CN216346395U - 一种高压喷射点火装置及使用该点火装置的移动点火系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压喷射点火装置及使用该点火装置的移动点火系统，属于油气钻井技术领域，移动点火系统包括轨道组件和高压喷射点火装置，所述高压喷射点火装置包括点火系统、远程喷射装置、控制柜和遥控系统，点火系统包括点火头、点火电缆和点火控制盒，解决了现有技术中点火装置的火焰距离较短，易损坏点火装置的问题。

Description

一种高压喷射点火装置及使用该点火装置的移动点火系统

技术领域

本实用新型属于油气钻井技术领域，具体涉及一种高压喷射点火装置及使用该点火装置的移动点火系统。

背景技术

石油钻井过程中，当钻至高压油气层时，如果钻井液的液柱压力低于油气层的压力，高压油气流就会侵入井筒，并逐步上升窜向井口，以致顶出钻井液而形成溢流或井涌。此时钻井工作者将会关闭防喷器采取节流、放喷等相应的有效措施。但放喷出来的天然气一定要引燃烧掉，否则它与空气混合到一定比例就可能发生爆炸，并且含有H₂S的气体还会危害人的生命。

在整个引燃放喷出来的天然气中，涉及到的常用装置有点火装置，现有的点火装置有手动点火装置、移动型点火装置等，这种用燃油类进行点火的点火器的原理一般为：先将燃油雾化，再对雾化后的燃油进行点火。这样的点火装置点火时火焰喷射距离一般为3m左右，火焰喷射距离较短，点火成功后，点火装置的点火头、喷嘴等部分往往处于热辐射区，容易损坏点火装置的点火器等前端部件，具有一定的安全隐患。

如国家知识产权局于2017年6月6日公开的公开号为“CN206222339U”，公开了一种分离器放喷点火装置，包括主火管（2）、燃油箱（3）、气体输送管（4）、燃油输送管（13）和引火燃烧器（5），所述主火管（2）竖向固定在地面上，所述主火管（2）的下端与排气管线（6）连通，所述燃油箱（3）设置在主火管（2）的下部，所述引火燃烧器（5） 固定设置在主火管（2）的上部，所述燃油箱（3）通过燃油输送管（13）与引火燃烧器（5）连接， 所述气体输送管（4）的一端与空压机连接，另一端与引火燃烧器（5）连接；又如公开号为“CN210485762U”公开的一种立式等离子点火装置， 这些点火装置均存在上述问题。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述问题，提出一种高压喷射点火装置，点火时火焰喷射距离可长达8-15m，火焰喷射距离较长，点火时整个点火装置处于相对安全位置，同时提出了一种使用该点火装置的移动点火系统，可远程遥控点火，点火成功后，行走组件带动整个高压喷射点火装置撤退到轨道后方，使点火装置处于热辐射以外，点火装置与操作人员均较安全。

为了实现上述发明目的，本实用新型的技术方案如下：

一种高压喷射点火装置，包括点火系统、远程喷射装置、控制柜和遥控系统，所述点火系统包括点火头、点火电缆和点火控制盒，点火头通过点火电缆与点火控制盒连接，所述远程喷射装置包括油箱、高压油泵、溢流阀、压力表、电磁阀和喷嘴，油箱中的燃油依次通过高压油泵、溢流阀、电磁阀输送至喷嘴，溢流阀与电磁阀间安装有压力表，所述点火头与喷嘴集中于点火框中，所述遥控系统包括遥控器、处理器、信号发送器、信号接收器，所述控制柜分别与点火控制盒、电磁阀和信号接收器控制连接。

进一步地，所述高压油泵为允许通过介质为燃油、最小产生压力为2MPa、允许通过油量10-40L/min的油泵。

进一步地，所述点火头由310s不锈钢制成。

进一步地，所述喷嘴内壁的粗糙度不高于1.6，所述电磁阀与喷嘴连接，所述喷嘴能承受不低于15Mpa的压力。

进一步地，所述油箱与高压油泵之间设有过滤器。

进一步地，还包括箱体，箱体中设有用于为点火装置中所有用电器供电的蓄电池，点火控制盒、控制柜和油箱均置于箱体内。

进一步地，所述点火头后方处设有保护箱，保护箱与箱体之间设置有波纹保护管，保护箱中与点火头连接的点火电缆穿过波纹保护管与点火控制盒连接，电磁阀设于保护箱中，与电磁阀连接的油管穿过波纹保护管与油箱连接。

