CN105492720B - 弹道传送模块 - Google Patents

Abstract

根据本发明的一方面，提供一种可变形构件，其中所述可变形构件被构造成用在弹道传送模块中。所述弹道传送模块包括所述可变形构件、传爆管支持件、传爆管以及导爆索。还提供一种使用所述弹道传送模块并让所述可变形构件发生变形来启动射孔枪组件的一个或多个冲击起爆器的方法。

Description

弹道传送模块

技术领域

本发明大体涉及用于启动射孔枪组件的冲击的设备和方法。

背景技术

诸如化石燃料(例如，油)和天然气等碳氢化合物是使用复杂机械和爆炸设备从在地面下方延伸至深处的地下钻井孔中提取出来的。一旦在钻孔后通过放置管壳形成钻井孔，便将射孔枪组件或者一连串或一系列的多个射孔枪组件降到钻井孔中，并将其放置在地下岩层中的一个或多个油气层的附近。参考图1，描绘了典型的射孔枪组件40(本文中示为可从DYNAenergetics GmbH&Co.KG商购的管道传输式射孔枪)，其中爆炸装药/射孔弹46(通常是聚能装药、空心装药或弹射装药)可被点燃，以在壳体中形成孔并且炸通岩层，从而使得碳氢化合物可流过壳体。如图1的实施例所示，射孔枪组件40包括枪套或载体或者壳48，其中连接了各个部件(“连接”是指用螺丝拧紧、邻接、卡扣和/或以其他方式组装)。在图1的射孔枪组件40的一端处，点火头41容纳活塞42和冲击起爆器10。点火头41连接到上部接头45，并且上部接头45容纳传爆管43和导爆索44。上部接头45连接到枪壳48，所述枪壳容纳内部装药管道、条或携载设备47，所述设备容纳装料46中的一个或多个。导爆索44与装料46中的每一个相连接。一个或多个延时接头可位于点火头41与串联接头之间。

一旦射孔枪适当放置，活塞42便受液压或机械冲击而加速，继而启动冲击起爆器10，再启动传爆管43，从而启动导爆索44，其使聚能装料46爆炸，以穿透/贯穿壳体，进而允许岩层流体通过因此形成的穿孔而流入采油管中。

在如图2所示的现有技术的另一组件中，点火头41优选用在射孔枪组件之间并使用导爆索和传爆管连接(例如，如图1所示)，所述点火头的一端容纳对准插入件4，其中撞针座3连接到所述插入件。撞针座3容纳撞针2，并且连接到点火器支座6，所述点火器支座又容纳点火器或高能材料5。在此组件中，传爆管(图2中未示出)的启动用来使撞针2加速，继而启动点火器5，这将启动传爆管以启动导爆索继而使聚能装料爆炸或者将启动延时功能继而启用连接的一系列枪中的一个射孔枪组件。

不断寻求启动冲击起爆器的领域中的发展，尤其是可用于第一射孔枪组件与邻近的射孔枪组件(或其多个)之间。具体而言，根据本发明的组件改善冲击起爆，从而导致可靠性提高，同时降低系统复杂性以及减少制造和组装射孔枪组件的成本。

发明内容

本发明的一个实施例提供一种根据权利要求18所述的被构造成用在弹道传送模块中的可变形构件。

本发明的另一实施例提供根据权利要求1所述的弹道传送模块，其包括可变形构件、传爆管支持件、传爆管以及导爆索。

本发明的又一实施例提供一种根据本发明的独立方法权利要求所述的方法，所述方法使用弹道传送构件以及通过使可变形构件变形来启动射孔枪组件的至少一个冲击起爆器。

附图说明

参考附图中示出的具体实施例，将呈现上文简述的更具体描述。应理解，这些附图仅描绘出本发明的典型实施例，因此不应视为限制其范围，通过使用附图将更具体更详细地描述和解释本发明的示例性实施例，在附图中：

