液壓控制式電纜射孔安全裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種液壓控制式電纜射孔安全裝置，屬于油氣井電纜傳輸射孔技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在油氣井的的開采過程中，常用電纜輸送的方式，在井下的油氣層所在位置實(shí)施射孔，使油氣進(jìn)入井筒中。常規(guī)作業(yè)中，電纜與電雷管直接連接，導(dǎo)爆索則一端連接電雷管，一端連接射孔槍。操作時(shí)，適用電纜輸送到預(yù)定層位后，通預(yù)定電流擊發(fā)電雷管，電雷管引爆導(dǎo)爆索，導(dǎo)爆索引爆射孔彈，從而實(shí)現(xiàn)射孔，構(gòu)建井筒和油氣層的通道。電纜與電雷管直接連接，存在很大的安全隱患。在地面裝配階段和射孔槍下井輸送的起始階段，作業(yè)人員都不可避免的在火工品附近，而電火工品卻已經(jīng)在一個(gè)良好的回路中。若發(fā)生設(shè)備漏電或者回路形成雜散電流等情況，則會(huì)造成火工品意外引爆，導(dǎo)致重大人員傷亡事故。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，國外的石油服務(wù)公司則開發(fā)出了連接在電纜接頭與電雷管之間的控制模塊，有電流脈沖控制式、溫度控制式等。該類控制模塊一般根據(jù)國外公司自己的電雷管進(jìn)行設(shè)計(jì)，激活模塊后形成的不是常規(guī)意義的通路，不具電雷管的普適性。
[0004]另外，中國專利公開號(hào)CN2661919公開了一種井下爆破安全裝置，公開日2004年12月08日。但在應(yīng)用過程中還存在如下問題:(1)螺桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不可調(diào)，導(dǎo)致控制壓力的線性也不可調(diào)，不能適用于不同井況。同時(shí)，下井震動(dòng)會(huì)影響安全裝置的預(yù)設(shè)控制壓力。
(2)液壓控制性能，不能在地面通過液壓泵與傳感器來進(jìn)行測(cè)試，導(dǎo)致活塞組件不能運(yùn)動(dòng)自由、控制壓力無法設(shè)定準(zhǔn)確。(3)下接頭組件不能在絕緣的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)耐溫、耐壓等功能。導(dǎo)致地面試壓時(shí)，無法在擰開下觸頭后，直接實(shí)時(shí)調(diào)整螺桿。同時(shí)，在井下使用后的維護(hù)保養(yǎng)中，清理較困難。需要人為的高溫高壓密封膠帶操作，增加了不確定性。(4)活塞運(yùn)動(dòng)不靈活、不自由。同時(shí)，需要滿足對(duì)三個(gè)以上零件的高配合要求，在加工或裝配過程，容易出現(xiàn)活塞組件被卡死，導(dǎo)致安全裝置無法正常工作的情況。

【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，提供一種液壓控制式電纜射孔安全裝置。本實(shí)用新型在電纜接頭和電雷管之間通過液壓進(jìn)行電路控制，從而避免火工品意外引爆，且實(shí)現(xiàn)了控制壓力的線性可調(diào)，可適用于不同井況。
[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]一種液壓控制式電纜射孔安全裝置，其特征在于:包括接頭，所述接頭包括依次連接的上接頭、中接頭和下接頭，接頭內(nèi)設(shè)置有電雷管發(fā)火線路，電雷管發(fā)火線路上端用于連接電纜，下端用于連接電雷管，中接頭內(nèi)設(shè)置有由井液壓力帶動(dòng)的活塞組件，活塞組件與電雷管發(fā)火線路配合控制電雷管發(fā)火線路的短路、通路和斷路狀態(tài)，下接頭內(nèi)設(shè)置有用于調(diào)節(jié)控制井液壓力值的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