一种使用该点火装置的移动点火系统，使用前述的高压喷射点火装置，还包括轨道组件，并在箱体下方设置有行走组件，行走组件包括行走轮和动力机构，控制柜与动力机构控制连接，行走组件带动本高压喷射点火装置在轨道组件上移动。

进一步地，所述轨道组件包括轨道和用于固定轨道的支撑件组件，所述支撑件组件由若干个支撑件通过快速接头拼接而成，所述支撑件包括轨道脚架、横梁、限位板、挡板、固定块A和固定块B，轨道脚架与横梁通过轴转动连接，轨道脚架与限位板配合用于支撑轨道；所述挡板、固定块A和固定块B配合用于安装导轨。

进一步地，所述导轨两端设置有缓冲组件，缓冲组件包括固定块C、弹簧、缓冲伸缩杆和挡块，固定块C连接弹簧和缓冲伸缩杆后再与挡块连接，所述弹簧套设与缓冲伸缩杆外侧。

本实用新型的有益效果：

一、本实用新型中，该高压喷射点火装置，满足放喷气量大及热辐射强的恶劣工况正常点火，采用压力喷射模式，解决传统雾化燃油后进行点火技术的火焰喷射距离较短的问题，本装置点火时火焰喷射距离可长达8米以上，最长可达15m，强烈火焰可确保顺利点燃放喷气体，点火成功后点火装置便于退回至不受热辐射影响的安全区域，从而保护该点火装置本身不被损坏，以实现安全点火的目的。

二、本实用新型中，所述高压油泵为允许通过介质为燃油、最小产生压力为2MPa、允许通过油量10-40L/min的油泵，所述高压油泵为能在工作中提高燃油压力的油泵，以满足对喷射燃油的压力要求。

三、本实用新型中，所述点火头由310s不锈钢制成，寿命长，不易被烧坏。

四、本实用新型中，所述喷嘴为能承受不低于15Mpa的高压喷嘴，该喷嘴通过缩小出口可提高燃油喷射速度，该高压喷嘴可采用耐高温材料制作而成，且材质能承受高速燃油冲刷，内壁的粗糙度不高于1.6，保证成功点火。

五、本实用新型中，所述油箱与高压油泵之间设有过滤器，用于拦截进入高压油泵中的大部分颗粒，保证高压油泵稳定运行。

六、本实用新型中，还包括箱体，箱体中设有蓄电池，可用于为点火装置中所有用电器供电，点火控制盒、控制柜和油箱均置于箱体内，该装置轻便、占用体积较小，结构巧妙，拆卸、运输便捷。

七、本实用新型中，所述点火头后方处设有保护箱，保护箱与箱体之间设置有波纹保护管，保护箱中与点火头连接的点火电缆穿过波纹保护管与点火控制盒连接，电磁阀设于保护箱中，与电磁阀连接的油管穿过波纹保护管与油箱连接，这样保护箱与波纹保护管均采用耐高温、阻燃材料制成，避免点燃放喷气体后，对设备有损坏。

八、本实用新型中，使用该点火装置的移动点火系统，还包括轨道组件，并在箱体下方设置有行走组件，行走组件包括行走轮和动力机构，控制柜与动力机构控制连接，这样通过遥控系统与控制柜、以及与控制柜连接的行走组件，实现本高压喷射点火装置在轨道组件上遥控其行走距离，遥控距离可达500米，保证操作人员的安全，使用便捷。

九、本实用新型中，轨道设计为分段组合模式，且轨道间采用快速接头连接方式拼接而成，可以根据实际工况拼接合适长度的轨道，便于拆装和运输，同时这样的支撑件结构稳定，行走稳定。

