[发明专利]一种油气井射孔用撞击起爆器

说明书

本发明涉及一种油气井射孔用撞击起爆器，包括无起爆药撞击火帽、火帽座、无起爆药雷管和本体。本发明用于油气井油管传输射孔起爆装置中，其作用是一方面从本质安全上提升了射孔施工作业的安全，另一方面还能有效避免射孔枪进液导致炸枪施工事故的发生。

技术领域

本发明涉及油气井射孔领域，尤其涉及一种适用于油气井油管传输射孔用撞击起爆器。

背景技术

在安全的高压态势下，工程爆破倍受关注，油气井射孔领域也不例外，这使其作业人员的安全越来越受到重视。为了作业人员的安全，国内外油气井射孔领域想出很多办法，比如，在起爆装置和射孔枪之间添加安全枪，实际它是只装导爆索而不装有射孔弹的射孔枪，一般为3米左右，其目的是万一起爆装置意外发火，被引爆的射孔枪离作业人员能远点，减轻伤亡程度。但这没有从油气井射孔本质安全方面来提升作业安全。众所周知，目前国内外油气井射孔的不安全因素主要来自起爆装置，而起爆装置的不安全因素来自于起爆器，一般起爆器都含有起爆药等敏感药剂。一般起爆药的机械感度(即摩擦感度和撞击感度)都很高，它们往往是作业人员的最大安全隐患。

在油气井射孔作业中射孔炸枪(非正常射孔)等施工质量事故也时有发生。其原因：为了节约施工成本，往往要求一次下井要射开多个目的层，这就使得下井的射孔管串变得很长(通常为几百米，目前国内最长达1200米)，这么长的射孔管串至少联有上数百支射孔枪，每支射孔枪至少有2个密封面，因此每次管串至少有数百个乃至上千个密封环节。由于射孔枪密封环节多，油管传输射孔本身劳动强度大，施工频率高，因此很难保证每次下井施工的射孔管串都密封完好。屡见不鲜的施工质量事故显示：绝大多数情况是由于射孔枪串某环节的密封失败导致井液进入射孔枪，起爆后导致射孔炸枪(非正常射孔)，造成重大经济损失。为此，专利《一种油气井射孔用撞击起爆器》(CN108374651A)发明了一种传爆装置，为解决射孔枪进液导致炸枪的难题提供了行之有效的办法。但由于该传爆装置中含有起爆药，因此从一定程度上又增加了作业人员的安全隐患，同时又由于该传爆装置不具有双向传爆特性，因此其使用范围受到了一定的限制。

发明内容

本发明解决的技术问题是：为了提高目前油气井油管传输射孔作业人员的安全，和进一步完善因密封环节失败而导致的射孔炸枪等重大恶性施工事故的解决办法，本发明提出了一种油气井射孔用撞击起爆器。

本发明的技术方案是：一种油气井射孔用撞击起爆器，包括无起爆药撞击火帽、火帽座、无起爆药雷管和雷管座；所述雷管座整体为柱状体，沿其轴线方向设有多阶通孔，在与轴线垂直的方向上开有横向通孔，同时沿轴线对称开有两个纵向通孔，且两个纵向通孔的轴线与雷管座轴线相互平行，横向通孔、多阶通孔和两个纵向通孔四者相互贯通；火帽座位于雷管座多阶通孔的大径腔中，火帽座为两端开口的柱状体，沿轴线开有阶梯通孔，且放入雷管座中后，两个通孔的轴线重合；无起爆药撞击火帽位于火帽座中，用于对无起爆药雷管进行点火；无起爆药雷管位于雷管座多阶通孔中，其含内管壳的一端朝向火帽座,与火帽座以横向通孔相隔，其另一端与雷管座多阶通孔中的最小台阶接触，该台阶用于固定无起爆药雷管的位置；无起爆药撞击火帽发火时输出的主要形式是火焰和炙热残渣，而无起爆药雷管其装填的炸药火焰感度较高，若两者之间为空气时，无起爆药撞击火帽能可靠起爆无起爆药雷管；若两者之间充满液体时，无起爆药撞击火帽则不能起爆无起爆药雷管。

本发明进一步的技术方案是：所述无起爆药撞击火帽包括壳体、垫片和火台，壳体一端开口一端封闭，自壳体底部起，依次铺设有药剂、垫片和火台；其中火台整体为柱状体，沿轴线开有通孔，火台外壁和壳体内壁过盈配合。

本发明进一步的技术方案是：所述无起爆药撞击火帽位于火帽座通孔大径腔中，壳体封闭端低于火帽座外端面；壳体开口端朝向无起爆药雷管方向，且壳体外壁和火帽座阶梯孔内壁间隙配合；火台轴线和阶梯孔轴线重合。

本发明进一步的技术方案是：所述药剂是平均粒度5微米的钛粉和平均粒度20微米的高氯酸钾的均匀混合物，且钛粉：高氯酸钾＝(36～46)％:(54～64)％(质量比)。