專利名稱：用于油氣井完井作業(yè)起爆射孔槍的撞擊解鎖安全起爆裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種撞擊解鎖安全起爆裝置，尤其涉及一種適用于油氣井射孔作業(yè)起爆射孔槍的安全起爆裝置。
背景技術(shù)：
起爆裝置是由機(jī)械總成和起爆器火工件組成，用于油氣井完井作業(yè)時(shí)起爆射孔器的點(diǎn)火裝置，按照作業(yè)方式分為撞擊起爆裝置、壓力起爆裝置、撞擊與壓力結(jié)合激發(fā)起爆裝置。在目前采用撞擊起爆裝置作為起爆源的射孔工藝中，投棒后可能出現(xiàn)某些原因造成起爆器未起爆現(xiàn)象，使得射孔槍沒有被起爆射孔，需要返工，這樣在提槍過程中就比較危險(xiǎn)，有誤射孔甚至井口傷人的可能。為了提高射孔安全性，避免上提管串過程中誤起爆，在起爆裝置下端連接專門的安全傳爆接頭，但由于二者是分開的兩個(gè)獨(dú)立裝置，使用時(shí)需要增加操作工序及使用成本，有些用戶為了降低使用成本而不愿意使用。已知美國(guó)歐文公司生產(chǎn)的一種安全機(jī)械點(diǎn)火頭具有安全起爆性能，但是其結(jié)構(gòu)上存在一些問題:在使用過程中需要用戶另外配裝導(dǎo)向喉口、雷管座以及連接接頭，使用過程較為費(fèi)時(shí)；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)油氣井內(nèi)使用環(huán)境要求較高，應(yīng)用于我國(guó)內(nèi)老舊油井、臟井時(shí)，不易排砂。因此，需要開發(fā)一種安全起爆裝置，適用于國(guó)內(nèi)油氣井，在遇到投棒后射孔槍不能正常引爆需要提槍情況下，整個(gè)上提過程非常安全，可充分保障作業(yè)人員安全性，為用戶提供很重要的安全保障，同時(shí)也為其節(jié)約了使用成本。

發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問題為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種用于油氣井完井作業(yè)起爆射孔槍的撞擊解鎖安全起爆裝置，為油氣井射孔起爆作業(yè)提供一種操作簡(jiǎn)便，具有安全保障的起爆裝置，以提高起爆裝置操作過程的安全性。技術(shù)方案一種用于油氣井完井作業(yè)起爆射孔槍的撞擊解鎖安全起爆裝置，其特征在于包括本體1、撞擊套2、撞針3、安全銷釘4、支承座5、起爆器6和鋼珠10 ;所述本體I的管壁上帶有數(shù)個(gè)進(jìn)液孔和兩個(gè)排砂窗口，上端外部帶有與油管連接的外螺紋，下端外部帶有與射孔槍連接的密封槽和外螺紋，下端內(nèi)部為臺(tái)階狀通孔；所述的撞擊套2是一頂部設(shè)有撞擊圓臺(tái)，頸部圓滑過渡，內(nèi)部為帶頂空心圓柱，沿頂部向下的內(nèi)壁上設(shè)有多個(gè)長(zhǎng)槽孔，長(zhǎng)槽孔下部對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)大圓通孔，大圓通孔下部設(shè)有兩個(gè)小圓通孔；所述的撞針3為一上部帶有蜂腰結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)體，中部設(shè)有兩個(gè)密封槽，下部為針狀結(jié)構(gòu)；所述的支承座5是一帶有內(nèi)臺(tái)階孔的凸型圓柱體，其大直徑端的外柱面為公螺紋，上端管壁上設(shè)有兩個(gè)對(duì)稱分布的盲孔和通孔，且通孔與盲孔上下對(duì)齊；所述本體1、撞擊套2、撞針3、安全銷釘4、支承座5、起爆器6和鋼珠10的連接關(guān)系為:支承座5置入撞擊套2的空心圓柱內(nèi)，位于長(zhǎng)槽孔下方，采用安全銷釘4通過撞擊套2的小圓通孔和支承座5上的盲孔進(jìn)行固定；支承座5上端安裝撞針3，撞針3的蜂腰部位3-1與支承座的兩個(gè)通孔平齊，兩個(gè)鋼珠置入通孔中鎖住撞針3，支承座5下端采用螺紋固定起爆器6 ;所述撞針3中部的兩個(gè)密封槽與支承座5之間設(shè)有密封圈；將裝好撞擊套2、撞針3、鋼珠10和安全銷釘4的支承座從本體I下端外螺紋端裝入固定連接。