CN107014261B - 安全密封起爆装置及安全起爆方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种安全密封起爆装置及安全起爆方法，属于油气井射孔作业和建筑基坑爆破施工领域，以解决现有起爆器存在的无法实现整体密封的问题。该装置包括起爆装置提升管件、泄压排屑孔、正向密封装置、爆炸接头，它还包括击发装置防护帽、击发装置、微型起爆装置、传爆装置、反向密封装置，传爆装置上依次设有微型起爆装置、击发装置，所述击发装置上扣有击发装置防护帽，所述击发装置与爆炸接头之间设有正向密封装置，传爆装置包括传爆壳体、传爆药、聚能穴，所述聚能穴位于传爆壳体的底部，所述传爆药装在传爆壳体的内部。本发明装置自身整体密闭，即便在水下环境仍然保持良好的密闭性和起爆能力，不易受潮见水分失效。
Description
技术领域
本发明属于油气井射孔作业和建筑基坑爆破施工领域，具体涉及一种安全密封起爆装置。
背景技术
油气井射孔作业和建筑基坑爆破施工施爆过程中，爆破施工网络起爆是最关键的环节之一，没有稳定可靠的起爆装置，整个爆破施工作业就无法达成爆破施工目的，如果没有稳定安全的起爆装置，在起爆过程中就会出现起爆能量不足，耐压密封失效、引起断爆、拒爆现象，导致施爆作业失败或事故。只有采用安全可靠的起爆装置来激发受爆、传爆元件，才能使整个施爆过程中的火工件射孔弹、增效药柱、导爆索、二次起爆装置、炸药药包等才能获得起爆能量而被完全正常引爆、殉爆，发挥其爆破效能。
随着现有石油天燃气、煤层气开发勘探、建筑基坑施工深度和难度的提升、地矿开采要求越来越高，现有安全密封起爆装置起爆方式主要采用电点火起爆、通过电路控制，安全机构是采用空气阻隔、撞击套阻隔、电信号转换；安全气囊起爆。以上所有技术未提及到装置耐压密封，未达到装置的独立密封性，使用环境、条件受限，无法实现裸露潮湿、水下液下起爆作业，一但出现渗漏现象，整个起爆施爆网路就会失效。
现有起爆器结构单一，整个组件单向连接，单向密封，无法实现整体密封，一但出现渗漏现象，整个起爆施爆网路就会失效。同时现有的击发式起爆器击发元件是裸露在传输管道中，只是简单的采用剪切销阻挡力，实现安全防撞击作用，一旦在井口发生落物，都会酿成误爆事故。
发明内容
本发明的目的是提供一种安全密封起爆装置，以解决现有起爆器存在的无法实现整体密封的问题。
本发明的另一个目的是提供一种安全起爆方法。
本发明技术方案如下：一种安全密封起爆装置，包括起爆装置提升管件、泄压排屑孔、正向密封装置、爆炸接头，所述起爆装置提升管件和爆炸接头相连，它还包括击发装置防护帽、击发装置、微型起爆装置、传爆装置、反向密封装置，所述反向密封装置和传爆装置设在所述爆炸接头的底部，传爆装置上依次设有微型起爆装置、击发装置，所述击发装置上扣有击发装置防护帽，所述击发装置与爆炸接头之间设有正向密封装置，传爆装置包括传爆壳体、传爆药、聚能穴，所述聚能穴位于传爆壳体的底部，所述传爆药装在传爆壳体的内部。
作为本发明的进一步改进，所述击发装置防护帽包括打捞头、环形槽、内腔，所述打捞头下方设有环形槽，所述内腔扣在所述击发装置上。
作为本发明的进一步改进，打捞头呈圆锥形。
作为本发明的进一步改进，泄压排屑孔对称分布在提升管件上。
作为本发明的进一步改进，所述聚能穴的底部为内凹的圆锥体形。
作为本发明的进一步改进，所述聚能穴的底部为内凹的球面形。
一种安全起爆方法，用上述安全密封起爆装置进行安全起爆，步骤如下，
A、装配：先将反向密封装置、传爆装置装入爆炸接头的底部，然后将微型起爆装置装入，最后将正向密封装置、击发装置、击发装置防护帽依次装配在爆炸接头内；
