CN205400694U - 一种多级电子起爆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及石油射孔领域，公开了一种多级电子起爆装置，包括激发部件、过芯夹层枪和炮头部件；激发部件包括A承压筒、A上接头、A下接头；A上接头内设有压力传导机构；A承压筒内设有骨架，骨架上设有压力开关，电路模块，电池；压力传导机构与压力开关抵接，压力开关、电路模块、电池通过导线依次连接；A下接头内设有与电路模块通过导线连接的A密封塞；过芯夹层枪包括B承压筒、B上接头、B下接头；B上接头与A下接头连接，B上接头内的A信号传输机构与A密封塞抵接；炮头部件包括与炮头、B信号传输机构和雷管；B信号传输机构与A信号传输机构、雷管通过导线连接。本多级电子起爆装置可以重复使用，成本低；连接方便，节约工时。

Description

一种多级电子起爆装置

技术领域

本实用新型涉及石油射孔领域，尤其涉及一种多级电子起爆装置。

背景技术

目前，多个射孔层采用油管传输射孔时，一般是一次下管柱完成。射孔枪之间连接采用夹层枪，或者是使用多级起爆器和油管。多级起爆器分为多级投棒起爆器和多级增压起爆器。直井采用多级投棒起爆器，大斜度井和水平井使用多级增压起爆器。如果使用夹层枪，夹层枪内部要安装导爆索和传爆管，这些火工件都是一次性的。使用过的夹层枪还可以再用，但是清洗非常麻烦，夹层枪一般使用3次。夹层枪及火工件都是消耗品，浪费较大。多级投棒起爆器和多级增压起爆器也是一次性的，浪费也很大。

申请号为CN201220347507.0的中国专利公开了一种连续油管传输射孔雷管安装短节。该装置的外壳内安装有电雷管，电雷管的两根导线分别与雷管导线和接地螺钉相连接，电雷管、导爆索、传爆管顺次连接，外壳下端连接安装筒，安装筒下端连接由壬连接头，由壬连接头上连接防退扣螺母，导爆索安装在安装筒内，传爆管通过橡胶塞固定在安装筒内。本实用新型实现了射孔作业安全，避免电雷管在地面被激发爆炸。克服了现有电雷管可能被激发爆炸的不足。

申请号为CN201220299793.8的中国专利公开了一种连续油管传输射孔专用起爆装置，是为解决小井眼水平井油管传输射孔的起爆难题而设计的，主要包括连接连续油管和传压筒的转换接头、设在转换接头和传压筒间的剪切环套、由销钉固定于剪切环套内的阻流套、传压筒上的封底内孔和导压小孔、阻流套和传压筒筒壁上的对称径向通孔、连接传压筒下端的、内设撞针体的起爆器上接头、连接起爆器上接头的起爆器下接头、设在起爆器下接头内的起爆器底火等。本实用新型结构合理，组装方便，在下井过程中能保持泵注循环，可防止连续油管被液压挤扁。需要射孔时，泵送钢球到阻流套，憋压剪切销钉，打开传压筒导压小孔，激活起爆器射孔，起爆成功率高，既可靠又安全。

申请号为CN201420806012.9的中国专利公开了一种连续油管带电缆射孔工具组合，包括依次连接的连续油管、连续油管接头、测井工具串或射孔工具串，所述连续油管的内部设置有电缆。

上述实用新型虽然各有特点，但是其都存在同一缺点，他们使用的火工件大都是一次性的消耗品，浪费较大，不能重复使用，成本较高。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了用于油管传输射孔的一种多级电子起爆装置。本实用新型多级电子起爆装置采用了上一级射孔枪起爆时产生的压力触发起爆电路输出高频信号；且本实用新型的多级电子起爆装置可以重复使用，避免了浪费；连接方便，节约了施工时间。