十、本实用新型中，导轨两端设置有缓冲组件，一方面可限制本点火装置在轨道上的移动距离，另一方面可避免移动装置由于行驶速度过快，造成碰撞到轨道两端造成设备的损坏。

附图说明

图1为高压喷射点火装置的系统结构示意图。

图2是远程喷射装置的系统连接示意图。

图3是高压喷射点火装置的结构示意图。

图4是图3的左视图。

图5是图3的俯视图。

图6另一种较优实施方式的高压喷射点火装置的结构示意图。

图7是图6的左视图。

图8是移动点火系统的结构示意图。

图9是图8的A部放大图。

图10是图8的俯视图。

图11是图8的左视图。

图12是轨道组件的结构示意图。

图13是另一种较优实施方式中高压喷射点火装置的系统结构示意图。

其中，1、点火系统；2、远程喷射装置；3、控制柜；4、遥控系统；5、点火框；6、箱体；7、蓄电池；8、保护箱；9、箱体；10、波纹保护管；11、轨道组件；12、行走组件；13、油管；14、指示灯；15、后桥总成；16、刹车装置；17、照明灯；18、探测器；101、点火头；102、点火电缆；103、点火控制盒；111、轨道；112、支撑件；113、快速接头；114、缓冲组件；121、行走轮；122、动力机构；201、油箱；202、高压油泵；203、溢流阀；204、压力表；205、电磁阀；206、喷嘴；207、过滤器；401、遥控器；402、处理器；403、信号发送器；404、信号接收器；1121、轨道脚架；1122、横梁；1123、限位板；1124、挡板；1125、固定块A；1126、固定块B；1127、轴；1141、固定块C；1142、弹簧；1143、缓冲伸缩杆；1144、挡块。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1

一种高压喷射点火装置，属于油气钻井技术领域，包括点火系统1、远程喷射装置2、控制柜3和遥控系统4，参考图1，所述点火系统1包括点火头101、点火电缆102和点火控制盒103，点火头101通过点火电缆102与点火控制盒103连接，所述远程喷射装置2包括油箱201、高压油泵202、溢流阀203、压力表204、电磁阀205和喷嘴206，参考图2，溢流阀203用于稳定系统中的压力，油箱201中的燃油依次通过高压油泵202、溢流阀203、电磁阀205输送至喷嘴206，溢流阀203与电磁阀205间安装有压力表204，所述点火头101与喷嘴206集中于点火框5中，所述遥控系统4包括遥控器401、处理器402、信号发送器403、信号接收器404，所述控制柜3分别与点火控制盒103、电磁阀205和信号接收器404控制连接。

本实施例为最基本的实施方式，本实施例的远程喷射装置2采用高压油泵202将燃油压缩后，再通过点火系统1进行点火，所述点火系统1与远程喷射装置2中的部件安装位置及连接关系参见图3-5，油箱201中的燃油通过高压油泵202后再送至喷嘴206处，并通过电磁阀205来控制火焰喷射距离和喷射时间，所述点火系统1、远程喷射装置2固定在合适的位置上，操作人员即可通过遥控系统4和控制柜3远程控制电磁阀205的开闭以及打开程度，以及点火系统1的启闭，从而实现对本点火装置的远程遥控点火，本高压喷射点火装置的火焰喷射距离可达8-15m，点火距离较长，有利于操作人员在点火成功后迅速转移点火装置，避免损坏设备。

本实施例中，所述遥控系统4包括遥控器401、处理器402、信号发送器403、信号接收器404，所述控制柜3分别与点火控制盒103、电磁阀205和信号接收器404控制连接，处理器402将遥控器401上的按钮（操作者给出的指令）给的命令转换成控制器可以识别的信号，再通过信号发送器403发送给点火装置上的信号接收器404，再送至控制柜3，控制柜3接收相应信号后经处理后，再给相应的执行部件（点火控制盒103、电磁阀205等）下达指令。