所述支承座5的上部的無孔兩側(cè)距頂端2.5mm處4b_l銑平至臺(tái)階面4b_2。所述支承座5與起爆器6之間設(shè)有密封槽，密封槽內(nèi)設(shè)有密封圈。 所述的兩個(gè)安全銷釘4為銅銷釘。有益效果本發(fā)明提出的一種用于油氣井完井作業(yè)起爆射孔槍的撞擊解鎖安全起爆裝置，采用兩個(gè)鋼珠及安全銷釘將撞針鎖緊在支承座內(nèi)，在撞針未解鎖及解鎖后無壓力情況下，裝置安全不起爆，提高了射孔作業(yè)地面操作人員的安全性；本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是裝配簡(jiǎn)便，安全性高，適用于大量生產(chǎn)。有益效果體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:1、由于使用鋼珠將撞針鎖緊在支承座內(nèi)，只有當(dāng)安全銷釘被投棒撞擊剪斷，撞擊套下行釋放出鋼珠后，撞針才可以解鎖。2、由于撞針上帶有密封圈，如果在地面受到意外撞擊使安全銷釘被剪斷，鋼珠脫落，撞針只有瞬間受到在大于額定壓力MPa級(jí)別條件下才可以激發(fā)火工件，確保地面人員安全。3、由于裝置本體上端設(shè)有數(shù)個(gè)圓孔利于反洗作業(yè)，兩個(gè)大排砂窗口可避免裝置內(nèi)堆積沉砂，尤其適用于國(guó)內(nèi)部分老舊井作業(yè)。4、由于撞擊套一周有多個(gè)長(zhǎng)槽孔，有利于裝置下井后排水進(jìn)壓。支承座頂端設(shè)有臺(tái)階可以防止下井過程中夾砂。5、裝配簡(jiǎn)便，安全性高，適用于大量生產(chǎn)。


圖1:本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2:圖1中撞擊套2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3:圖1中撞針3的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4:圖1支承座5的結(jié)構(gòu)示意圖；1-本體、2-撞擊套、2-1-長(zhǎng)槽孔、2-2-大圓通孔、2_3_小圓通孔、3-撞針、3_1_蜂腰部位、4-安全銷釘、4a-l-通孔、4a-2-盲孔、5_支承座、6-起爆器火工件、7-第一密封圈、8-第二密封圈、9-第三密封圈、10-鋼珠。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例、附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:正如圖1所示，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例包括裝置本體1、撞擊套2、撞針3、兩個(gè)安全銷釘4、支承座5、起爆器6火工件、密封圈7、8、9和兩個(gè)鋼珠10。裝置本體I外形結(jié)構(gòu)與專利CN201120158524.5中本體結(jié)構(gòu)一致，外壁上帶有數(shù)個(gè)徑向進(jìn)液孔和兩個(gè)矩形排砂窗口，上端帶有與油管連接的外螺紋，下端帶有與射孔槍連接的密封槽與外螺紋。本體下端由外向內(nèi)為臺(tái)階孔及螺紋孔，螺紋孔為連接支承座的M42X2螺紋孔，臺(tái)階孔由直徑036mm的圓柱孔和032mm的圓柱孔構(gòu)成。