CN1690643A - 用于爆炸装置的集成雷管 - Google Patents

Abstract

提供一种使用在油井中来引爆井底的爆炸物的雷管组件，其包括电连接在一起电容器放电单元和起爆管来形成一个单独的单元。值得强调的是，本摘要遵循需要提供摘要的规则，其使得研究者和其他读者能够快速查明所公开的技术的主题。可以理解所提交的摘要不用来解释或者限制权利要的范围和意图。37CFR1.72(b)。

Description

用于爆炸装置的集成雷管

相关申请的参考

本申请要求2004年2月19日申请的名称为“微型电机装置”的美国临时专利申请系列No.60/521,088的35U.S.C.§119(e)下的权益。本申请也是2002年11月26日申请的美国系列No.10/304,205的延续部分，其要求2001年11月27日申请的名称为“集成电容器放电单元”的美国临时专利申请系列No.60/333,586的35U.S.C.§119(e)下的权益。

技术领域

本发明一般涉及起爆装置，特别涉及用于激活爆炸物的集成雷管。

背景技术

爆炸物在多种应用中使用，例如烃井应用、地震应用、军用武器和采矿应用。在地震的应用中，在地表释放爆炸物来在地下产生震动波，使得可以通过采用各种传感器来测量有关地下特征的数据。在烃井中，所使用的爆炸物的通常类型包括穿孔枪中的成形炸药包。当引爆该成形炸药包时，会产生穿孔喷口来将穿孔延伸通过任何周围的壳体或者衬垫且进入周围地层，使得允许在地层和井孔之间的液体连通。而且，在井中，其它工具也可以包括爆炸物。例如，爆炸物能够用来设置填塞物或者起爆其它工具。

雷管用于引爆爆炸物。通常，雷管有两种类型：电的和冲击的。冲击雷管响应某种机械力来激活爆炸物。电雷管响应预定的电信号来激活爆炸物。电雷管的一种类型是称为电爆炸装置(EED)，其包括灼热丝雷管、半导体桥(SCB)雷管、爆炸性桥式(EBW)雷管或爆炸性箔起爆(EFI)雷管。

对于某种电雷管，局部电源放置于该雷管的邻近处。这样的电源可以以一种电容器放电单元的形式，该单元包括被充电到预定电压的电容器。为了响应激活信号，将存储在电容器中的电荷放电到另一个装置中来完成引爆操作。典型地，由于需要相当大的能量，因此电容器放电单元必须很大，这导致包含该电容器放电单元的井底工具的外壳尺寸增加。而且，由于相当大的尺寸，因此由雷管中电路所增加的电阻和电感而导致传统电容器放电单元的效率降低。

发明内容

通常，提供一种小尺寸且高效的改进的雷管。例如，在一个实施例中，雷管组件包括一个具有表面的能源(例如，电容器)，该能源进一步具有电极。电阻在该能源的表面上形成，且该电阻的一端与一个电极电连接。

在某些实施例中，电阻形成于具有厚膜沉积的电容器的表面上。例如，一种电阻是充电电阻。另一种电阻是连接两个电极的泄漏电阻。该电容器的表面用来与开关和/或起爆器，例如爆炸性箔起爆器(EFI)，电连接。

在另一个实施例中，改进的雷管包括EFI、开关、电容器、泄漏电阻、变压器和可寻址芯片，该芯片被集成而形成一个具有传统的灼热丝雷管的尺寸的单片单元。该单片单元也可以包括保护输电线路的滤波器和爆炸物。

