CN217481256U - 集成式大电阻高压点火器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及石油天然气开采领域电缆下桥塞点火工具领域，公开了一种集成式大电阻高压点火器，包括点火插针(1)、壳体(8)、起爆药(15)、主装炸药(9)、电阻元件(6)；壳体的一端设有密封座(12)，另一端设有封堵件(10)；壳体和密封座与封堵件形成封闭的内腔；点火插针设置在密封座上；点火插针通过设置在密封座内的导电杆(11)与电阻元件相连；电阻元件位于靠近密封座的内腔的前半腔；起爆药和主装炸药位于远离密封座的内腔的后半腔，主装炸药设置于起爆药的外围；电阻元件通过点火桥丝(7)与起爆药相连。该点火器提高了点火成功率，一次起爆完成桥塞坐封，提高施工效率。

Description

集成式大电阻高压点火器

技术领域

本实用新型涉及石油天然气开采领域电缆下桥塞点火工具领域，公开了一种集成式大电阻高压点火器。

背景技术

在油气井井下作业中，因工程需要，有时需要将某一井段暂时或者永久封闭起来，使油气井从封隔处分成独立的两部分。封隔端以下的井段不再影响封隔段以上井段的作业，而封隔段以上的井段仍然可以进行相应的井下作业，使油气井进行再生产。

在现有技术中通常采用电缆下桥塞及坐封工具进行封隔分段操作，在该桥塞坐封工具内安装有点火器。在坐封操作时，电缆将桥塞和坐封工具一起下到井下。在达到坐封位置后，由电缆向点火器通电，使点火器发火而点燃坐封工具中的主装炸药，通过炸药爆炸威力推动推筒使桥封坐封。目前在气井水平井开发过程中，均采用空井筒泵送桥塞射孔联作工艺进行压裂施工，泵送桥塞射孔联作起爆装置为隔板点火器，在压裂施工过程中常有桥塞点火而未起爆坐封的现象发生。普通隔板点火器中的隔板是雷管与次级炸药传爆点火的桥梁，材质为不锈钢，在加工过程中，隔板厚度会有轻微差异，如果厚度过大，会导致初级炸药的能量无法传递至次级炸药上；其次隔板点火器头部为初级炸药，在加工过程中有胶结不好的可能性，或者运输过程中的颠簸震动导致松散，使隔板点火器初级炸药的能量无法向下传递，从而导致无法起爆桥塞。

通过现场调查未起爆的隔板点火器时，发现这些隔板点火器的内部的炸药已起爆，但未能最终引爆隔板点火器；由于隔板点火器未引爆，导致桥塞未能起爆，无法进行后续施工，需从井中提出所有工具串重新更换隔板点火器后再次下井施工，直接影响了施工进度，增加了生产成本，并且带来了安全隐患。现状调查发现，隔板点火器在东北工区起爆一次成功率平均为 88.4％。并发现隔板点火器未起爆的原因有三个方面：

(1)隔板点火器为分体式结构，雷管和隔板点火器之间存在接触不良的现象。

(2)隔板点火器在加工过程中，隔板厚度会有轻微差异，如果厚度过大，会导致初级炸药的能量无法传递至次级炸药上。

(3)隔板点火器在加工过程中，初级炸药和隔板之间有胶结不好的可能性，或者运输过程中的颠簸震动导致松散，使隔板点火器初级炸药的能量无法向下传递，从而导致无法起爆桥塞。

所以，迫切需要能实现一次起爆的点火器，解决点火器一次起爆率低的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的隔板点火器一次起爆成功率低，针对隔板加工过程中出现的误差及初级炸药胶结不好的问题，提供一种集成式大电阻高压点火器，该集成式大电阻高压点火器提高了点火成功率，一次起爆桥塞，提高施工效率。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种集成式大电阻高压点火器，包括点火插针、壳体、起爆药、主装炸药、电阻元件；

