液壓延時(shí)起爆裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種通過環(huán)形間隙流原理實(shí)現(xiàn)液壓延時(shí)的起爆裝置，屬于油氣井TCP油管傳輸射孔領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著近海和淺海的油氣資源逐漸減少，產(chǎn)量日益降低，石油和天然氣的勘探逐步向深海區(qū)域擴(kuò)展。深水區(qū)域豐富的油氣資源蘊(yùn)含量使得深水化成為當(dāng)前世界海洋油氣開采的必然發(fā)展趨勢(shì)，也是中國海洋石油發(fā)展的重要戰(zhàn)略目標(biāo)。深水測試作業(yè)要遠(yuǎn)比常規(guī)海上油氣田作業(yè)復(fù)雜的多。在水深超過300米的海洋中廣泛分布著大量的天然氣水合物，天然氣水合物和深水油氣田的生產(chǎn)密切相關(guān)，水合物造成的井筒、處理裝置和輸送管線堵塞一直是油氣生產(chǎn)和運(yùn)輸?shù)募謫栴}。所以在進(jìn)行深水測試作業(yè)時(shí)，需要配套大量的器材進(jìn)行水合物的監(jiān)測和處理，這就導(dǎo)致管柱的下入和起出都十分復(fù)雜。另外深水平臺(tái)的作業(yè)成本非常高，所以如何保證射孔測試作業(yè)的可靠性成了深水測試作業(yè)的首要問題。
[0003]起爆裝置用于接收外部壓力或電力信號(hào)，引爆射孔槍。起爆裝置能否引爆射孔槍會(huì)直接影響當(dāng)次作業(yè)是否成功。而為了實(shí)現(xiàn)負(fù)壓射孔，作業(yè)時(shí)常希望起爆裝置能在接收到外部壓力信號(hào)后，經(jīng)過一段時(shí)間的延時(shí)緩沖再引爆射孔槍。因此，延時(shí)起爆裝置在國內(nèi)外需求量大。
[0004]傳統(tǒng)延時(shí)起爆裝置采用了延期火藥實(shí)現(xiàn)延時(shí)功能，例如，中國專利公開號(hào)“102003164A”公開的投放式起爆裝置，公開日為2011-04-06。但該類起爆裝置存在的主要問題在于，由于火藥傳爆速度大，且受產(chǎn)品尺寸的限制，該類延時(shí)起爆裝置延時(shí)時(shí)間較短。而且火工品性質(zhì)不穩(wěn)定，存在斷燃或提前起爆的風(fēng)險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種液壓延時(shí)起爆裝置。本實(shí)用新型可以在外壓作用下可靠激發(fā)，并在經(jīng)過一段時(shí)間的延時(shí)后，可靠引爆下一級(jí)射孔槍。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0007]一種液壓延時(shí)起爆裝置，其特征在于:包括延時(shí)組件、油缸機(jī)構(gòu)、剪切發(fā)火組件和起爆器，所述延時(shí)組件包括尾堵、延時(shí)閥座、延時(shí)閥和延時(shí)殼體，尾堵與延時(shí)殼體密封固定連接，延時(shí)閥座設(shè)置在延時(shí)殼體內(nèi)，延時(shí)閥設(shè)置在延時(shí)閥座中，延時(shí)閥與延時(shí)閥座內(nèi)壁之間形成有環(huán)形間隙，尾堵一端封閉，另一端開口，開口端位于延時(shí)殼體內(nèi)；所述油缸機(jī)構(gòu)包括油缸和活塞，活塞上端的油缸中設(shè)置有液壓介質(zhì)油，下端與剪切發(fā)火組件配合，設(shè)置有液壓介質(zhì)油的油缸內(nèi)腔與環(huán)形間隙連通，油缸與延時(shí)殼體連接；所述剪切發(fā)火組件包括剪切組件和撞擊活塞，撞擊活塞通過限位機(jī)構(gòu)設(shè)置在活塞套中，剪切組件上端通過剪切釘固定且限位在油缸中，下端通過剪切釘與活塞套連接，剪切組件由井口加壓的壓力帶動(dòng)向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)壓力大于剪切組件上端的剪切值時(shí)，剪切組件帶動(dòng)活塞向上運(yùn)動(dòng)，液壓介質(zhì)油通過環(huán)形間隙進(jìn)入尾堵；當(dāng)剪切組件運(yùn)動(dòng)到設(shè)定位置時(shí)，拉斷剪切組件下端與活塞套連接的剪切釘解鎖撞擊活塞，撞擊活塞向下運(yùn)動(dòng)與起爆器配合。
[0008]所述延時(shí)組件還包括限位盤，限位盤設(shè)置在延時(shí)殼體內(nèi)且位于延時(shí)閥座與尾堵之間，限位盤上開設(shè)有與環(huán)形間隙連通的流通孔。