在另一个实施例中，改进的雷管可以嵌入管式切割机中或用来起爆管式切割机或喷射切割机的点火部分。另一方面，该改进雷管的一个实施例可以用来起爆一个或多个成形炸药包

其它特征和实施例将通过以下的描述、附图和权利要求而显而易见。

附图说明

图1A和1B根据本发明的某些实施例表示两个工具管。

图2是能够使用在根据图1A和1B的工具管中的雷管组件的电路图。

图3是该雷管组件的透视图。

图4是该雷管组件的底视图。

图5是在该雷管组件中的电容器的侧视图。

图6和7表示使用在根据图2的雷管组件中的两种不同类型的开关。

图8A和8B表示在集成雷管装置中使用的本发明的微型开关的一个实施例。

图9表示图8A和8B的集成雷管装置的一个实施例中的可寻址功能的例子。

图10表示该集成雷管装置的升压变压器的一个实施例的一个例子。

图11表示该集成雷管装置的触发器火花间隙电路的一个实施例。

图12表示集成雷管装置的压电变压器的一个实施例。

图13A-B表示该集成雷管装置的喷射切割机的一个实施例。

图14A-C表示用于在爆炸操作下引爆一个成形炸药包或者一组成形炸药包来完成选择性点火的本发明的一个实施例。

具体实施方式

在以下的描述中，提出多数细节来提供对本发明的理解。然而，本领域技术人员可以理解，没有这些细节本发明也是可以操作的，且根据所述实施例所做的多数改变或修改是有可能的。

这里，所使用的术语“连接”、“连接线路”、“被连接”、“与......连接”和意味着“与......直接连接”或者“通过另一个元件与......连接”的连接；术语“机械地连接”、“机械连接线路”和“机械地被连接”、“与.....机械地连接”以及“机械连接”意味着直接的物理连接来形成一个单片单元例如粘合、熔合或者集成；和术语“设置”意味着“一个元件”或者“多于一个元件”；表示在一个给定点或者元件上或下的相对位置的术语“上”和“下”，“上部”和“下部”，“向上”和“向下”，“逆流”和“顺流”，“在上”和“在下”和其他类似术语被使用在描述中来较清楚地描述本发明的实施例。然而，当应用到使用在井中的被变更或者被水平化的设备和方法中时，这些术语可以称为从左到右，或者从右到左，或者其他合适的关系。正如这里所使用的，表示在一个给定点或者元件上或下的相对位置的术语“上”和“下”，“上部”和“下部”，“向上”和“向下”和其他类似术语被使用在描述中来较清楚地本发明的实施例。然而，当应用到使用在井中的被变更或者被水平化的设备和方法中时，或者当这些设备位于变更的或水平的方向时，这些术语可以称为从左到右，或者从右到左，或者其他合适的关系。

参考图1A，一个工具管的实施例包括一个具有穿孔枪20和点火头18的穿孔管。该穿孔管附着于例如钢缆、电缆、滑线、管道等输送线12的一端。在图1A的实施例中，点火头18包括根据一个实施例的爆炸性箔起爆(EFI)雷管组件22。如下所述，EFI雷管组件22包括一个电容器放电单元(CDU)和EFI的集成组件。应该注意，在使用钢缆或者管道来悬挂穿孔管的实施例中，井下电池用于提供给EFI能量。

更通常地，集成电容器放电单元具有一个电容器和一个充电和泄漏电阻。该集成电容器放电单元包括电连接该电容器和该电阻以及其它元件的厚膜电路。

该雷管组件22与引爆绳24耦联，其与多个成形炸药包26连接。雷管组件22的激活引起引爆绳24的起爆，其依次引起成形炸药包26的引爆。成形炸药包26的引爆引起该炸药包26的穿孔喷射的形成来延伸开口进入周围的壳体10且延伸穿孔隧道进入周围的地层14。

图1B显示穿孔管的另一个实施例，其包括一个点火头30和穿孔枪32。穿孔枪32也包括若干个成形炸药包34。然而，代替成形炸药包34与引爆绳连接，每一个成形炸药包34与各自局部的雷管组件36相连。在一个实施例中，每一个雷管组件36包括构造成与图1A的雷管组件22类似的EFI雷管组件。该雷管组件36通过电缆38连接，该电缆提供给雷管组件36电信号来激活该雷管组件。点火头30接收来自井孔16内的其它地方或者井孔表面的遥控命令。

图1B的穿孔管所提供的好处是成形炸药包34在响应激活信号或者提供给电缆38的电压下能够基本上同时被引爆，或者以任何期望的顺序或具有任何期望的延迟下点火。这与图1A的安排相比，连续的成形炸药包26的引爆被沿引爆绳24传播的引爆波的速度所延迟。

