[实用新型]一种解锁储能弹簧击发装置

说明书

技术领域

本发明属于油气井射孔起爆用的装置，具体涉及一种解锁储能弹簧击发装置。

背景技术

射孔完井是沟通油气通道的一种手段，该完井方式具有安全，可靠，油井生产寿命长等优点，是国内外目前使用最广泛的完井方法。随着油气井的增产和老井改造技术的发展，射孔施工工艺多样化，特别是老井的增产改造，其井况条件变得越来越复杂，由于井筒与地层是连通的，井筒内的井液深度很浅甚至几乎没有井液。在直井中可以用投棒方式起爆，但在大斜度井和水平井中只能选用压力起爆，起爆装置在井筒压力很小时，击发机构能够可靠击发起爆器，这要求起爆装置的起爆方式和起爆条件越来越苛刻。

起爆装置是否正常工作关系到整个射孔的成败，同时起爆装置的可靠性也是威胁到施工井场、施工人员及设备的重大安全隐患。对油田生产来说，射孔作为完井的关键步骤，射孔失误会导致大量工作前功尽弃，甚至导致重大安全事故。目前的起爆装置还存在井下未正常起爆，上提过程中由于震动而误起爆的隐患。同时随着近年来油田需求的变化，高温高压井的开发，复合射孔的应用，需要设计一种新型安全起爆用击发装置，能够适应现阶段射孔要求。

目前采用弹簧作为击发机构的压力类起爆装置有以下两种缺陷：1弹簧在起爆装置中处于预压缩状态。弹簧在装置中长时间、高温环境下预压缩使弹簧弹性失效，机构解锁后弹簧无法恢复原有自由状态，势能转化为动能后初始能量降低，致使起爆器不能够击发起爆，射孔作业失败，起初射孔管串可能会误射孔，存在安全隐患。2压力起爆装置的最小起爆压力一般要求井筒内的井液高度大于300m，如果井筒内的压力低于此值，该起爆装置不能被起爆。

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，本发明提出一种解锁储能弹簧击发装置，解决低压下击针装置撞击不能可靠起爆起爆器的问题。

技术方案

一种解锁储能弹簧击发装置，其特征在于包括挡珠活塞1、弹簧2、钢珠3、击针4、支撑座5和起爆器6；所述挡珠活塞1内为阶梯状盲孔，第一段为内孔7，半径与置放在其中的弹簧2的半径相吻合；第二段为与支撑座5外径相吻合的通孔，其中设有一个钢珠解锁槽8；所述支撑座5上设有放置钢珠3的球形孔11，钢珠3置于击针4的圆弧形槽中，并置于支撑座5的中心孔内，支撑座5的另一端通过内螺纹12连接起爆器6；所述起爆器6的中心孔内依次设有火帽13和雷管14；连接关系为：支撑座5插入挡珠活塞1的盲孔中，弹簧2的一端与挡珠活塞内孔底部接触，另一端与击针4的端面接触；击针4装配于支撑座5内孔，并用钢珠3通过支撑座5上的解锁孔限位；击针4的针尖正对着起爆器6上的火帽13；当挡珠活塞受到外力的作用沿轴向与支撑座5相对运动时，弹簧被压缩并开始储能；同时挡珠活塞解锁槽运动到支撑座5的球形孔11处时，钢珠3进入解锁槽，击针4解锁，被压缩的弹簧推动击针4下行撞击起爆器6的火帽13，实现起爆。

有益效果

本发明提出的一种解锁储能弹簧击发装置，是一种油气井射孔起爆用解锁储能弹簧击发装置，用于击发油气井射孔用起爆装置中的起爆器，解决了现有击发装置中弹簧在装置中长时间预压缩使弹簧弹性失效，势能转动能后初始能量降低，造成起爆器不能够击发的问题，同时作用在该击发装置的力大于弹簧预压力时装置解锁，并可靠击发起爆装置，解决了油气井用起爆装置无法预置起爆压力的难题，提高一次下井射孔的成功率，节约施工成本，使用更可靠、更安全。

本发明的优点在于：1解锁击发装置中的弹簧在挡珠活塞内处于自由状态，解决了弹簧在装置中长时间预压缩后使弹簧弹性失效，无法恢复原有自由状态，作用后使势能转动能的初始能量降低；2解锁击发装置在井筒作用力大于弹簧的预压力时实现解锁，并可靠击发起爆器，解决了井筒内压力小时无法击发起爆器的问题。该击发装置适用范围比较广泛，不仅可以用于低压油气井，而且还用于常规或高压油气井的起爆作业。

附图说明

图1：解锁储能弹簧击发装置示意图；

1-挡珠活塞，2-弹簧，3-钢珠，4-击针，5-支撑座，6-起爆器；

图2：图1中所示的挡珠活塞示意图；

7-内孔，8-钢珠解锁槽，9-与支撑座5外径相吻合的通孔；

图3：图1中所示的击针示意图；

10-圆弧形槽；

图4：图1中所示的支撑座示意图；

11-球形孔，12-内螺纹；

图5：图1所示的起爆器示意图；

13-火帽，14-雷管，15-雷管座。

具体实施方式