[實用新型]一種高壓天然氣井高能電子點火系統

有效

• 申請號: 200920080309.0
• 申請日: 2009-04-20
• 公開（公告）號: CN201386543Y
• 公開（公告）日: 2010-01-20
• 發明（設計）人: 錢新明;雷明;黃平;李昌衛;孫文磊;梁鋒
• 申請（專利權）人: 北京理工大學;中國石油化工股份有限公司勘探南方分公司;廣漢市鑫合機械有限公司
• 主分類號: E21B41/00
• 分類號: E21B41/00
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所（普通合伙）
• 代理人: 冉鵬程

技術領域

本實用新型涉及一種適用于石化領域，尤其是天然氣井(油井)放噴領域中，對放噴口進行直接點火的點火系統。

背景技術

天然氣井(油井)在開采過程中或發生井噴時，通常會在放噴管道排放出大量的可燃氣體與鹵水等物質，這些物質流速快，且含有甲烷、硫化氫和二氧化硫等易燃、易爆、有毒氣體，因此盡快點火是減少人員傷亡的最有效的措施之一。目前國內還沒有一種有效方法解決這一難題，達州11.20井噴事故的產生，就是因為沒有在第一時間點燃放出大量的高壓可燃氣體，而使放噴過程失控。

目前鉆井放噴點火方式主要有長明火點火、焰火點火和電子間接點火三種。明火點火是把柴油用木柴或布引燃，放置在放噴口上，當可燃氣體濃度達到燃點時而引燃可燃氣體的方法。電子間接點火是用電視機的高壓包產生火花點燃預置在放噴口的煤氣而引燃可燃氣體的方法。此兩種方法對氣量小、噴放過程可控時有一定效果，但時常被噴出的水噴滅，可靠性非常差，安全隱患大，一旦失控后果不可設想。

焰火點火是用民用焰花對準放噴噴射而引燃可燃氣體的方法。這種方法不容易瞄準，受風向影響很大，可靠性非常差。焰花自身容易爆炸對操作人員不安全。以上方法，在使用時常混合使用，操作極不方便。由此可見，鉆井現場極需要全新概念的點火系統，以使放噴點火安全可靠。

實用新型內容

為解決上述技術問題，本實用新型提出了一種采用電子打火方式對放噴管道噴出的可燃氣體進行引燃的高壓天然氣井高能電子點火系統，采用本實用新型，能解決目前各種點火方式中點火容易被噴出的水噴滅的問題，可靠性高，無安全隱患，點火性能準確、高效，即使在惡劣的環境下，只要氣體濃度達到燃燒濃度下限，也可以成功點火。

本實用新型是通過如下技術方案實現的：

一種高壓天然氣井高能電子點火系統，包括輸入電源和放噴裝置，其特征在于：輸入電源與點火器主機連接，點火器主機經耐火電纜與點火桿連接，所述點火桿經點火桿支架固定于放噴裝置上方，所述放噴裝置包括噴筒，在噴筒和點火桿之間設置有阻擋水、砂石和泥漿沖擊點火頭的上、下兩層隔板，上隔板和下隔板上均開有圓孔，上、下兩層隔板上的圓孔錯位排列。

所述的點火主機包括依次連接的將輸入電源變換為2000V高壓電的變壓電路部分、對輸入的高壓電進行充電的儲能電路部分和控制所儲存電能釋放的放電電路部分。

所述輸入電源為兩種，一種為220V交流電，另一種為12V直流電。

所述變壓電路部分包括將12V直流電轉換為220V交流電的逆變器和將220V交流電轉換為2000V高壓電的變壓器。

所述儲能電路部分包括二極管、電容、電阻、雙向可控硅和電感，其中，二極管部分用于將輸入的2000V高壓交流電整流，經限流電阻后，由雙向可控硅和電感控制電路中電容的充放電。

所述放電電路包括放電管和與放電管之間經耐火電纜連接的點火桿。

所述耐火電纜外層設置有陶瓷材料層，在陶瓷材料層外設置有電纜保護管，所述陶瓷材料層為瓷管，所述電纜保護管為不銹鋼材料，所述電纜保護管為多根構成，每兩根之間經絲扣扣合。

所述點火桿為三根，每根點火桿分別與耐火電纜連接，三根點火桿經PLC編程控制輪流切換工作。

所述點火桿包括依次連接的點火頭、點火桿身和連接頭，在點火頭上設置有進一步阻擋水、砂石和泥漿沖擊點火頭的上、下擋板，點火桿為三層結構，由內至外依次為點火桿內芯，絕緣層和不銹鋼外層，其中絕緣層為陶瓷材質，其中點火頭上的點火電極采用2520不銹鋼材質，點火桿身采用304不銹鋼材質，點火桿身和點火頭之間絲扣連接。

本實用新型的優點表現在：