一种能防误起爆的井用起爆装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种能防误起爆的井用起爆装置，220V交流电分两路接入直流电源U1，直流电源U1分三路：一路依次接指针电压表U2、起爆继电器U3、双向指针电流表U4、极性切换继电器U5、断路开关U6、短路开关U7、连接器U8；一路依次接钥匙开关U9、电缆极性选择开关U10、正电起爆开关U11、负电起爆开关U12；一路接入调压旋钮U13。起爆继电器U3分接正、负电起爆开关U11、U12。处理器U14分接电缆极性选择开关U10、正、负电起爆开关U11、U12。本发明每个电缆极性选择开关对应井下雷管极性状态指示，正、负电起爆按钮独立设置，起爆安全性高；能解决误操作、误动作、线缆残留高电压误起爆射孔。
【专利说明】
一种能防误起爆的井用起爆装置
技术领域
[0001]本发明涉及多级点火射孔装置，具体涉及一种用于防止具备极性的大电阻雷管误起爆的装置。
【背景技术】
[0002]在传统油气开发中，完井射孔工艺是枪串下发到预定位置后，一次下井多级射孔枪，利用液体压力切换选发开关，实现分级射孔。根据射孔工艺要求桥塞坐封为负雷管，一枪为正电双雷管，此处的负雷管与一枪中一只正雷管并联连接到射孔电缆上；另一只正雷管在桥塞坐封时导爆索产生压力推动选发开关连接至射孔电缆上，多级枪串中雷管正负极性交叉工作实现分簇射孔，工人起爆桥塞坐封时存在误操作起爆一枪，造成误起爆射孔，或者仪器误动作，线缆残留高电压都有可能造成误起爆射孔。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种用于完井射孔作业中实现雷管起爆，在电缆的缆芯和线缆壳体进行短路和断路时，能解决误操作、误起爆射孔;提高完井作业安全，降低劳动强度，提高工效的防误起爆的井用起爆装置。
[0004]本发明目的的实现方式为，一种能防误起爆的井用起爆装置，220V交流电分两路接入直流电源Ul: —路接入直流电源Ul的L、N脚，另一路接入电源开关Ul5;直流电源Ul分三路:一路0-450VDC电压接指针电压表U2，一路24VDC接入钥匙开关U9，一路0-5VDC接入调压旋钮U13;指针电压表U2接入起爆继电器U3，起爆继电器U3接入双向指针电流表U4，双向指针电流表U4依次接极性切换继电器U5、断路开关U6，、短路开关U7、连接器U8;钥匙开关U9接电缆极性选择开关UlO，电缆极性选择开关UlO—端接正电起爆开关Ull，另一端接处理器U14，正电起爆开关U11分别接:起爆继电器U3、极性切换继电器U5、正电起爆开关U11、负电起爆开关Ul2、处理器U14;负电起爆开关U12分别接:极性切换继电器U5、起爆继电器U3、正电起爆开关U11、处理器U14。
[0005]采用本发明，首先连接好输出航空连接器和输入电源线。其次，拨动电源开关，旋转电缆控制钥匙开关到输出档位，有序的选择电缆极性选择开关，所选择的开关对应的指示灯被点亮，同时相应输出电压极性的起爆按钮指示灯被点亮。最后，按下点亮的起爆按钮，并通过观测指针电压表显示值来调整调压旋钮旋转度，予以起爆。
[0006]本发明根据电缆射孔工艺的需求，特地设计了针对电缆的缆芯和线缆壳体进行短路和断路状态的两种控制方式。
[0007]需断路时，旋转电缆控制钥匙开关到断路档位，输出线通过钥匙开关的联动操作实现主线与射孔电缆的物理分割，避免与外部测录仪器间传导干扰，以及杂散电流流出引起雷管误点火起爆。需短路时，连接好输出连接器和输入电源线，拨动电源开关，旋转电缆控制钥匙开关到短路档位，输出线通过钥匙开关的联动操作实现主线与射孔电缆的物理分害J，同时射孔电缆缆芯主线短路，可有效释放掉电缆中储存的杂散电压，保护外部测录仪器被烧毁，杂散电压引起雷管误点火起爆。
[0008]本发明有以下优点:
[0009]1、通过面板布局区域化和冗余电气系统设计实现了防误操作、误起爆功能，提高了完井作业安全，降低劳动强度，提高工效，有着重要现实意义；