尽管图1B的安排包括若干个引爆组件36，与图1A的安排中的单个雷管组件22相比，根据某些实施例的引爆组件36的小尺寸允许该引爆组件被包括在穿孔枪32中且基本上没有增加穿孔枪32的尺寸。

如上所述，在一个实施例中，电信号提供给点火头22或33来激活穿孔枪20或32。然而，在另一个实施例中，激活信号能以电压脉冲信号、水压、沿输送线12传送的运动信号等的形式。

代替穿孔管，根据某些实施例的雷管组件能够适于在其它类型的工具管中。包含爆炸物的其它工具管的例子包括如下：管式切割机、安装装置等。而且，根据某些实施例的雷管组件也用于其它应用中，例如地震应用、采矿应用、拆除或军事武器应用。在地震应用中，雷管组件发射地连接到爆炸物上，该爆炸物用来产生进入地下的确定地下不同特性的声波。

如上所述，在一个实施例中，雷管组件22包括EFI雷管组件。EFI包括爆炸性箔“飞片”起爆器或者爆炸性箔“起泡”起爆器。雷管组件的其它类型能够使用其它类型的电起爆器，例如爆炸性桥丝(EBW)起爆器和半导体桥(SCB)起爆器。

如图2所示的雷管组件100的一个实施例的电路图。雷管组件100可以是图1A中的雷管组件22，或者是图1B中的雷管组件36。雷管组件100包括电容器放电单元(CDU)102、EFI104和高性能爆炸物(HE)106。

CDU102包括电容器108、充电电阻110和泄漏电阻112。此外，CDU102包括开关114，该开关用来将存储在电容器108中的电荷连接到EFI104上以便激活EFI104。当被激活时，EFI104会产生以通常的极超音速的速度被推进的飞片且横越间隙116来碰撞该高性能爆炸物106。在某些实施例中，飞片可以由金属箔或者聚合体箔材料制成。飞片对高性能爆炸物106的碰撞引起该爆炸物106的引爆。该爆炸物106与引爆绳24(图1A)或者成形炸药包34(图1)的爆炸物发射地连接。在某些实施例中，电容器内部的电阻是足够的且不必需单独的充电电阻。

电容器108通过在导线118上提供适当的高DC电压来充电。所提供的电压通过充电电阻110进入电容器108。充电电阻110用来限制电流(在电容器108内或者CDU102的其它位置短路的情况下)。充电电阻110也将CDU102与工具管中的其它CDU隔离。

泄漏电阻112允许在电容器108中的电荷慢慢泄漏。这是以防在工具管已经处于井孔以下之后，雷管组件100没有点火。当不得不将具有未点火的雷管组件100的工具管收回到井表面的时候，泄漏电阻112防止CDU102变成一个安全的危险。

在其它实施例中，可以采用具有其它类型的能源(除了电容器108)的其它雷管组件。

雷管组件100包括CDU102和EFI104的集成组件以便提供一个较小的雷管组件包且改善雷管组件100的执行效率。高效率的CDU需要通过具有低能耗(低电阻)的EFI来具有快速的放电时间(例如通过低感应路的十亿分之一秒的反应率)。增加效率的一种方式是在CDU102的放电循环中尽可能降低整个电路的电感(L)和电阻(R)。通过将CDU102集成为较小的包，可以降低电感和电阻，因此改善CDU102的效率。

根据本发明的某些实施例，充电电阻110和泄漏电阻112是作为形成在电容器108表面上的电阻而实现的。而且，在某些实施例中，开关114也集成在电容器108的表面，这样进一步降低了CDU102的总体尺寸。

