一种用于油气井射孔的分离式无起爆药安全起爆系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于油气井射孔的分离式无起爆药安全起爆系统，包括可拆卸连接的高压电子点火装置、能量转换装置和雷管，能量转换装置包括外壳、设置在外壳内部的连接固定装置，连接固定装置上设有两根输入导线，两根输入导线通过油矿电缆与高压电子点火装置的输出端可拆卸连接在一起，连接固定装置内设有与两根输入导线连接的高压放电电极；雷管包括壳体，壳体内设有内帽，内帽内设有装药驱动飞片，装药驱动飞片的中间设有与高压放电电极对应的圆孔，壳体的底部设有主装药柱，壳体内位于主装药柱与内帽之间具有加速膛。本实用新型结构合理，能使高压电子点火装置完整保存，并重复使用，降低使用成本，分离式设计能提高制造、储存、运输和使用安全性。
【专利说明】
一种用于油气井射孔的分离式无起爆药安全起爆系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及油气井射孔无起爆药安全起爆技术领域，具体涉及一种用于油气井射孔的分离式无起爆药安全起爆系统。
【背景技术】
[0002]目前，随着火工技术的不断发展，国外将军事领域的高安全性爆炸桥丝雷管(EBW)和冲击片雷管(EFI)技术应用于石油射孔中，没有出现过地面和井下误爆炸事故，取得了良好的应用效果。因为EBW和EFI中不含敏感的起爆药，而且只能在特殊的高压电能的快速作用下才能起爆，大大提高了火工品的本质安全性。该技术使得油田射孔作业不受静电、环境射频、井场漏电及杂散电流等环境的影响，更能够适应国内日渐复杂的现场施工环境和井筒环境，改善职工作业环境，实现油气井爆破作业的安全运行。
[0003]通过国内外文献查询，国外已经现有的无起爆药安全雷管专利，如RU2156745专利公布的无起爆药雷管、CA2252353专利公布的一种不含起爆药的DDT雷管、FR2669724A1发明的激光飞片雷管、GB210035A专利发明的冲击片点火装置、US6234081发明的新型桥式飞片雷管。目前国内该技术普遍用于军工产品，而用于油气井射孔的EBW和EFI方面的文献极少。胜利测井公司与213所合作，在国内首次研制出了用于油气井射孔的EFI雷管，取得了良好的应用效果。目前，国内用于射孔完井的EBW和EFI雷管，因为不含敏感的起爆药，只包含钝感炸药，因此，需要极高的能量才能将其激发，这就使得高压电子点火装置与雷管必须采用一体式设计，从而导致成本较高，影响了产品的推广。在无起爆药安全点火装置中，高压电子点火装置占据很大一部分成本。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种结构合理，能使高压电子点火装置完整保存，并重复使用，降低使用成本，分离式设计能提高制造、储存、运输和使用安全性的一种用于油气井射孔的分离式无起爆药安全起爆系统。
[0005]其技术方案是:一种用于油气井射孔的分离式无起爆药安全起爆系统，包括可拆卸连接的高压电子点火装置、能量转换装置和雷管，所述能量转换装置包括外壳、设置在外壳内部的连接固定装置，所述连接固定装置上设有两根输入导线，所述两根输入导线通过油矿电缆与高压电子点火装置的输出端可拆卸连接在一起，所述连接固定装置内设有与两根输入导线连接的高压放电电极；
[0006]所述雷管包括壳体，所述壳体内设有内帽，所述内帽内设有装药驱动飞片，所述装药驱动飞片的中间设有与高压放电电极对应的圆孔，所述壳体的底部设有主装药柱，所述壳体内位于主装药柱与内帽之间具有加速膛。
[0007]所述内帽的底部设有预裂圈。
[0008]所述壳体与内帽螺纹连接。
[0009]所述高压电子点火装置，主要由安全电路、升压电路和放电电路三部分组成。
[0010]本实用新型与现有技术相比较，具有以下优点:结构合理，能使高压电子点火装置完整保存，并重复使用，能降低使用成本，而且分离式设计能提高制造、储存、运输和使用安全性。
【附图说明】
[0011]下面是结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0012]图1是本实用新型的结构原理不意图；
[0013]图2是本实用新型能量转换装置和雷管连接后的结构剖视图；
