一種能防誤起爆的井用起爆裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種能防誤起爆的井用起爆裝置，220V交流電分兩路接入直流電源U1，直流電源U1分三路：一路依次接指針電壓表U2、起爆繼電器U3、雙向指針電流表U4、極性切換繼電器U5、斷路開關U6、短路開關U7、連接器U8；一路依次接鑰匙開關U9、電纜極性選擇開關U10、正電起爆開關U11、負電起爆開關U12；一路接入調壓旋鈕U13。起爆繼電器U3分接正、負電起爆開關U11、U12。處理器U14分接電纜極性選擇開關U10、正、負電起爆開關U11、U12。本發(fā)明每個電纜極性選擇開關對應井下雷管極性狀態(tài)指示，正、負電起爆按鈕獨立設置，起爆安全性高；能解決誤操作、誤動作、線纜殘留高電壓誤起爆射孔。
【專利說明】
一種能防誤起爆的井用起爆裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及多級點火射孔裝置，具體涉及一種用于防止具備極性的大電阻雷管誤起爆的裝置。
【背景技術】
[0002]在傳統(tǒng)油氣開發(fā)中，完井射孔工藝是槍串下發(fā)到預定位置后，一次下井多級射孔槍，利用液體壓力切換選發(fā)開關，實現分級射孔。根據射孔工藝要求橋塞坐封為負雷管，一槍為正電雙雷管，此處的負雷管與一槍中一只正雷管并聯(lián)連接到射孔電纜上；另一只正雷管在橋塞坐封時導爆索產生壓力推動選發(fā)開關連接至射孔電纜上，多級槍串中雷管正負極性交叉工作實現分簇射孔，工人起爆橋塞坐封時存在誤操作起爆一槍，造成誤起爆射孔，或者儀器誤動作，線纜殘留高電壓都有可能造成誤起爆射孔。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明的目的是針對上述現狀，旨在提供一種用于完井射孔作業(yè)中實現雷管起爆，在電纜的纜芯和線纜殼體進行短路和斷路時，能解決誤操作、誤起爆射孔;提高完井作業(yè)安全，降低勞動強度，提高工效的防誤起爆的井用起爆裝置。
[0004]本發(fā)明目的的實現方式為，一種能防誤起爆的井用起爆裝置，220V交流電分兩路接入直流電源Ul: —路接入直流電源Ul的L、N腳，另一路接入電源開關Ul5;直流電源Ul分三路:一路0-450VDC電壓接指針電壓表U2，一路24VDC接入鑰匙開關U9，一路0-5VDC接入調壓旋鈕U13;指針電壓表U2接入起爆繼電器U3，起爆繼電器U3接入雙向指針電流表U4，雙向指針電流表U4依次接極性切換繼電器U5、斷路開關U6，、短路開關U7、連接器U8;鑰匙開關U9接電纜極性選擇開關UlO，電纜極性選擇開關UlO—端接正電起爆開關Ull，另一端接處理器U14，正電起爆開關U11分別接:起爆繼電器U3、極性切換繼電器U5、正電起爆開關U11、負電起爆開關Ul2、處理器U14;負電起爆開關U12分別接:極性切換繼電器U5、起爆繼電器U3、正電起爆開關U11、處理器U14。
[0005]采用本發(fā)明，首先連接好輸出航空連接器和輸入電源線。其次，撥動電源開關，旋轉電纜控制鑰匙開關到輸出檔位，有序的選擇電纜極性選擇開關，所選擇的開關對應的指示燈被點亮，同時相應輸出電壓極性的起爆按鈕指示燈被點亮。最后，按下點亮的起爆按鈕，并通過觀測指針電壓表顯示值來調整調壓旋鈕旋轉度，予以起爆。
[0006]本發(fā)明根據電纜射孔工藝的需求，特地設計了針對電纜的纜芯和線纜殼體進行短路和斷路狀態(tài)的兩種控制方式。
[0007]需斷路時，旋轉電纜控制鑰匙開關到斷路檔位，輸出線通過鑰匙開關的聯(lián)動操作實現主線與射孔電纜的物理分割，避免與外部測錄儀器間傳導干擾，以及雜散電流流出引起雷管誤點火起爆。需短路時，連接好輸出連接器和輸入電源線，撥動電源開關，旋轉電纜控制鑰匙開關到短路檔位，輸出線通過鑰匙開關的聯(lián)動操作實現主線與射孔電纜的物理分害J，同時射孔電纜纜芯主線短路，可有效釋放掉電纜中儲存的雜散電壓，保護外部測錄儀器被燒毀，雜散電壓引起雷管誤點火起爆。
[0008]本發(fā)明有以下優(yōu)點:
[0009]1、通過面板布局區(qū)域化和冗余電氣系統(tǒng)設計實現了防誤操作、誤起爆功能，提高了完井作業(yè)安全，降低勞動強度，提高工效，有著重要現實意義；
