CN204041032U - 一种起爆射孔枪用的压力起爆装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种压力式激发起爆装置，特别涉及一种起爆射孔枪用的压力起爆装置。解决了现有技术中活塞、活塞套结构复杂，防砂功能不强等问题，其技术方案是设计一种起爆射孔枪用的压力起爆装置，包括上本体、下本体、防砂护帽、沉砂管、固定座、缓冲隔板、活塞组件、撞针和起爆器。固定座位于上本体的端口，沉砂管一端连接在固定座上，另一端连接有防砂护帽；固定座依次连接缓冲隔板、活塞组件、撞针和起爆器；活塞与下本体直接密封；起爆器的外壳底端与下本体底部连接处有一台阶限位。本实用新型节约了制造成本，降低了加工难度，使装置更加准确地进行定位，增强了防砂功能，提高了整体工艺性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种压力式激发起爆装置，特别涉及一种适用于油气井油管传输射孔(TCP)作业起爆射孔枪的起爆装置。
背景技术
压力起爆装置除适用于直井外，还适用于稠油井、大斜井、水平井等诸多井况下的加压起爆，通过在井口施加压力作用于压力起爆装置活塞上，活塞在井口施加压力和井液压力的共同作用下剪断剪切销或突破压力界限后快速运动，击发起爆器，产生爆轰，引爆射孔枪串。目前我国油田TCP作业中大量使用的压力起爆装置是将活塞装入到活塞套中，活塞套再装入到起爆装置本体中。活塞和活塞套，本体和活塞套之间分别安装密封圈起密封作用。在这种装配结构中，活塞套上为安装密封圈就设有相应的密封槽，作为薄壁圆环状零件，其机械加工及热处理工艺难度较大，十分容易产生变形或调质硬度不均等问题，影响到内部活塞的正常作用。对于国外类似功能的起爆装置，如已知的美国欧文石油工具的压力激发式点火头，也就是起爆装置的活塞套与其活塞相互分开不密封，由本体和活塞之间进行密封，但其活塞和活塞套上使用的剪切销钉包括小直径和大直径两种，在计算剪切压力时不方便用户使用，另外，这种起爆装置的防砂功能不强，对国内大部分老井、出砂井、脏井的井况不适用，其结构可在套管中加压，不适用于油管加压的施工工艺。
发明内容
为避免现有技术存在的不足，本实用新型设计一种起爆射孔枪用的压力起爆装置，其有效解决现有技术中活塞、活塞套结构复杂，防砂功能不强的问题，减少了制造成本，降低了加工难度，提高了整体装配工艺性。
本实用新型解决的技术问题是：设计一种起爆射孔枪用的压力起爆装置，解决了现有技术中活塞、活塞套结构复杂，防砂功能不强等问题；通过防砂护帽和沉砂管，增强了装置的防砂功能，使其更适用于国内井况；起爆器底端设有一台阶，可以使装置更加准确定位；设置缓冲隔板，避免下管柱过程中急停急放造成的压力波动影响。
本实用新型的技术方案是：设计一种起爆射孔枪用的压力起爆装置，包括上本体3、下本体2，其特征在于，还包括防砂护帽11、沉砂管10、固定座9、缓冲隔板8、活塞组件、撞针4和起爆器1。上本体3和下本体2均为内部沿轴线开有变截面通孔的空心体，两者进行固连后，其内部形成的通孔由于内径不同形成了三级台阶。固定座9位于上本体3的端口，沉砂管10一端连接在固定座9上，另一端开有若干进压孔，且此端连接有防砂护帽11。固定座9依次连接缓冲隔板8、活塞组件、撞针4和起爆器1。缓冲隔板8位于上本体3的第一级台阶内；活塞组件位于上本体3、下本体2之间的第二级台阶；撞针4位于下本体2的第三级台阶内；起爆器1与第三级台阶底部相连接，且起爆器1的外壳底端与下本体2底部连接处有一台阶限位。
