以卡箍固定导爆索的射孔器以及实现卡箍固定的专用工具的制作方法

文档序号:5398709阅读:246来源:国知局
专利名称:以卡箍固定导爆索的射孔器以及实现卡箍固定的专用工具的制作方法
技术领域
本实用新型涉及石油勘探测井领域中在井筒和目的层建立通道的民用爆破器材以及固定这种爆破器材内部导爆索的专用工具。
背景技术
石油射孔器是目前广泛用于石油行业中,在井筒和目的层建立通道的民用爆破器材,它能够在被引爆后使得油井套管和带有碳氢化合物的岩石开孔,从而使得地下的油、气流能够通过孔道流入采油通路。现有技术中,将石油射孔器中的导爆索与射孔弹的连接主要是通过压丝固索的方式。所谓压丝固索是指在射孔弹传爆孔附近钻两个并列的圆孔,然后用不同耐温的胶粘剂将“U”型铁丝粘结固定其中。连接固定导爆索时,用手或胶锤将“U”型铁丝向导爆索方向压弯,从而固定导爆索。以这种方式固定导爆索的射孔器在其实际使用中和压丝部件加工时存在如下问题,表现在1.在进行射孔器工程施工时,因刮碰等原因易使固定的压丝变形,导至导爆索脱出,造成重大事故2.因为用的胶粘剂必须适应不同的使用温度,实际温度可能在150~250℃之间变化,要求较高温度下粘结,这种温度条件对于加工爆炸品来讲是不安全的,实现起来的有诸多限制。所以粘结压丝的工艺质量不好控制,导致射孔弹壳体上的压丝不粘结牢固,出现整发射孔弹报废的现象。3.在加工部件时,由于所用压丝加工成标准件有一定困难,是非标准件,规格不一致,硬度有差别,因而导致过硬压不紧或过软不牢固。
实用新型内容为了克服现有技术中的射孔器以压丝固定导爆索,压丝固定在的射孔弹上工艺不易控制且容易在施工过程中因刮碰造成压丝脱落导致导爆索脱出的不足,本实用新型提供一种以卡箍固定导爆索的射孔器以及实现卡箍固定的专用工具,这种以卡箍固定导爆索的射孔器以及实现卡箍固定的专用工具具有组装方便及固定效果好的特点。
本实用新型的技术方案是该种以卡箍固定导爆索的射孔器,包括外壳体、内置于外壳体中的开有导爆索槽的射孔弹、导爆索以及爆炸装置,其独特之处在于导爆索槽由位于每发射孔弹的传爆孔顶端两侧的半圆柱体夹持而成,所述半圆柱体的顶端倒角后形成倒角斜面,该斜面下部至少沿径向开有一个环形凹槽,卡箍固定在凹槽中。其中,倒角斜面所在的锥台面的上部外径小于卡箍的内径,导爆索在导爆索槽的两个半圆柱体以及卡箍的限位作用下被固定在这个导爆索槽中。
为实现将卡箍快速固定在凹槽中,本实用新型还提供了一种专用工具,该种工具由手柄、压杆、导向套、引导头组成。其中手柄与压杆之间为固定联结,导向套为中心贯通的、下端开有外螺纹的柱体,将此贯通腔体称为导向套腔体。引导头的上端开有与导向套上的外螺纹相匹配的内螺纹,内螺纹的下部为一中空的拱形腔体,将此腔体称为引导头腔体,导向套腔体与引导头腔体具有相同的中心轴线,引导头腔体的直径至少不小于导向套腔体的直径,导向套与引导头之间螺纹联结后,压杆垂直置于导向套腔体内,它可在外加压力或提升力作用下沿导向套腔体内壁滑动。工作之前将由若干卡箍构成的侧面挂胶的卡箍组置于导向套腔体内压杆的下方。
此外,可在引导头的下端开有一个拱形的支撑面以及两个底脚,引导头腔体的出口暴露于该支撑面上。