本实用新型的具体技术方案为：一种多级电子起爆装置，包括依次连接的激发部件、过芯夹层枪和炮头部件。

所述激发部件包括A承压筒以及分别与所述A承压筒上下两端连接的A上接头、A下接头。所述A上接头内设有与A上接头上端面连通的空腔，A上接头的空腔内设有压力传导机构。所述A承压筒内设有骨架，所述骨架的上端固定有压力开关，骨架中部设有电路模块，骨架下端设有电池，所述压力传导机构与压力开关抵接，所述压力开关、电路模块、电池通过导线依次连接；所述A下接头的下端设有空腔，A下接头的空腔内设有密封件，所述密封件上设有A密封塞，所述A密封塞的上端与电路模块通过贯穿A下接头的导线连接；

所述过芯夹层枪包括B承压筒以及分别与所述B承压筒下上两端连接的B上接头、B下接头；所述B上接头的上端与A下接头的下端连接，B上接头内设有传输通道，所述传输通道内设有A信号传输机构；所述A信号传输机构的上端与A密封塞抵接；所述B承压筒内和B下接头内分别设有空腔。

所述炮头部件包括与B下接头下端接连的炮头以及设于所述炮头内的B信号传输机构和雷管；所述B信号传输机构的上端与A信号传输机构通过导线连接，所述雷管与B信号传输机构的下端通过导线连接。

本实用新型连接在上一级射孔枪的下端。当上一级射孔枪起爆时，压力开关触发电路模块产生高频信号，高频信号由过芯夹层枪传到炮头内的雷管，从而引爆下一级射孔枪。本实用新型的多级电子起爆装置可以重复使用，避免了浪费；省去了普通夹层枪组装和清洗程序，节约了施工时间。

作为优选，所述压力传导机构包括由上而下连接的A活塞、A弹簧、A挡环；所述A挡环与压力开关抵接。在上一级射孔枪起爆后，压力传导至该压力传导机构，活塞向下运动，压力开关被激发，从而开启电路模块。

作为优选，所述骨架的上端与下端将A承压筒密封且将电路模块与A上接头、A下接头隔离。

作为优选，所述A下接头的侧壁上设有两个方向相对的侧孔，其中一个侧孔内设有安全开关，所述安全开关通过堵头固定，安全开关与电路模块之间连接有导线；另一侧孔内由内至外依次设有B弹簧、B活塞和压帽。

当多级电子起爆装置放置在地面上时，安全开关处于断开位置，电路模块的电源被断开，因此电路不会产生误触发，不会误爆。当多级电子起爆装置到达液面以下300米时，安全开关闭合，电路模块处于待触发状态。

作为优选，所述A信号传输机构包括由上至下依次连接的B挡环、绝缘垫、A铜触点、C弹簧以及设于所述C弹簧外表的A绝缘套，所述A铜触点与A密封塞抵接。

作为优选，所述B信号传输机构设于炮头的上端，包括由上至下依次连接的B密封塞、B铜触点、D弹簧、C铜触点和C密封塞；所述B铜触点、D弹簧、C铜触点设于点火头内且所述点火头与B铜触点、D弹簧、C铜触点之间还设有B绝缘套和C绝缘套，所述B密封塞固定于B下接头的下端，B密封塞与A铜触点之间通过导线连接，所述点火头的上端还设有C挡环，所述雷管设于炮头的下端且与B信号传输机构隔离，雷管与C密封塞之间通过导线连接。

作为优选，所述A上接头上下两端的外侧壁、A下接头上端的外侧壁、密封件外侧壁、B上接头上下两端的外侧壁、B下接头上端的外侧壁、炮头上下两端的外侧壁和点火头外侧壁上分别设有密封圈。

过芯夹层枪内安装了密封塞，一旦其中一支进水，不会影响其它过芯夹层枪。

作为优选，所述雷管为高频磁电雷管。磁电雷管在保证效果的前提下，降低了成本。

与现有技术对比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型多级电子起爆装置采用了上一级射孔枪起爆时产生的压力触发起爆电路输出高频信号；且本实用新型的多级电子起爆装置可以重复使用，避免了浪费；连接方便，节约了施工时间。