实施例2

一种高压喷射点火装置，属于油气钻井技术领域，包括点火系统1、远程喷射装置2、控制柜3和遥控系统4，参考图1-5，所述点火系统1包括点火头101、点火电缆102和点火控制盒103，点火头101通过点火电缆102与点火控制盒103连接，所述远程喷射装置2包括油箱201、高压油泵202、溢流阀203、压力表204、电磁阀205和喷嘴206，油箱201中的燃油依次通过高压油泵202、溢流阀203、电磁阀205输送至喷嘴206，溢流阀203与电磁阀205间安装有压力表204，所述点火头101与喷嘴206集中于点火框5中，所述遥控系统4包括遥控器401、处理器402、信号发送器403、信号接收器404，所述控制柜3分别与点火控制盒103、电磁阀205和信号接收器404控制连接。

进一步地，所述高压油泵202为允许通过介质为燃油、最小产生压力为2MPa、允许通过油量10-40L/min的油泵。

进一步地，所述点火头101由310s不锈钢制成。

进一步地，所述喷嘴206内壁的粗糙度不高于1.6，所述远程喷射装置2的喷嘴206与电磁阀205连接，所述喷嘴206能承受不低于15Mpa的压力，根据高压油泵202产生的压力，通过适当缩小喷嘴206出口口径，并采用耐高温材料制作而成的喷嘴206，配合点火系统1使用，保证设备能成功点火的同时，火焰距离可达8m以上，最长约15m，另外，喷嘴206采用不锈钢制成，材质能承受高速燃油冲刷，使用寿命也较长。

实施例3

本实施例与实施例1-2相比，区别在于，所述油箱201与高压油泵202之间设有过滤器207，参考图2，可以拦截燃油中的大颗粒杂质。

实施例4

本实施例与实施例1-3相比，区别在于，还包括箱体6，箱体6中设有用于为点火装置中所有用电器供电的蓄电池7，点火控制盒103、控制柜3和油箱201均置于箱体6内。

实施例5

本实施例与实施例1-4相比，区别在于，所述点火头101后方处设有保护箱8，参考图3，保护箱8与箱体6之间设置有波纹保护管10，保护箱8中与点火头101连接的点火电缆102穿过波纹保护管10与点火控制盒103连接，电磁阀205设于保护箱8中，与电磁阀205连接的油管13穿过波纹保护管10与油箱201连接。

实际设计时，可将保护箱8与波纹保护管10都采用耐高温、阻燃的材料制成，比如使用310s不锈钢制成的保护箱8。

实施例6

一种使用该点火装置的移动点火系统1，属于油气钻井技术领域，使用实施例1-5中任一的一种高压喷射点火装置，该系统还包括轨道组件11，并在箱体6下方设置有行走组件12，行走组件12包括行走轮121和动力机构122，控制柜3与动力机构122控制连接，参考图13，行走组件12带动本高压喷射点火装置在轨道组件11上移动，参考图8-11所示。

实施例7

本实施例与实施例6相比，区别在于，所述轨道组件11包括轨道111和用于固定轨道111的支撑件112组件，所述支撑件112组件由若干个支撑件112通过快速接头113拼接而成，所述支撑件112包括轨道脚架1121、横梁1122、限位板1123、挡板1124、固定块A1125和固定块B1126，参考图12，轨道脚架1121与横梁1122通过轴1127转动连接，轨道脚架1121与限位板1123配合用于支撑轨道111；所述挡板1124、固定块A1125和固定块B1126配合用于安装导轨。

实施例8

本实施例与实施例6-7相比，区别在于，所述导轨两端设置有缓冲组件114，缓冲组件114包括固定块C1141、弹簧1142、缓冲伸缩杆1143和挡块1144，参考图9，固定块C1141连接弹簧1142和缓冲伸缩杆1143后再与挡块1144连接，所述弹簧1142套设与缓冲伸缩杆1143外侧。

实施例9

本实施例与实施例6-8相比，区别在于，所述箱体6上设有指示灯14，参见图8-11，指示灯14与控制柜3控制连接。

进一步地，所述移动装置的动力机构122用于驱动行走轮121组件在轨道111上移动，行走轮121组件与动力机构122间通过后桥总成15连接，行走轮121组件上还连接有刹车装置16。