所述壳体的一端设有密封座，另一端设有封堵件；所述壳体和所述密封座与所述封堵件形成封闭的内腔；

所述点火插针设置在所述密封座上；

所述点火插针通过设置在所述密封座内的导电杆与所述电阻元件相连；

所述电阻元件位于靠近所述密封座的所述内腔的前半腔；所述起爆药和所述主装炸药位于远离所述密封座的所述内腔的后半腔，所述主装炸药设置于所述起爆药的外围；

所述集成式大电阻高压点火器包括填充在所述内腔的前半腔的绝缘物；

所述电阻元件通过点火桥丝与所述起爆药相连。

可选地，所述点火插针靠近所述密封座的部分设有螺纹段段。

可选地，所述点火插针材质为铜。

可选地，靠近所述点火插针的所述密封座的端面为一平面。

可选地，所述导电杆的外围设有绝缘管。

可选地，所述绝缘管的末端设有防静电件。

可选地，所述壳体及所述密封座为铝质材质。

可选地，所述电阻元件的电阻值为50-60欧姆。

通过上述技术方案，该集成式大电阻高压点火器具有一次起爆率高，提高点火成功率，提高施工效率。

附图说明

图1是本实用新型一种实施方式的集成式大电阻高压点火器；

图2是本实用新型一种实施方式的集成式大电阻高压点火器与点火头内短节本体的装配示意图。

附图标记说明

1点火插针 2螺纹段

3绝缘管 4接地板

5点火地线 6电阻元件

7点火桥丝 8壳体

9主装炸药 10封堵件

11导电杆 12密封座

13防静电件 14绝缘物

15起爆药 16点火头内短节本体

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，需要说明的是，在未作相反说明的情况下，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，“上”“下”通常指参考附图所示的上、下；“内”、“外”通常指相对于各部件本身的轮廓的内、外；当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变。

本实用新型提供了一种集成式大电阻高压点火器，包括点火插针1、壳体8、起爆药15、主装炸药9、电阻元件6；

壳体8的一端设有密封座12，另一端设有封堵件10；壳体8和密封座 12与封堵件10形成封闭的内腔；

点火插针1设置在密封座12上；

点火插针1通过设置在密封座12内的导电杆11与电阻元件6相连；

电阻元件6位于靠近密封座12的所述内腔的前半腔；起爆药15和主装炸药9位于远离密封座12的所述内腔的后半腔，主装炸药9设置于起爆药 15的外围；

所述集成式大电阻高压点火器包括填充在所述内腔的前半腔的绝缘物 14；

优选地，绝缘物14为绝缘封胶；

电阻元件6通过点火桥丝7与起爆药15相连。

具体的点火引爆过程：通过地面点火控制系统将点火电流传输至点火插针1、再依次传导至导电杆11，电阻元件6、点火桥丝7，通过点火桥丝7 引爆起爆药15，再通过起爆药15引燃主装炸药9,从而实现桥塞起爆坐封。

起爆药15和主装炸药9位于所述内腔的后半腔，是同位于一个未有隔离的空间的，当起爆药15引燃的时候，起爆药15的能量是可以传递到主装炸药9的，不存在其他障碍物阻隔，避免了隔板点火器中起爆药引爆了，但是引爆的能量无法通过隔板传递到主炸药，大大提高了一次引爆的成功率。

优选地，点火插针1靠近密封座12的部分设有螺纹段2。现有技术中的点火插针1与点火头内短节本体16是直插式的连接方式，这种连接方式连接不稳固，连接容易脱落；点火插针1设置螺纹段2，通过螺纹式连接点火头内短节本体16(见图2)，点火头内短节本体16不仅类似于保护套起到保护点火插针1的作用，而且点火插针1插入点火头内短节本体16后与通入内短节本体16内的外部电缆提供的电信号相连通，这种螺纹连接可以实现连接牢固，同时完成导电作用。

优选地，点火插针1材质为铜，因起爆电流是由点火插针1传递到集成式大电阻高压点火器的内部，点火插针1材质设置为铜，提高了导电性，缩短了引爆时间，提高了引爆成功率；除此之外，点火插针1的末端设有螺纹段2，鉴于铜的屈服强度大，可靠性好，连接过程中且不易对螺纹造成损坏，连接不松动，使得连接可靠性增强，继而保证了导电效果。

优选地，靠近点火插针1的密封座12的端面为一平面，此平面可实现集成式大电阻高压点火器与所述点火头内短节接触位置的端面密封，保证了在点火后，炸药爆炸后，集成式大电阻高压点火器内腔的压力不会上窜到点火器内短节本体内，便于后期的拆卸，降低了拆卸难度，提高了安全性。

具体地，导电杆11的外围设有绝缘管3，绝缘管3的末端设有防静电件13，绝缘管3与防静电件13通过这两级双层绝缘防电，保证起爆电流不受静电的影响，避免了静电的作用导致了电信号无法正确传导到电阻元件6及点火桥丝7，避免了因静电导致无法起爆的现象。