附图说明

图1是本实用新型实施例1中激发部件的一种结构示意图；

图2是本实用新型实施例1中过芯夹层枪和炮头部件一种结构示意图；

图3是本实用新型实施例1的多级起爆装置电路图。

附图标记为：A上接头1，A活塞2，A密封圈3，A弹簧4，B密封圈5，A挡环6，压力开关7，螺丝8，A导线9，电路模块10，骨架11，A承压筒12，B导线13，电池14，C导线15，D导线16，A下接头17，C密封圈18，安全开关19，压帽20，B弹簧21，B活塞22，堵头23，D密封圈24，密封件25，A密封塞26，B挡环27，绝缘垫28，A铜触点29，E密封圈30，C弹簧31，A绝缘套32，E导线33，F密封圈34，B上接头35，B承压筒36，B下接头37，B密封塞38，G密封圈39，C挡环40，点火头41，B铜触点42，H密封圈43，D弹簧44，I密封圈45，B绝缘套46，C绝缘套47，C铜触点48，C密封塞49，F导线50，J密封圈51，炮头52，雷管53。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述。在本实用新型中所涉及的装置、连接结构和方法，若无特指，均为本领域公知的装置、连接结构和方法。

实施例1

如图1、图2所示：一种多级电子起爆装置，包括依次连接的激发部件、过芯夹层枪和炮头部件。

如图1所示，所述激发部件包括A承压筒12以及分别与所述A承压筒12上下两端连接的A上接头1、A下接头17。所述A上接头1内设有与A上接头1上端面连通的空腔，A上接头1的空腔内设有压力传导机构。所述压力传导机构包括由上而下连接的A活塞2、A弹簧4、A挡环6。所述A承压筒12内设有骨架11，所述骨架11的上端通过螺丝8固定有压力开关7，骨架11中部设有电路模块10，骨架11下端设有电池14。骨架11的上端与下端将A承压筒12密封且将电路模块10与A上接头1、A下接头17隔离。

所述A挡环6与压力开关7抵接，所述压力开关7、电路模块10、电池14通过A导线9、B导线13依次连接；所述A下接头17的下端设有空腔，A下接头17的空腔内设有密封件25，所述密封件25上设有A密封塞26，所述A密封塞26的上端与电路模块10通过贯穿A下接头17的D导线16连接。所述A下接头17的侧壁上设有两个方向相对的侧孔，其中一个侧孔内设有安全开关19，所述安全开关19通过堵头23固定，安全开关19与电路模块10之间连接有C导线15；另一侧孔内由内至外依次设有B弹簧21、B活塞22和压帽20。

如图2所示，所述过芯夹层枪包括B承压筒36以及分别与所述B承压筒36下上两端连接的B上接头35、B下接头37。所述B上接头35的上端与A下接头17的下端连接，B上接头35内设有传输通道，所述传输通道内设有A信号传输机构。所述A信号传输机构包括由上至下依次连接的B挡环40、绝缘垫28、A铜触点29、C弹簧31以及设于所述C弹簧31外表的A绝缘套32，所述A铜触点29与A密封塞26抵接。所述B承压筒36内和B下接头37内分别设有空腔。

所述炮头部件包括与B下接头37下端接连的炮头52以及设于所述炮头52内的B信号传输机构和高频磁电雷管53。所述B信号传输机构设于炮头52的上端，包括由上至下依次连接的B密封塞38、B铜触点42、D弹簧44、C铜触点48和C密封塞49。所述B铜触点42、D弹簧44、C铜触点48设于点火头41内且所述点火头41与B铜触点42、D弹簧44、C铜触点48之间还设有B绝缘套46和C绝缘套47，所述B密封塞38固定于B下接头37的下端，B密封塞38与A铜触点29之间通过E导线33连接，所述点火头41的上端还设有C挡环40，所述雷管53设于炮头52的下端且与B信号传输机构隔离，雷管53与C密封塞49之间通过F导线50连接。

此外，所述A上接头1上下两端的外侧壁设有A密封圈3和B密封圈5，A下接头17上端的外侧壁设有C密封圈18，密封件外侧壁设有D密封圈24，B上接头35上下两端的外侧壁设有E密封圈30和F密封圈34，B下接头37上端的外侧壁设有G密封圈39，炮头52上下两端的外侧壁设有I密封圈45和J密封圈51，点火头41外侧壁上分别设有H密封圈43。