图3显示了根据一个实施例的CDU102。在一个实施例中的电容器108包括陶瓷电容器，其具有由陶瓷材料形成的外部陶瓷壳体202。然而，在其它实施例中，可以使用其它类型的电容器。电容器108包括第一组一个或多个导电层，其连接到一个称为阴极的电极上。在电容器108中的第二组一个或多个导电层连接到另一个称为阳极的电极上。在阴极和阳极导电层之间提供一个或多个电介质材料层。阴极层、阳极层和电介质层位于电容器108的外部壳体202内部。如图3所示，电容器108具有第一电极204和第二电极206。电极204和206形成电容器108的阴极和阳极。

阳极电极206电连接到电线208上。另一个电线210连接到充电电阻的节点(未在图3中示出)，该电阻形成在电容器108的下表面212上。

而且，EFI104附着在电容器108的上表面222上。在EFI104的一侧通过导电片215与电容器108的电极206连接。EFI104的另一侧与导电片214电连接，该导电片214顺序地连接到开关114的一侧。开关114的另一侧通过另一个导电片216与电容器电极204电连接。电连接通过厚膜沉积或者其它等效的方法而提供。可以使用任一类型的小开关，例如在2001年9月5日申请的美国专利No.6,385,031和美国系列No.09/946,249公开的开关，二者合并作为参考。而且EFI可以包括作为其部分结构的集成开关。

CDU102的底视图显示在图4中。泄漏电阻112和充电电阻110都作为在电容器108下表面212上的厚膜或者薄膜电阻而被安置。泄漏电阻112的一侧302与电极204电连接，而该电阻112的另一侧304与电极206电连接。充电电阻110的一侧306与电极204电连接，而该电阻110的另一侧308与接触板310连接。接触板310允许充电电阻110与电线210的电连接。

选择每个电阻110和112的材料和几何结构(厚度，长度，宽度)来获得目标薄膜电阻，使得可以获得电阻110和112的期望电阻值。在其它实施例中，代替厚膜或者薄膜电阻，可以使用能够以沉积、粘合或者其它方式形成于电容器壳体上的其它类型的电阻。

为了在电容器壳体的表面(或者多个表面)上形成电阻，可以在电容器壳体的外部表面上形成沟或者槽，然后通过沉积或在该沟或槽上介入电阻材料。另一方面，电阻材料可以被丝网印刷或者印刷在表面，或者可以使用其它技术。

图5显示电容器108的层的图示。导电层312连接到第一电极204，而导电层314连接到电极206。在某些实施例中，导电层312和314由金属形成，例如铜，银钯合金或者其它导电材料。在连续的层312和314之间提供电介质层。

根据一个实施例，开关114(图2)作为一个过电压开关而实现。如图6所示，过电压开关114的一个实施例包括第一导电层402和第二导电层406。绝缘(电介质)层404插入在导电层402和406之间。在一个实施例的实现中，导电层402和406由铜或者其它导电金属形成。在一个实施例的实现中，绝缘层404由聚合体材料形成。

绝缘层404具有厚度和被控制的掺杂浓度来引起开关114在导电层402和406之间所选择的电压差异下激活。一旦电压越过某个预定的阈值，绝缘层404击穿使得第一导电层402和406电连接(因此闭合开关114)。

最优地，绝缘层404的击穿电压可以通过具有重叠的导电层402和406的几何结构来控制，该导电层被稍微增加点来增加在点间的电位梯度。而且，在第一和第二导电层402和406的接触区域上沉积硬金属例如钨可以防止导电层的烧接。该接触区域用来将导电层402和406连接到各自的导线上。硬化金属也可以提供给较高效率的开关。同样，为了增加效率，可以将在点之间的间隙间距变小，例如千分之几英寸的等级。

图7表示开关114的另一个类型。该另一种开关是触发开关，其增加了另一个与触发电压连接的导电层。如图7所示，触发开关114包括顶层和底层导电层410和414，还加上中间的导电层412。在连续的导电层之间提供绝缘层416和418。在操作中，具有快速上升时间的高电压(参考地面)提供给触发阳极412。该触发电压具有足够振幅来引起绝缘层416和418击穿，使得允许在底层和底层导电层410和414之间的导通。