优选地，防静电件13为防静电胶帽。

优选地，壳体8及密封座12为铝质材质，壳体8、密封座12与点火插针1是采用压制方式连接，因壳体8的所述内腔安装有炸药，所以压制连接时压力不可过大，压力的大小影响壳体8与其他件的连接成功率及安全性，铝材质的壳体8与点火插针1的一次压制成型成功率高。制作步骤是：先将点火桥丝7、电阻元件6、导电杆11、绝缘管3、防静电胶帽等连接在一起，填入绝缘物14，再装入起爆药15跟主装炸药9，将导电杆11的一端穿过密封座12内的孔插入点火插针1内，然后采用压制连接，压制连接成功后，堵入封胶帽。选用铝材质的壳体8，既能使得壳体8与点火插针1一次压制连接成功，也能实现壳体8的导电性，具备导电性能好，成型率高的优点。

密封座12设有地线结构，与接地板4、点火地线5共同保证了集成式大电阻高压点火器的电安全性；优选地，电阻元件6包括两个大电阻，一个大电阻的一端与导电杆11相连，另一端与点火桥丝7相连；另一个大电阻的一端通过点火地线5与接地板4相连，另一端也与点火桥丝7相连。

优选地，电阻元件6的电阻值为50-60欧姆。

起爆电流不同将直接影响起爆成功率，在起爆电压为确定值的情况下，电阻阻值的大小决定了起爆电流的大小；电阻元件6为55欧姆电阻时，安全性和稳定性强，受静电的影响小，起爆成功率高。

本实用新型的集成式大电阻高压点火器，与常规大电阻雷管和隔板传爆装置组合使用相比，集成式大电阻高压点火器是将大电阻雷管压缩到原有的隔板传爆装置里面，使体积大大减小；重新设计内部布局，使起爆的威力直接作用于火药上，外部将原有的点火线设计为螺纹插针，方便引线的连接与牢固性；为使地线与整个泵送射孔-桥塞联作工具串本体的接触，采用了圆盘式结构，确保了接触的可靠性。

下面以一个实施例描述本实用新型的效果：

集成式大电阻高压点火器采用铜质点火插针、铝制壳体、电阻元件电阻为50Ω-56Ω；安全起爆电流：200mA/5min；可靠起爆电流：800mA/100ms；

适用范围：直井、斜井、水平井泵送桥塞射孔联作施工中桥塞点火。

使用效果：集成式大电阻高压点火器自北213-2HF井投入使用之后，在东北油气分公司共计施工12口井105次桥塞坐封施工，一次成功率100％，证明集成式大电阻高压点火器的安全及可靠性。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种集成式大电阻高压点火器，其特征在于，包括点火插针(1)、壳体(8)、起爆药(15)、主装炸药(9)、电阻元件(6)；

所述壳体(8)的一端设有密封座(12)，另一端设有封堵件(10)；所述壳体(8)和所述密封座(12)与所述封堵件(10)形成封闭的内腔；

所述点火插针(1)设置在所述密封座(12)上；

所述点火插针(1)通过设置在所述密封座(12)内的导电杆(11)与所述电阻元件(6)相连；

所述电阻元件(6)位于靠近所述密封座(12)的所述内腔的前半腔；所述起爆药(15)和所述主装炸药(9)位于远离所述密封座(12)的所述内腔的后半腔，所述主装炸药(9)设置于所述起爆药(15)的外围；

所述集成式大电阻高压点火器包括填充在所述内腔的前半腔的绝缘物(14)；

所述电阻元件(6)通过点火桥丝(7)与所述起爆药(15)相连。

2.根据权利要求1所述的集成式大电阻高压点火器，其特征在于，所述点火插针(1)靠近所述密封座(12)的部分设有螺纹段(2)段。

3.根据权利要求1所述的集成式大电阻高压点火器，其特征在于，所述点火插针(1)材质为铜。

4.根据权利要求1所述的集成式大电阻高压点火器，其特征在于，靠近所述点火插针(1)的所述密封座(12)的端面为一平面。

5.根据权利要求1所述的集成式大电阻高压点火器，其特征在于，所述导电杆(11)的外围设有绝缘管(3)。

6.根据权利要求5所述的集成式大电阻高压点火器，其特征在于，所述绝缘管(3)的末端设有防静电件(13)。

7.根据权利要求1所述的集成式大电阻高压点火器，其特征在于，所述壳体(8)及所述密封座(12)为铝质材质。

8.根据权利要求1所述的集成式大电阻高压点火器，其特征在于，所述电阻元件(6)的电阻值为50-60欧姆。

Images