如圖2所示，撞擊套2是一頂部留有撞擊圓臺(tái)，頸部圓滑過渡，中部設(shè)有多個(gè)長(zhǎng)槽孔，下部對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)大圓通孔和兩個(gè)小圓通孔的帶頂空心圓柱。撞擊套2選用TlO或T8材料制作，中部外壁有6個(gè)長(zhǎng)槽孔2-1，空心圓柱內(nèi)腔直徑為030mm，兩個(gè)大圓通孔2-2直徑為014mm，兩個(gè)小圓通孔2-3直徑為05.2mm，撞擊套2底部邊緣內(nèi)外均倒角。撞針3結(jié)構(gòu)如圖3所示，為一帶有蜂腰結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)體，最大外徑為020mm，其蜂腰部位3-1與最大外徑處圓滑過渡。中部裝有兩道密封圈，撞針3的針尖端圓柱直徑為
02.1 mnu兩個(gè)安全銷釘4由黃銅HPb59_l材料制成，兩端均倒角。支承座5如圖4a所示，是一帶有內(nèi)臺(tái)階孔的凸型圓柱體。其外柱面下端設(shè)有外螺紋，中部有兩個(gè)密封槽，上端外管壁上有兩個(gè)通孔4a_l和兩個(gè)盲孔4a_2。通孔4a_l和盲孔4a-2在管壁上對(duì)稱分布且上下對(duì)齊，盲孔4a-2深度為3mm。如圖4b所示，支承座5的上部無孔兩側(cè)距頂端2.5毫米處4b-l銑平面至臺(tái)階處4b-2，支承座5內(nèi)部為一臺(tái)階孔，底端為M24x4螺紋孔，上部?jī)?nèi)孔直徑為020mm，臺(tái)階處倒圓角。支承座5下端的螺紋用于固定起爆器6。起爆器6為撞擊起爆裝置類通用火工件，外部帶有密封圈7，內(nèi)部依次裝有火帽、雷管、擴(kuò)爆管。兩個(gè)鋼珠10為符合國(guó)標(biāo)GB/T308-2002的08ram鋼珠。本優(yōu)選實(shí)施例的裝配工藝是，先將兩個(gè)密封圈9裝在撞針3的兩道密封槽內(nèi)，在密封圈上涂抹少量黃油后將撞針大端從支承座底端螺紋孔內(nèi)裝入到支承座頂端，撞針3的蜂腰位置要求與支撐座上通孔4a-2平齊；將兩個(gè)鋼珠10分別裝入到支撐座上通孔4a-2內(nèi)，然后將支承座5的頂端朝向撞擊套，并裝入到其空腔內(nèi)，直到支承座5上盲孔4a-2與撞擊套2的小圓孔2-3對(duì)齊；將兩個(gè)安全銷釘4裝入撞擊套的小圓孔2-3內(nèi)，安全銷釘4的端面不應(yīng)超出撞擊套側(cè)面；將裝好撞擊套2、撞針3、鋼珠10和安全銷釘4的支承座從裝置本體I的公螺紋端裝入，最后將起爆器6裝入到支承座螺紋孔內(nèi)構(gòu)成撞擊解鎖安全起爆裝置。本優(yōu)選實(shí)施例通過裝置本體I 一端的木螺紋與上級(jí)油管連接，一端裝配兩個(gè)密封圈8后與下級(jí)射孔槍相連。本發(fā)明的工作過程是，撞擊套2的撞擊圓臺(tái)接收到外力作用投棒撞擊時(shí)開始下行，剪斷兩個(gè)安全銷釘4后下行，支承座5內(nèi)兩個(gè)鋼珠10滾出，解鎖撞針3，撞針3瞬間受到井液壓力作用撞擊到起爆器6，最后起爆器輸出爆轟波引爆射孔槍。本發(fā)明的第二個(gè)優(yōu)選實(shí)施例與第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的不同點(diǎn)是，根據(jù)器材耐壓指標(biāo)不同，撞針3大端直徑減小到014mm，支承座，撞擊套直徑相應(yīng)減小，可承受壓力lOOMPa，適用于高壓井況。
權(quán)利要求