本实用新型的进一步技术方案是：活塞组件包括活塞5和活塞套6，活塞5一端为空心，底端与撞针4连接；活塞套6为一空心体。
本实用新型的进一步技术方案是：撞针4为一端是钉状的圆柱体，钉头端正对起爆器1，另一端和活塞5固连。
本实用新型的进一步技术方案是：缓冲隔板8上包括多层挡板，挡板之间开有通孔，且通孔均不在同一轴线上，对液体所产生的紧急压力起缓冲作用。
本实用新型的进一步技术方案是：活塞5和下本体2之间、下本体2与上本体3之间均开有密封槽，密封槽内设有密封圈进行密封。
发明效果
本实用新型的技术效果在于：设计一种起爆射孔枪用的压力起爆装置，使活塞与下本体直接进行密封的结构，将活塞套结构简化，去除活塞套上密封槽环节，达到降低加工难度，提高生产工艺性，同时完成密封功能的目的；在减少了生产制造成本的同时，解决了由于薄壁零件热处理不到位而引发的质量问题。起爆器底端带有一台阶，可以进行准确定位。其使用的火帽、雷管、扩爆管均为定型产品，故可大批量生产。沉砂管与防砂护帽可以有效地解决国内众多老井、脏井、出砂井的防砂问题，在不影响进压的同时，使用缓冲隔板避免下管柱过程中急停急放造成的压力波动影响。
附图说明
图1为本实用新型起爆射孔枪用的压力起爆装置结构示意图
图2为本实用新型起爆射孔枪用的压力起爆装置活塞示意图
图3为本实用新型起爆射孔枪用的压力起爆装置活塞套剖视图
图4为本实施例中缓冲隔板剖视图
附图标记说明：1-起爆器；2-下本体；3-上本体；4-撞针；5-活塞；6-活塞套；7-剪切销钉；8-缓冲隔板；9-固定座；10-沉砂管；11-防砂护帽；12-剪销套；13-第一密封圈；14-六角螺母；15-第二密封圈；16-螺丝；17-第三密封圈；8A-缓冲隔板进压孔。
具体实施方式
下面结合具体实施实例，对本实用新型技术方案进一步说明。
1.参见图1，本实用新型优选实施例包括起爆器1、下本体2、上本体3、撞针4、活塞5、活塞套6、数个剪切销钉7、缓冲隔板8、固定座9、沉砂管10、防砂护帽11、剪销套12、六角螺母14、数个螺丝16和数个密封圈。其中，起爆器1包括撞击火帽、雷管和扩爆管，但在其基础上起爆器的外壳底端增加一3mm台阶，可起到准确定位功能。下本体2和上本体3均为使用40Cr钢材料制做的空心圆柱体且沿轴线设有变截面通孔。上本体输入端外侧设有连接油管的外螺纹，内部为变截面通孔，输出端内部设有连接下本体2的内螺纹孔。下本体2输入端外侧为连接上本体的外螺纹，输出端外侧设有两道密封槽和连接射孔枪的外螺纹，内部为变截面通孔，包括三个台阶孔和一个螺纹孔。由上本体3和下本体2组成的空腔中装入缓冲隔板8，活塞5、活塞套6和撞针4。在上本体3输入端的螺纹是用于连接固定座9和沉砂管10。
2.参见图2和图3，活塞5与活塞套6采用数个剪切销钉7横向固连，活塞套6外端套上剪销套12固定剪切销钉7。所述撞针4螺纹端与活塞5内螺纹孔连接，二者之间采用六角螺母14固紧。所述撞针4螺纹端与活塞5内螺纹孔连接，二者之间采用六角螺母14固紧。活塞5为一圆柱状零件，其侧壁设有安装剪切销钉7的销钉孔，活塞5外径和活塞套6内径配合，二者侧壁上剪切销钉孔数量一致。活塞5顶端为减轻重量设有Φ15中心孔，底端为连接撞针4的M10螺纹孔。活塞5和活塞套6上的销钉孔数量设置可根据起爆装置耐压情况调整，分别为18孔、40孔和60孔；活塞和活塞套上的剪切销钉孔数量可调，销钉孔数根据井况压力设计，适应于浅井、深井、超深井井况，销钉可灵活使用，从而保证本实用新型耐压要求。
