[实用新型]一种用于油气井射孔作业的压差起爆装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种油气井TCP油管传输射孔装置领域，尤其涉及油管输送射孔与地层测试器联合作业简称：测试联作及负压射孔等压力式射孔工艺所需起爆装置，用以实现在下管串的安全与可靠及点火起爆的安全与可靠。

背景技术

目前，国内的压力射孔起爆装置种类较多，但均采用一定压力作用下剪断剪切销钉，使击针作用火工件引爆射孔枪。该方法对剪切销钉剪切值的准确性有很高要求，另外，经误起爆引起的误射孔事故分析，射孔管柱下井时会遇到急停急放、镦钻等不正常作业方式，引起波动压力，一旦波动压力超过压力起爆装置设置的安全压力，会造成事故的发生。针对该问题，破裂盘压差起爆装置(ZL01259895.X)采用了破裂盘取代剪切强度并不十分准确的剪切销钉，破裂盘破碎打开通道后，压差作用活塞剪断剪断销钉，击针撞击火工件发火，起爆可靠性得到了提高。然而，该装置对破裂盘强度有较高要求，且破裂盘成本较高。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种用于油气井射孔作业的压差起爆装置，用于测试联作、负压射孔等射孔工艺中压差起爆装置，解决压力起爆装置因压力波动和销钉剪切值不准确而误起爆引起的误射孔事故问题。

技术方案

一种用于油气井射孔作业的压差起爆装置，其特征在于包括上接头2、活塞组件3、中间接头4、下接头5和解锁击发机构6；所述活塞组件3包括活塞3-1、活塞套3-2、钢制销钉3-3、活塞背帽3-4、定位销3-5、撞杆背帽3-6、撞杆3-7和销钉挡套3-8；活塞3-1为圆柱体，输入端的外壁采用多个道剪切钢制销钉3-3固定活塞套3-2，活塞套3-2上设有销钉挡套3-8并形成第一级台阶，活塞套3-2的外壁设有第二级台阶，其输出端依次与活塞背帽3-4、撞杆3-7和撞杆背帽3-6螺纹连接；所述上接头2、活塞组件3、中间接头4、下接头5和解锁击发机构6的连接关系为：上接头2与设置了压力通道的空心圆柱体的中间接头4螺纹连接并在圆柱孔通过密封圈进行密封，中间接头4与与下本体5螺纹连接，三段接头连接后形成空心阶梯圆柱体；上接头2输入端设有与沉砂管1螺纹连接的内螺纹孔；活塞组件3与中间接头4采用螺纹连接并通过密封圈进行密封，活塞组件3的第一层台阶与上接头2和中间接头4连接形成的台阶位置吻合，中间接头4内壁设有与活塞组件3的第二层台阶吻合的台阶，活塞组件3的撞杆3-7通过中间接头的台阶定位孔进行轴向定位；解锁击发机构6螺纹连接在下本体5的中心孔中并通过密封圈进行密封。

所述下接头5为一空心阶梯圆柱体且沿轴线设有变截面通孔，两端分别设有连接中间接头4和射孔枪的外螺纹孔及密封槽。

所述解锁击发机构6包括钢球挡套6-1、钢球锁套6-2、剪切销钉6-3、弹簧6-4、击针6-5、钢球6-6、雷管座6-7、火帽6-8、雷管6-9、扩爆管座6-10和扩爆管6-11；钢球挡套6-1为设有销钉槽和球形孔的圆柱体，输入端为实心体，输出端为空心体；钢球锁套6-2为设有销钉槽和球形孔的空心阶梯圆柱体，输入端与钢球挡套6-1销钉连接，输出端外螺纹与下接头5螺纹连接，输出端内螺纹与扩爆管座6-10螺纹连接，在输入端内孔装有弹簧6-4，弹簧6-4一端与钢球挡套6-1内孔端面接触，另一端与安装在钢球锁套6-2输出端内孔击针6-5端面接触；钢球6-6放置于钢球锁套6-2的球形孔处与钢球锁套6-2中心孔处的击针6-5弧形面相接触，在钢球锁套6-2与钢球挡套6-1销钉连接下，钢球挡套6-1限制钢球6-6径向移动，实现了对击针6-5自锁。

所述钢制销钉3-3为18个，且一排均布。

所述钢制销钉3-3为36个，且两排均布。

所述钢制销钉3-3为54个，且三排均布。

有益效果

本发明提出的一种用于油气井射孔作业的压差起爆装置，从结构入手，采用了钢制前剪切销钉替代铜剪切销钉，提高了剪切销钉剪切值的准确性；中间接头设置了压力通道，确保装置在承压环境下，活塞上下端同时承受压力，即让剪切销钉不承压，可有效避免误起爆发生；解锁击发机构中采用了凹弧结构击针，通过钢球与击针凹弧面接触，实现了对击针自锁；此外，爆炸组件采用了双发火可有效提高发火可靠性。本发明的突出优点是设置了压力通道的中间接头结构设计保证了下管串的安全及可靠，钢球限位击针及双发火结构设计保证了发火的安全及可靠。

有益效果体现在以下几个方面：

1、由于采用了压差结构设计，通过在装置中间接头开设压力通孔，使下管柱过程中，活塞上下端压力平衡，即保证了活塞销钉槽中的剪切销钉受平衡力作用，从而有效避免压力波动引起误起爆误射孔事故的发生。