如图3所示：BT1为电池，C1、C2为电容，E1、E2为端点，IC1、IC2为集成块，Q1、Q2为三极管，R1～R5为电阻，S1、S2为开关。

本实施例的具体组装过程是，将密封圈3、5、18、24、30、34、39、43、45、51分别装在各个部件上。将A活塞2插入A上接头1中，放入A弹簧4，拧紧A挡环6。将压力开关7用螺丝8固定在骨架11上，电路模块10固定在骨架11上，电池14安放在骨架11中。连接压力开关7与电路模块10之间的A导线9以及电路模块10电池14之间的B导线13。将安全开关19安放到A下接头17中，在A下接头17上拧紧堵头23。将骨架11拧在A下接头17上，连接安全开关19与电路模块10之间的C导线15。将A密封塞26拧到密封件25上，连接电路模块10与A密封塞26之间的D导线16，将密封件25放入A下接头17中。将B弹簧21和B活塞22依次放入A下接头17中，拧紧压帽20。用A承压筒12将A上接头1和A下接头17连接起来。多级电子起爆装置的激发部件组装完毕。

将A绝缘套32放入B上接头35中，C弹簧31放入A绝缘套32中。在A铜触点29上连接E导线33并将A铜触点29放入A绝缘套32中，放入绝缘垫28，拧紧B挡环27。将B上接头35拧在B承压筒36上。将B密封塞38拧在B下接头37上并将E导线33与B密封塞38连接。将B下接头37拧到B承压筒36上，过芯夹层枪组装完毕。

将B铜触点42、D弹簧44和C铜触点48依次放入B绝缘套46中，将C绝缘套47拧在B绝缘套46上并将组件整体放入点火头41中。将C密封塞49拧在点火头41上，连接磁电雷管53与C密封塞49之间的F导线50，将点火头41插入炮头52，炮头部件组装完毕。

将B下接头37与炮头52连接，再将A下接头17与B上接头37连接，整个多级电子起爆装置全部组装完毕。

多级电子起爆装置工作过程如下。

A上接头1与上面的射孔枪连接。当上面的射孔起爆后，受压力的作用A活塞2向下移动触发压力开关7，从而使电路模块10输出高频点火信号。高频点火信号通过D导线16、A密封塞26、A铜触点29、E导线33、B密封塞38、B铜触点42、D弹簧44、C铜触点48、密C封塞49和F导线50，最后到达磁电雷管53，从而引爆雷管，引爆下面的射孔枪。过芯夹层枪可以有多根。射孔过程中，除磁电雷管外，多级电子起爆装置其它部分均未受到破坏，因此可以重复使用。安全开关19是一个安全开关。当多级电子起爆装置放置在地面上时，安全开关19处于断开位置，电路模块的电源被断开，因此电路不会产生误触发，不会误爆。当多级电子起爆装置到达液面以下300米时，安全开关19闭合。电路模块处于待触发状态。

图3中，集成块IC1A、IC1B、电阻R1、R2、电容C1构成了振荡器，它的输出由集成块IC1C、IC1D驱动，再经电阻R3送到了三极管Q1、Q2的基极。三极管Q1、Q2构成了驱动器，其输出经端点E1送到过芯夹层枪的缆芯，最后引爆磁电雷管。电池BT1用于为整个电路提供电源。S1是一个安全开关。只有当射孔枪下入液面一下300米左右时S1才闭合，电路接通电源。这样既避免了地面误爆，又节约了供电，延长了电池的使用寿命。电阻R4、R5、电容C2和集成块IC2A构成了一个单稳态电路。S2是一个触发开关。当上一级射孔枪起爆时，由于压力的作用，S1被瞬间接通，IC2A的4脚由低电平变为高电平，单稳态被触发。IC2A的6脚由低电平变为高电平，振荡器开始工作，端点E1输出高频点火信号，该信号可以引爆磁电。几秒钟后，单稳态回到原来的状态。IC2A的6脚由高电平变为低电平，与非门IC1B被栓锁，振荡器停止工作。端点E1输出变为低电平。

实施例2

实施例2与实施例1的不同之处在于实施例2中串联有多根过芯夹层枪。

实施例3

实施例3与实施例1的不同之处在于实施例3中A下接头侧壁上只设有一个侧孔且不设有压帽20，B弹簧21和B活塞22。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种多级电子起爆装置，其特征在于：包括依次连接的激发部件、过芯夹层枪和炮头部件；

