本发明专利技术公开了一种含能弹负载自动推送装置及可控冲击波能量转换器，包括套筒、推弹单元以及第一转接头。套筒前端连接第一转接头，末端连接底座；第一转接头与底座之间设置负载仓和推弹单元，负载仓内填装有含能弹负载；推弹单元用于将含能弹负载由套筒内推送至第一转接头外部，并且能够与上电极接触的位置；第一转接头上开设有通孔，使含能弹负载通过通孔运动至第一转接头的外部。本发明专利技术无需电机和电机驱动配套设备，结构相对简单，可靠性高，不易发生卡弹问题；利用冲击波发生装置工作时产生的冲击波提供动力，无需外加动力；弹簧和聚氨酯缓冲件起缓冲作用，可以保护负载仓中的含能弹，避免殉爆问题。避免殉爆问题。避免殉爆问题。
【技术实现步骤摘要】
一种含能弹负载自动推送装置及可控冲击波能量转换器
[0001]本专利技术属于油气井射孔
，涉及一种含能弹负载自动推送装置及可控冲击波能量转换器。
技术介绍
[0002]页岩油等非常规油气资源赋存于低渗透率的致密页岩储层中，对其进行开采的效率和经济性很大程度上依赖于储层致裂技术，即在储层中制造大范围延伸的裂缝系统，从而提高储层的有效渗透率，使分散的油/气汇入井筒。以传统水力压裂为代表的静力学方法存在裂缝复杂度较低、水资源消耗量大以及潜在压裂液污染、可能引起地质灾害等问题，而采用炸药或高能气体爆炸等方式致裂储层的动力学方法则存在可控性低、不可重复、安全性差等缺陷。为此研究人员提出了利用金属丝电爆炸驱动钝感含能材料，产生可控冲击波以致裂储层的思路，具有重复可控、绿色环保、安全可靠的独特优势，有望实现中低成熟度页岩油储层的整体、均衡、无水改造。
[0003]然而，在冲击波发生器中需要一个负载推送装置不断推送负载到能量转换器的能量转换腔中，实现连续工作。实际应用中，爆炸丝与含能混合物组成棒状结构的含能弹负载。每颗负载工作后，必须有一个专门机构按次序将下一颗负载送进能量转换器的高低压电极之间，才能重复工作。含能弹负载的储存、输送技术可以参考枪械的送弹原理，但是，与枪械储、送弹不同的是枪械中子弹都是从弹夹的侧面送出，最新的旋转筒也是从外侧送出。而冲击波发生器中，为满足绝缘强度的要求，高低压电极位于装置的轴心处，推送器必须从正中央推送含能弹负载进入高低压电极之间。
[0004]现有的推送装置需要步进电机提供动力，配套的设备包括电流传感器、信号变送器、控制器、驱动电路和电池等，需要考虑电机工作时防水性能，散热性能，控制信号之间的配合，电磁干扰等问题。从而在实际应用时(高温高压环境，压强30MPa，温度120℃)容易产生殉爆问题、卡弹问题，可靠性较差，故障率高。因此，如何提供一种结构简单并可靠工作的负载推送器，实现连续产生强度可控的冲击波成为亟待解决的技术难题。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于解决现有技术中含能弹负载推送组件结构复杂，而导致推送组件可靠性差和故障率高的问题，提供一种含能弹负载自动推送装置及可控冲击波能量转换器，本专利技术无需外加动力，利用冲击波发生装置工作时产生的冲击波与弹簧可储存弹性势能的特性完成含能弹负载的推送。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种含能弹负载自动推送装置，包括：
[0008]套筒，所述套筒前端连接第一转接头，末端连接底座；第一转接头与底座之间设置负载仓和推弹单元，所述负载仓内填装有含能弹负载；
[0009]推弹单元，所述推弹单元的前端与第一转接头相连，末端与底座相连，用于将含能
弹负载由套筒内推送至第一转接头外部，并且能够与上电极接触的位置；
[0010]第一转接头，所述第一转接头上开设有通孔，所述通孔的孔径大于含能弹负载，使含能弹负载通过所述通孔运动至第一转接头的外部。
[0011]上述装置进一步的改进在于：
[0012]所述推弹单元包括设置于套筒内部的引导管，所述引导管内部为含能弹通道，且含能弹通道内设置有压缩弹簧，压缩弹簧的前端与推弹杆相连，后端与底座相连；引导管的前端嵌入第一转接头中；引导管上由前至后依次套设有缓冲件、负载仓以及涡卷弹簧；负载仓能够在涡卷弹簧的驱动下进行转动，将负载仓内的含能弹负载送入引导管内。
[0013]所述负载仓与涡卷弹簧固定连接，且均与轴承相连，能够在轴承的作用下，沿引导管转动；所述引导管上开设有含能弹入口，且含能弹入口处设置有导轨，所述导轨与含能弹入口相切；所述负载仓套设于含能弹入口处，其内壁上设置有挡板，负载仓在旋转时，通过挡板推动含能弹负载沿圆周方向运动，并经过导轨由含能弹入口进入引导管中。
[0014]所述推弹杆为圆柱状结构，前端设置推弹面，末端设置流线型的头部。
[0015]所述推弹杆的侧面开设若干轴向槽，用于为水的流动提供通路。
[0016]所述推弹杆的侧面还开设有若干第一螺旋槽，所述第一螺旋槽的螺距与压缩弹簧的间距相同，压缩弹簧的前端卡装在推弹杆的第一螺旋槽中；所述底座的中部设置有圆柱状安装座，所述安装座侧面开设有第二螺旋槽，所述第二螺旋槽的螺距与压缩弹簧的间距相同，压缩弹簧的末端卡装在底座的第二螺旋槽中。
