CN207701118U - 一种tcp自动灌液压力开孔起爆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及油气田开发工程领域，具体涉及一种TCP自动灌液压力开孔起爆装置。本实用新型解决了现有的起爆装置无法连续下放油管的问题。本实用新型包括套筒、活塞和雷管，活塞和雷管位于套筒内；套筒的内部包括油管连接段、活塞放置段、雷管放置段和射孔枪连接段；活塞放置段分为活塞滑行段和引导段，活塞滑行段的侧壁上开有第一进液孔；活塞包括起压段、过渡段和固定段；起压段内部有上容腔和下容腔，上容腔的内壁上设有第二进液孔，上容腔顶部开有通孔；下容腔的内壁上设有第三进液孔，上容腔内设有金属球，固定段底部连接有撞针。

Description

一种TCP自动灌液压力开孔起爆装置

技术领域

本实用新型涉及油气田开发工程领域，具体涉及一种TCP自动灌液压力开孔起爆装置。

背景技术

油气井在射孔时，经常用到TCP(油管传输射孔)灌液压力起爆装置，起爆装置内设有活塞和撞针。起爆装置连接射孔枪后，由油管从井口将其输送到射孔段；起爆时，用高压泵向油管内打压，活塞在高压推动下带动撞针撞击雷管，从而起爆射孔枪。

因为井内有压井液，空心的油管在井内产生浮力，在下入起爆装置的过程中，需要向油管内加入压井液，因此，必须每接一根油管，都必须向油管内灌入压井液后才能下放，普通的油气井需要100根到1000根，下放过程时间过长，且较为繁琐，而且，射孔作业必须用钻机或大型修井机下放油管，钻机日租赁费约10万元/日(不包含班组工人费用)，下放时间过长直接影响投入成本，推迟了油井成本收益时间。

发明内容

为了解决背景技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种TCP自动灌液压力开孔起爆装置，在下入过程中，井筒内液体可自动进入油管内，无需在接单根时逐个加入液体，省时省力，同时也节省了成本。

本实用新型解决上述问题的技术方案是，一种TCP自动灌液压力开孔起爆装置，其特殊之处在于：

包括套筒、活塞和雷管，活塞和雷管位于套筒内；

所述套筒的内部设有轴向贯穿的容腔，容腔从上到下依次包括油管连接段、活塞放置段、雷管放置段和射孔枪连接段；活塞放置段分为活塞滑行段和引导段，二者均为圆柱形，活塞滑行段和引导段同心且连通，活塞滑行段的直径大于引导段的直径；活塞滑行段的侧壁上开有与套筒外部连通的第一进液孔；

所述活塞从上到下依次包括起压段、过渡段和固定段；起压段、过渡段和固定段都为圆柱形，起压段的直径大于过渡段的直径，过渡段的直径大于固定段的直径；

起压段内部有上容腔和下容腔，上容腔和下容腔都为圆柱形，二者同心且连通，上容腔的直径大于下容腔的直径；上容腔的内壁上设有与活塞外部连通的第二进液孔，上容腔顶部开有通孔；下容腔的内壁上设有与活塞外部连通的第三进液孔，上容腔内设有金属球，金属球的直径小于上容腔的直径，下容腔的直径小于金属球的直径；固定段底部连接有撞针；

雷管固定在雷管放置段内；

起压段可在活塞滑行段内移动，过渡段可在引导段内移动；起压段的外壁和活塞滑行段的内壁配合后形成密封面；雷管放置段的直径小于过渡段的直径；

起爆前，套筒的第一进液孔和活塞的第三进液孔连通，且活塞的固定段通过销钉与活塞滑行段的内壁固定，起爆时，活塞上容腔受压，剪断销钉后活塞下行，直至撞针撞击雷管，引爆射孔枪，同时，活塞滑行段的内壁封堵第三进液孔，第一进液孔和活塞的第二进液孔连通。

以上为本实用新型的基本结构，基于该基本结构，本实用新型还做出以下优化改进：

进一步地，上述活塞起压段的外壁上设有密封圈。

进一步地，上述密封圈为两个，其中一个位于第三进液孔的下方，另一个位于第二进液孔和第三进液孔之间。

进一步地，上述活塞放置段内设有挡板，挡板上设有多个孔，挡板位于活塞上部。

进一步地，上述金属球采用不锈钢材质制成。

进一步地，上述密封圈为橡胶圈。

进一步地，上述油管连接段侧壁上设有螺纹。

进一步地，上述射孔枪连接段侧壁上设有螺纹。

本实用新型的优点：

1、本实用新型一种TCP自动灌液压力开孔起爆装置，在下井过程中，井筒内的压井液从第一进液孔经第三进液孔后进入活塞的下容腔，顶开钢球进入上容腔，再从第二进液口进入油管内，无需从井口向油管内注入压井液，在下油管过程中，井筒内的压井液自动灌入油管内，实现了连续下放管柱，缩短了大型设备和工作人员的作业时间，提高了工作效率，节省了成本。