本实用新型具有如下有益效果采取上述方案的射孔器由于在每发射孔弹导爆索槽的两个半圆柱体的外壁上开有可供卡箍嵌入的凹槽,卡箍嵌入后就在弹性力的作用下紧紧固定在凹槽内,这样,导爆索可在卡箍的压力作用下被紧紧固定于每发射孔弹的导爆索槽中。此外,供卡箍嵌入的凹槽低于导爆索槽端面,可以使卡箍在工作状态时不会因装枪时的碰撞、摩擦而跳出,进而保证了在射孔器的施工过程中,不会再发生因刮碰等原因而导爆索脱出造成重大事故的情形。并且,这种固定方式较之压丝固定而言,不使用粘胶,因此可以不受地层温度的影响,保证了固索质量。此外,由于本实用新型同时提供了安装这种卡箍的专用工具,加工本种射孔器时,将已经侧面挂胶的成组排放的弹性卡箍放入该工具的导向套内,然后压下手柄即可将每个弹性卡箍分别压入每发射孔弹上的凹槽中,提高了生产效率,简化了加工工艺。


附图1是本实用新型中所述的射孔器内固定导爆索的结构示意图。
附图2是本实用新型中所述的实现卡箍固定的专用工具的结构示意图。
附图3是本实用新型中所述的实现卡箍固定的专用工具的结构剖视图。
附图4是本实用新型中所述的射孔器内卡箍压于射孔弹上后的结构示意图。
附图5是本实用新型中所述的射孔器内导爆索被卡箍压于射孔弹上后的结构示意图。
附图6是本实用新型中所述的射孔器的结构示意图。
图中1-手柄,2-压杆,3-导向套,4-引导头,5-引导头底脚,6-引导头拱形面,7-导向套腔体,8-射孔弹壳体,9-导爆索,10-卡箍,11-上端倒角斜面,12-导爆索槽,13-中端倒角斜面,14-中端凹槽,15-卡箍组,16-上端凹槽,17-引导头腔体,18-传爆孔。
具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步说明射孔器是一种应用在完井工艺中以打开油气层与井筒的封闭、建立通道,使油、气流入井筒的爆炸装置。它主要由射孔弹、导爆索以及枪身、枪头、枪尾、弹架组装而成。射孔器组装时,将多发射孔弹装在弹架上,用导爆索与射孔弹通过专用部件连接起来,使所有射孔弹都通过一根导爆索引爆。
如图1结合图6所示,本种以卡箍固定导爆索的射孔器,包括外壳体、内置于外壳体中的开有导爆索槽12的射孔弹8、导爆索9、卡箍10以及其他配件,其中导爆索槽12由位于每发射孔弹8传爆孔的18顶端两侧的两个被部分侧切的圆柱形支撑体夹持而成。导爆索槽12的结构也可以被描述成由位于传爆孔18顶部的圆柱体,在柱体侧面由矩形从中间贯通切除而成,所述支撑体的顶端倒角后形成倒角斜面,该斜面的角度通常小于45度。该斜面下部至少沿径向开有一个凹槽,此凹槽沿柱体外表面环切,环切凹槽深度大于卡箍半径,凹槽宽度为卡箍厚度的2-3倍,卡箍10就固定在这个凹槽中。其中,倒角斜面所在的锥台面的顶部外径小于卡箍10的内径,锥台底部外径大于卡箍中径,导爆索9放置在导爆索槽中,这样卡箍10就可以在外加压力作用下沿斜面被挤下,卡箍延斜面下滑的过程中,由于斜面的作用卡箍张开,直至被压入凹槽中,卡箍就会靠自身的弹性收缩锁紧。这样在导爆索槽12中的导爆索9在卡箍10的压紧和限位作用下被固定。
考虑到实际操作中,导爆索的粗细不一样,为达到紧固的目的,可考虑在上述基础上加以改进,即按照下列方案进行进一步完善即在所述支撑体的顶端倒角后首先形成上端倒角斜面11,该斜面下部沿径向开有二个凹槽,其中上端凹槽16的下部经倒角后形成中端倒角斜面13,其下部开有中端凹槽14,中端倒角斜面13的顶面所在圆的半径大于上端倒角斜面11的底面所在圆的半径。这样,可以根据导爆索的粗细选择卡箍10的规格,对于粗的导爆索,可选择与上端凹槽16相匹配的卡箍,对于较细的导爆索,可以选择与中端凹槽14相配的卡箍,这样根据不同粗细的导爆索压入不同的卡箍即可实现紧密固定的目的。