[0017]所述缓冲件由聚氨酯材料制成，用于防止含能弹负载殉爆。
[0018]所述套筒的侧壁上开设有多个泄压孔。
[0019]所述负载仓内至少能够容纳7枚含能弹负载。
[0020]第二方面，本专利技术提供一种可控冲击波能量转换器，包括外壳，所述外壳的前端安装盖板，盖板内设置大电流连接器和盖板绝缘子，所述大电流连接器包括插头和插座，插座通过螺纹连接第二转接头，插头连接用于输入电能的电缆；
[0021]所述外壳内设置导体杆通道，所述导体杆通道内设置导体杆和减震弹簧；导体杆的前端与第二转接头相连，后端通过减震弹簧与上电极相连；导体杆通道上由前至后依次套设上部绝缘、中部绝缘以及抗冲击绝缘；
[0022]所述外壳的末端与回流柱的一侧连接，回流柱的另一侧连接含能弹负载自动推送装置，含能弹负载自动推送装置用于将含能弹负载推送至回流柱中。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0024]本专利技术无需电机和电机驱动配套设，结构相对简单，可靠性高，不易发生卡弹问题；利用冲击波发生装置工作时产生的冲击波提供动力，无需外加动力；弹簧和聚氨酯缓冲件起缓冲作用，可以保护负载仓中的含能弹，避免殉爆问题。
[0025]进一步的，本专利技术含能弹负载自动推送装置实现了一发含能弹负载起爆后，下一发负载自动装填，控制起爆的时间即可控制冲击波作用储层的频率。
[0026]进一步的，本专利技术含能弹负载自动推送装置中器件与弹簧的连接采用在器件上开螺旋槽的方法，螺旋槽的螺距与弹簧螺距相同，槽深槽宽与弹簧线径配合，保证连接牢固。
[0027]进一步的，本专利技术含能弹负载自动推送装置中推弹杆的头部为流线型，可以减小运动时水的阻力。
[0028]进一步的，本专利技术含能弹负载自动推送装置中推弹杆开有轴向槽，为水的流动提供通路，防止水流动不畅，阻力过大。
[0029]进一步的，本专利技术能量转换器与电缆的连接采用大电流连接器，可重复插拔，连接断开快速，可节省安装时间。
附图说明
[0030]为了更清楚的说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0031]图1为本专利技术自动含能弹负载推送装置的结构示意图。
[0032]图2为本专利技术推弹杆的结构示意图。
[0033]图3为本专利技术含能弹负载仓的结构示意图。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种含能弹负载自动推送装置，其特征在于，包括：套筒(21)，所述套筒(21)前端连接第一转接头(13)，末端连接底座(22)；第一转接头(13)与底座(22)之间设置负载仓(18)和推弹单元，所述负载仓(18)内填装有含能弹负载(12)；推弹单元，所述推弹单元的前端与第一转接头(13)相连，末端与底座(22)相连，用于将含能弹负载(12)由套筒(21)内推送至第一转接头(13)外部，并且能够与上电极(10)接触的位置；第一转接头(13)，所述第一转接头(13)上开设有通孔，所述通孔的孔径大于含能弹负载(12)，使含能弹负载(12)通过所述通孔运动至第一转接头(13)的外部。2.根据权利要求1所述的含能弹负载自动推送装置，其特征在于，所述推弹单元包括设置于套筒(21)内部的引导管(17)，所述引导管(17)内部为含能弹通道(173)，且含能弹通道(173)内设置有压缩弹簧(16)，压缩弹簧(16)的前端与推弹杆(15)相连，后端与底座(22)相连；引导管(17)的前端嵌入第一转接头(13)中；引导管(17)上由前至后依次套设有缓冲件(14)、负载仓(18)以及涡卷弹簧(20)；负载仓(18)能够在涡卷弹簧(20)的驱动下进行转动，将负载仓(18)内的含能弹负载(12)送入引导管(17)内。3.根据权利要求2所述的含能弹负载自动推送装置，其特征在于，所述负载仓(18)与涡卷弹簧(20)固定连接，且均与轴承(19)相连，能够在轴承(19)的作用下，沿引导管(17)转动；所述引导管(17)上开设有含能弹入口(172)，且含能弹入口(172)处设置有导轨(171)，所述导轨(171)与含能弹入口(172)相切；所述负载仓(18)套设于含能弹入口(172)处，其内壁上设置有挡板(181)，负载仓(18)在旋转时，通过挡板推动含能弹负载(12)沿圆周方向运动，并经过导轨(171)由含能弹入口(172)进入引导管(17)中。4.根据权利要求2所述的含能弹负载自动推送装置，其特征在于，所述推弹杆(15)为圆柱状结构，前端设置推弹面，末端设置流线型的头部(151...
【专利技术属性】
技术研发人员：石桓通，李团，胡于家，李兴文，吴坚，陈立，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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