CN220791204U - 一种油气井多级射孔用选发雷管控制模块及制备的选发雷管 - Google Patents
一种油气井多级射孔用选发雷管控制模块及制备的选发雷管 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种油气井多级射孔用选发雷管控制模块及制备的选发雷管，所述控制模块包括PCB板以及依次焊接在PCB板上的井下脚线、高温电源模组、过电缆通信模组、井下组网模组、点火控制模组、发火组件。本实用新型使用集成于PCB板上的控制模块电路，提高可靠性，通过过电缆通信模组、井下组网模组实现双向通讯，可实现对多级雷管状态的功能检测，避免出现通讯中断、无法起爆的故障，顺利实现多级选发雷管的起爆和高精度起爆控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及油气勘探开采技术领域，尤其涉及一种油气井多级射孔用选发雷管控制模块及制备的选发雷管。
背景技术
过电缆桥塞与射孔联合作业是油气井完井常用的一种工艺，过电缆桥塞与射孔联合作业工艺，可一次下井完成桥塞坐封和多簇射孔。此工艺中，每一簇射孔枪的起爆都需要使用电子雷管作为初级引爆装置。目前该领域使用的大部分雷管还是普通大电阻或磁电式的，在实际使用中需要将雷管与外置选发模块相连接，来合成一个具备选发功能的起爆雷管。这种方式在实际使用的过程中，存在着装配流程繁杂，人为失误率高，施工效率低的问题。
雷管正常起爆导爆索，起爆射孔弹是分级射孔里的关键环节，是完井质量的重要指标。目前，选发模块与雷管是相互独立的两个配件，到现场再进行人工接线。存在着选发模块与雷管之间连线短路或开路、雷管脚线与射孔枪管短路的现象，导致通讯中断、无法起爆的故障。需要一款将电子选发模块内置于雷管中的电子选发雷管，来简化现场装配流程，提高施工效率。
实用新型内容
为了避免现有技术的不足之处，本实用新型提出一种油气井多级射孔用选发雷管控制模块，提供了一种安全性高、可实现井下选发点火的集成电子选发雷管控制模块，应用此模块可以制造出操作简便、可靠性高的选发雷管。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
一种油气井多级射孔用选发雷管控制模块，包括PCB板以及依次焊接在PCB板上的井下脚线、高温电源模组、过电缆通信模组、井下组网模组、点火控制模组、发火组件；
所述井下脚线设置有三个，第一脚线与电缆缆芯连接，第二脚线与测井电缆的铠甲层或者射孔枪管的壳体连接，第三脚线与下一级选发雷管的第一脚线连接；
所述高温电源模组与第一脚线连接以获取测井电缆提供的电能；
所述过电缆通信模组与第一脚线连接，用于对接收电缆上电力线载波信号进行解码，并对选发雷管控制模块回传的信号进行编码，耦合到测井电缆上；
所述井下组网模组的两个管脚分别连接第一脚线与第三脚线，实现与上下两个控制模块之间的串联；
所所述点火控制模组的输出端连接到所述发火组件，用于判断本级控制模块的工作状态，并控制发火组件的工作。
进一步地，所述发火组件包括发火电阻、发火桥丝，所述发火桥丝通过发火桥丝固定体焊接于所述PCB板的一端。
进一步地，还包括变径保护壳，所述控制模块安装在所述变径保护壳内部。
更进一步地，所述控制模块的PCB板较窄的一端套有管壳卡口橡胶套、较宽的一端套有脚线护套，所述PCB板与脚线护套、管壳卡口橡胶套一并装入变径保护壳内。
本实用新型的第二个目的在于，提供一种油气井多级射孔用选发雷管，包括如上所述的控制模块。
进一步地，还包括基础雷管，所述基础雷管包括雷管管壳、雷管底火与发火药，所述雷管管壳插接在所述变径保护壳与管壳卡口橡胶套之间的缝隙内。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型提供了一种安全性高、可实现井下选发点火的集成电子选发雷管控制模块，使用集成于PCB板上的控制模块电路，提高可靠性，通过过电缆通信模组、井下组网模组实现双向通讯，可实现对多级雷管状态的功能检测，避免出现通讯中断、无法起爆的故障，顺利实现多级选发雷管的起爆和高精度起爆控制。
本实用新型中控制模块可以与基础雷管进行快速插接，可以简化现场装配流程，无需人工现场接线，提高施工效率。
附图说明
图1为一实施方式油气井多级射孔用选发雷管控制模块的电路板示意图；
图2为油气井多级射孔用选发雷管控制模块的轴向剖面示意图；
图3为一实施方式中选发雷管的结构示意图；
图4为脚线护套的结构示意图；
图5为变径保护管的结构示意图。
附图说明：1-井下脚线、2-高温电源模组、3-过电缆通信模组、4-井下组网模组、5-点火控制模组、6-发火电阻、7-发火桥丝固定体、8发火桥丝、9-PCB板、10-管壳卡口橡胶套、11-变径保护壳与管壳卡口橡胶套之间的缝隙、12-变径保护壳、13-脚线护套、14-雷管底火、15-发火药、16-雷管管壳。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-3所示，一种油气井多级射孔用选发雷管控制模块，包括PCB板9以及依次焊接在PCB板9上的井下脚线1、高温电源模组2、过电缆通信模组3、井下组网模组4、点火控制模组5、发火组件；
