[發明專利]爆破切斷井口系統的引爆裝置

無效

• 申請號: 89107930.0
• 申請日: 1989-10-14
• 公開（公告）號: CN1017463B
• 公開（公告）日: 1992-07-15
• 發明（設計）人: 約斯福·V·赫伯特;羅伯特·J·施瓦特茲
• 申請（專利權）人: 德里克斯系統有限公司
• 主分類號: E21B29/02
• 分類號: E21B29/02;F42C19/12
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 鄧明

本發明涉及一種用于切斷井口的引爆裝置，尤其涉及一種給引爆器裝置提供點火電壓的連接器裝置，這種連接器裝置可有選擇地嚙合，來對備炸情況進行控制，并將觸點元件密封，以防止電源裝置在引爆嚙合前放電。

爆破被廣泛地用于井筒鉆孔以及為拆除海底井口而將它切斷的鉆孔作業中，這些爆破裝置的安全操作具有頭等重要的意義。要避免使用有潛在引爆可能性的工具，以確保只有當裝置恰當就位后才進行引爆。大部分現代的爆破裝置是通過由電傳爆器操作的引爆器來引發的。這樣一種傳爆器既可由地面供電，也可通過下降入孔內的單獨的電源裝置來供電。地面引爆裝置的優點是能直接控制引爆。然而，這種地面引爆裝置需要在深井內作很長的引線，而且在萬一出現故障的情況下，無法使爆炸絕對失效。這些可下降的單元取決于電池組，電池組因周圍環境里的液體而有可能被放電。

在前面所建議的系統的一種類型中，在炸藥就位后，將一落塊放于鉆管內，通過鉆管行到與點火部件接觸。然而，因為炸藥在下降入井以前在地面上是處于點火狀態下的，所以可發生炸藥的偶然點火。此外，因為落塊是以基本上不可控的方式在鉆管內行進的，有可能堵塞在鉆管中。為了解決這一問題，有可能要將炸藥從井中取回，這就可能解除落塊的堵塞，而造成在可能靠近地面井架的不希望位置處的引炸。

由地面操作員引爆的系統已被證明是費時間和昂貴的。當為了下放炸藥而將鉆桿組下降時，鉆管相繼增長，電纜被放出并固定于鉆管上。電纜的固定和回收是費時的。還有，因為電纜是固定在鉆管的外部，所以當鉆管下降入井筒時，電纜被割斷的現象并非鮮見。因為在地面的操作員作完一系列規定的操作前是不通電的，所以這種系統雖然價貴，但相對來說是安全的。

也曾發展了其它的一些系統，這些系統利用可下降的電池或電源模塊向雷管送電。炸藥置于井內。隨后將電源單元下降，與接收模塊緊密嚙合，而在接觸時引爆。雖然這種裝置在干燥環境中工作良好，但因為具有高度導電性的海水使電池組很有可能在嚙合前放電，所以這些裝置不適用于海底作業。曾經發展了利用絕緣觸點的電源裝置，但需要將絕緣剝去來接通電路。如果觸點與剝皮器的元件沒有精確地嚙合，則炸藥將不被引爆。

本發明通過提供一種機構來克服以前所知引爆裝置的缺點，這種機構在直至電源單元被下降到進入導電接觸為止一直沒有解除保險。電源單元的觸點被密封得與圍繞的流體隔離，以阻止電池在接觸前放電。本發明的連接器還可以斷開。一旦斷開之后，由于彈性偏置活塞的作用，連接器的觸點將再次被密封絕緣地覆蓋。這就使得在連接器嚙合之前或者在其斷開之后，都能夠保持電池不被放電;而且在斷開之后可以安全地恢復原來的狀態，並將整個部件拆除，避免不正常的引爆。

本發明的引爆裝置包括一個點火模塊和引爆器裝置，用鉆桿組將它們下降入井內并且在適當地點定位。點火模塊裝在一個位于連接器下的吸震抗壓腔體內，以保護模塊不受外界的損傷并提供不受限制的工作深度。點火模塊用一根高壓電纜連接到炸藥，高壓電纜穿過鉆桿組走線，以防止損傷或切斷。一根低壓線在點火模塊和包括一個導電觸點的插頭狀連接器之間延伸。具有下向孔的連接器包括一些導向結構，以引導下降單元與插頭狀連接器接觸。

一旦炸藥就位，電源組連接器就能下降到引爆炸藥的位置。該單元是在一根穿過鉆桿組的金屬索上下降到與插頭狀連接器相接觸的。該可下降單元最好包括一個向點火模塊供電的電池組。電池組連接到一個設計來與插頭狀連接器相配和建立起電連接的裝有閘門的觸點元件。該觸點是圓環形的并形成軸向圓筒的一部分。在圓筒內設置有一個由彈簧偏置的活塞或套筒。當單元正在下降時，活塞或套筒被偏向一方，將觸點元件密封覆蓋。此活塞/套筒包括一系列密封元件，這些密封元件阻止海水接通電路以及在與下向孔連接器嚙合前使電池放電。當電源單元下降到插頭狀連接器上時，活塞/套筒被推動，與觸點脫離。在電源單元的觸點與插頭狀連接器的觸點相嚙合時，點火模塊被點火，將炸藥引爆。在萬一出現故障或僅僅在引爆后，可以用給引爆裝置拆除引信的金屬繩將電池組回收。

本發明可用于任何涉及炸藥引爆的作業。除為了拆走井口而將它切斷的作業以外，雷管連接器還可用于鉆孔作業、切斷平臺腿、切斷鉆鋌以及穿過已設定的井筒轉入側線。此外，本發明的連接器裝置可用作電連接器，這種電連接器用以從設置在孔中的記錄傳感器的存儲器（例如一個獨立式MWD系統）傳送信息。

從下面聯系附圖所作的詳細描述將會明顯地看出本發明的其它目的、特點和優點。