[0010]2、起爆装置输出通过采用航空连接器接线区别于传统接线柱接线，防误接线操作方便快捷；
[0011]3、每个电缆极性选择开关对应井下雷管极性状态指示，雷管极性状态指示可视化程度提高；
[0012]4、正负电起爆按钮独立设定区别于传统一键起爆，大大提高了起爆安全性；
[0013]5、面板中每步操作将会有指示灯指示当前操作是否有效，正负电指示灯指示颜色对比鲜明，用户在使用中操作简单、快捷。
【附图说明】
[0014]图1为本发明前面板结构示意图；
[0015]图2为本发明的工作电原理图。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图对本发明进行详细的描述。
[0017]参照图1、2，220V交流电分两路，一路接直流电源Ul的UlA的L脚和N脚，另一路接入电源开关U15，直流电源Ul的UlA的I脚接UlB的3脚。直流电源Ul分三路:一路UlA的2脚0-450VDC电压接指针电压表U2的I脚，一路UlB的5脚24VDC接入钥匙开关U9，一路UlB的5脚0-5乂0(:接调压旋钮1]13。
[0018]指针电压表U2的2脚接起爆继电器U3的I脚。起爆继电器U3分接双向指针电流表U4的I脚、正电起爆开关Ul I的4脚、负电起爆开关Ul 2的4脚、极性切换继电器U5的3脚。双向指针电流表U4的2脚接极性切换继电器U5的I脚。极性切换继电器U5的I脚接断路开关U6的I脚，短路开关U6的2脚接短路开关U7的I脚，短路开关U7的2脚接输出连接器U8的I脚。
[0019]钥匙开关U9的2脚接电缆极性选择开关UlO的I脚，电缆极性选择开关UlO的2脚接正电起爆开关Ull的I脚，正电起爆开关Ull的2脚接负电起爆开关U12的I脚。电缆极性选择开关UlO的3脚接处理器U14的I脚，正电起爆开关Ull的3脚接处理器U14的3脚，接处理器U14的3脚接处理器U14的2脚。
[0020]本发明的直流电源Ul采用UlA(NHWY-450)和U1B(LB20-10B24)两种规格电源组件，主电源UlA(NHWY-450)提供0-450VDC的起爆电压，辅助电源U1B(LB20-10B24)提供24VDC的控制电压，用于系统中弱电电器控制;0.5VDC调压电压，用于UlA输出电压的控制。
[0021 ] 指针电压表U2选用69C9-V型2.5级高精度高灵敏电压表组件，用于显示直流电源中UlA输出电压。
[0022]起爆继电器U3选用HFE18-10直流高压型大功率继电器组件，用于当前起爆电压接通到射孔电缆提供了一个可靠的机械开关。
[0023]双向指针电流表U4选中69C9-1型2.5级高精度高灵敏电流表组件，用于指示流过雷管的电流、雷管极性判断以及引爆状态判断，可及时规避误点火起爆。
[0024]极性切换继电器U5选用G5Q-14型高可靠汽车用继电器组件，用于输出电压极性切换。
[0025]断路开关U6和短路开关U7选用ZB2BE101C常开型触点组件，与钥匙开关联动工作，用于断路档时物理断开起爆仪输出线，短路档时物理断开起爆仪输出线，并使输出线短接。
[0026]输出连接器U8选用WS20K2Z1C法兰盘航空连接器组件，用于连接射孔电缆和输出电压极性保护，可避免工人接线错误，规避误点火起爆。
[0027]钥匙开关U9选用XB2BG33C多档位开关功能组件，用于输出、断路、短路档位选择。多档位钥匙开关释放电缆参与高压，物理断开起爆装置与射孔电缆连接，保证了非射孔状态时发生误起爆。
[0028]电缆极性选择开关UlO选用S6A型双刀双掷防误动机械开关组件，用于井下电缆电压极性选择、引爆状态指示、起爆按钮正、负电指示。有序的电缆极性选择开关选择，管理着射孔流程规避误点火起爆。
[0029]正电起爆开关Ull和负电起爆开关U12选用T22-271CPR带指示机械开关组件，用于控制起爆继电器工作。调压旋钮U13选用3590S-1-502L电位器组件，用于UlA输出电压控制。
[0030]处理器U14选用GAL16V8D可编程逻辑器件组件，用于接收电缆极性选择开关工作状态和有序的控制起爆流程。
