CN108868653A - 一种用于爆炸松扣井下仪器的安全接头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于爆炸松扣井下仪器的安全接头，爆炸松扣仪器串入井前是与雷管和导爆索断开的，已保证入井前的安全。当仪器串下井至一定深度，在钻井液压力作用下，活塞向下运动，安全接头电路与地线断开，并接通发火线路，整个线路处于待发火状态。爆炸松扣作业结束后需上提仪器串起出仪器，当上提至一定井深后，钻井液压力低于打开压力，活塞向上运动，与雷管和导爆索断开，上端重新恢复接地状态，以保证未起爆的雷管和导爆索处于安全状态。
Description
技术领域
本发明涉及一种石油天然气井中管柱爆炸松扣技术，尤其是一种阻止雷管或导爆索未按人为要求起爆的安全接头。
背景技术
在钻、修井过程中，由于多种原因会造成管柱卡。而这时候就需要利用爆炸松扣技术对管柱进行解卡。爆炸松扣就是利用爆炸震动的方法使卡点以上某一个钻具接箍丝扣松开的工艺。钻具接箍丝扣在反扭矩的作用下，利用炸药爆炸冲击波的压力，使接箍发生瞬间弹性形变，从而减少弹性力和最大静滑动摩擦力，在反扭矩的驱动下倒扣。
如图1所示，现有技术的爆炸松扣井下仪器包括依次连接的电缆11、电缆头12、磁定位13、加重杆14、安全接头19、爆炸杆15和引鞋16。为提高操作的安全性，在爆炸杆15上通常安装一个采用由三个二极管串连而成的安全接头19起反向保护作用，结合系统负向供电方式，确保爆炸源由负向电流正确引爆。一般来说，平常用电不会产生负电压，但雷电、电气焊误操作还是会产生负电压。而且安全接头内的二极管如果被击穿，电阻变小，引爆雷管所需的电流减小，有很小的负电压就足以引爆雷管。所以说采用二极管串联的安全接头还是不能保证百分百的安全。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于爆炸松扣井下仪器的安全接头，更安全，保证爆炸松扣技术操作的安全性，并达到降低成本的目的。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于爆炸松扣井下仪器的安全接头，包括外壳、本体和中心部件，外壳为一个内部带有挡板的中空管，本体由上本体和下本体连接而成，本体下部由挡板固定，上部由卡簧固定在外壳内腔中；中心部件位于本体内部，包括上活动接线柱、上接头、活塞、下接头和下活动接线柱，上、下活动接线柱为圆柱状铜头，通过绝缘套与本体隔开，由内卡圈固定，上活动接线柱将与加重杆内部铜芯连接，下活动接线柱将与爆炸杆内部铜芯连接，上、下接头均由两个铜触板和一个接触弹簧组成，上接头的第一上端铜触板与上活动接线柱为一整体连接，第一下端铜触板与活塞的上端铜触点为一整体连接；下接头的第二下端铜触板与下活动接线柱为一整体连接，第二上端铜触板处于自由状态，活塞上下各有一个铜触点，由连接芯杆连接，连接芯杆外附绝缘膜，由柱塞包裹，在柱塞的底部设置有安装板，连接芯杆底部穿过并固定在安装板上，在下本体中距安装板下方一定距离设置有挡板，连接芯杆底部的下端铜触点穿过挡板，柱塞呈凸字形，柱塞上段位于上本体中，柱塞下段位于下本体中，在凸台的上方与上本体内腔之间形成有一圈空腔,空腔通过压力孔与外壳外侧相通，凸字形柱塞的外侧上下不同直径处各有两层密封圈，柱塞受压后带动连接芯杆上下运动，在柱塞上部设置有接地触点，接地触点与上本体相连接，继而与大地相连，活塞上端铜触点呈倒漏斗形，活塞未运动时，上端铜触点下端与接地触点相连接，处于接地状态，当活塞向下运动时，上端铜触点内径变小，与接地触点接触不到，处于断开状态。
所述连接芯杆外附绝缘膜为热塑管。
本发明的有益效果是：电缆两头接地，同电位；防电磁干扰；点火线路绝缘无穷大；在井内进行爆炸线路的连接，规避井口连接的危险。
附图说明
图1是现有技术的爆炸松扣井下仪器的结构示意图。
图2是本发明的用于爆炸松扣井下仪器的安全接头的结构示意图。
