油气井射孔起爆用解锁储能弹簧击发装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于油气井射孔起爆用的装置，具体涉及一种油气井射孔起爆用解锁储能弹簧击发装置。
【背景技术】
[0002]射孔完井是沟通油气通道的一种手段，该完井方式具有安全，可靠，油井生产寿命长等优点，是国内外目前使用最广泛的完井方法。随着油气井的增产和老井改造技术的发展，射孔施工工艺多样化，特别是老井的增产改造，其井况条件变得越来越复杂，由于井筒与地层是连通的，井筒内的井液深度很浅甚至几乎没有井液。在直井中可以用投棒方式起爆，但在大斜度井和水平井中只能选用压力起爆，起爆装置在井筒压力很小时，击发机构能够可靠击发起爆器，这要求起爆装置的起爆方式和起爆条件越来越苛刻。
[0003]起爆装置是否正常工作关系到整个射孔的成败，同时起爆装置的可靠性也是威胁到施工井场、施工人员及设备的重大安全隐患。对油田生产来说，射孔作为完井的关键步骤，射孔失误会导致大量工作前功尽弃，甚至导致重大安全事故。目前的起爆装置还存在井下未正常起爆，上提过程中由于震动而误起爆的隐患。同时随着近年来油田需求的变化，高温高压井的开发，复合射孔的应用，需要设计一种新型安全起爆用击发装置，能够适应现阶段射孔要求。
[0004]目前采用弹簧作为击发机构的压力类起爆装置有以下两种缺陷:1弹簧在起爆装置中处于预压缩状态。弹簧在装置中长时间、高温环境下预压缩使弹簧弹性失效，机构解锁后弹簧无法恢复原有自由状态，势能转化为动能后初始能量降低，致使起爆器不能够击发起爆，射孔作业失败，起初射孔管串可能会误射孔，存在安全隐患。2压力起爆装置的最小起爆压力一般要求井筒内的井液高度大于300m，如果井筒内的压力低于此值，该起爆装置不能被起爆。
【发明内容】
[0005]要解决的技术问题
[0006]为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种油气井射孔起爆用解锁储能弹簧击发装置，解决低压下击针装置撞击不能可靠起爆起爆器的问题。
[0007]技术方案
[0008]一种油气井射孔起爆用解锁储能弹簧击发装置，其特征在于包括挡珠活塞1、弹簧2、钢珠3、击针4、支撑座5和起爆器6 ;所述挡珠活塞I内为阶梯状盲孔，第一段为内孔7，半径与置放在其中的弹簧2的半径相吻合；第二段为与支撑座5外径相吻合的通孔，其中设有一个钢珠解锁槽8 ;所述支撑座5上设有放置钢珠3的球形孔11，钢珠3置于击针4的圆弧形槽中，并置于支撑座5的中心孔内，支撑座5的另一端通过内螺纹12连接起爆器6 ;所述起爆器6的中心孔内依次设有火帽13和雷管14 ;连接关系为:支撑座5插入挡珠活塞I的盲孔中，弹簧2的一端与挡珠活塞内孔底部接触，另一端与击针4的端面接触；击针4装配于支撑座5内孔，并用钢珠3通过支撑座5上的解锁孔限位；击针4的针尖正对着起爆器6上的火帽13 ;当挡珠活塞受到外力的作用沿轴向与支撑座5相对运动时，弹簧被压缩并开始储能；同时挡珠活塞解锁槽运动到支撑座5的球形孔11处时，钢珠3进入解锁槽，击针4解锁，被压缩的弹簧推动击针4下行撞击起爆器6的火帽13，实现起爆。
[0009]有益效果
[0010]本发明提出的一种油气井射孔起爆用解锁储能弹簧击发装置，是一种油气井射孔起爆用解锁储能弹簧击发装置，用于击发油气井射孔用起爆装置中的起爆器，解决了现有击发装置中弹簧在装置中长时间预压缩使弹簧弹性失效，势能转动能后初始能量降低，造成起爆器不能够击发的问题，同时作用在该击发装置的力大于弹簧预压力时装置解锁，并可靠击发起爆装置，解决了油气井用起爆装置无法预置起爆压力的难题，提高一次下井射孔的成功率，节约施工成本，使用更可靠、更安全。
[0011]本发明的优点在于解锁击发装置中的弹簧在挡珠活塞内处于自由状态，解决了弹簧在装置中长时间预压缩后使弹簧弹性失效，无法恢复原有自由状态，作用后使势能转动能的初始能量降低；2解锁击发装置在井筒作用力大于弹簧的预压力时实现解锁，并可靠击发起爆器，解决了井筒内压力小时无法击发起爆器的问题。该击发装置适用范围比较广泛，不仅可以用于低压油气井，而且还用于常规或高压油气井的起爆作业。
【附图说明】
[0012]图1:解锁储能弹簧击发装置示意图；