B、移除击发装置防护帽：将安全密封起爆装置传输到起爆目的位置，先用移去击发装置防护帽上的打捞头；
C、起爆：移去成功后，撞击击发装置，击发装置击发微型起爆装置，传爆装置接收微型起爆装置发出的起爆信号，并将起爆信号通过传爆装置中的聚能穴放大并稳定传递引爆受爆体，成功起到起爆作用。
本发明原理：采用爆炸接头作为起爆装置主体，然后逐级将反向密封装置、带有聚能穴的传爆装置、微型起爆装置、正向密封装置、击发装置、击发装置护帽装入爆炸接头内，最后把爆炸接头和起爆装置提升管件丝扣连接，这样就组成了安全密封起爆装置。
本发明适用于所有施爆系统，尤其在裸露条件下，自身整体密闭，即便在水下环境仍然保持良好的密闭性和起爆能力，不易受潮见水分失效。在传输过程和静止状态均处于安全状态，即使受到异物撞击，击发装置处于安全保护状态，不会发生误爆和早爆现象，只有确认起爆解除击发装置护帽，进行击发，才能安全起爆。
本发明安全密封起爆装置应用于爆破作业中，从结构和原理上大大提高了施爆系统逐级传爆的安全性和可靠性，弥补了施爆过程中传爆殉爆能力不稳定对正常射孔作业影响，提升了爆破作业的成功率。
本发明优点如下：
a.本安全密封起爆装置完全是一套完全密封耐压的独立单元，即便正在施爆网路发生渗漏现象，起爆装置会保持其良好的密封性能，确保起爆器的稳定起爆性能。作为一个独立密封装置，无论在井下、水下和潮湿泥浆坏境中都不会失效。
b.本安全密封起爆装置是完全采用机械撞击起爆，不受施爆场所的杂散电流、静电、感应电、雷电的干扰影响；
c.本安全密封起爆装置防撞击系统是采用独立可移除装置，该装置不移除，其起爆装置完全受保护，即便落物和专门撞击，都不会产生误爆、早爆现象，完全可靠地保护人身安全、彻底避免了施爆事故。安全保护装置更加安全的保护了起爆器在传输和施爆过程中绝对安全性，不会受传输过程中任何复杂条件的干扰和破坏。
d.击发装置防护帽宛如一个倒置的酒杯状，其中打捞头形状设计为圆锥体，带有磁体，直接可用专业打捞装置移除。现有技术只是一个独立体，是通过撞击破坏解除。
e.本安全密封起爆装置适宜于所有管传输液下、井下、裸露起爆网路。撞击起爆使用范围更加广泛。
附图说明
图1是一种安全密封起爆装置的结构示意图；
图2是一种安全密封起爆装置中击发装置防护帽的结构示意图；
图3是一种安全密封起爆装置中传爆装置一种实施方式的结构示意图；
图4是一种安全密封起爆装置中传爆装置另一种实施方式的结构示意图。
附图标记含义如下：1.起爆装置提升管件，2．泄压排屑孔，3.击发装置防护帽，4.击发装置，5.正向密封装置，6. 爆炸接头，7. 微型起爆装置，8.传爆装置，9. 反向密封装置，81.传爆壳体，82.传爆药，83.聚能穴，31.打捞头，32.环形槽，33内腔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
本发明还包括密封圈及辅助配件。
如图所示，一种安全密封起爆装置，包括起爆装置提升管件1、泄压排屑孔2、正向密封装置5、爆炸接头6，起爆装置提升管件1和爆炸接头6相连，它还包括击发装置防护帽3、击发装置4、微型起爆装置7、传爆装置8、反向密封装置9，反向密封装置9和传爆装置8设在爆炸接头6的底部，传爆装置8上依次设有微型起爆装置7、击发装置4，击发装置4上扣有击发装置防护帽3，击发装置4与爆炸接头6之间设有正向密封装置5，传爆装置8包括传爆壳体81、传爆药82、聚能穴83，聚能穴83位于传爆壳体81的底部，传爆药82装在传爆壳体81的内部。
击发装置防护帽3包括打捞头31、环形槽32、内腔33，打捞头31下方设有环形槽32，内腔33扣在击发装置4上。打捞头的形状可以呈圆锥形。泄压排屑孔2对称分布在提升管件1上。泄压排屑孔相当有一个窗口，用于排出沙砾和直接观测打捞头是否完好。