[0008]所述活塞組件包括活塞筒、活塞桿和支撐桿，活塞筒滑動(dòng)密封設(shè)置在中接頭內(nèi)，活塞桿固定設(shè)置在活塞筒內(nèi)且與活塞筒絕緣，支撐桿與活塞筒固定連接且與活塞桿絕緣，支撐桿上設(shè)置有回位彈簧，回位彈簧一端限位在支撐桿外壁上的臺(tái)階處，另一端限位在下接頭內(nèi)的臺(tái)階處。
[0009]所述中接頭上設(shè)置有井液壓力進(jìn)口，活塞筒外壁上設(shè)置有與井液壓力進(jìn)口配合使活塞組件向下運(yùn)動(dòng)的臺(tái)階面。
[0010]所述電雷管發(fā)火線路包括上觸頭、第一銅柱、閉合帽、第二銅柱和下觸頭，上觸頭上端連接電纜，下端通過第一彈簧與第一銅柱連接，第一銅柱與閉合帽固定連接，活塞桿上端與閉合帽固定連接，下端通過第二彈簧與第二銅柱連接，第二銅柱通過調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與下觸頭配合，下觸頭用于連接電雷管。
[0011]所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)位于第二銅柱與下觸頭之間，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括螺套、與螺套配合的螺桿和螺桿上的螺母，下觸頭固定設(shè)置在螺套上，第二銅柱與螺桿接觸時(shí)，電雷管發(fā)火線路處于通路狀態(tài)。
[0012]所述活塞組件未運(yùn)動(dòng)時(shí)，閉合帽與上接頭內(nèi)壁接觸，第二銅柱與螺桿未接觸，電雷管發(fā)火線路處于短路狀態(tài)。
[0013]所述活塞組件向下運(yùn)動(dòng)且第二銅柱與螺桿未接觸時(shí)，閉合帽與上接頭內(nèi)壁未接觸，電雷管發(fā)火線路處于斷路狀態(tài)。
[0014]所述活塞組件向下運(yùn)動(dòng)且第二銅柱與螺桿接觸時(shí)，閉合帽與上接頭內(nèi)壁未接觸，電雷管發(fā)火線路處于通路狀態(tài)。
[0015]所述上接頭內(nèi)設(shè)置有與閉合帽配合的臺(tái)階，閉合帽與臺(tái)階接觸時(shí)，電雷管發(fā)火線路處于短路狀態(tài)。
[0016]所述上觸頭上端位于上接頭外，下端位于上接頭內(nèi)，上觸頭和第一銅柱均與上接頭內(nèi)壁絕緣，第二銅柱設(shè)置在支撐桿內(nèi)且與支撐桿絕緣，下觸頭上端位于下接頭內(nèi)，下端位于下接頭外。
[0017]采用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0018]一、本實(shí)用新型連接在電纜接頭和電雷管之間通過液壓進(jìn)行電路控制，從而避免火工品意外引爆。
[0019]二、本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)在地面裝配階段與下井的起始階段，電纜芯線接地，釋放雜散電流，且電雷管與電纜芯線不接通，從而保障了作業(yè)人員的安全。
[0020]三、本實(shí)用新型可通過調(diào)節(jié)螺桿的位置，調(diào)整電路切換所需的井液壓力，且預(yù)留接口，可在地面進(jìn)行試壓操作，以確保井下作業(yè)的準(zhǔn)確、可靠，從而在保證電纜射孔作業(yè)人員安全的前提下，大大提高了本裝置的普適性、可靠性、易用性。
[0021]四、本實(shí)用新型與CN2661919相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0022](I)螺桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得其獨(dú)立、可調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)了控制壓力的線性可調(diào)，可適用于不同井況。同時(shí)，螺套限定了螺桿的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檩S向，而在調(diào)整螺桿后，依靠螺母進(jìn)行鎖定，固定其軸向位置，從而保證下井震動(dòng)不影響本實(shí)用新型的預(yù)設(shè)控制壓力。