图1为根据现有技术的射孔枪组件的局部截面侧视图；

图2为根据现有技术的点火头的截面侧视图；

图3为根据本发明的一方面的弹道传送模块和组件的截面侧视图；

图4为根据本发明的一方面的用于图3的弹道传送模块中的可变形构件的截面侧视图；

图5为根据本发明的一方面的弹道传送模块和组件的透视图。

根据以下具体实施方式以及附图，将易于明白实施例的各种特征、方面和优点，其中类似数字表示附图和文本中的类似部件。各个所述特征无需按比例绘制，而是绘制成强调与本发明的实施例相关的具体特征。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的实施例。通过解释本发明来提供各实例，但各实例并不意图限制本发明，也不构成所有可能实施例的定义。

在本发明的一个实施例中，提供一种弹道传送模块，其能够作为射孔枪组件或串的一部分操作。作为组件的一部分，弹道传送模块包括可变形构件，如下文将更详细地论述。本发明进一步包括一种使用弹道传送模块来启动射孔枪组件中的冲击起爆器的方法，所述冲击起爆器优选位于第一射孔枪组件与邻近的射孔枪组件之间。

根据本发明的一方面，并且具体参考图4，描绘出可变形构件20。可变形构件20被构造以放置成与冲击起爆器10邻接接触(见图3和图5)，从而在可变形构件20变形时，启动冲击起爆器10，如下文更详细地论述。因此，可变形构件20的变形替代了现有技术的撞针2的移动，如上文所述。可变形构件20包括主体21，主体21具有内表面27和外表面29。根据本发明的一方面，主体21可被构造成实心(未示出)圆柱形(但预期有其他形状，例如，块形(未示出))，厚度T为约1mm到约3mm。在一个实施例中，主体21由能够变形(使形状或形式弯曲)但不会断裂的任何材料构成，优选任何金属材料、复合材料或者材料的组合。

在本发明的一个实施例中，主体21可包括间隙26，意味着主体21是半实心的主体。间隙26位于主体21内，并且在一个优选实施例中，间隙26由形成圆柱形开口的壁界定，并且沿着轴线A(优选中心轴线)居中，位于主体21的内表面27下方约0.4mm到约0.6mm的深度D处。在一个实施例中，间隙26的间隙深度GD为约0.4mm到约0.6mm，并且半径R为约3mm到约7mm。

在一个实施例中，法兰或凸缘或套筒或壁22从可变形构件20的主体21延伸，并且保持构件23从凸缘22延伸或下垂。如本文所述，凸缘22围绕凸缘孔口24，孔口24在孔口开口28处的一端开口，并且在相对端处闭合，形成孔口24的基座。如图所示，主体21的内表面27形成孔口24的基座。

在一个实施例中，保持构件23被构造成在至少半固定位置收纳和保持(“保持”是指封闭在边界内，以限制或阻止移动或者留在某一位置)传爆管支持件30(见图3)的头部31的至少一部分，如下文将更详细地论述。传爆管支持件30附接到先前射孔枪组件40(未示出)的装料管道47。

根据本发明的一方面，可被构造成加速构件或快转盘的间隙盖25覆盖间隙26。在一个实施例中，间隙盖25形成间隙26的壁。在图4的实施例中，间隙盖25形成为主体21的整体部件。“整体”的意思是通过将所有部分结合起来或者使这些部分成一体(并且可能忽略间隙26)，使主体21成为完整的。如本文预期，间隙盖25可形成为主体的部分，或者可被构造成互补大小(以覆盖间隙26)的可移动部分，所述部分可坐于或以其他方式置于间隙26的上方，使得间隙盖25收纳在形成于主体21中的凹槽中，从而面向孔口24的间隙盖25的表面与可变形构件20的内表面27齐平或与之无缝结合。(例如，见图3)在一个实施例中，间隙盖25由不同于可变形构件20的主体21的材料制成。

现参考图3和图5，提供可用作根据本发明的一个实施例的射孔枪组件40的组件部分的点火头41。冲击起爆器10位于点火头41内，优选居中。此类冲击起爆器可商购获得，包括DYNAenergetics GmbH&Co.，KG以商标名出售的那些。冲击起爆器10的一端描绘成与可变形构件20邻接接触。如本实施例中所示，可变形构件20包括覆盖间隙26的可移除间隙盖25。