3.参见图4，缓冲隔板是由45钢制成，带有缓冲空间的圆柱体，8A处为压力起爆装置的进压孔，通过缓冲，可以减小由于压力波动带来的对活塞的影响。
本实用新型的装配工艺如下：
在活塞5密封槽内套上O形氟橡胶密封圈，将撞针4装上六角螺母14后装配到活塞5上。将活塞套6与活塞5剪切销钉孔对正后装入剪切销7，再在剪切销7外侧套上剪销套12固定剪切销7不脱落。活塞5上O形氟橡胶密封圈涂抹润滑脂后，将撞针端朝向下本体2装入其中。将缓冲隔板8装入上本体3中。将O形氟橡胶密封圈装入下本体2的输入端密封槽内，与上本体3连接，使用螺丝16固定。将固定座9安装到上本体3的输入端螺纹处，再将沉砂管10连接到固定座9上。沉砂管10带有进压孔的一端安装防砂护帽，起到防砂作用。最后将起爆器1装配到下本体输出端，完成装配。
在进行射孔作业时，通过上本体3上端的外螺纹与上端油管连接，下本体2的外螺纹与下级射孔枪连接。本实用新型的工作过程是，当射孔管串下到预定油层位置后，在井口泵车向油管内施加压力，压力经沉砂管10和缓冲隔板8后，作用到活塞5上，压力值超过剪切销钉总剪切值后，剪断剪切销7，撞针4钉尖端撞击起爆器1，将爆轰波传递给下级射孔枪。
Claims (5)
1.一种起爆射孔枪用的压力起爆装置，包括上本体(3)、下本体(2)，其特征在于，还包括防砂护帽(11)、沉砂管(10)、固定座(9)、缓冲隔板(8)、活塞组件、撞针(4)和起爆器(1)；上本体(3)和下本体(2)均为内部沿轴线开有变截面通孔的空心体，两者进行固连后，其内部形成的通孔由于内径不同形成了三级台阶；固定座(9)位于上本体(3)的端口，沉砂管(10)一端连接在固定座(9)上，另一端开有若干进压孔，且此端连接有防砂护帽(11)；固定座(9)依次连接缓冲隔板(8)、活塞组件、撞针(4)和起爆器(1)；缓冲隔板(8)位于上本体(3)的第一级台阶内；活塞组件位于上本体(3)、下本体(2)之间的第二级台阶；撞针(4)位于下本体(2)的第三级台阶内；起爆器(1)与第三级台阶底部相连接，且起爆器(1)的外壳底端与下本体(2)底部连接处有一台阶限位。
2.如权利要求1所述的一种起爆射孔枪用的压力起爆装置，其特征在于，活塞组件包括活塞(5)和活塞套(6)，活塞(5)一端为空心，底端与撞针(4)连接；活塞套(6)为一空心体。
3.如权利要求1所述的一种起爆射孔枪用的压力起爆装置，其特征在于，撞针(4)为一端是钉状的圆柱体，钉头端正对起爆器(1)，另一端和活塞(5)固连。
4.如权利要求1所述的一种起爆射孔枪用的压力起爆装置，其特征在于，缓冲隔板(8)上包括多层挡板，挡板之间开有通孔，且通孔均不在同一轴线上，对液体所产生的紧急压力起缓冲作用。
5.如权利要求1或2所述的一种起爆射孔枪用的压力起爆装置，其特征在于，活塞(5)和下本体(2)之间、下本体(2)与上本体(3)之间均开有密封槽，密封槽内设有密封圈进行密封。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN106382105A (zh) * | 2016-11-03 | 2017-02-08 | 西安物华巨能爆破器材有限责任公司 | 一种油气井夹层传爆用高温增压装置 |
| CN118391002A (zh) * | 2024-06-27 | 2024-07-26 | 大庆市天德忠石油科技有限公司 | 环保型水力喷砂射孔组合工具管柱 |
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