聚能穴83的形状有两种实施方式，一种是底部为内凹的圆锥体形，如图3所示；另一种是底部为内凹的球面形，如图4所示。
实施例1、安全起爆方法，步骤如下
A、装配：先用现有专用工具将反向密封装置9和带聚能穴的传爆装置8装入爆炸接头6的底部，然后将微型起爆装置7装入，最后依次装入正向密封装置5、击发装置4、击发装置防护帽3，这样就形成了一个完整的安全密封起爆装置。
B、移除击发装置防护帽：将安全密封起爆装置传输到起爆目的位置，先用现有专用工具移去击发装置防护帽上的打捞头（31）；
C、起爆：移去成功后，用专用撞击工具撞击击发装置4，击发装置4击发微型起爆装置7，传爆装置8接收微型起爆装置7发出的起爆信号，并将起爆信号通过传爆装置8中的聚能穴83放大并稳定传递引爆受爆体，成功起到起爆作用。
使用情况对比：
根据目前某油田井下应用情况得知，每年使用起爆器起爆1000余井次，其中使用常规起爆器800余套，使用安全密封起爆器200余套；其中常规起爆器在现场应用过程有4套由于排沙槽被堵，无法正常撞击起爆；2套由于连接的别的配件密封失效进水导致起爆器失效。
而本发明产品在使用过程中，没有发生一例安全事故，100%完全起爆。
Claims (7)
1.一种安全密封起爆装置，包括起爆装置提升管件、泄压排屑孔、正向密封装置、爆炸接头，所述起爆装置提升管件和爆炸接头相连，其特征在于：它还包括击发装置防护帽（3）、击发装置（4）、微型起爆装置（7）、传爆装置（8）、反向密封装置（9），所述反向密封装置（9）和传爆装置（8）设在所述爆炸接头（6)的底部，传爆装置（8）上依次设有微型起爆装置（7）、击发装置（4），所述击发装置（4）上扣有击发装置防护帽（3），所述击发装置（4）与爆炸接头（6)之间设有正向密封装置（5），传爆装置（8）包括传爆壳体（81）、传爆药（82）、聚能穴（83），所述聚能穴（83）位于传爆壳体（81）的底部，所述传爆药（82）装在传爆壳体（81）的内部。
2.根据权利要求1所述的一种安全密封起爆装置，其特征在于：所述击发装置防护帽（3）包括打捞头（31）、环形槽（32）、内腔（33），所述打捞头（31）下方设有环形槽（32），所述内腔（33）扣在所述击发装置（4）上。
3.根据权利要求2所述的一种安全密封起爆装置，其特征在于：打捞头（31）呈圆锥形。
4.根据权利要求2或3所述的一种安全密封起爆装置，其特征在于：泄压排屑孔（2）对称分布在起爆装置提升管件（1）上。
5.根据权利要求4所述的一种安全密封起爆装置，其特征在于：所述聚能穴（83）的底部为内凹的圆锥体形。
6.根据权利要求4所述的一种安全密封起爆装置，其特征在于：所述聚能穴（83）的底部为内凹的球面形。
7.一种安全起爆方法，其特征在于：用权利要求1所述安全密封起爆装置进行安全起爆，步骤如下，
A、装配：先将反向密封装置（9）、传爆装置（8）装入爆炸接头（6）的底部，然后将微型起爆装置（7）装入，最后将正向密封装置（5）、击发装置（4）、击发装置防护帽（3）依次装配在爆炸接头（6)内；
B、移除击发装置防护帽：将安全密封起爆装置传输到起爆目的位置，先移去击发装置防护帽上的打捞头（31）；
C、起爆：移去成功后，撞击击发装置(4)，击发装置(4)击发微型起爆装置(7)，传爆装置(8)接收微型起爆装置(7)发出的起爆信号，并将起爆信号通过传爆装置(8)中的聚能穴(83)放大并稳定传递引爆受爆体，成功起到起爆作用。
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