具有机械分流器的雷管制造技术

本发明专利技术提供一种雷管，其用于在井下井环境中活化可安全运输和操作的高能材料。所述雷管包括连接到电力源和所述高能材料的开关。所述电力源可以是或可以不是所述雷管的一部分。所述开关在所述电力源与所述高能材料之间产生默认闭合开关。所述开关可响应于接合枪装配件而与致动器连通。所述开关可响应于与所述致动器连通而产生断开开关。所述开关在配置成所述默认闭合开关时形成短路，且在配置成所述断开开关时形成开路。所述高能材料响应于所述机械开关形成断开开关以及由所述电力源提供电力而活化。而活化。而活化。

【技术实现步骤摘要】
具有机械分流器的雷管
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求享有于2020年6月2日申请的美国非临时专利申请第16/890,608号以及于2020年6月16日申请的PCT国际申请PCT/US2020/037954的优先权和权益，这些申请的公开内容以全文引用的方式并入本文中。


[0003]本申请涉及雷管，特别涉及具有机械分流器的雷管。

技术介绍

[0004]炸药装药常用于射孔枪中，所述射孔枪通过井孔外壳或衬片将下向井眼输送到井中以产生射孔(孔穴)，以使得来自地层的烃流体流入井中。随后可将流体泵送到表面以供进一步处理。实施安全规章和最佳实践以调控这些炸药的运输。当雷管处于防止炸药活化的状态中时，炸药、雷管和其它射孔枪组件可在存储设备与孔位点之间运输。当在井场处时，用户可将雷管置于准备将雷管活化的状态中，以使得雷管可被引爆或触发。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种用于控制高能材料的活化的雷管，该雷管可包括：机械开关，其连接到电力源和高能材料，该机械开关在电力源与高能材料之间产生默认闭合开关，响应于接合枪装配件而与致动器连通，且响应于与致动器连通而产生断开开关。
[0006]上述高能材料可包括多个炸药，多个炸药以相对于枪装配件的内径的图案进行布置。
[0007]上述高能材料可包括多个炸药，多个炸药以选自包括以下的群组的图案进行布置：相对于所述枪装配件的所述内径的圆周图案和堆叠图案。
[0008]上述机械开关可以是选自包括以下的群组的开关：与电源并联和串联的开关；与高能材料并联和串联的开关。
[0009]上述机械开关可以：响应于机械开关配置成默认闭合开关而产生短路；以及响应于机械开关配置成断开开关而产生开路。
[0010]上述机械开关可以响应于与枪装配件脱离而返回到默认闭合开关。
[0011]本申请还提供一种用于控制高能材料的活化的枪，该枪包括：枪装配件；机械开关，其连接到电力源和高能材料，机械开关在电力源与高能材料之间产生默认闭合开关，响应于接合枪装配件而与致动器连通，且响应于与致动器连通而产生断开开关。
[0012]上述高能材料可包括多个炸药，这些炸药以相对于枪装配件的内径的图案进行布置。
[0013]上述高能材料可包括多个炸药，这些炸药以选自包括以下的群组的图案进行布置：相对于所述枪装配件的所述内径的圆周图案和堆叠图案。
[0014]上述机械开关可以是选自包括以下的群组的开关：与电源并联和串联的开关；以
及与高能材料并联和串联的开关。
[0015]上述机械开关可以：响应于机械开关配置成默认闭合开关而产生短路；以及响应于机械开关配置成断开开关而产生开路。
[0016]上述高能材料可以响应于机械开关形成断开开关以及由电力源提供电力而活化。
[0017]上述机械开关可以响应于与枪装配件脱离而返回到默认闭合开关。
[0018]本申请还提供一种用于控制高能材料的活化的方法，该方法包括：将雷管装载到枪装配件中；将枪装配件放置在井下井孔环境中；以及向雷管提供电力；将机械开关连接到电力源和高能材料，该机械开关在电力源与高能材料之间产生默认闭合开关，响应于接合枪装配件而与致动器连通，且响应于与致动器连通而产生断开开关。
[0019]上述高能材料可包括多个炸药，这些炸药以相对于枪装配件的内径的图案进行布置。
[0020]上述高能材料可包括多个炸药，这些炸药以选自包括以下的群组的图案进行布置：相对于所述枪装配件的所述内径的圆周图案和堆叠图案。
[0021]上述机械开关可以是选自包括以下的群组的开关：与电源并联和串联的开关；以及与高能材料并联和串联的开关。
[0022]上述机械开关可以：响应于机械开关配置成默认闭合开关而产生短路；以及响应于机械开关配置成断开开关而产生开路。
[0023]上述高能材料可以响应于机械开关形成断开开关以及由电力源提供电力而活化。
[0024]上述机械开关可以响应于与枪装配件脱离而返回到默认闭合开关。
附图说明