根据本发明的一个实施例，传爆管支持件30设成与可变形构件20的内表面27邻接接触。传爆管支持件30包括外壳构件33和从外壳构件33的一端延伸的头部31。外壳构件33包括外壳构件孔34，导爆索44置于所述孔内，所述导爆索连接到传爆管43。如本文所示，传爆管支持件30可包括切口部分，所述切口部分导致材料减少(因此，减少制造成本)并且还为传爆管43和导爆索44启动后的膨胀提供空间(如下文更详细地论述)

在一个实施例中，可变形构件20被构造以组装成与传爆管支持件30的头部31的至少一部分组装接触。

在一个实施例中，点火头41包括点火头孔11，所述点火头孔包括第一壁12，所述孔11沿着点火头41的长度延伸，并且所述孔具有不同的直径。第一壁12在第一开口16处打开，以用于收纳传爆管支持件30，并且止于凸耳14处，以用于放置和邻接头部31的至少一部分。在一个实施例中，第一壁12因此可调整大小和形状以至少收纳传爆管支持件30的头部31，从而在传爆管支持件30置于孔11内时，头部31的一部分邻接凸耳14，而同时头部31的一部分延伸到凸耳之外，进入第二壁13界定的孔的一部分中。第二壁13的一端止于凸耳14处，且另一端处具有第二开口15。

在一个实施例中，可变形构件20的外表面29被构造成与冲击起爆器10邻接，并且可变形构件20的内表面27被构造成与传爆管支持件30邻接。在一个实施例(未示出)中，传爆管支持件30的头部31就邻接可变形构件20的主体21，并且通过保持构件(例如但不限于，紧固件等)而维持在适当位置。无论如何，部件的位置都使得传爆管43邻接可变形构件20。

在一个实施例中，定位构件32从外壳构件33的头部31延伸，并且被构造成通过孔口开口28而进入凸缘孔口并至少部分与可变形构件20的凸缘孔口24接合。因此，可变形构件20的保持构件23用来将定位构件32保持在适当位置。在一个实施例中，定位构件32保持在至少半固定位置，至少意味着定位构件32至少部分固定、设置或稳固，与变形构件20维持接触关系。在一个优选实施例中，保持构件23被构造成从法兰22突出的环形唇。所述环形唇调整成互补大小和形状，以收纳定位构件32的至少一部分(优选突出部分)，并且用来将定位构件32锁定在适当位置，或者至少将定位构件32保持在半固定位置。

如上文所述，根据本发明的弹道传送模块50至少包括以下部件：可变形构件20、传爆管支持件30、传爆管43以及导爆索44，每个部件均能够组装在本文揭示的实施例的任何变形中。

本发明还提供一种用于通过组装如上文所述的弹道传送模块50以及使用可变形构件20代替撞针2来启动射孔枪组件40的一个或多个冲击起爆器的方法。

因此，射孔枪组件40的至少一部分组装成弹道传送模块50，在如上文论述的各实施例中，所述弹道传送模块包括可变形构件20、传爆管支持件30、传爆管43以及导爆索44。

在使用时，导爆索44被启动，继而激活传爆管43，从而导致传爆管43爆炸。传爆管的爆炸致使可变形构件20发生变形，继而点燃冲击起爆器10，以便将射孔枪组件40点火。在一个实施例中，延时机构(未示出)置于传爆管传送模块50与射孔枪组件40之间，以用于延时启动。

所述部件和方法并不限于本文所述的具体实施例，实际上，被说明或描述成一个实施例的一部分的特征可用于其他实施例或与之结合，以产生进一步的实施例。本发明意图包括此类修改和变化。此外，所述方法的步骤可与本文所述的其他步骤单独分开使用。

尽管已参考优选实施例描述了本发明，但所属领域的技术人员将理解，在不脱离本发明范围的情况下，可进行各种变化，并且等效物可代替本发明的元件。此外，在不脱离本发明的基本范围的情况下，可以进行多种修改，以使具体情况或材料适应本发明的教导。

