金属割缝管爆炸成形实验装置及实验方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种金属割缝管爆炸成形实验装置及实验方法，该实验装置包括：靶筒，其下端密封连接有底法兰，其上端可拆卸地密封连接有顶法兰，所述靶筒具有能容纳金属割缝管的内腔，所述靶筒上设有加压接头，所述加压接头与所述内腔相连通，所述靶筒的外壁上设有加热带层；泄压阀，密封连接在所述顶法兰上，所述泄压阀与所述内腔相连通；导爆索密封套，密封连接在所述顶法兰上，所述金属割缝管内设有导爆芯轴，所述导爆芯轴的导爆索能自所述导爆索密封套穿出所述靶筒。本发明专利技术的金属割缝管爆炸成形实验装置及实验方法，能较为真实地模拟井下情况，为金属割缝管的爆炸成形提供实验基础。

EXPERIMENTAL EQUIPMENT AND METHOD FOR EXPLOSIVE FORMING OF METAL SLITTED TUBES

The present invention provides an experimental device and method for explosive forming of metal slotted tube. The experimental device includes a target barrel, whose lower end is sealed with a bottom flange, and its upper end is detachably sealed with a top flange. The target barrel has an inner chamber capable of accommodating a metal slotted tube. The target barrel is equipped with a pressure joint, the pressure joint is connected with the inner chamber, and the target barrel is connected with the inner chamber. A heating belt layer is arranged on the outer wall; a pressure relief valve is sealed and connected to the top flange, and the pressure relief valve is connected with the inner chamber; a detonation cord sealing sleeve is sealed and connected to the top flange, and a detonation core shaft is arranged in the metal slotted tube, and the detonation cord of the detonation core shaft can penetrate the target barrel from the sealing sleeve of the detonation cord. The experimental device and method of explosive forming of metal slotted pipe can simulate the underground situation more truly, and provide experimental basis for explosive forming of metal slotted pipe.

【技术实现步骤摘要】
金属割缝管爆炸成形实验装置及实验方法
本专利技术涉及井下施工中的溶洞堵漏
，尤其涉及一种金属割缝管爆炸成形实验装置及实验方法。
技术介绍