在本发明雷管的另一个实施例中，微型开关可以被集成而形成一个使用爆炸性箔起爆器技术的小且低成本的雷管。例如，在一个实施例中，可微型开关的EFI雷管足够小使得适于安装在标准雷管壳体的内部，因此简化了后勤工作和包装，容易组装，并且当代替不安全的灼热丝雷管时改善了总体的可靠性。可以使用2004年2月13日申请的美国系列No.10/708,182所公开的“微型开关”，在此一并作为参考。这种微型开关可以包括，但不限于，微电机系统(MEMS)开关，由与制造集成电路器件的技术类似的微电子技术所制造的开关、双稳态微型电机开关、火花隙开关、具有毫微电子管电子发射器(例如，碳毫微电子管)的开关、金属氧化硅场效应晶体管(MOSFET)、绝缘门极场效应晶体管(IGFET)和其它微型开关器件。

关于图8A和8b，通常，本发明的实施例包括一个小的、单片的雷管800，该雷管的所有部件集成在一个单独的单元上。这些部件可以包括，但不局限于，集成电容放电单元808，其包括与微型开关和起爆器熔合或者粘合在一起的充电电阻和泄漏电阻、起爆爆炸物806、传统爆炸物804(例如，PETN，RDX，HMX，CL-20，HNS，NONA和/或其它爆炸物)，用于接收低压输入且提升到高压输出的升压变压器810和可寻址芯片812。在另一个实施例中，为了容易设计可以采用微芯片。集成雷管800的合成尺寸是足够小的以至于可以被容纳于标准雷管壳体802的内部且可以通过标准插座814来接收能源。

雷管800的一个实施例具有与标准圆柱形灼热丝雷管基本上相同的尺寸和形状。例如，一些标准的灼热丝雷管具有近似0.28英寸的横截面直径。在另一个例子中，雷管800的实施例可以具有与引爆绳24(图1A)相同的直径，该雷管与该引爆绳相连接。该相对小尺寸的雷管可以优越于现有的大尺寸的雷管，该现有雷管通常包括大体积电容器放电单元(CDU)(包括EFI、气体管开关、泄漏电阻和电容器)，在具有0.75英寸横截面直径的相当大的壳体中一起具有放大器、智能电子设备和爆炸物包。该现有雷管的相当大尺寸的壳体限制了它们的应用和使用领域，也增加了制造费用。尽管当本发明雷管的本实施例具有近似0.28的横截面直径的时候，但是可以想到其它实施例可以包括具有其它横截面直径的集成雷管。

除了具有小的整体尺寸，本发明的雷管800的实施例可以包括与用于便于安全备炸和点火的现有雷管不同的优点。某些实施例具有在低压下点火的额外优点。例如，雷管可以构造成响应近似30伏的点火电压。而且，雷管800的某些实施例包括无线电频率辨别(RFID)标签来便利保证备炸和触发功能，也用于辨别和储备控制。此外，该雷管的实施例可以在温度上升到近似340°F时定为用于操作。可以获得具有热延迟容器的包含物的较高的温度(上升到近似500°F)。雷管的其它实施例仍可以是被流体倒灵敏化、具有无线电频率安全，和/或从非故意的表面能量中得到保护。

对于图8A和8B，雷管组件800的实施例可以包括电容808(圆柱形或者矩形)，其由电介质/极化的材料形成且具有在一侧的内置(例如，厚膜)泄漏电阻和在另一侧所安装的EFI和微型开关。EFI可以熔合或粘合到电容器808上且用于激活EFI的微型开关可以位于与EFI相同的基底上、或者分离的基底上。在小型化的容器内微型开关可以为过电压型的，在某些实施例中，微型开关可以通过美国系列No.10/708,182所描述的碳毫微电子管来增强。

仍对于图8A和8B，雷管组件800的实施例也可以包括如图10的电路所示的升压变压器810。该变压器制造成直接熔合或者粘合到电容器800。该变压器能够接收低压输入(例如，5到30伏)且通过分离的高压二极管升高到高压输出(例如，1400伏)。在某些实施例中，该变压器可以使用传统的绕丝工艺或者采用丝网印刷导体线圈的低温共火陶瓷工艺(LTCC)由金属、陶瓷或者具有高导磁特性的陶瓷-铁氧体材料制成。