此外,考虑到油气井专用导爆索的粗细标准不一样,外径通常相差1-1.5mm,为达到紧固的目的,可考虑在上述基础上加以改进,即按照下列方案进行完善即导爆索槽12的宽度加工成可容纳最粗标准的导爆索,柱体外表面的环切凹槽,同样加工成深度大于卡箍断面半径,凹槽宽度为卡箍厚度的2-3倍,卡箍加工成厚度1mm左右的形式。这样,可以根据导爆索的粗细选择压入卡箍10的数量,对于粗的导爆索,可压入单个卡箍,对于较细的导爆索,可以一次压入2-3个卡箍,这样根据不同粗细的导爆索压入不同数量的卡箍即可实现紧密固定的目的。
在这里,卡箍必须是具备一定张力的弹性体,最好由弹簧钢丝或片经热处理制成,外形为开口圆形或C形件,横断面可以为矩形、圆形、方形、近圆形、梯形或矩形与弧线结合等形状,厚度小于2mm;圆环卡箍内外径均有公差要求,便于形成标准件,同时便于在环形卡箍外侧涂胶,形成卡箍组。卡箍组为卡箍同中心轴平行排列,外侧挂胶,使之可以象订书钉一样挂胶后形成一排,成组使用。
以上是关于射孔器上固定导爆索连接每发射孔弹之卡箍的描述,但如何在组装这些射孔器时能够准确、高效的将这些小卡箍安装在每发射孔弹上的特定凹槽内就又成为了一个需要解决的技术问题,下面就提供出一种对上述射孔器的导爆索实现卡箍固定的专用工具。如图2结合图3所示,该种工具由手柄1、压杆2、导向套3、引导头4组成。其中手柄1与压杆2之间为固定联结,导向套3与引导头之间为螺纹联结。导向套3为中心含有直通圆形腔体、下端开有外螺纹的柱体,我们可以将此直通腔体称为导向套腔体7。引导头4的上端开有与导向套3上的外螺纹相匹配的内螺纹,内螺纹的下部为一中空的圆形腔体,我们可以将此腔体称为引导头腔体17。联结后,导向套腔体7与引导头腔体17具有相同的中心轴线,引导头腔体17的直径至少不小于导向套腔体7的直径,这样可以保证射孔弹上构成导爆索槽的两个半圆柱形支撑体可以伸入引导头腔体17中。导向套3与引导头4之间螺纹联结前,首先压杆2应垂直置于导向套腔体7内,此时,它可在外加压力或提升力的作用下沿导向套腔体7内壁上下滑动,但不会左右摆动,这样可以保证外加压方传导的效率,此后,应将由若干卡箍10构成的卡箍组15置于导向套腔体7内压杆2的下方,然后再将导向套3和引导头4紧密联结,此后就可以开始安装卡箍了。
上面所述的专用工具已经可以很好的完成对射孔器上卡箍的安装工作了,但是有一个不足之处,那就是操作人员看不到卡箍的具体安装情况并且在挤压导爆索时易晃动,因此,设计人员针对本方案又提出了进一步优化方案。即在引导头4的下端开有一个拱形的支撑面6以及两个底脚5,引导头腔体16的出口暴露于该支撑面6上。这样在将引导头腔体17的前端套在射孔弹导爆索槽12所在柱形体上时,该引导头4的拱形支撑面6就跨卧在导爆索上,这时压下手柄,当压力施加到卡箍组15上时,卡箍组15向下运动,卡箍组中的最下面的卡箍10接触到倒角斜面时,由于锥台面上部外径小于卡箍内径、下部外径大于卡箍中径,因此卡箍张开,沿斜面向下,直至到达柱面上的凹槽即卡箍槽内,此后由于卡箍本身的弹性收缩的作用滑入凹槽,并卡在凹槽中,这一过程操作人员可清楚看到。
此外,本种工具还可加工成其他形式,例如可以设计可并排放入多组卡箍夹,挂在导向套侧面,并在的导向套侧面开一切口从侧向压入备用的卡箍组,如枪械的自动上弹方式实现,但基础功能则仍为本
