭后，智能控制柜13上的紫外线火焰监测装置监测到该情况后，即再次发出点火信息，重新进行点火工作。这样就避免了主燃烧器41或长明火燃烧器42以外熄火后导致需要处理的可燃气体未被燃烧而导致油田安全和环境问题的情况出现。

由于本实用新型通过压缩空气将油箱内的柴油压入主燃烧器41，这样相对于以前的负压吸油的方式减少了堵管的可能，而且还提高了供油能力，在同一时间内增加了供油量，提高了火焰的高度和长度，让燃烧更为充分。

此外，本实施例在放喷点火主体2中设置了集气装置7，当放喷气体经过放喷管线8进气管引入主燃烧器41，从进气管口喷出的天然气遇到截流板73的阻挡而向上流动。向上流动的天然气经过过滤器72的过滤，出去了其中的杂质，提高了天然气的纯度后被主燃烧器41点燃，与主燃烧器41的油雾共同燃烧，使得火焰强度更高，利用过滤后的燃气替代部门热燃烧用油，减少了油耗，更加经济。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。