2、本实用新型一种TCP自动灌液压力开孔起爆装置，结构简单、易于实现，适用于直井、大斜度井或水平井，适用于测试联作。

3、本实用新型一种TCP自动灌液压力开孔起爆装置，套筒内活塞放置段的设有挡板，防止活塞因意外上移，造成上提管柱时管柱内液体无法自行进入井筒内。

4、本实用新型一种TCP自动灌液压力开孔起爆装置，套筒两端设有内螺纹，采用内螺纹连接油管和射孔枪，防止起爆装置在下放时与套管刮磨造成损坏。

5、本实用新型一种TCP自动灌液压力开孔起爆装置，其活塞起压段的外壁上设有两道密封圈，防止液体进入雷管和射孔枪内影响射孔，保证了射孔的成功率。

附图说明

图1是本实用新型TCP自动灌液压力开孔起爆装置起爆前的装配图；

图2是图1中套筒的剖视图；

图3是图1中活塞的剖视图；

图4是本实用新型TCP自动灌液压力开孔起爆装置起爆后的装配图；

其中，

1-套筒；101-油管连接段；102-活塞放置段；1021-活塞滑行段；1022-引导段；103-雷管放置段；104-射孔枪连接段；105-第一进液孔；

2-活塞；201-起压段；2011-上容腔；2012-下容腔；202-过渡段；203-固定段；204-第二进液孔；205-通孔；206-第三进液孔；

3-雷管；

4-金属球；

5-撞针；

6-密封面；

7-销钉；

8-密封圈；

9-挡板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1-图4，一种TCP自动灌液压力开孔起爆装置，包括套筒1、活塞2和雷管3。

所述套筒1的内部设有轴向贯穿的容腔，容腔从上到下依次包括油管连接段101、活塞放置段102、雷管放置段103和射孔枪连接段104；活塞放置段102分为活塞滑行段1021和引导段1022，二者均为圆柱形，活塞滑行段1021和引导段1022同心且连通，活塞滑行段1021的直径大于引导段1022的直径；活塞滑行段1021的侧壁上开有与套筒1外部连通的第一进液孔105。

活塞2位于活塞放置段102内，雷管3位于套筒1的雷管放置段103内。

所述活塞2从上到下依次包括起压段201、过渡段202和固定段203；起压段201、过渡段202和固定段203都为圆柱形，起压段201的直径大于过渡段202的直径，过渡段202的直径大于固定段203的直径。

起压段201内部包括上容腔2011和下容腔2012，上容腔2011和下容腔2012都为圆柱形，二者同心且连通，上容腔2011的直径大于下容腔2012的直径；上容腔2011的内壁上设有可与活塞2外部连通的第二进液孔204，上容腔2011顶部开有通孔205；下容腔2012的内壁上设有可与活塞2外部连通的第三进液孔206；上容腔2011内设有金属球4，金属球4的直径小于上容腔2011的直径，下容腔2012的直径小于金属球4的直径；固定段203底部连接有撞针5。

起压段201可在活塞滑行段1021内移动，过渡段202可在引导段1022内移动；起压段201的外壁和活塞滑行段1021的内壁配合后形成密封面6；雷管放置段103的直径小于过渡段202的直径。

活塞2起压段201的外壁上设有密封圈8，密封圈8为橡胶圈。密封圈8为两个，其中一个位于第三进液孔206的下方，另一个位于第二进液孔204和第三进液孔206之间。金属球4采用不锈钢材质制成。套筒1内活塞放置段102的设有挡板9，挡板9上设有多个孔，挡板9位于活塞2上部。油管连接段101侧壁上设有螺纹。射孔枪连接段104侧壁上设有螺纹。