而且对于图8A和8B和10，雷管组件800的实施例也可以包括可寻址芯片812。可寻址芯片812可以便于控制选择性和增加抵抗突发点火的安全性。可寻址芯片812的包含部分可能根据变压器810的低压输入而制成，其便于将可寻址功能装入芯片812中。可寻址芯片812可以被设计用于使用逻辑状态器具有5伏或者3.3伏的标准CMOS集成器件。而且该芯片的某些实施例可以构造成具有使用双相信号电流循环来改善下行线信号识别和上行线信号识别的内置数字信号处理配置。

在操作中，芯片812的实施例便于可电寻址功能的集成，，例如：(1)从一组引爆器中唯一地辨别和选择一个或多个爆炸引爆器；(2)能够对一个或多个引爆器选择性充电和点火且允许特定时间延迟的编程；(3)赋于睡眠模式、或者非激活状态、时间延迟模式、备炸和点火模式和开关模式来开启和关闭再选电路；(4)赋于传感模式来监控来自传感器的信号(例如，压力，温度，倾斜角度，电流和电压等)；和/或(5)赋于断开模式来通过检测电流的足够升高将底部点火的起爆器从该管的其它部分中断开，具有以下进展。上述所定义的功能显示在图9和10中。这意味着可寻址芯片可以构造成实现这些和其它功能的一个或所有。

例如，具有可寻址芯片的雷管的实施例可以提供一种方法来触发基于内部定时器和外部触发装置的雷管。而且，该可寻址芯片包括启动引爆管中的多个定时器的普通命令。每个定时器能够被预先设置来提供在该管之中的精确延迟。在管之中时间延迟的精确控制能够产生有益的动态压力-时间特性。例如，美国专利No.6,598,682——关于动态压力欠平衡和过平衡控制——公开了一个系统，其通过限制最高过压力和毁坏性压力波谐振和压力波强化来优化穿孔过程的实施，也限制了该枪系统和其它井孔设备的间接危险。

对于图11，本发明的另一个实施例提供一种方法，使用某种类型的第二变压器升高拍击电容器电压来产生触发脉冲，该第二变压器包括，但不限于，低温共火陶瓷、LTCC、缠绕的接头、空心和/或超冷非晶形芯。由于该电热器在被触发点火该雷管之前被充分充电，因此该触发脉冲能够控制该雷管点火的精确时间延迟和该拍击电容器的高效充电。鉴于无论该触发电路的阈值电压何时超过火花隙点火，该触发电路和触发电极提供代替用于该火花隙所控制的点火的可选择的方法——例如，在表面指令之上，在预先编程的时间延迟完成之上或者如果也采用压力传感器测量装置，在压力或者具有时刻的压力轮廓(profile)的预定阈值获得之上。

本发明的另一个实施例提供一种方法，使用压电机械转换提供所产生的电压来产生触发脉冲，如图12所示出的。与传统变压器相比，这是一种交替触发方法，其获得了上述所描述的较精确且有效的引爆器点火的优点。该压电方法也提供了低元件数量、小包装尺寸和由集成电路驱动的低压的优点。

本发明的小尺寸具有新颖且有益的性能来起爆喷射切割机几何中心处的点火部分。如图13A和13B所示，该喷射切割机包括紧靠金属衬垫形成的爆炸性材料。该衬垫基本上关于中心轴和在通常被削平的顶点和通常被削平的底部之间的圆锥形平截头体的形状而构造。具有相关CDU的EFI(或者其它起爆器)放置成使得其爆炸性片状元件位于该切割机的中心。EFI/CDU通过一对单股导线被连接通过爆炸物的中心。另一方面，如图13B所示，EFI通过低电感连接，高电压电缆附着于被电信号起爆的外部的CDU。在任何情况下，本发明的优点包括获得中心对称的喷射切割机的起爆，这转化为最优切割机的性能，没有外部电子设备或者引爆绳，仅仅具有来自该切割机中心的单股导线，且改善了该RF和可寻址引爆器的安全性。