权利要求1.一种以卡箍固定导爆索的射孔器,包括外壳体、内置于外壳体中的开有导爆索槽(12)的射孔弹(8)、导爆索(9)以及其他配件,其特征在于导爆索槽(12)由位于每发射孔弹的传爆孔顶端两侧的半圆柱体夹持而成,所述柱体的顶端倒角后形成倒角斜面,该斜面下部至少沿径向开有一个环形凹槽,卡箍(10)固定在凹槽中,其中,柱体顶端倒角斜面所在的锥台面的上部外径小于卡箍(10)的内径,导爆索(9)在导爆索槽(12)的两个半圆柱体以及卡箍(10)的限位作用下被固定。
2.根据权利要求1所述的一种以卡箍固定导爆索的射孔器,其特征在于所述柱体的顶端倒角后形成上端倒角斜面(11),该斜面下部沿径向开有二个凹槽,其中上端凹槽(16)的下部经倒角后形成中端倒角斜面(13),其下部开有中端凹槽(14),中端倒角斜面(13)的顶面所在圆的半径大于上端倒角斜面(11)的底面所在圆的半径。
3.根据权利要求1或2所述的一种以卡箍固定导爆索的射孔器,其特征在于卡箍(10)的形状是不封闭的圆环形。
4.根据权利要求1或2所述的一种以卡箍固定导爆索的射孔器,其特征在于卡箍(10)的形状是一端有开口的“C”形弹性圆环。
5.根据权利要求1或2所述的一种以卡箍固定导爆索的射孔器,其特征在于弹性环形卡箍(10)同轴排列侧面挂胶形成卡箍组(13)。
6.一种对权利要求1中所述射孔器的导爆索实现卡箍固定的专用工具,其特征在于该种工具由手柄(1)、压杆(2)、导向套(3)、引导头(4)组成,其中手柄(1)与压杆(2)之间为固定联结,导向套(3)为中心贯通的、下端开有外螺纹的柱体,将此贯通腔体称为导向套腔体(7),引导头(4)的上端开有与导向套(3)上的外螺纹相匹配的内螺纹,内螺纹的下部为一中空的拱形腔体,将此腔体称为引导头腔体(17),导向套腔体(7)与引导头腔体(17)具有相同的中心轴线,引导头腔体(17)的直径至少不小于导向套腔体(7)的直径,导向套(3)与引导头(4)之间螺纹联结后,压杆(2)垂直置于导向套腔体(7)内,可沿导向套腔体(7)内壁滑动,由若干卡箍(10)构成的卡箍组(15)则置于导向套腔体(7)内压杆(2)的下方。
7.根据权利要求6中所述的对射孔器的导爆索实现卡箍固定的专用工具,其特征在于引导头(4)的下端开有一个拱形的支撑面(6)以及两个底脚(5),引导头腔体(17)的出口暴露于该支撑面(6)上。
专利摘要一种以卡箍固定导爆索的射孔器以及实现卡箍固定的专用工具。主要解决现有的以压丝固定导爆索的射孔器不易加工且容易在施工过程中因刮碰造成压丝脱落导致导爆索脱出的不足。其特征在于导爆索槽(12)由位于每个射孔弹的传爆孔顶端两侧的半圆柱体夹持而成,所述半圆柱体的顶端倒角后形成倒角斜面,该斜面下部至少沿径向开有一个环形凹槽,卡箍(10)固定在凹槽中 ,其中,倒角斜面所在的锥台面的上部外径小于卡箍(10)的内径,导爆索(9)在导爆索槽(12)的两个半圆柱体以及卡箍(10)的限位作用下被固定。具有施工方便及固定效果好的特点。
文档编号E21B23/01GK2861477SQ20052013354
公开日2007年1月24日 申请日期2005年12月2日 优先权日2005年12月2日
发明者张云峰 申请人:张云峰
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