[0009]所述延時(shí)殼體內(nèi)設(shè)置有隔板，隔板上貫通設(shè)置有與延時(shí)閥座內(nèi)腔連通的流通孔，延時(shí)閥座密封固定設(shè)置在延時(shí)殼體內(nèi)且通過隔板限位。
[0010]所述油缸一端與延時(shí)殼體密封固定連接，另一端與中間接頭一端密封固定連接，中間接頭另一端與下接頭密封固定連接。
[0011]所述設(shè)置有液壓介質(zhì)油的油缸內(nèi)腔端部設(shè)置有泄壓槽，活塞上設(shè)置有泄壓孔，泄壓槽的內(nèi)徑大于活塞的外徑，當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到泄壓槽中時(shí)，泄壓孔與泄壓槽連通。
[0012]所述限位機(jī)構(gòu)包括活塞套上設(shè)置的鋼球槽、限位鋼球和撞擊活塞上設(shè)置的環(huán)形槽，限位時(shí)，限位鋼球位于鋼球槽和環(huán)形槽中。
[0013]所述剪切組件包括剪切套、芯桿、限位桿和限位筒，芯桿上端通過剪切銷與剪切套固定連接并限位在油缸內(nèi)，下端為密封端且與限位桿一端固定連接，限位桿另一端為限位端且滑動(dòng)限位在限位筒內(nèi)，限位筒與活塞套上端通過剪切螺釘連接，活塞套下端通過下接頭中設(shè)置的限位臺(tái)階固定，當(dāng)剪切螺釘剪斷時(shí)，限位筒與活塞套分離，限位鋼球在壓力作用下解鎖撞擊活塞。
[0014]所述芯桿的密封端與中間接頭內(nèi)壁密封配合，中間接頭上設(shè)置有進(jìn)壓孔，通過進(jìn)壓孔的壓力作用于芯桿密封端。
[0015]所述起爆器固定設(shè)置在下接頭內(nèi)且位于撞擊活塞下方，解鎖后的撞擊活塞在壓力推動(dòng)下往下運(yùn)動(dòng)并撞擊引爆起爆器。所述起爆器通過螺塞固定在下接頭內(nèi)。
[0016]所述中間接頭內(nèi)設(shè)置有限位臺(tái)階，限位筒設(shè)置在中間接頭內(nèi)，限位筒上端與限位桿的限位端配合，限位筒下端開口，開口端與活塞套通過剪切螺釘連接，限位桿的限位端向上運(yùn)動(dòng)至限位筒上端時(shí)，限位桿帶動(dòng)限位筒向上運(yùn)動(dòng)拉斷剪切螺釘。
[0017]采用本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0018]1、本實(shí)用新型起爆可靠性高，相對(duì)于火藥延時(shí)而言，液壓延時(shí)的工作原理使該產(chǎn)品不會(huì)發(fā)生斷燃而導(dǎo)致射孔失敗的現(xiàn)象。
[0019]2、本實(shí)用新型使用的火工品僅為起爆器，產(chǎn)品安全性好。
[0020]3、本實(shí)用新型油缸端面設(shè)計(jì)有端面密封，活塞和油缸設(shè)計(jì)有泄壓結(jié)構(gòu)，延時(shí)時(shí)間非常穩(wěn)定。
[0021]4、本實(shí)用新型各零件均采用了 O形圈密封，耐壓性能好。
[0022]5、本實(shí)用新型使用了限位筒和限位桿配合運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，縮短了限位結(jié)構(gòu)與鋼球摩擦的行程，結(jié)構(gòu)更加靈活，降低了摩擦力對(duì)延時(shí)時(shí)間的影響，使延時(shí)時(shí)間更為精確。
[0023]6、本實(shí)用新型可通過調(diào)節(jié)延時(shí)閥長度、配合間隙、油缸尺寸等方法來調(diào)節(jié)產(chǎn)品延時(shí)時(shí)間，延時(shí)時(shí)間可調(diào)范圍大。
[0024]7、本實(shí)用新型使用的液壓油為201 二甲基硅油，該硅油是一種無色、無味、安全無毒的可流動(dòng)透明油狀液體，不會(huì)造成環(huán)境污染。
[0025]8、本實(shí)用新型外形尺寸小，外徑為Φ45 (可調(diào)節(jié))，可將兩件液壓延時(shí)起爆裝置并行裝配成雙起爆點(diǎn)火頭，進(jìn)一步提高產(chǎn)品工作可靠性。
[0026]9、本實(shí)用新型使用時(shí)，只需在使用現(xiàn)場加滿硅油，并選擇要使用的剪切銷數(shù)量，操作較為簡單。
[0027]10、由于油氣田開發(fā)逐漸深水化，作業(yè)的可靠性要求越來越高，本實(shí)用新型不使用延期火藥，減少了火工品使用量，作業(yè)可靠性大大提高，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)更長的延時(shí)時(shí)間。