图中，1上活动接线柱，2上接头，3上本体，4接地触点，5活塞，6压力孔，7下本体，8下接头，9下活动接线柱，10外壳，101内卡圈，102绝缘套，201铜触板，202接触弹簧，203铜触板，501铜触点，502密封圈，503连接芯杆，504密封圈，505柱塞，506安装板，507挡板，508铜触点，801铜触板，802接触弹簧，803铜触板，901内卡圈，902绝缘套
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
本发明的爆炸松扣井下仪器的工作原理与现有技术是相同的，可以参考现有技术，所以不再叙述，本发明与现有技术的不同点是爆炸松扣井下仪器的安全接头结构不同，下面进行详细的说明：
如图2所示，本发明的用于爆炸松扣井下仪器的安全接头，包括外壳、本体和中心部件，外壳10为一个内部带有挡板的中空管，本体由上本体3和下本体7连接而成，本体下部由挡板固定，上部由卡簧固定在外壳10内腔中；中心部件位于本体内部，包括上活动接线柱1、上接头2、活塞5、下接头8和下活动接线柱9，上、下活动接线柱为圆柱状铜头，通过绝缘套102、902与本体隔开，由内卡圈101、901固定，上活动接线柱1将与加重杆内部铜芯连接，下活动接线柱9将与爆炸杆内部铜芯连接，上、下接头均由两个铜触板和一个接触弹簧202、802组成，上接头2的第一上端铜触板201与上活动接线柱1为一整体连接，第一下端铜触板203与活塞5的上端铜触点501为一整体连接；下接头8的第二下端铜触板803与下活动接线柱9为一整体连接，第二上端铜触板801处于自由状态，活塞5上下各有一个铜触点501、508，由连接芯杆503连接，连接芯杆503外附绝缘膜，由柱塞505包裹，在柱塞505的底部设置有安装板506，连接芯杆503底部穿过并固定在安装板506上，在下本体7中距安装板506下方一定距离设置有挡板507，连接芯杆503底部的下端铜触点508穿过挡板507，柱塞呈凸字形，柱塞上段位于上本体3中，柱塞下段位于下本体7中，在凸台的上方与上本体3内腔之间形成有一圈空腔20,空腔20通过压力孔6与外壳10外侧相通，凸字形柱塞505的外侧上下不同直径处各有两层密封圈502、504，柱塞受压后带动连接芯杆503上下运动，在柱塞505上部设置有接地触点4，接地触点4与上本体3相连接，继而与大地相连，活塞5上端铜触点501呈倒漏斗形，活塞5未运动时，上端铜触点501下端与接地触点4相连接，处于接地状态，当活塞5向下运动时，上端铜触点501内径变小，与接地触点4接触不到，处于断开状态。
所述连接芯杆503外附绝缘膜为热塑管。
本发明工作原理：爆炸松扣仪器串入井前是与雷管和导爆索断开的，已保证入井前的安全。当仪器串下井至一定深度，在钻井液压力作用下，活塞向下运动，安全接头电路与地线断开，并接通发火线路，整个线路处于待发火状态。爆炸松扣作业结束后需上提仪器串起出仪器，当上提至一定井深后，钻井液压力低于打开压力，活塞向上运动，与雷管和导爆索断开，上端重新恢复接地状态，以保证未起爆的雷管和导爆索处于安全状态。
具体地说，安全接头用于油气井电缆爆炸松扣作业。本发明主要由外壳、本体和中心部件组成。外壳为一个内部带有挡板的中空钢管。本体由上本体3和下本体7连接而成。本体下部由挡板固定，上部由卡簧固定在外壳内腔中。中心部件位于本体内部，由上活动接线柱1、上接头2、活塞5、下接头8和下活动接线柱9五部分组成。上下活动接线柱为圆柱状铜头，通过绝缘套102、902与本体隔开，由内卡圈101、901固定。上活动接线柱1将与加重杆内部铜芯连接，下活动接线柱9将与爆炸杆内部铜芯连接。上下接头均由两个铜触板和一个接触弹簧组成。上接头2中上端铜触板201与上活动接线柱1为一整体连接；下端铜触板203与活塞5中上端铜触点501为一整体连接；下接头8下端铜触板803与下活动接线柱9为一整体连接。当钻井液压力达到使接触弹簧发生形变的压力时，称为打开压力。可以通过选用不同弹力的接触弹簧，从而设定打开压力(例如2MPa或7MPa)。活塞5上下各有一个铜触点501、508，由连接芯杆503连接，连接芯杆503外附绝缘膜(热塑管)，由柱塞505包裹，柱塞呈凸字形，外有两层密封圈502、504，受压后带动连接芯杆503上下运动。