CN209385102U - 油气井用可选发数码雷管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油气井用可选发数码雷管，所述可选发数码雷管为多个且串联连接，每个可选发数码雷管包括导线、定位板、壳体、管壳、连接管、主装药和具有唯一ID号的控制模块；导线为多根，一根接地，一根接射孔电缆，另外的分别与串联的可选发数码雷管一一对应连接；所述壳体内从上至下依次设置定位板、控制模块、管壳和连接管，导线穿过定位板与控制模块连接，主装药设置在管壳内，控制模块与主装药电连接，连接管伸入壳体内与管壳连接。本实用新型为电缆多级分簇射孔与桥塞联作电子编码式多级点火技术作业提供一种可检测、可选择性发火、连接简便、安全可靠的电雷管。

Description

油气井用可选发数码雷管

技术领域

本实用新型涉及一种油气井用可选发数码雷管，适用于电缆输送射孔（WCP）领域，用于多级射孔作业中引爆射孔枪。

背景技术

在页岩气和煤层气完井射孔作业中，往往采用电缆分簇射孔与桥塞联作压裂技术。电缆多级分簇射孔与桥塞联作的点火技术主要有井液压控式、爆轰波压控式和电子编码控制式三种。其中电子编码控制式多级点火技术原理是首先下入管柱到预定坐封桥塞的位置后，通电，从而电路直通最下一级，控制大电阻桥塞点火器点火，引燃桥塞火药，推动桥塞坐封工具，使桥塞坐封、丢手。然后将管柱调整至预定射孔位置后，地面起爆仪对最下一级的多级点火装置内的电子选发模块下发指令，电子选发模块收到指令后才会打开雷管通道，然后通电引爆与其连接的电雷管，从而引爆射孔枪，完成该段射孔。调整管柱到第二级射孔预定位置后，重复上一级点火动作，引爆第二级射孔枪。只需接上多个电子选发模块，即可实现一次下入管柱，可控的射开多个层位。

综上所述电缆多级分簇射孔与桥塞联作多级点火技术作业过程可知，电子编码控制式点火技术的关键是地面起爆仪对井下电子选发模块的控制选发，同时指令传送过程和通电过程应安全可靠，但现有技术并不能满足这些要求。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种油气井用可选发数码雷管。本实用新型为电缆多级分簇射孔与桥塞联作电子编码式多级点火技术作业提供一种可检测、可选择性发火、连接简便、安全可靠的电雷管。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种油气井用可选发数码雷管，其特征在于：所述可选发数码雷管为多个且串联连接，每个可选发数码雷管包括导线、定位板、壳体、管壳、连接管、主装药和具有唯一ID号的控制模块；导线为多根，一根接地，一根接射孔电缆，另外的分别与串联的可选发数码雷管一一对应连接；所述壳体内从上至下依次设置定位板、控制模块、管壳和连接管，导线穿过定位板与控制模块连接，主装药设置在管壳内，控制模块与主装药电连接，连接管伸入壳体内与管壳连接。

所述控制模块包括CPU、防静电电路、检波电路、应答电路、电源电路、雷管检测电路、雷管通道和下级控制模块通道，防静电电路输入端连接爆仪，防静电电路输出端分别通过检波电路、应答电路、电源电路与CPU连接，CPU依次通过雷管检测电路和雷管通道与下一级数码雷管连接，CPU与雷管通道连接，且CPU通过下级控制模块通道与下一级控制模块连接。

所述导线为多芯高温导线，耐温≥200℃。

采用本实用新型的优点在于：

一、本实用新型具备较高的安全性。本实用新型采用控制模块实现控制发火，每个控制模块具有唯一的ID号，这样可以增强控制模块与地面设备通信的可靠性，从而提高雷管引爆的安全性，并提供了对每发可选发数码雷管的持续追踪的可能性。

二、本实用新型具备较高的防静电性。本实用新型采用控制模块实现控制发火，控制模块中含有防静电电路，用充电至25000V的电容（500±25）pF，通过串联（5000±250）Ω电阻，在雷管壳体和脚线间能可靠放电，雷管不会发生爆炸，结构不会损坏。

三、本实用新型具备较高的可靠性。本实用新型由地面起爆仪和雷管中的控制模块控制发火，具有较高的可靠性。

四、本实用新型具备较高的可操作性。本实用新型装配连接简单，具有较高的可操作性。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为电子编码控制式多级点火技术电路示意图；

图3为电缆多级分簇射孔与桥塞联作作业示意图；

图4为本实用新型控制模块原理示意图。

图中标记为：1.导线，2.定位板，3. 控制模块，4. 壳体，5. 主装药，6.管壳，7.连接管，8.计算机，9.地面起爆仪，10.测井车，11. 可选发数码雷管，12.射孔电缆，13.桥塞，14.桥塞坐封工具点火头，15.第一级射孔枪，16.多级点火装置，17.第二级射孔枪。

具体实施方式

实施例1

一种油气井用可选发数码雷管，所述可选发数码雷管11为多个且串联连接，每个可选发数码雷管11包括导线1、定位板2、壳体4、管壳6、连接管7、主装药5和具有唯一ID号的控制模块3；导线1为多根，一根接地，一根接射孔电缆12，另外的分别与串联的可选发数码雷管11一一对应连接；所述壳体4内从上至下依次设置定位板2、控制模块3、管壳6和连接管7，导线1穿过定位板2与控制模块3连接，主装药5设置在管壳6内，控制模块3与主装药5电连接，连接管7伸入壳体4内与管壳6连接。