[0010]2、起爆裝置輸出通過采用航空連接器接線區(qū)別于傳統(tǒng)接線柱接線，防誤接線操作方便快捷；
[0011]3、每個電纜極性選擇開關對應井下雷管極性狀態(tài)指示，雷管極性狀態(tài)指示可視化程度提高；
[0012]4、正負電起爆按鈕獨立設定區(qū)別于傳統(tǒng)一鍵起爆，大大提高了起爆安全性；
[0013]5、面板中每步操作將會有指示燈指示當前操作是否有效，正負電指示燈指示顏色對比鮮明，用戶在使用中操作簡單、快捷。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明前面板結構示意圖；
[0015]圖2為本發(fā)明的工作電原理圖。
【具體實施方式】
[0016]以下結合附圖對本發(fā)明進行詳細的描述。
[0017]參照圖1、2，220V交流電分兩路，一路接直流電源Ul的UlA的L腳和N腳，另一路接入電源開關U15，直流電源Ul的UlA的I腳接UlB的3腳。直流電源Ul分三路:一路UlA的2腳0-450VDC電壓接指針電壓表U2的I腳，一路UlB的5腳24VDC接入鑰匙開關U9，一路UlB的5腳0-5乂0(:接調壓旋鈕1]13。
[0018]指針電壓表U2的2腳接起爆繼電器U3的I腳。起爆繼電器U3分接雙向指針電流表U4的I腳、正電起爆開關Ul I的4腳、負電起爆開關Ul 2的4腳、極性切換繼電器U5的3腳。雙向指針電流表U4的2腳接極性切換繼電器U5的I腳。極性切換繼電器U5的I腳接斷路開關U6的I腳，短路開關U6的2腳接短路開關U7的I腳，短路開關U7的2腳接輸出連接器U8的I腳。
[0019]鑰匙開關U9的2腳接電纜極性選擇開關UlO的I腳，電纜極性選擇開關UlO的2腳接正電起爆開關Ull的I腳，正電起爆開關Ull的2腳接負電起爆開關U12的I腳。電纜極性選擇開關UlO的3腳接處理器U14的I腳，正電起爆開關Ull的3腳接處理器U14的3腳，接處理器U14的3腳接處理器U14的2腳。
[0020]本發(fā)明的直流電源Ul采用UlA(NHWY-450)和U1B(LB20-10B24)兩種規(guī)格電源組件，主電源UlA(NHWY-450)提供0-450VDC的起爆電壓，輔助電源U1B(LB20-10B24)提供24VDC的控制電壓，用于系統(tǒng)中弱電電器控制;0.5VDC調壓電壓，用于UlA輸出電壓的控制。
[0021 ] 指針電壓表U2選用69C9-V型2.5級高精度高靈敏電壓表組件，用于顯示直流電源中UlA輸出電壓。
[0022]起爆繼電器U3選用HFE18-10直流高壓型大功率繼電器組件，用于當前起爆電壓接通到射孔電纜提供了一個可靠的機械開關。
[0023]雙向指針電流表U4選中69C9-1型2.5級高精度高靈敏電流表組件，用于指示流過雷管的電流、雷管極性判斷以及引爆狀態(tài)判斷，可及時規(guī)避誤點火起爆。
[0024]極性切換繼電器U5選用G5Q-14型高可靠汽車用繼電器組件，用于輸出電壓極性切換。
[0025]斷路開關U6和短路開關U7選用ZB2BE101C常開型觸點組件，與鑰匙開關聯(lián)動工作，用于斷路檔時物理斷開起爆儀輸出線，短路檔時物理斷開起爆儀輸出線，并使輸出線短接。
[0026]輸出連接器U8選用WS20K2Z1C法蘭盤航空連接器組件，用于連接射孔電纜和輸出電壓極性保護，可避免工人接線錯誤，規(guī)避誤點火起爆。
[0027]鑰匙開關U9選用XB2BG33C多檔位開關功能組件，用于輸出、斷路、短路檔位選擇。多檔位鑰匙開關釋放電纜參與高壓，物理斷開起爆裝置與射孔電纜連接，保證了非射孔狀態(tài)時發(fā)生誤起爆。
[0028]電纜極性選擇開關UlO選用S6A型雙刀雙擲防誤動機械開關組件，用于井下電纜電壓極性選擇、引爆狀態(tài)指示、起爆按鈕正、負電指示。有序的電纜極性選擇開關選擇，管理著射孔流程規(guī)避誤點火起爆。
[0029]正電起爆開關Ull和負電起爆開關U12選用T22-271CPR帶指示機械開關組件，用于控制起爆繼電器工作。調壓旋鈕U13選用3590S-1-502L電位器組件，用于UlA輸出電壓控制。