挡板507控制连接芯杆503上下活动范围。接地触点4与上本体3相连接，继而与大地相连，起到接地效果。活塞5上端铜触点501呈倒漏斗形，由于上下内径不同，活塞5未运动时，铜触点下端与接地触点4相连接，处于接地状态。当活塞4向下运动时，铜触点内径变小，与接地触点4接触不到，处于断开状态。爆炸松扣仪器串下井前或下井过程中，在低于打开压力时，安全接头导电线路上端(包括上活动接线柱1和上接头2)是与下端(包括下接头8和下活动接线柱9)处于断开状态，接地触点4与活塞5上端铜触点501连接，处于接地状态。爆炸松扣仪器串入井后，钻井液通过压力孔6进入内部空腔中。当下入至一定深度时，钻井液压力增大，压力作用在密封圈502、504上，当压力达到打开压力后，密封圈502、504带动活塞5向下运动，接地触点4与活塞5上端铜触点501断开，电路与地线断开，活塞5下端铜触点508与下接头8上端铜触板801连接，接通下端发火线路，整个线路处于待发火状态。爆炸松扣作业结束后需上提仪器串起出仪器，当上提至一定井深后，钻井液压力低于打开压力，密封圈502、504带动活塞5向上运动，活塞5下端铜触点508与下接头8上端铜触点801断开，接地触点4与活塞5上端铜触点501重新连接，恢复接地状态，以保证未起爆的雷管和导火索处于安全状态。
综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，相同领域内的有识之士可以在本发明的技术指导思想之内可以轻易提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本发明的范围之内。
Claims (2)
1.一种用于爆炸松扣井下仪器的安全接头，包括外壳、本体和中心部件，其特征在于，外壳(10)为一个内部带有挡板的中空管，本体由上本体(3)和下本体(7)连接而成，本体下部由挡板固定，上部由卡簧固定在外壳(10)内腔中；中心部件位于本体内部，包括上活动接线柱(1)、上接头(2)、活塞(5)、下接头(8)和下活动接线柱(9)，上、下活动接线柱为圆柱状铜头，通过绝缘套(102、902)与本体隔开，由内卡圈(101、901)固定，上活动接线柱(1)将与加重杆内部铜芯连接，下活动接线柱(9)将与爆炸杆内部铜芯连接，上、下接头均由两个铜触板和一个接触弹簧(202、802)组成，上接头(2)的第一上端铜触板(201)与上活动接线柱(1)为一整体连接，第一下端铜触板(203)与活塞(5)的上端铜触点(501)为一整体连接；下接头(8)的第二下端铜触板(803)与下活动接线柱(9)为一整体连接，第二上端铜触板(801)处于自由状态，活塞(5)上下各有一个铜触点(501、508)，由连接芯杆(503)连接，连接芯杆(503)外附绝缘膜，由柱塞(505)包裹，在柱塞(505)的底部设置有安装板(506)，连接芯杆(503)底部穿过并固定在安装板(506)上，在下本体(7)中距安装板(506)下方一定距离设置有挡板(507)，连接芯杆(503)底部的下端铜触点(508)穿过挡板(507)，柱塞呈凸字形，柱塞上段位于上本体(3)中，柱塞下段位于下本体(7)中，在凸台的上方与上本体(3)内腔之间形成有一圈空腔(20),空腔(20)通过压力孔(6)与外壳(10)外侧相通，凸字形柱塞(505)的外侧上下不同直径处各有两层密封圈(502、504)，柱塞受压后带动连接芯杆(503)上下运动，在柱塞(505)上部设置有接地触点(4)，接地触点(4)与上本体(3)相连接，继而与大地相连，活塞(5)上端铜触点(501)呈倒漏斗形，活塞(5)未运动时，上端铜触点(501)下端与接地触点(4)相连接，处于接地状态，当活塞(5)向下运动时，上端铜触点(501)内径变小，与接地触点(4)接触不到，处于断开状态。
2.根据权利要求1所述用于爆炸松扣井下仪器的安全接头，其特征在于，所述连接芯杆(503)外附绝缘膜为热塑管。
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20181123 |