在石油钻井过程中，有时会遇到溶洞，对于小型溶洞，需要堵漏后继续钻进。其中一种堵漏方法是将长度适当的金属管放至溶洞位置，再用炸药将其爆炸成理想的形状，形成骨架，再用泥浆或水泥浆充填其缝隙。但对于不同长度、不同外径、不同割缝形式、单层或多层金属管，其所用的炸药量不一样，成形也不一样。如何求得与炸药使用量对应的理想形状，必须要做大量的地面实验。我们在地面常温常压下做了四次实验，得到了部分数据。但是井下是高温高压，常温常压下的实验结果与井下使用工况相差较大。因此，有必要提供一种实验装置及实验方法，来克服上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种金属割缝管爆炸成形实验装置及实验方法，能较为真实地模拟井下情况，为金属割缝管的爆炸成形提供实验基础。本专利技术的上述目的可采用下列技术方案来实现：本专利技术提供了一种金属割缝管爆炸成形实验装置，包括：靶筒，其下端密封连接有底法兰，其上端可拆卸地密封连接有顶法兰，所述靶筒具有能容纳金属割缝管的内腔，所述靶筒上设有加压接头，所述加压接头与所述内腔相连通，所述靶筒的外壁上设有加热带层；泄压阀，密封连接在所述顶法兰上，所述泄压阀与所述内腔相连通；导爆索密封套，密封连接在所述顶法兰上，所述金属割缝管内设有导爆芯轴，所述导爆芯轴的导爆索能自所述导爆索密封套穿出所述靶筒。在本专利技术的实施方式中，所述导爆索密封套具有：压套外壳，连接在所述顶法兰上，所述压套外壳具有供所述导爆索穿设的第一穿孔；密封结构，设置在所述压套外壳内，所述密封结构具有供所述导爆索穿设的第二穿孔，所述第二穿孔与所述第一穿孔相连通；所述密封结构具有相邻设置的密封胶塞及紫铜垫圈；压紧帽，密封连接于所述压套外壳，所述压紧帽能顶抵于所述紫铜垫圈，所述压紧帽具有供所述导爆索穿设的第三穿孔，所述第三穿孔与所述第二穿孔相连通。在本专利技术的实施方式中，所述密封胶塞的上端为球形凸面，所述紫铜垫圈的下表面为球形凹面，所述球形凸面与所述球形凹面相配合。在本专利技术的实施方式中，所述泄压阀具有阀外壳及能密封插入所述阀外壳内的阀活塞，所述阀活塞通过多个剪切销钉连接于所述阀外壳，所述阀外壳密封连接于所述顶法兰。在本专利技术的实施方式中，所述靶筒的上端连接有环形法兰，所述顶法兰通过多个法兰螺栓与所述环形法兰相连。在本专利技术的实施方式中，所述顶法兰与所述环形法兰之间夹设有密封钢圈。在本专利技术的实施方式中，所述靶筒上设有传压接头，所述传压接头与所述靶筒的内腔相连通，所述传压接头上连接有压力表。在本专利技术的实施方式中，所述靶筒的外壁上连接有多个耳板，各所述耳板上均可转动地连接有支撑杆。在本专利技术的实施方式中，所述加热带层为由多根电阻丝组成的加热带层。本专利技术还提供一种金属割缝管爆炸成形实验方法，其采用上述的金属割缝管爆炸成形实验装置，所述金属割缝管爆炸成形实验方法包括如下步骤：步骤S1：将具有导爆芯轴的金属割缝管放置在所述靶筒的内腔中，向所述内腔中注入液体，并将所述导爆芯轴的导爆索自所述导爆索密封套穿出所述靶筒，在所述靶筒的上端密封所述顶法兰；步骤S2：通过所述加压接头向所述靶筒的内腔中注入惰性气体；步骤S3：加热所述加热带层；步骤S4：向所述导爆索点火，所述金属割缝管起爆，记录实验压力数据。本专利技术的金属割缝管爆炸成形实验装置及实验方法的特点及优点是：本专利技术能够真实地模拟井下环境，为金属割缝管的爆炸成形实验提供理论基础。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的金属割缝管爆炸成形实验装置的结构示意图。图2为本专利技术的泄压阀的结构示意图。图3为本专利技术的导爆索密封套的结构示意图。图4为本专利技术的导爆索密封套的压套外壳的结构示意图。图5为本专利技术的导爆索密封套的密封胶塞的结构示意图。图6为本专利技术的导爆索密封套的紫铜垫圈的结构示意图。图7为本专利技术的导爆索密封套的压紧帽的结构示意图。图8为本专利技术的金属割缝管爆炸成形实验装置的另一使用状态的结构示意图。附图标号说明：1、靶筒；11、内腔；12、加压接头；121、外接管线；13、环形法兰；131、钢圈槽；132、螺栓孔；14、传压接头；141、外接管线；142、压力表；15、耳板；16、支撑杆；161、销轴；2、泄压阀；21、阀外壳；22、阀活塞；221、活塞提环；23、剪切销钉；24、密封圈；3、导爆索密封套；31、压套外壳；311、通道；312、第一穿孔；32、密封结构；321、第二穿孔；322、密封胶塞；3221、穿孔；3222、球形凸面；323、紫铜垫圈；3231、穿孔；3232、球形凹面；33、压紧帽；331、第三穿孔；4、底法兰；5、顶法兰；51、法兰螺栓；52、钢圈槽；53、密封钢圈；54、连接孔；55、连接孔；6、金属割缝管；61、导爆芯轴；62、导爆索；7、加热带层。