进一步地，所述箱体6上还设有照明灯17。

进一步地，箱体6前后端均设有用于探测障碍物的探测器18。

Claims (10)

1.一种高压喷射点火装置，其特征在于：包括点火系统（1）、远程喷射装置（2）、控制柜（3）和遥控系统（4），所述点火系统（1）包括点火头（101）、点火电缆（102）和点火控制盒（103），点火头（101）通过点火电缆（102）与点火控制盒（103）连接，所述远程喷射装置（2）包括油箱（201）、高压油泵（202）、溢流阀（203）、压力表（204）、电磁阀（205）和喷嘴（206），油箱（201）中的燃油依次通过高压油泵（202）、溢流阀（203）、电磁阀（205）输送至喷嘴（206），溢流阀（203）与电磁阀（205）间安装有压力表（204），所述点火头（101）与喷嘴（206）集中于点火框（5）中，所述遥控系统（4）包括遥控器（401）、处理器（402）、信号发送器（403）、信号接收器（404），所述控制柜（3）分别与点火控制盒（103）、电磁阀（205）和信号接收器（404）控制连接。

2.根据权利要求1所述的一种高压喷射点火装置，其特征在于：所述高压油泵（202）为允许通过介质为燃油、最小产生压力为2MPa、允许通过油量10-40L/min的油泵。

3.根据权利要求2所述的一种高压喷射点火装置，其特征在于：所述点火头（101）由310s不锈钢制成。

4.根据权利要求3所述的一种高压喷射点火装置，其特征在于：所述喷嘴（206）内壁的粗糙度不高于1.6，所述电磁阀（205）与喷嘴（206）连接，所述喷嘴（206）能承受不低于15Mpa的压力。

5.根据权利要求4所述的一种高压喷射点火装置，其特征在于：所述油箱（201）与高压油泵（202）之间设有过滤器（207）。

6.根据权利要求5所述的一种高压喷射点火装置，其特征在于：还包括箱体（6），箱体（6）中设有用于为点火装置中所有用电器供电的蓄电池（7），点火控制盒（103）、控制柜（3）和油箱（201）均置于箱体（6）内。

7.根据权利要求6所述的一种高压喷射点火装置，其特征在于：所述点火头（101）后方处设有保护箱（8），保护箱（8）与箱体（6）之间设置有波纹保护管（10），保护箱（8）中与点火头（101）连接的点火电缆（102）穿过波纹保护管（10）与点火控制盒（103）连接，电磁阀（205）设于保护箱（8）中，与电磁阀（205）连接的油管（13）穿过波纹保护管（10）与油箱（201）连接。

8.一种移动点火系统，其特征在于，使用如权利要求1-7任一项所述的高压喷射点火装置，还包括轨道组件（11），并在箱体（6）下方设置有行走组件（12），行走组件（12）包括行走轮（121）和动力机构（122），控制柜（3）与动力机构（122）控制连接，行走组件（12）带动本高压喷射点火装置在轨道组件（11）上移动。

9.根据权利要求8所述的一种移动点火系统，其特征在于：所述轨道组件（11）包括轨道（111）和用于固定轨道（111）的支撑件（112）组件，所述支撑件（112）组件由若干个支撑件（112）通过快速接头（113）拼接而成，所述支撑件（112）包括轨道脚架（1121）、横梁（1122）、限位板（1123）、挡板（1124）、固定块A（1125）和固定块B（1126），轨道脚架（1121）与横梁（1122）通过轴（1127）转动连接，轨道脚架（1121）与限位板（1123）配合用于支撑轨道（111）；所述挡板（1124）、固定块A（1125）和固定块B（1126）配合用于安装导轨。

10.根据权利要求8所述的一种移动点火系统，其特征在于：所述轨道组件（11）两端设置有缓冲组件（114），缓冲组件（114）包括固定块C（1141）、弹簧（1142）、缓冲伸缩杆（1143）和挡块（1144），固定块C（1141）连接弹簧（1142）和缓冲伸缩杆（1143）后再与挡块（1144）连接，所述弹簧（1142）套设于缓冲伸缩杆（1143）外侧。

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