而且，对于图14A-C，代替被嵌入在喷射切割机内，EFI/CDU单元的实施例可以基本上嵌入到或者直接连接到成形炸药包，该炸药包具有爆炸性材料且与导线密切相对形成，该爆炸性材料具有被削平的底部。对于喷射切割机，EFI/CDU可以通过一对单股导线(图14B)附着于，或者，另一方面，EFI可以通过低电感、高电压的电缆附着于被电信号起爆的外部CDU(图14C)。这些安排的每一个可以被使用在爆炸操作中引爆一系列成形炸药包来获得选择性点火(图14A)。

当本发明根据几个限定的实施例被公开时，本领域技术人员可以想到据此的许多修改和变化。这样意味着，附加的权利要求覆盖了这些落在本发明的精神和范围内的修改和变化。

Claims (48)

1、一种雷管组件，包括：

电容器；

机械和电连接到该电容器的起爆器；

机械和电连接到该电容器的变压器；和

机械和电连接到变压器的可寻址芯片，

其中电容器、起爆器、变压器和可寻址芯片形成一个集成引爆单元。

2、如权利要求1所述的雷管组件，还包括电容器放电单元，该电容器放电单元包括电容器和电阻。

3、如权利要求2所述的雷管组件，其中该电容器放电单元还包括电连接该电容器和电阻的厚膜电路。

4、如权利要求3所述的雷管组件，其中该电阻包括通过厚膜沉积形成的泄漏电阻，该泄漏电阻适于泄漏来自该电容器的电荷。

5、如权利要求4所述的雷管组件，其中该电阻包括通过厚膜沉积形成的充电电阻，该充电电阻适于接收用于该电容器的充电电压。

6、如权利要求2所述的雷管组件，其中电容器放电单元还包括集成微型开关，该微型开关当被激活时适于将来自该电容器的电荷电连接到起爆器。

7、如权利要求6所述的雷管组件，其中该微型开关包括微型电机系统开关、双稳态微型电机开关、火花隙开关、具有毫微电子管电子发射器的开关、MOSFET和IGFET中的一个。