[0013]1-挡珠活塞，2-弹簧，3-钢珠，4-击针，5-支撑座，6-起爆器；
[0014]图2:图1中所示的挡珠活塞示意图；
[0015]7-内孔，8-钢珠解锁槽，9-与支撑座5外径相吻合的通孔；
[0016]图3:图1中所示的击针示意图；
[0017]10-圆弧形槽；
[0018]图4:图1中所示的支撑座示意图；
[0019]11-球形孔，12-内螺纹；
[0020]图5:图1所不的起爆器不意图；
[0021]13-火帽，14-雷管，15-雷管座。
【具体实施方式】
[0022]现结合实施例、附图对本发明作进一步描述:
[0023]如图1所示，本实施例的油气井射孔起爆用解锁储能弹簧击发装置包括挡珠活塞1、弹簧2、钢珠3和、击针4、支撑座5和起爆器6。所述击发装置的连接关系为:弹簧2装配于挡珠活塞I中，弹簧2的一端与挡珠活塞内孔底部接触，另一端与击针4的端面接触，击针4装配于支撑座5内孔，并用钢球3放置于支撑座5的球形孔处与支撑座5中心孔处的击针4弧形面相接触，挡珠活塞I限制钢球3径向移动，实现对击针4轴向移动的自锁。起爆器6通过螺纹与支撑座5连接，支撑座5装配于挡珠活塞I内孔中连接为一体。
[0024]如图2所示，所述挡珠活塞I设有放置弹簧的内孔7、钢珠解锁槽8和支撑座紧密配合的孔9。
[0025]所述弹簧2放置在挡珠活塞I的内孔7中，弹簧在孔内处于自由状态，当挡珠活塞受到外力的作用下行时，弹簧被压缩并开始储能，挡珠活塞解锁槽下行到支撑座5的球形孔11处时，钢珠3进入解锁槽，击针4解锁，被压缩的弹簧推动击针4下行撞击起爆器6。
[0026]如图3所示，所述的击针4设有与钢珠3紧密配合的圆弧形槽，击针装配于支撑座5内孔，并用钢珠3通过支撑座5上的解锁孔限位，击针4的针尖正对着起爆器6。
[0027]如图4所示，所述支撑座5上设有两个球形孔11和内螺纹12，球形孔的直径略大于钢珠3的直径，螺纹用于连接起爆器。
[0028]如图5所示，所述起爆器6是由火帽13、雷管14和雷管座15组成的，雷管座上设有螺纹，起爆器通过螺纹与支撑座5连接。
【主权项】
1.一种油气井射孔起爆用解锁储能弹簧击发装置，其特征在于包括挡珠活塞(I)、弹簧(2)、钢珠(3)、击针(4)、支撑座(5)和起爆器￠);所述挡珠活塞(I)内为阶梯状盲孔，第一段为内孔(7)，半径与置放在其中的弹簧(2)的半径相吻合；第二段为与支撑座(5)外径相吻合的通孔，其中设有一个钢珠解锁槽(8);所述支撑座(5)上设有放置钢珠(3)的球形孔(11)，钢珠(3)置于击针(4)的圆弧形槽中，并置于支撑座(5)的中心孔内，支撑座(5)的另一端通过内螺纹(12)连接起爆器(6);所述起爆器(6)的中心孔内依次设有火帽(13)和雷管(14);连接关系为:支撑座(5)插入挡珠活塞(I)的盲孔中，弹簧(2)的一端与挡珠活塞内孔底部接触，另一端与击针(4)的端面接触；击针(4)装配于支撑座(5)内孔，并用钢珠(3)通过支撑座(5)上的解锁孔限位；击针(4)的针尖正对着起爆器(6)上的火帽(13);当挡珠活塞受到外力的作用沿轴向与支撑座(5)相对运动时，弹簧被压缩并开始储能；同时挡珠活塞解锁槽运动到支撑座(5)的球形孔(11)处时，钢珠(3)进入解锁槽，击针(4)解锁，被压缩的弹簧推动击针(4)下行撞击起爆器￠)的火帽(13)，实现起爆。
【专利摘要】本发明涉及一种油气井射孔起爆用解锁储能弹簧击发装置，是一种油气井射孔起爆用解锁储能弹簧击发装置，用于击发油气井射孔用起爆装置中的起爆器，解决了现有击发装置中弹簧在装置中长时间预压缩使弹簧弹性失效，势能转动能后初始能量降低，造成起爆器不能够击发的问题，同时作用在该击发装置的力大于弹簧预压力时装置解锁，并可靠击发起爆装置，解决了油气井用起爆装置无法预置起爆压力的难题，提高一次下井射孔的成功率，节约施工成本，使用更可靠、更安全。
【IPC分类】E21B43/1185
【公开号】CN104989336
【申请号】CN201510304985
【发明人】肖勇, 王峰, 章松桥, 张虎, 王雪艳, 陈特, 张博, 赵云涛, 门媛媛, 李嵚莹
【申请人】西安物华巨能爆破器材有限责任公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年6月4日