所述激发部件包括A承压筒(12)以及分别与所述A承压筒(12)上下两端连接的A上接头(1)、A下接头(17)；所述A上接头(1)内设有与A上接头(1)上端面连通的空腔，A上接头(1)的空腔内设有压力传导机构；所述A承压筒(12)内设有骨架(11)，所述骨架(11)的上端固定有压力开关(7)，骨架(11)中部设有电路模块(10)，骨架(11)下端设有电池(14)，所述压力传导机构与压力开关(7)抵接，所述压力开关(7)、电路模块(10)、电池(14)通过导线依次连接；所述A下接头(17)的下端设有空腔，A下接头(17)的空腔内设有密封件(25)，所述密封件(25)上设有A密封塞(26)，所述A密封塞(26)的上端与电路模块(10)通过贯穿A下接头(17)的导线连接；

所述过芯夹层枪包括B承压筒(36)以及分别与所述B承压筒(36)下上两端连接的B上接头(35)、B下接头(37)；所述B上接头(35)的上端与A下接头(17)的下端连接，B上接头(35)内设有传输通道，所述传输通道内设有A信号传输机构；所述A信号传输机构的上端与A密封塞(26)抵接；所述B承压筒(36)内和B下接头(37)内分别设有空腔；

所述炮头部件包括与B下接头(37)下端接连的炮头(52)以及设于所述炮头(52)内的B信号传输机构和雷管(53)；所述B信号传输机构的上端与A信号传输机构通过导线连接，所述雷管(53)与B信号传输机构的下端通过导线连接。

2.如权利要求1所述的一种多级电子起爆装置，其特征在于，所述压力传导机构包括由上而下连接的A活塞(2)、A弹簧(4)、A挡环(6)；所述A挡环(6)与压力开关(7)抵接。

3.如权利要求1或2所述的一种多级电子起爆装置，其特征在于，所述骨架(11)的上端与下端将A承压筒(12)密封且将电路模块(10)与A上接头(1)、A下接头(17)隔离。

4.如权利要求1所述的一种多级电子起爆装置，其特征在于，所述A下接头(17)的侧壁上设有两个方向相对的侧孔，其中一个侧孔内设有安全开关(19)，所述安全开关(19)通过堵头(23)固定，安全开关(19)与电路模块(10)之间连接有导线；另一侧孔内由内至外依次设有B弹簧(21)、B活塞(22)和压帽(20)。

5.如权利要求1或2所述的一种多级电子起爆装置，其特征在于，所述A信号传输机构包括由上至下依次连接的B挡环(40)、绝缘垫(28)、A铜触点(29)、C弹簧(31)以及设于所述C弹簧(31)外表的A绝缘套(32)，所述A铜触点(29)与A密封塞(26)抵接。

6.如权利要求5所述的一种多级电子起爆装置，其特征在于，所述B信号传输机构设于炮头(52)的上端，包括由上至下依次连接的B密封塞(38)、B铜触点(42)、D弹簧(44)、C铜触点(48)和C密封塞(49)；所述B铜触点(42)、D弹簧(44)、C铜触点(48)设于点火头(41)内且所述点火头(41)与B铜触点(42)、D弹簧(44)、C铜触点(48)之间还设有B绝缘套(46)和C绝缘套(47)，所述B密封塞(38)固定于B下接头(37)的下端，B密封塞(38)与A铜触点(29)之间通过导线连接，所述点火头(41)的上端还设有C挡环(40)，所述雷管(53)设于炮头(52)的下端且与B信号传输机构隔离，雷管(53)与C密封塞(49)之间通过导线连接。

7.如权利要求1所述的一种多级电子起爆装置，其特征在于，所述A上接头(1)上下两端的外侧壁、A下接头(17)上端的外侧壁、密封件外侧壁、B上接头(35)上下两端的外侧壁、B下接头(37)上端的外侧壁、炮头(52)上下两端的外侧壁和点火头(41)外侧壁上分别设有密封圈。

8.如权利要求6所述的一种多级电子起爆装置，其特征在于，所述雷管(53)为高频磁电雷管。