1.一種用于油氣井完井作業(yè)起爆射孔槍的撞擊解鎖安全起爆裝置，其特征在于包括本體(I)、撞擊套(2)、撞針(3)、安全銷釘(4)、支承座(5)、起爆器(6)和鋼珠(10);所述本體(I)的管壁上帶有數(shù)個(gè)進(jìn)液孔和兩個(gè)排砂窗口，上端外部帶有與油管連接的外螺紋，下端外部帶有與射孔槍連接的密封槽和外螺紋，下端內(nèi)部為臺(tái)階狀通孔；所述的撞擊套(2)是一頂部設(shè)有撞擊圓臺(tái)，頸部圓滑過渡，內(nèi)部為帶頂空心圓柱，沿頂部向下的內(nèi)壁上設(shè)有多個(gè)長(zhǎng)槽孔，長(zhǎng)槽孔下部對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)大圓通孔，大圓通孔下部設(shè)有兩個(gè)小圓通孔；所述的撞針(3)為一上部帶有蜂腰結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)體，中部設(shè)有兩個(gè)密封槽，下部為針狀結(jié)構(gòu)；所述的支承座(5)是一帶有內(nèi)臺(tái)階孔的凸型圓柱體，其大直徑端的外柱面為公螺紋，上端管壁上設(shè)有兩個(gè)對(duì)稱分布的盲孔和通孔，且通孔與盲孔上下對(duì)齊；所述本體(I)、撞擊套(2)、撞針(3)、安全銷釘(4)、支承座(5)、起爆器(6)和鋼珠(10)的連接關(guān)系為:支承座(5)置入撞擊套(2)的空心圓柱內(nèi)，位于長(zhǎng)槽孔下方，采用安全銷釘(4)通過撞擊套(2)的小圓通孔和支承座(5)上的盲孔進(jìn)行固定；支承座(5)上端安裝撞針(3)，撞針(3)的蜂腰部位(3-1)與支承座的兩個(gè)通孔平齊，兩個(gè)鋼珠置入通孔中鎖住撞針(3)，支承座(5)下端采用螺紋固定起爆器(6);所述撞針(3)中部的兩個(gè)密封槽與支承座(5)之間設(shè)有密封圈；將裝好撞擊套2、撞針3、鋼珠10和安全銷釘4的支承座從本體I下端外螺紋端裝入固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述適用于油氣井完井作業(yè)起爆射孔槍的撞擊解鎖安全起爆裝置，其特征在于:所述支承座(5)的上部的無孔兩側(cè)距頂端2.5mm處(4b-l)銑平至臺(tái)階面(4b-2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于油氣井完井作業(yè)起爆射孔槍的撞擊解鎖安全起爆裝置，其特征在于:所述支承座5與起爆器(6)之間設(shè)有密封槽，密封槽內(nèi)設(shè)有密封圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于油氣井完井作業(yè)起爆射孔槍的撞擊解鎖安全起爆裝置，其特征在于:所述的兩個(gè)安全銷釘(4)為銅銷釘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于油氣井完井作業(yè)起爆射孔槍的撞擊解鎖安全起爆裝置，其特征在于包括本體、撞擊套、撞針、安全銷釘、支承座、起爆器和鋼珠；連接關(guān)系為支承座置入撞擊套的空心圓柱內(nèi)，位于長(zhǎng)槽孔下方，采用安全銷釘通過撞擊套的小圓通孔和支承座上的盲孔進(jìn)行固定；支承座上端安裝撞針，撞針的蜂腰部位與支承座的兩個(gè)通孔平齊，兩個(gè)鋼珠置入通孔中鎖住撞針，支承座下端采用螺紋固定起爆器；所述撞針中部的兩個(gè)密封槽與支承座之間設(shè)有密封圈；將裝好撞擊套、撞針、鋼珠和安全銷釘?shù)闹С凶鶑谋倔w的公螺紋端裝入固定連接。本發(fā)明裝置安全不起爆，提高了射孔作業(yè)地面操作人員的安全性，適用于大量生產(chǎn)。
文檔編號(hào)E21B43/1185GK103147723SQ20131006213
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月28日
發(fā)明者王峰, 王雪艷, 章松橋, 劉正彥, 楊偉, 彭加斌 申請(qǐng)人:西安物華巨能爆破器材有限責(zé)任公司