在本说明以及所附权利要求中，将参考一些具有以下意思的术语。除非上下文以其他方式明确指出，否则单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数形式。另外，引用本发明的“一个实施例”并非意图解释为不存在同样包括所述特征的其他实施例。诸如“第一”、“第二”、“上方”、“下方”等术语用来将一个元件与另一个区别开来，并且除非另有说明，否则并不是指元件的特定顺序或数量。

在本说明书中，术语“可以”和“可为”表明在环境集合内事件发生的可能性；拥有特定特性、特征或功能的可能性；和/或通过表述功能、能力或与限定动词相关联的可能性中之一个或多个来限定另一动词。因此，使用“可以”和“可为”指明，所修饰的术语明显适合用于、能够用于或合适用于所指明的能力、功能或用途，同时考虑的是，在一些情况下，所修饰的术语有时可能并不适当、能用或合适。例如，在一些情况下，某个事件或能力可以预期发生，而在其他情况下，所述事件或能力无法发生，这种差别通过术语“可以”和“可为”实现。

权利要求中所用的字词“包括”及其语法变体理论上也对应和包括各种不同程度的短语，例如但不限于，“基本上由……组成”和“由……组成”。

科技的进步可使得因语言不精确而现在无法预期的等效物和替代物成为可能；所附权利要求书应涵盖这些变化。本说明书使用实例来公开本发明，其中包括最佳模式，并且还使所属领域的一般任何技术人员能够实践本发明，其中包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何所涵盖的方法。本发明的专利保护范围由权利要求书界定，并且可以包括所属领域的一般技术人员想出的其他实例。如果此类其他实例具有的结构元素与权利要求书的字面意义相同，或如果此类其他实例包括的等效结构元素与权利要求书的字面意义并无实质差别，那么此类其他实例意图也在权利要求书的范围内。

Claims (16)

1.一种弹道传送模块（50），其包括：

可变形构件（20），其包括主体（21）、内表面（27）和外表面（29）；

传爆管支持件（30），其包括外壳构件（33）和从所述外壳构件（33）的一端延伸的头部（31）；

传爆管（43），其置于所述传爆管支持件（30）的所述外壳构件（33）的孔（34）内；以及

从所述传爆管（43）延伸的导爆索（44），

其中所述可变形构件（20）被构造以组装成与所述传爆管支持件（30）的所述头部（31）的至少一部分接触，并且

其中所述可变形构件（20）的所述外表面（29）被构造成与冲击起爆器（10）邻接，并且所述可变形构件（20）的所述内表面（27）被构造成与传爆管支持件（30）邻接，

其特征在于，

间隙（26）置于所述主体（21）内。

2.根据权利要求1所述的弹道传送模块（50），其中所述可变形构件（20）的所述主体（21）包括间隙盖（25），所述间隙盖（25）用来形成所述间隙（26）的壁。

3.根据权利要求2所述的弹道传送模块（50），其中所述间隙盖（25）形成为所述主体（21）的整体部件。

4.根据权利要求2所述的弹道传送模块（50），其中所述间隙盖（25）由不同于所述可变形构件（20）的所述主体（21）的材料制成。

5.根据权利要求2到4中的任一权利要求所述的弹道传送模块（50），其中所述间隙（26）在所述可变形构件（20）的所述主体（21）中居中，位于所述可变形构件（20）的内表面（27）下方的0.4 mm到0.6 mm的深度（D）处，所述间隙（26）由形成圆柱形开口的壁界定，所述间隙（26）的深度（GD）为0.4 mm到0.6 mm，且半径（R）为3 mm到7 mm。

6.根据权利要求1所述的弹道传送模块（50），其进一步包括：

从所述主体（21）延伸的凸缘（22）；以及

从所述凸缘（22）延伸的保持构件（23），

从所述传爆管支持件（30）的所述头部（31）延伸的定位构件（32），其中所述保持构件（23）被构造成将所述传爆管支持件（30）的所述定位构件（32）保持在至少半固定位置。