[0030]處理器U14選用GAL16V8D可編程邏輯器件組件，用于接收電纜極性選擇開關工作狀態(tài)和有序的控制起爆流程。
[0031]采用本發(fā)明，首先連接好輸出航空連接器和輸入電源線。其次，撥動電源開關，旋轉電纜控制鑰匙開關到輸出檔位，有序的選擇電纜極性選擇開關，所選擇的開關對應的指示燈被點亮，同時相應輸出電壓極性的起爆按鈕指示燈被點亮。最后，按下點亮的起爆按鈕，并通過觀測指針電壓表顯示值來調整調壓旋鈕旋轉度，予以起爆。
[0032]在電纜射孔的完井作業(yè)過程中，不同作業(yè)過程需要對電纜的纜芯和線纜殼體進行短路和斷路兩種狀態(tài)的控制。一般而言，射孔作業(yè)和數據測錄過程中需要保持纜芯和殼體斷開，便于纜芯與殼間信道流動通常。非作業(yè)過程需要保持纜芯和殼體短路，釋放掉電纜中的雜散電流和電壓，防止射孔彈中雷管誤爆和損壞集成到射孔車中的測量系統(tǒng)。本發(fā)明根據電纜射孔工藝的需求，特地設計了針對電纜狀態(tài)的兩種控制方式。
[0033]需斷路時，旋轉電纜控制鑰匙開關到斷路檔位，輸出線通過鑰匙開關的聯(lián)動操作實現主線與射孔電纜的物理分割，避免與外部測錄儀器間傳導干擾，以及雜散電流流出引起雷管誤點火起爆。需短路時，連接好輸出連接器和輸入電源線，撥動電源開關，旋轉電纜控制鑰匙開關到短路檔位，輸出線通過鑰匙開關的聯(lián)動操作實現主線與射孔電纜的物理分害J，同時射孔電纜纜芯主線短路，可有效釋放掉電纜中儲存的雜散電壓，保護外部測錄儀器被燒毀，雜散電壓引起雷管誤點火起爆。
【主權項】
1.一種能防誤起爆的井用起爆裝置，其特征在于:220V交流電分兩路接入直流電源Ul:一路接入直流電源Ul的L、N端接；另一路接入電源開關Ul5 ;直流電源Ul分三路:一路O-450VDC電壓接指針電壓表U2，一路24VDC接入鑰匙開關U9，一路0-5VDC接入調壓旋鈕U13;指針電壓表U2接入起爆繼電器U3，起爆繼電器U3接入雙向指針電流表U4，雙向指針電流表U4依次接極性切換繼電器U5、斷路開關U6，、短路開關U7、連接器U8;鑰匙開關U9接電纜極性選擇開關UlO，電纜極性選擇開關UlO—端接正電起爆開關UlI，另一端接處理器U14，正電起爆開關Ull分別接:起爆繼電器U3、極性切換繼電器U5、正電起爆開關Ull、負電起爆開關U12、處理器U14;負電起爆開關U12分別接:極性切換繼電器U5、起爆繼電器U3、正電起爆開關U11、處理器U14。2.根據權利要求1所述的一種能防誤起爆的井用起爆裝置，其特征在于:直流電源Ul采用U1A(NHWY_450)和U1B(LB20-10B24)兩種規(guī)格電源組件，主電源U1A(NHWY_450)提供0-450VDC的起爆電壓，輔助電源U1B(LB20-10B24)提供24VDC的控制電壓、0.5VDC調壓電壓。3.根據權利要求1所述的一種能防誤起爆的井用起爆裝置，其特征在于:斷路開關U6和短路開關U7選用ZB2BE101C常開型觸點組件，與鑰匙開關聯(lián)動工作。4.根據權利要求1所述的一種能防誤起爆的井用起爆裝置，其特征在于:輸出連接器U8選用WS20K2Z1C法蘭盤航空連接器組件。5.根據權利要求1所述的一種能防誤起爆的井用起爆裝置，其特征在于:鑰匙開關U9選用XB2BG33C多檔位開關功能組件，有輸出、斷路、短路檔位選擇。6.根據權利要求1所述的一種能防誤起爆的井用起爆裝置，其特征在于:電纜極性選擇開關UlO選用S6A型雙刀雙擲防誤動機械開關組件，為有序的電纜極性選擇開關。7.根據權利要求1所述的一種能防誤起爆的井用起爆裝置，其特征在于:正電起爆開關Ull和負電起爆開關U12選用T22-271CPR帶指示機械開關組件。8.根據權利要求1所述的一種能防誤起爆的井用起爆裝置，其特征在于:處理器U14選用GALl 6V8D可編程邏輯器件組件。
【文檔編號】E21B43/1185GK106050194SQ201610538522
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月8日
【發(fā)明人】廖勇, 潘金國, 楊國圣, 曹紅海, 馮愛國, 劉青良, 饒海濤, 王先平, 康斌, 石元會, 葉亮, 文小娟
【申請人】中石化石油工程技術服務有限公司, 中石化江漢石油工程有限公司