[0028]綜上，本實(shí)用新型采用了成熟的鋼球解鎖撞擊起爆的起爆方式，點(diǎn)火可靠性高，使用方便。此外，環(huán)形間隙過流的延時(shí)原理減少了火工品的使用量，提高了作業(yè)可靠性。同時(shí)，液壓延時(shí)延時(shí)時(shí)間可靠，可調(diào)節(jié)范圍大，可實(shí)現(xiàn)較長時(shí)間的延時(shí)，解決了傳統(tǒng)延時(shí)起爆類裝置延時(shí)時(shí)間不夠長的問題。本實(shí)用新型的應(yīng)用將使得深水作業(yè)更加方便可靠，為石油的勘探開發(fā)作出貢獻(xiàn)。
【附圖說明】
[0029]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2為本實(shí)用新型延時(shí)組件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖3為本實(shí)用新型剪切發(fā)火組件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖4為本實(shí)用新型液壓延時(shí)起爆裝置工作原理圖；
[0033]圖中標(biāo)記為:1、起爆器，2、尾堵，3、延時(shí)閥座，4、延時(shí)閥，5、延時(shí)殼體，6、油缸，7、活塞，8、撞擊活塞，9、活塞套，10、限位盤，11、中間接頭，12、下接頭，13、限位鋼球，14、心桿，
15、限位桿，16、限位筒，17、剪切銷，18、剪切螺釘，19、進(jìn)壓孔，20、螺塞，21、剪切套，22、緊定螺釘。
【具體實(shí)施方式】
[0034]實(shí)施例1
[0035]一種液壓延時(shí)起爆裝置，包括延時(shí)組件、油缸機(jī)構(gòu)、剪切發(fā)火組件和起爆器1，所述延時(shí)組件包括尾堵2、延時(shí)閥座3、延時(shí)閥4和延時(shí)殼體5，尾堵2與延時(shí)殼體5密封固定連接，延時(shí)閥座3設(shè)置在延時(shí)殼體5內(nèi)，延時(shí)閥4設(shè)置在延時(shí)閥座3中，延時(shí)閥4與延時(shí)閥座3內(nèi)壁之間形成有環(huán)形間隙，尾堵2 —端封閉，另一端開口，開口端位于延時(shí)殼體5內(nèi)；所述油缸機(jī)構(gòu)包括油缸6和活塞7，活塞7上端的油缸6中設(shè)置有液壓介質(zhì)油，下端與剪切發(fā)火組件配合，設(shè)置有液壓介質(zhì)油的油缸6內(nèi)腔與環(huán)形間隙連通，油缸6與延時(shí)殼體5連接；所述剪切發(fā)火組件包括剪切組件和撞擊活塞8，撞擊活塞8通過限位機(jī)構(gòu)設(shè)置在活塞套9中，剪切組件上端通過剪切釘固定且限位在油缸6中，下端通過剪切釘與活塞套9連接，剪切組件由井口加壓的壓力帶動(dòng)向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)壓力大于剪切組件上端的剪切值時(shí)，剪切組件帶動(dòng)活塞7向上運(yùn)動(dòng)，液壓介質(zhì)油通過環(huán)形間隙進(jìn)入尾堵2 ;當(dāng)剪切組件運(yùn)動(dòng)到設(shè)定位置時(shí)，拉斷剪切組件下端與活塞套9連接的剪切釘解鎖撞擊活塞8，撞擊活塞8向下運(yùn)動(dòng)與起爆器I配合。
[0036]本實(shí)施例中，所述延時(shí)組件還包括限位盤10，限位盤10設(shè)置在延時(shí)殼體5內(nèi)且位于延時(shí)閥座3與尾堵2之間，限位盤10上開設(shè)有與環(huán)形間隙連通的流通孔。
[0037]本實(shí)施例中，所述延時(shí)殼體5內(nèi)設(shè)置有隔板，隔板上貫通設(shè)置有與延時(shí)閥座3內(nèi)腔連通的流通孔，延時(shí)閥座3密封固定設(shè)置在延時(shí)殼體5內(nèi)且通過隔板限位。
[0038]本實(shí)施例中，所述油缸6 —端與延時(shí)殼體5密封固定連接，另一端與中間接頭11一端密封固定連接，中間接頭11另一端與下接頭12密封固定連接；
[0039]本實(shí)施例中，所述設(shè)置有液壓介質(zhì)油的油缸內(nèi)腔端部設(shè)置有泄壓槽，活塞7上設(shè)置有泄壓孔，泄壓槽的內(nèi)徑大于活塞的外徑，當(dāng)活塞7運(yùn)動(dòng)到泄壓槽中時(shí)，泄壓孔與泄壓槽連通。
[0040]本實(shí)施例中，所述限位機(jī)構(gòu)包括活塞套9上設(shè)置的鋼球槽、限位鋼球13和撞擊活塞8上設(shè)置的環(huán)形槽，限位時(shí)，限位鋼球13位于鋼球槽和環(huán)形槽中。
[0041]本實(shí)施例中，所述剪切組件包括剪切套21、芯桿14、限位桿15和限位筒16，芯桿14上端通過剪切銷17與剪切套21固定連接