[0025]为了更全面地理解本公开的特征和优点，现参考详细描述以及随附图式，其中不同图中的对应标号指代对应部件，且其中：
[0026]图1是用于钻取地层中的烃的孔的示意图的图示；
[0027]图2A是根据某些实例实施例的射孔枪和雷管的配置的部分剖视图的图示；
[0028]图2B是根据某些实例实施例的供与雷管一起使用的雷管电路的图示；
[0029]图3A是根据某些实例实施例的具有处于默认闭合位置中的机械分流器的雷管电路的图示；
[0030]图3B是根据某些实例实施例的处于断开位置中的雷管和机械分流器的图示；
[0031]图3C是根据某些实例实施例的处于闭合位置中的机械分流器的等距视图的图示；
[0032]图3D是根据某些实例实施例的处于断开位置中的机械分流器的等距视图的图示；
[0033]图4A是根据某些实例实施例的具有替代机械分流器配置的射孔枪和雷管的图示；
[0034]图4B是根据某些实例实施例的具有带有替代机械分流器配置的雷管电路的雷管的图示，其中机械分流器处于闭路配置中；以及
[0035]图4C是根据某些实例实施例的具有带有处于开路配置中的机械分流器的雷管电路的雷管的图示。
具体实施方式
[0036]在若干说明性实施例的以下详细描述中，参考形成本文的一部分的随附图式。充
分详细地描述这些实施例以使得本领域的技术人员能够实践所公开的主题，且应理解，可利用其它实施例，且可在不脱离本专利技术的精神或范围的情况下作出逻辑结构、机械、电学和化学改变。为了避免对使得本领域的技术人员能够实践本文中所描述的实施例而言并非必要的细节，描述可省略本领域的技术人员已知的某些信息。因此，以下详细描述不应在限制性意义上理解，且说明性实施例的范围仅由所附权利要求书限定。
[0037]本公开涉及一种雷管，其用于首先在井的完成或生产阶段期间点燃用于油气井中的高能材料。雷管可以是用于引发高能材料的活化的任何类型的引发装置。如本文中所提及，“高能材料”一般包含爆炸材料，且还可包含其它能量来源，如烟火组合物推进剂，或用于对安放于井中的外壳、管道或导管进行射孔的其它材料。改进的雷管包括机械分流器，所述机械分流器可在默认闭合位置与断开位置之间操作。分流器的位置取决于由接合构件或与射孔枪相关联的接合构件对分流器的接合，其中雷管在安放下向井眼之前定位。在将雷管放置在射孔枪中之前，接合构件不接合分流器，这使得分流器保持在默认闭合位置中。如本文中更详细地描述，处于闭合位置中的分流器提供防止起爆信号传输到高能材料的完整电路。分流器的此闭合位置是默认位置，这是因为需要防止高能材料的过早点燃或起爆。当需要起爆高能材料时，将雷管放置在射孔枪内，这可在安放于井中之前实现。当雷管放置在射孔枪内时，接合构件优选地接合分流器，且分流器移动到断开位置。在断开位置中，向雷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于控制高能材料的活化的雷管，所述雷管包括：机械开关，其连接到电力源和所述高能材料，所述机械开关在所述电力源与所述高能材料之间产生默认闭合开关，响应于接合枪装配件而与致动器连通，且响应于与所述致动器连通而产生断开开关。2.根据权利要求1所述的雷管，其中所述高能材料包括多个炸药，所述多个炸药以相对于所述枪装配件的内径的图案进行布置，且可选地，其中所述高能材料包括多个炸药，所述多个炸药以选自包括以下的群组的图案进行布置：相对于所述枪装配件的所述内径的圆周图案和堆叠图案。3.根据权利要求1所述的雷管，其中所述机械开关是选自包括以下的群组的开关：与所述电源并联和串联；以及与所述高能材料并联和串联。4.根据权利要求1所述的雷管，其中所述机械开关：响应于所述机械开关配置成所述默认闭合开关而产生短路；以及响应于所述机械开关配置成所述断开开关而产生开路。5.根据权利要求1所述的雷管，其中所述高能材料响应于所述机械开关形成断开开关以及由所述电力源提供电力而活化，且可选地，其中所述机械开关响应于与所述枪装配件脱离而返回到所述默认闭合开关。6.一种用于控制高能材料的活化的枪，所述枪包括：枪装配件；机械开关，其连接到电力源和所述高能材料，所述机械开关在所述电力源与所述高能材料之间产生默认闭合开关，响应于接合枪装配件而与致动器连通，且响应于与所述致动器连通而产生断开开关。7.根据权利要求6所述的枪，其中所述高能材料包括多个炸药，所述多个炸药以相对于所述枪装配件的内径的图案进行布置，且可选地，其中所述高能材料包括多个炸药，所述多个炸药以选自包括以下的群组的图案进行布置：相对于所述枪装配件的所述内径的圆周图案和堆叠图案。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：哈利伯顿能源服务公司，
类型：发明
国别省市：