7.根据权利要求6所述的弹道传送模块（50），其中所述保持构件（23）包括环形唇，所述环形唇调整成互补大小和形状，以用于收纳所述传爆管支持件（30）的所述定位构件（32），从而所述传爆管（43）邻接所述可变形构件（20）。

8.根据权利要求1所述的弹道传送模块（50），其中所述可变形构件（20）发生变形，以启动所述冲击起爆器（10）。

9.一种启动射孔枪组件（40）的一个或多个冲击起爆器的方法，其包括：

将弹道传送模块（50）组装成所述射孔枪组件（40）的至少一部分，所述弹道传送模块（50）包括：

可变形构件（20），其包括主体（21）；

传爆管支持件（30），其包括外壳构件（33）和从所述外壳构件（33）的一端延伸的头部（31）；

传爆管（43），其置于所述传爆管支持件（30）的所述外壳构件（33）的孔（34）内；以及

从所述传爆管（43）延伸的导爆索（44），

其中所述可变形构件（20）被构造以组装成与所述传爆管支持件（30）的所述头部（31）的至少一部分接触；

启动所述导爆索（44），继而激活所述传爆管（43），从而导致所述传爆管（43）爆炸；

通过所述传爆管（43）的爆炸，使所述可变形构件（20）发生变形；以及

通过所述可变形构件（20）的变形来点燃所述冲击起爆器（10），以便将所述射孔枪组件（40）点火，

其特征在于，

间隙（26）置于所述主体（21）内。

10.根据权利要求9所述的方法，其中通过所述可变形构件（20）的变形来点燃所述冲击起爆器（10）会将延时装置点火，继而将所述射孔枪组件（40）点火。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其进一步包括：

在所述可变形构件（20）的所述主体（21）中形成间隙盖（25），所述间隙盖（25）形成所述间隙（26）的壁，所述间隙置于所述可变形构件（20）的所述主体（21）内。

12.根据权利要求11所述的方法，其中将所述间隙盖（25）构造成可移除部分并且将所述间隙盖（25）放置成与所述传爆管（43）邻接接触，从而在所述传爆管（43）爆炸时，所述间隙盖（25）变形进入所述间隙（26）中，从而导致所述可变形构件（20）发生变形。

13.根据权利要求11所述的方法，其包括：

将所述间隙盖（25）形成为所述可变形构件（20）的所述主体（21）的整体部件，所述间隙盖（25）形成间隙（26）的壁，所述间隙置于所述可变形构件（20）的所述主体（21）内；以及

将所述间隙盖（25）放置成与所述传爆管（43）邻接接触，从而在所述传爆管（43）爆炸时，所述间隙盖（25）变形进入所述间隙（26）中，从而导致所述可变形构件（20）发生变形。

14.根据权利要求11所述的方法，其包括：

用材料形成所述间隙盖（25），所述材料不同于形成所述可变形构件（20）的所述主体（21）的材料。

15.根据权利要求9所述的方法，其包括：

将所述可变形构件（20）构造成具有从所述主体（21）延伸的凸缘（22）以及从所述凸缘（22）延伸的保持构件（23）；

将所述传爆管支持件（30）的所述头部（31）构造成具有从所述头部（31）延伸的定位构件（32）；

使用所述保持构件（23）来保持所述定位构件（32）从所述传爆管支持件（30）的所述头部（31）延伸，所述保持构件被构造成环形唇，所述环形唇调整成互补大小和形状以用于将所述定位构件（32）保持在至少半固定位置，从而所述传爆管（43）邻接所述可变形构件（20）。

16.一种可变形构件（20），其特征在于：主体（21）、从所述主体（21）延伸的凸缘（22）、从所述凸缘（22）延伸的保持构件（23），以及间隙盖（25），其中所述主体（21）环绕中心间隙（26），其中所述间隙盖（25）被构造成在一端形成所述间隙（26）的壁并且在另一端形成所述主体（21）的内表面（27），以及其中所述可变形构件（20）被构造成与冲击起爆器（10）邻接，并且所述可变形构件（20）发生变形以启动所述冲击起爆器（10）。