所述控制模块3包括CPU、防静电电路、检波电路、应答电路、电源电路、雷管检测电路、雷管通道和下级控制模块通道，防静电电路输入端连接爆仪，防静电电路输出端分别通过检波电路、应答电路、电源电路与CPU连接，CPU依次通过雷管检测电路和雷管通道与下一级数码雷管连接，CPU与雷管通道连接，且CPU通过下级控制模块通道与下一级控制模块连接。

上述CPU、防静电电路、检波电路、应答电路、电源电路、雷管检测电路均可采用现有技术。例如，CPU可以选用型号为ATTINY13A，该型号处理器具有耐高温/低功耗/稳定性强的特点，适用于作为整个系统的控制核心；输入整流电路为宽输入范围的线性稳压电路DN2470和高精度稳压源MAX6035，有自耗电低和耐高温的优点，为CPU提供稳定的+5V供电；雷管控制电路采用高可靠/大电流控制策略，CPU的两个IO以“与”的方式控制大电流三极管FCD5N60C，使雷管可靠的起爆。

所述导线1为多芯高温导线，耐温≥200℃。

实施例2

本实施例将结合附图对本实用新型的结构、使用流程和工作原理进行详细介绍。

本实用新型用于电缆多级分簇射孔与桥塞联作作业中引爆射孔枪。采用控制模块3控制选发雷管的方式进行点火，其结构由导线1、定位板2、壳体4、控制模块3、管壳6、连接管7及主装药5组成。

所述导线1为多芯高温导线，耐温≥200℃。

所述定位板2为环氧玻璃布棒制成。

所述壳体4、管壳6和连接管7均为铝材制成。

所述控制模块3有CPU、防静电电路、检波电路、应答电路、雷管检测电路、雷管通道和下级控制模块通道，执行检测雷管、引爆雷管、接通下级通道、跳过等动作，并将结果反馈给地面起爆仪。

所述主装药5为耐高温起爆药、耐高温烟火药和耐高温猛炸药组成，耐温≥160℃，采用的是现有主装药。

所述主装药5装入管壳6内。

本实用新型具有烟火药、起爆药、猛炸药的传爆或传火序列。

本实用新型使用流程如下：

如附图1所示，油气井用可选发数码雷管有3根导线1，其中一根接地，一根接射孔电缆12，一根接下一级可选发数码雷管11，然后将导爆索插入尾部连接管7并紧口。

如附图2所示，电子编码控制式多级点火作业电路按图连接。地面计算机8连接地面起爆仪9，再通过测井车10上的射孔电缆12连接可选发数码雷管11。

如附图3所示，射孔枪与桥塞下入井内预定位置。地面起爆仪9发出指令对可选发数码雷管11进行检测，检测在线后地面起爆仪9发出引爆指令，通过多级点火装置16通电桥塞坐封工具点火头14点火坐封桥塞13或引爆第一级射孔枪15、第二级射孔枪17。

本实用新型的工作原理如下：

地面起爆仪先下发编址指令，对串联的一个或多个可选发数码雷管进行编址。当本级可选发数码雷管编完地址后，会打开下一级可选发数码雷管的通道，开始对下一级可选发数码雷管进行编址。只有通过编址后的可选发数码雷管才能执行接通下一级可选发数码雷管通道和雷管通道的指令。当经过编址后的可选发数码雷管收到选通指令后，会对指令进行校验，通过校验后可选发数码雷管才会打开雷管通道，然后就可以通大电流发火引爆射孔枪。

本实用新型输出的冲击波能可靠引爆油气井用导爆索。

Claims (3)

1.一种油气井用可选发数码雷管，其特征在于：所述可选发数码雷管（11）为多个且串联连接，每个可选发数码雷管（11）包括导线（1）、定位板（2）、壳体（4）、管壳（6）、连接管（7）、主装药（5）和具有唯一ID号的控制模块（3）；导线（1）为多根，一根接地，一根接射孔电缆，另外的分别与串联的可选发数码雷管（11）一一对应连接；所述壳体（4）内从上至下依次设置定位板（2）、控制模块（3）、管壳（6）和连接管（7），导线（1）穿过定位板（2）与控制模块（3）连接，主装药（5）设置在管壳（6）内，控制模块（3）与主装药（5）电连接，连接管（7）伸入壳体（4）内与管壳（6）连接。

2.根据权利要求1所述的油气井用可选发数码雷管，其特征在于：所述控制模块（3）包括CPU、防静电电路、检波电路、应答电路、电源电路、雷管检测电路、雷管通道和下级控制模块通道，防静电电路输入端连接爆仪，防静电电路输出端分别通过检波电路、应答电路、电源电路与CPU连接，CPU依次通过雷管检测电路和雷管通道与下一级数码雷管连接，CPU与雷管通道连接，且CPU通过下级控制模块通道与下一级控制模块连接。

3.根据权利要求2所述的油气井用可选发数码雷管，其特征在于：所述导线（1）为多芯导线。