[0023](2)中接頭上的井液壓力進(jìn)口為金屬密封螺紋，從而使液壓控制性能，可以在地面通過液壓泵與傳感器來進(jìn)行測(cè)試，確保活塞組件運(yùn)動(dòng)自由、控制壓力的設(shè)定準(zhǔn)確。
[0024](3)絕緣和密封可通過設(shè)置高分子絕緣材料實(shí)現(xiàn)，使得下接頭可以在絕緣的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)耐溫、耐壓等功能。從而使得地面試壓時(shí)，可在擰開下觸頭后，直接實(shí)時(shí)調(diào)整螺桿。同時(shí)，在井下使用后的維護(hù)保養(yǎng)中，只需簡(jiǎn)單清理即可重復(fù)使用。不再需要人為的高溫高壓密封膠帶操作，避免了人為因素的不確定性。
[0025](4)活塞組件的配合面，集中設(shè)計(jì)在中接頭一個(gè)零件內(nèi)，保證活塞運(yùn)動(dòng)靈活、自由。同時(shí)，省去了對(duì)三個(gè)以上零件的高配合要求，能在加工或裝配過程，有效避免活塞組件被卡死而導(dǎo)致安全裝置無法正常工作的情況。
【附圖說明】
[0026]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖
[0027]圖2為本實(shí)用新型的工作原理示意圖
[0028]圖中標(biāo)記為:1、上觸頭，2、擋圈3、第一彈簧，4、高分子絕緣材料，5、第一銅柱，6、上接頭，7、閉合帽，8、中接頭，9、螺母，10、螺桿，11、螺塞，12、活塞同，13、活塞桿，14、支撐桿，15、下接頭，16、第二彈簧，17、護(hù)環(huán)，18、回位彈簧，19、第二銅柱，20、接頭帽，21、井液壓力進(jìn)口，22、護(hù)帽，23、螺套，24、下觸頭。
【具體實(shí)施方式】
[0029]實(shí)施例1
[0030]一種液壓控制式電纜射孔安全裝置，包括接頭，所述接頭包括依次連接的上接頭6、中接頭8和下接頭15，接頭內(nèi)設(shè)置有電雷管發(fā)火線路，電雷管發(fā)火線路上端用于連接電纜，下端用于連接電雷管，中接頭8內(nèi)設(shè)置有由井液壓力帶動(dòng)的活塞組件，活塞組件與電雷管發(fā)火線路配合控制電雷管發(fā)火線路的短路、通路和斷路狀態(tài)，下接頭15內(nèi)設(shè)置有用于調(diào)節(jié)控制井液壓力值的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
[0031]本實(shí)施例中，所述活塞組件包括活塞筒12、活塞桿13和支撐桿14，活塞筒12滑動(dòng)密封設(shè)置在中接頭8內(nèi)，活塞桿13固定設(shè)置在活塞筒12內(nèi)且與活塞筒12絕緣，支撐桿14與活塞筒12固定連接且與活塞桿13絕緣，支撐桿14上設(shè)置有回位彈簧18，回位彈簧18 —端限位在支撐桿14外壁上的臺(tái)階處，另一端限位在下接頭15內(nèi)的臺(tái)階處。
[0032]本實(shí)施例中，所述中接頭8上設(shè)置有井液壓力進(jìn)口 21，井液壓力進(jìn)口 21處設(shè)置有螺塞11，活塞筒12外壁上設(shè)置有與井液壓力進(jìn)口 21配合使活塞組件向下運(yùn)動(dòng)的臺(tái)階面。
[0033]本實(shí)施例中，所述電雷管發(fā)火線路包括上觸頭1、第一銅柱5、閉合帽7、第二銅柱19和下觸頭24，上觸頭24上端連接電纜，下端通過第一彈簧3與第一銅柱5連接，第一銅柱5與閉合帽7固定連接，活塞桿13上端與閉合帽7固定連接，下端通過第二彈簧16與第二銅柱19連接，第二銅柱19通過