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施方式一如图1所示，本专利技术提供了一种金属割缝管爆炸成形实验装置，包括靶筒1、泄压阀2和导爆索密封套3，其中：靶筒1的下端密封连接有底法兰4，其上端可拆卸地密封连接有顶法兰5，所述靶筒1具有能容纳金属割缝管6的内腔11，所述靶筒1上设有加压接头12，所述加压接头12与所述内腔11相连通，所述靶筒1的外壁上设有加热带层7；泄压阀2密封连接在所述顶法兰5上，所述泄压阀2与所述内腔11相连通；导爆索密封套3密封连接在所述顶法兰5上，所述金属割缝管6内设有导爆芯轴61，所述导爆芯轴61的导爆索62能自所述导爆索密封套3穿出所述靶筒1。具体是，靶筒1大体呈圆柱筒形，其下端密封连接有底法兰4，该底法兰4为具有一定厚度的圆形钢板，靶筒1放在底法兰4的中间位置并与底法兰4焊接固定，该底法兰4用于密封靶筒1并使靶筒1放置在地面时保持稳定。在本专利技术中，靶筒1的上端外壁上焊接连接有环形法兰13，该环形法兰13为具有一定厚度的环形钢圈，在环形法兰13的上表面设有钢圈槽131，在钢圈槽131的外围布设有多个螺栓孔132，多个螺栓孔132沿环形法兰13的圆周方向等间隔设置；该顶法兰5能通过多个法兰螺栓51穿设在多个螺栓孔132内而连接于环形法兰13。在本实施例中，在顶法兰5的下表面设有钢圈槽52，当顶法兰5盖设在靶筒1的上端后，顶法兰5的钢圈槽52与环形法兰13的钢圈槽131对扣在一起，形成供密封钢圈53容纳的凹槽，从而顶法兰5与环形法兰13通过密封钢圈53密封连接，实现顶法兰5与靶筒1的密封连接。在本专利技术中，该密封钢圈53为金属圆环，其由软金属制成，该软金属可为A20合金或A10合金，该密封钢圈53具有一定的厚度，其放置在顶法兰5和环形法兰13之间，当顶法兰5和环形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属割缝管爆炸成形实验装置，其特征在于，包括：靶筒，其下端密封连接有底法兰，其上端可拆卸地密封连接有顶法兰，所述靶筒具有能容纳金属割缝管的内腔，所述靶筒上设有加压接头，所述加压接头与所述内腔相连通，所述靶筒的外壁上设有加热带层；泄压阀，密封连接在所述顶法兰上，所述泄压阀与所述内腔相连通；导爆索密封套，密封连接在所述顶法兰上，所述金属割缝管内设有导爆芯轴，所述导爆芯轴的导爆索能自所述导爆索密封套穿出所述靶筒。

【技术特征摘要】
1.一种金属割缝管爆炸成形实验装置，其特征在于，包括：靶筒，其下端密封连接有底法兰，其上端可拆卸地密封连接有顶法兰，所述靶筒具有能容纳金属割缝管的内腔，所述靶筒上设有加压接头，所述加压接头与所述内腔相连通，所述靶筒的外壁上设有加热带层；泄压阀，密封连接在所述顶法兰上，所述泄压阀与所述内腔相连通；导爆索密封套，密封连接在所述顶法兰上，所述金属割缝管内设有导爆芯轴，所述导爆芯轴的导爆索能自所述导爆索密封套穿出所述靶筒。2.如权利要求1所述的金属割缝管爆炸成形实验装置，其特征在于，所述导爆索密封套具有：压套外壳，连接在所述顶法兰上，所述压套外壳具有供所述导爆索穿设的第一穿孔；密封结构，设置在所述压套外壳内，所述密封结构具有供所述导爆索穿设的第二穿孔，所述第二穿孔与所述第一穿孔相连通；所述密封结构具有相邻设置的密封胶塞及紫铜垫圈；压紧帽，密封连接于所述压套外壳，所述压紧帽能顶抵于所述紫铜垫圈，所述压紧帽具有供所述导爆索穿设的第三穿孔，所述第三穿孔与所述第二穿孔相连通。3.如权利要求2所述的金属割缝管爆炸成形实验装置，其特征在于，所述密封胶塞的上端为球形凸面，所述紫铜垫圈的下表面为球形凹面，所述球形凸面与所述球形凹面相配合。4.如权利要求1所述的金属割缝管爆炸成形实验装置，其特征在于，所述泄压阀具有阀外壳及能密封插入所述阀外壳内的阀活塞，所述阀活塞通过多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：张逸群，刘亚，李根生，黄中伟，季璐，宋先知，史怀忠，盛茂，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11