[0031]采用本发明，首先连接好输出航空连接器和输入电源线。其次，拨动电源开关，旋转电缆控制钥匙开关到输出档位，有序的选择电缆极性选择开关，所选择的开关对应的指示灯被点亮，同时相应输出电压极性的起爆按钮指示灯被点亮。最后，按下点亮的起爆按钮，并通过观测指针电压表显示值来调整调压旋钮旋转度，予以起爆。
[0032]在电缆射孔的完井作业过程中，不同作业过程需要对电缆的缆芯和线缆壳体进行短路和断路两种状态的控制。一般而言，射孔作业和数据测录过程中需要保持缆芯和壳体断开，便于缆芯与壳间信道流动通常。非作业过程需要保持缆芯和壳体短路，释放掉电缆中的杂散电流和电压，防止射孔弹中雷管误爆和损坏集成到射孔车中的测量系统。本发明根据电缆射孔工艺的需求，特地设计了针对电缆状态的两种控制方式。
[0033]需断路时，旋转电缆控制钥匙开关到断路档位，输出线通过钥匙开关的联动操作实现主线与射孔电缆的物理分割，避免与外部测录仪器间传导干扰，以及杂散电流流出引起雷管误点火起爆。需短路时，连接好输出连接器和输入电源线，拨动电源开关，旋转电缆控制钥匙开关到短路档位，输出线通过钥匙开关的联动操作实现主线与射孔电缆的物理分害J，同时射孔电缆缆芯主线短路，可有效释放掉电缆中储存的杂散电压，保护外部测录仪器被烧毁，杂散电压引起雷管误点火起爆。
【主权项】
1.一种能防误起爆的井用起爆装置，其特征在于:220V交流电分两路接入直流电源Ul:一路接入直流电源Ul的L、N端接；另一路接入电源开关Ul5 ;直流电源Ul分三路:一路O-450VDC电压接指针电压表U2，一路24VDC接入钥匙开关U9，一路0-5VDC接入调压旋钮U13;指针电压表U2接入起爆继电器U3，起爆继电器U3接入双向指针电流表U4，双向指针电流表U4依次接极性切换继电器U5、断路开关U6，、短路开关U7、连接器U8;钥匙开关U9接电缆极性选择开关UlO，电缆极性选择开关UlO—端接正电起爆开关UlI，另一端接处理器U14，正电起爆开关Ull分别接:起爆继电器U3、极性切换继电器U5、正电起爆开关Ull、负电起爆开关U12、处理器U14;负电起爆开关U12分别接:极性切换继电器U5、起爆继电器U3、正电起爆开关U11、处理器U14。2.根据权利要求1所述的一种能防误起爆的井用起爆装置，其特征在于:直流电源Ul采用U1A(NHWY_450)和U1B(LB20-10B24)两种规格电源组件，主电源U1A(NHWY_450)提供0-450VDC的起爆电压，辅助电源U1B(LB20-10B24)提供24VDC的控制电压、0.5VDC调压电压。3.根据权利要求1所述的一种能防误起爆的井用起爆装置，其特征在于:断路开关U6和短路开关U7选用ZB2BE101C常开型触点组件，与钥匙开关联动工作。4.根据权利要求1所述的一种能防误起爆的井用起爆装置，其特征在于:输出连接器U8选用WS20K2Z1C法兰盘航空连接器组件。5.根据权利要求1所述的一种能防误起爆的井用起爆装置，其特征在于:钥匙开关U9选用XB2BG33C多档位开关功能组件，有输出、断路、短路档位选择。6.根据权利要求1所述的一种能防误起爆的井用起爆装置，其特征在于:电缆极性选择开关UlO选用S6A型双刀双掷防误动机械开关组件，为有序的电缆极性选择开关。7.根据权利要求1所述的一种能防误起爆的井用起爆装置，其特征在于:正电起爆开关Ull和负电起爆开关U12选用T22-271CPR带指示机械开关组件。8.根据权利要求1所述的一种能防误起爆的井用起爆装置，其特征在于:处理器U14选用GALl 6V8D可编程逻辑器件组件。
【文档编号】E21B43/1185GK106050194SQ201610538522
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月8日
【发明人】廖勇, 潘金国, 杨国圣, 曹红海, 冯爱国, 刘青良, 饶海涛, 王先平, 康斌, 石元会, 叶亮, 文小娟
【申请人】中石化石油工程技术服务有限公司, 中石化江汉石油工程有限公司