所述井下脚线1设置有三个，第一脚线与电缆缆芯连接，第二脚线与测井电缆的铠甲层或者射孔枪管的壳体连接；其中，测井电缆的铠甲层为多芯缠绕的钢丝，具有良好的导电性，在本实用新型中铠甲层作为导线使用；第三脚线与下一级选发雷管的第一脚线连接；
所述高温电源模组2与第一脚线连接以获取测井电缆提供的电能；
所述过电缆通信模组3与第一脚线连接，用于对接收电缆上电力线载波信号进行解码，并对选发雷管控制模块回传的信号进行编码，耦合到测井电缆上；
所述井下组网模组4的两个管脚分别连接第一脚线与第三脚线，实现与上下两个控制模块之间的串联；
所所述点火控制模组的输出端连接到所述发火组件，用于判断本级控制模块的工作状态，并控制发火组件的工作。
如图1所示，在本实用新型的一实施例中：
所述发火组件包括发火电阻6、发火桥丝8，所述发火桥丝8通过发火桥丝固定体7焊接于所述PCB板9的一端。
工作原理：所述的高温电源模组2与脚线连接获取通过测井电缆提供的电能，为选发雷管模块提供工作电源；所述的过电缆通信模组3与脚线相连，对电缆上电力线载波信号进行解码，并对选发雷管控制模块回传的信号进行编码，耦合到测井电缆上；所述的井下组网模组4串联与两只选发雷管模块之间，在获取到地面控制指令后，将井下多发选发雷管组成一条串联链。
所述的点火控制模组，根据接收到的控制指令，判断本级控制模块状态，控制本级控制模块处于向下级联、激活、点火三种状态之一。本级油气井多级射孔用选发雷管控制模块处于向下级联状态时，本级控制模块的井下组网模组通过第三脚线向下一级控制模块的第一脚线供电，并传输总线上控制命令至下一级控制模块；本级油气井多级射孔用选发雷管控制模块处于激活状态时，本级控制模块的井下组网模组停止向下一级控制模块的第一脚线供电，等待地面仪器通过测井电缆下发命令；本级油气井多级射孔用选发雷管控制模块处于点火状态时，本级控制模块的井下组网模组停止向下一级控制模块的第一脚线供电，通过发火电阻对发火桥丝进行放电作用，放电作用后，桥丝形成气化热能，周围介质受热形成高温热流，桥丝断开后的高压放电和点火药剂爆燃共同作用形成弱冲击波，若冲击波进而起爆雷管管壳内的底火，完成一级选发雷管的起爆。
如图2所示，在具体一实施例中：
本实用新型油气井多级射孔用选发雷管控制模块，还包括变径保护壳12，所述控制模块安装在所述变径保护壳12内部。
所述控制模块的PCB板9较窄的一端套有管壳卡口橡胶套10、较宽的一端套有脚线护套13，所述PCB板与脚线护套13、管壳卡口橡胶套10一并装入变径保护壳12内。具体地，如图4、5所示脚线护套、变径保护壳的结构。
如图3所示，一种油气井多级射孔用选发雷管，包括控制模块、基础雷管，所述基础雷管包括雷管管壳16、雷管底火14与发火药15，所述雷管管壳16插接在所述变径保护壳与管壳卡口橡胶套之间的缝隙11内。
在生产雷管时在发火桥丝8上蘸上点火药，再将带有底火的雷管管壳16插到变径保护壳与管壳卡口橡胶套之间的缝隙11内，使用卡钳将变径保护壳12的细端与雷管管壳16共同夹紧到管壳卡口橡胶10上，即完成选发雷管的生产。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种油气井多级射孔用选发雷管控制模块，其特征在于，包括PCB板以及依次焊接在PCB板上的井下脚线、高温电源模组、过电缆通信模组、井下组网模组、点火控制模组、发火组件；
所述井下脚线设置有三个，第一脚线与电缆缆芯连接，第二脚线与测井电缆的铠甲层或者射孔枪管的壳体连接，第三脚线与下一级选发雷管的第一脚线连接；
所述高温电源模组与第一脚线连接以获取测井电缆提供的电能；
所述过电缆通信模组与第一脚线连接，用于对接收电缆上电力线载波信号进行解码，并对选发雷管控制模块回传的信号进行编码，耦合到测井电缆上；
所述井下组网模组的两个管脚分别连接第一脚线与第三脚线，实现与上下两个控制模块之间的串联；
所述点火控制模组的输出端连接到所述发火组件，用于判断本级控制模块的工作状态，并控制发火组件的工作。
2.根据权利要求1所述的一种油气井多级射孔用选发雷管控制模块，其特征在于，所述发火组件包括发火电阻、发火桥丝，所述发火桥丝通过发火桥丝固定体焊接于所述PCB板的一端。
3.根据权利要求1所述的一种油气井多级射孔用选发雷管控制模块，其特征在于，还包括变径保护壳，所述控制模块安装在所述变径保护壳内部。
4.根据权利要求3所述的一种油气井多级射孔用选发雷管控制模块，其特征在于，所述控制模块的PCB板较窄的一端套有管壳卡口橡胶套、较宽的一端套有脚线护套，所述PCB板与脚线护套、管壳卡口橡胶套一并装入变径保护壳内。
5.一种油气井多级射孔用选发雷管，其特征在于，包括权利要求1-4任意一项所述的一种油气井多级射孔用选发雷管控制模块。
6.根据权利要求5所述的一种油气井多级射孔用选发雷管，其特征在于，还包括基础雷管，所述基础雷管包括雷管管壳、雷管底火与发火药，所述雷管管壳插接在所述变径保护壳与管壳卡口橡胶套之间的缝隙内。
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