[0014]图中:1.高压电子点火装置;2.能量转换装置;3.雷管;4.地面电缆仪器绞车;5.油矿电缆;6.射孔器;7.井;201.输入导线;202.外壳;203.连接固定装置;204.高压放电电极；301.壳体;302.装药驱动飞片;303.内帽;304.加速膛;305.主装药柱;306.圆孔。
【具体实施方式】
[0015]参照图1和图2，一种用于油气井射孔的分离式无起爆药安全起爆系统，包括可拆卸连接的高压电子点火装置1、能量转换装置2和雷管3，所述能量转换装置2包括外壳202、设置在外壳202内部的连接固定装置203，所述连接固定装置203上设有两根输入导线201，所述两根输入导线201通过油矿电缆5与高压电子点火装置I的输出端可拆卸连接在一起，所述连接固定装置203内设有与两根输入导线201连接的高压放电电极204;
[0016]所述雷管3包括壳体301，所述壳体301内设有内帽303，所述内帽303内设有装药驱动飞片302，所述装药驱动飞片302的中间设有与高压放电电极204对应的圆孔306，所述壳体301的底部设有主装药柱305，所述壳体301内位于主装药柱305与内帽303之间具有加速膛304。其中，雷管3为无起爆药主装药柱。
[0017]所述内帽303的底部设有预裂圈。预裂圈符合一定标准，使得在使用过程中能够被均匀剪切成飞片。
[0018]所述壳体301与内帽303螺纹连接。
[0019]所述高压电子点火装置I，主要由安全电路、升压电路和放电电路三部分组成。其电路采用抗杂散电流和电磁环境危害的电路设计方法，输出能提供主装药柱305所需的脉冲电压。
[0020]使用时将三者通过有效载体进行连接。其连接方式为:高压电子点火装置I放置在地面电缆仪器绞车4上，正负极输出，通过油矿电缆5与井7下能量转换装置2的两根输入导线201连接，能量转换装置2只在现场使用时通过高压放电电极204直接插入雷管3的预制圆孔306内固定，其他时间分开贮存、运输。
[0021]工作原理为:通过高压电子点火装置I升压、放电，作用在能量转换装置2内的高压放电电极204上，高压放电电极204周围气体发生强烈电离，带电粒子做定向运动，具有电子崩，电子崩向阳极发展转为流注，具有电离通道，使得高压放电电极204气隙阻抗降低，电极间隙被击穿，电介质演变成为导体，产生电火花放电，引燃雷管3内的装药驱动飞片302，驱动飞片在加速膛304内飞行，撞击主装药柱305，最终实现雷管3起爆，再由雷管3起爆引爆下端目的射孔器6。
[0022]通过将高压电子点火装置、能量转换装置与无起爆药雷管三部分采用分离式设计，一方面消除生产制造、贮存、运输和使用过程中的安全隐患，确保装置的本质安全性;另一方面高压电子点火装置能够重复使用，降低一次性使用成本，具有结构简单，操作简便，制造成本低的特点。
[0023]本实用新型并不限于上述的实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化，变化后的内容仍属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种用于油气井射孔的分离式无起爆药安全起爆系统，包括可拆卸连接的高压电子点火装置、能量转换装置和雷管，其特征在于:所述能量转换装置包括外壳、设置在外壳内部的连接固定装置，所述连接固定装置上设有两根输入导线，所述两根输入导线通过油矿电缆与高压电子点火装置的输出端可拆卸连接在一起，所述连接固定装置内设有与两根输入导线连接的高压放电电极； 所述雷管包括壳体，所述壳体内设有内帽，所述内帽内设有装药驱动飞片，所述装药驱动飞片的中间设有与高压放电电极对应的圆孔，所述壳体的底部设有主装药柱，所述壳体内位于主装药柱与内帽之间具有加速膛。2.根据权利要求1所述的用于油气井射孔的分离式无起爆药安全起爆系统，其特征在于:所述内帽的底部设有预裂圈。3.根据权利要求1或2所述的用于油气井射孔的分离式无起爆药安全起爆系统，其特征在于:所述壳体与内帽螺纹连接。4.根据权利要求3所述的用于油气井射孔的分离式无起爆药安全起爆系统，其特征在于:所述高压电子点火装置，主要由安全电路、升压电路和放电电路三部分组成。
【文档编号】E21B43/1185GK205477557SQ201620114649
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月4日
【发明人】董经利, 朱建新, 刘云刚, 刘增, 张脉全, 田华, 刘云兰
【申请人】中石化石油工程技术服务有限公司, 中石化胜利石油工程有限公司, 中石化胜利石油工程有限公司测井公司