8、如权利要求1所述的雷管组件，该引爆器包括半导体桥、爆炸性桥丝和爆炸性箔起爆器中的一个。

9、如权利要求2所述的雷管组件，其中该引爆器包括直接熔合到该电容器放电单元的爆炸性箔起爆器。

10、如权利要求1所述的雷管组件，还包括接近该引爆器的爆炸物。

11、如权利要求2所述的雷管组件，其中该电容器由电介质陶瓷材料制成。

12、如权利要求2所述的雷管组件，其中该电阻从包括厚膜电阻和薄膜电阻的组中选择。

13、如权利要求1所述的雷管组件，其中该变压器是压电变压器。

14、如权利要求1所述的雷管组件，还包括适于产生触发脉冲来点火起爆器的第二变压器。

15、如权利要求1所述的雷管组件，其中该可寻址芯片适于从一组起爆器中辨别一个或多个起爆器。

16、如权利要求15所述的雷管组件，其中该可寻址芯片适于选择性给来自该组起爆器中一个或多个起爆器充电。

17、如权利要求15所述的雷管组件，其中该可寻址芯片适于选择性地将来自该组起爆器中的一个或多个起爆器的充电延迟一段预定的时间。

18、如权利要求15所述的雷管组件，其中该可寻址芯片适于选择性地点火该组起爆器中的一个或多个起爆器。

19、如权利要求15所述的雷管组件，其中该可寻址芯片适于选择性地将该组起爆器中的一个或多个起爆器的点火延迟一段预定的时间。

20、如权利要求1所述的雷管组件，其中该可寻址芯片适于激活该引爆器。

21、如权利要求1所述的雷管组件，其中该可寻址芯片适于激活传感器。

22、如权利要求21所述的雷管组件，其中该传感器是压力传感器。

23、如权利要求21所述的雷管组件，其中该传感器是温度传感器。

24、如权利要求21所述的雷管组件，其中该传感器是倾角传感器。

25、如权利要求21所述的雷管组件，其中该传感器是电流传感器。

26、如权利要求21所述的雷管组件，其中该传感器是电压传感器。

27、如权利要求21所述的雷管组件，其中该传感器是适于检测无线电频率辨别标签的无线电频率传感器。

28、如权利要求1所述的雷管组件，其中该可寻址芯片适于从起爆器的管中断开底部点火的起爆器。

29、如权利要求1所述的雷管组件，还包括适于容纳该引爆单元的壳体。

30、如权利要求29所述的雷管组件，其中该壳体具有近似0.28英寸的外部直径。

31、如权利要求29所述的雷管组件，其中该壳体适于连接具有预定直径的引爆绳。

32、如权利要求31所述的雷管组件，其中该壳体具有与该引爆绳直径基本相等的外部直径。

33、一种制造集成雷管的方法，包括：

提供电容器放电单元；

将变压器机械和电连接到该电容器放电单元；

将可寻址芯片机械和电连接到该变压器；

将微型开关和起爆器电连接到该电容器放电单元。

34、如权利要求33所述的方法，其中提供电容器放电单元包括将电阻和电容器机械和电连接。

35、如权利要求33所述的方法，还包括提供接近该起爆器的爆炸物。

36、一种喷射切割机，包括：

紧靠金属性衬垫形成的第一爆炸性材料；和

基本上嵌入该第一爆炸性材料中的雷管组件，该雷管组件包括起爆器、电容器和接近该起爆器的第二爆炸性材料。

37、如权利要求36所述的喷射切割机，其中该起爆器和电容器熔合或者粘合到一起而形成一个单独的单元。

38、如权利要求36所述的喷射切割机，其中该电容器位于第一爆炸性材料的外部，且其中该引爆器和电容器通过电缆电连接到一起。

39、一种成形炸药包，包括；

紧靠金属性衬垫形成的第一爆炸性材料；和

包括起爆器、电容器和接近该起爆器的第二爆炸性材料的雷管组件，

其中该第二爆炸性材料与该第一爆炸性材料直接接触。

40、如权利要求39所述的成形炸药包，其中该起爆器和电容器是被机械连接而形成一个集成单元。

41、如权利要求39所述的成形炸药包，其中该电容器位于该第一爆炸性材料的外部，且其中该引爆器和电容器通过电缆电连接到一起。

42、一种雷管组件，包括：

电容器放电单元，该电容器放电单元包括机械和电连接在一起的充电电阻、泄漏电阻和电容器；

机械和电连接到该电容器放电单元的起爆器，该起爆器从包括爆炸性箔起爆器、爆炸性桥丝、半导体桥和灼热丝的组中选择；

机械和电连接到该电容器放电单元和该起爆器的微型开关；

接近该起爆器的起爆爆炸物；和

适于容纳该电容器放电单元、该起爆器、该起爆爆炸物和该微型开关在一起而形成一个集成的引爆单元的壳体。

43、如权利要求42的雷管组件，还包括：

可寻址芯片；

电连接到该可寻址芯片的保护滤波器；和

机械和电连接到该可寻址芯片和该电容器放电单元的第一变压器，

其中该可寻址芯片、保护滤波器和第一变压器位于该壳体内。

44、如权利要求43所说的雷管组件，还包括电连接到该微型开关的第二变压器，该第二变压器适于产生触发脉冲来点火该起爆器。

45、一种使用在井孔中的方法，包括：

提供机械和电连接在一起的电容器、起爆器、微型开关、可寻址芯片、变压器和起爆爆炸物来形成一个集成的引爆单元；

将该集成的引爆单元连接到爆炸性工具上；

在井孔内使用该爆炸性工具；

点火该引爆器来激活该爆炸性工具。

46、如权利要求45所述的方法，其中该爆炸性工具是喷射切割机。

47、如权利要求45所述的方法，其中该爆炸性工具是成形炸药包。

48、如权利要求47所述的方法，还包括：

从多个使用于井孔中的成形炸药包中选择成形炸药包来点火。

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