参见图1和图4，本实用新型的工作原理为：起爆前，活塞2的固定段203通过销钉7与活塞滑行段1021的内壁固定，从而活塞2固定在套筒1内，往井筒内下放管柱时，套筒1的第一进液孔105和活塞2的第三进液孔206连通，起压段201的外壁和活塞滑行段1021的内壁配合后形成密封面6，密封面6防止液体进入雷管和射孔枪；井筒内的液体从第一进液孔105经第三进液孔206进入活塞2的下容腔2012，顶开金属球4进入上容腔2011，再从第二进液口进入油管内，实现井内液体自动灌入油管内，保证油管能正常下入井筒内。

当起爆装置下入到预定位置后，准备起爆，起爆时，利用高压泵在井口向油管内打压，金属球4堵紧下容腔2012的上口，活塞2的起压段201开始憋压，当压力足够大时，活塞2切断销钉7，开始下行，直至撞针5撞击雷管3,雷管3引爆射孔枪，此时，活塞2的过渡段202的端面和引导段2022的端面接触，活塞2停止下行，活塞滑行段1021的内壁封堵第三进液孔206，第一进液孔105和活塞2的第二进液孔204连通，射孔完成后，上提管柱，油管内的液体从通孔205经上容腔2011后，从第二进液孔204和第一进液孔105流入井筒内。

Claims (8)

1.一种TCP自动灌液压力开孔起爆装置，其特征在于：

包括套筒(1)、活塞(2)和雷管(3)，活塞(2)和雷管(3)位于套筒(1)内；

所述套筒(1)的内部设有轴向贯穿的容腔，容腔从上到下依次包括油管连接段(101)、活塞放置段(102)、雷管放置段(103)和射孔枪连接段(104)；活塞放置段(102)分为活塞滑行段(1021)和引导段(1022)，二者均为圆柱形，活塞滑行段(1021)和引导段(1022)同心且连通，活塞滑行段(1021)的直径大于引导段(1022)的直径；活塞滑行段(1021)的侧壁上开设有与套筒(1)外部连通的第一进液孔(105)；

所述活塞(2)从上到下依次包括起压段(201)、过渡段(202)和固定段(203)；起压段(201)、过渡段(202)和固定段(203)都为圆柱形，起压段(201)的直径大于过渡段(202)的直径，过渡段(202)的直径大于固定段(203)的直径；

起压段(201)内部包括上容腔(2011)和下容腔(2012)，上容腔(2011)和下容腔(2012)都为圆柱形，二者同心且连通，上容腔(2011)的直径大于下容腔(2012)的直径；上容腔(2011)的内壁上设有可与活塞(2)外部连通的第二进液孔(204)，上容腔(2011)顶部开有通孔(205)；下容腔(2012)的内壁上设有可与活塞(2)外部连通的第三进液孔(206)；上容腔(2011)内设有金属球(4)，金属球(4)的直径小于上容腔(2011)的直径，下容腔(2012)的直径小于金属球(4)的直径；固定段(203)底部连接有撞针(5)；

雷管(3)固定在雷管放置段(103)内；

起压段(201)可在活塞滑行段(1021)内移动，过渡段(202)可在引导段(1022)内移动；起压段(201)的外壁和活塞滑行段(1021)的内壁配合后形成密封面(6)；雷管放置段(103)的直径小于过渡段(202)的直径；

套筒(1)的第一进液孔(105)和活塞(2)的第三进液孔(206)连通，且活塞(2)的固定段(203)通过销钉(7)与活塞滑行段(1021)的内壁固定。

2.根据权利要求1所述的一种TCP自动灌液压力开孔起爆装置，其特征在于：所述活塞(2)起压段(201)的外壁上设有密封圈(8)。

3.根据权利要求2所述的一种TCP自动灌液压力开孔起爆装置，其特征在于：所述密封圈(8)为两个，其中一个位于第三进液孔(206)的下方，另一个位于第二进液孔(204)和第三进液孔(206)之间。

4.根据权利要求3所述的一种TCP自动灌液压力开孔起爆装置，其特征在于：所述密封圈(8)为橡胶圈。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种TCP自动灌液压力开孔起爆装置，其特征在于：所述金属球(4)采用不锈钢材质制成。

6.根据权利要求5所述的一种TCP自动灌液压力开孔起爆装置，其特征在于：所述活塞放置段(102)内设有挡板(9)，挡板(9)上设有多个孔，挡板(9)位于活塞(2)上部。

7.根据权利要求6所述的一种TCP自动灌液压力开孔起爆装置，其特征在于：所述油管连接段(101)侧壁上设有螺纹。

8.根据权利要求7所述的一种TCP自动灌液压力开孔起爆装置，其特征在于：所述射孔枪连接段(104)侧壁上设有螺纹。