一种选发雷管及起爆系统技术方案

本发明专利技术涉及电子雷管技术领域，公开了一种选发雷管及起爆系统，选发雷管包括：选发开关

【技术实现步骤摘要】
一种选发雷管及起爆系统


[0001]本专利技术涉及电子雷管
，具体涉及一种选发雷管及起爆系统
。

技术介绍

[0002]在石油和页岩气开采作业中，井下射孔作业是一项重要的工序，射孔作业是将射孔枪下放到井下目的层，地面施加起爆信号，利用起爆装置引爆，引爆后聚能射孔弹将射孔枪
、
套管和水泥层穿出孔道，使地层与钻井相通，达到地层油气能顺利流入井内的目的
。
而多级射孔工艺指在一次下管的情况下，一次性射开多个油气层的射孔工艺技术，可以减少射孔次数，节约作业时间和成本
。
常规的多级射孔作业方式是采用加夹层枪射孔工艺
、
多个压力点火头分级射孔工艺
、
多级投棒射孔工艺等传统机械模式和电子脉冲编码点火四种
。
机械传动多级射孔模式存在的主要问题在于：对大段距
、
多层段射孔，夹层枪多，作业工作量大，作业强度大，成本高，且传爆环节多，可靠性低，适用的工况要求苛刻，不适用于大斜度斜井
、
水平井射孔作业；常规的未爆处理的流程复杂，可靠性低，施工时自毁装置仍存在不起爆风险，工程事故处理施工时间较长，可靠性
、
安全性较差
。
[0003]由传统分离器件组成的编码脉冲多级射孔模式
(
选发开关
)
存在的主要问题在于：目前起爆系统的选发开关设置在雷管外部，开关与雷管距离远，维护困难，且接线复杂繁琐，可靠性差
。
专利
技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于解决选发开关与雷管安装距离远
、
可靠性差的问题，从而提供一种选发雷管及起爆系统
。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种选发雷管，包括：选发开关
、
控制模块及发火模块，其中，控制模块，其第一信号端及第二信号端分别通过第一总线及第二总线接收上电信号或起爆信号，其第一信号端还与外接设备连接，其输出端与发火模块连接；选发开关，其设置在第二总线上；当控制模块接收到上电信号时，控制模块及外接设备上电；当有起爆信号时，选发开关基于起爆信号闭合，控制模块接收到起爆信号，控制发火模块起爆
。
[0007]本专利技术提供的选发雷管，将选发开关设置在选发雷管内部，选发雷管可以迅速响应并快速起爆，增加了可靠性；同时，选发雷管采用三线制结构，通过2根总线接收差分信号，通过第三根总线与外接设备连接，上电信号可以控制选发雷管上电的同时，使外接设备同步上电开始工作，节约了总线投资的同时使控制方法更加简洁
。
[0008]在一种可选的实施方式中，控制模块包括：保护电路及控制芯片，其中，保护电路，其输入端与第一总线及第二总线连接，其输出端与控制芯片的输入端连接，其用于限制输入电流的大小并对控制信号进行整流；控制芯片，其输出端与发火模块连接，其用于基于起爆信号触发发火模块起爆
。
[0009]在一种可选的实施方式中，发火模块包括：起爆开关及药头，其中，起爆开关，其设
置于控制模块的输出端与药头之间，其基于起爆信号闭合后，药头起爆
。
[0010]本专利技术提供的选发雷管，通过设置起爆开关可以增加选发雷管的可靠性，避免高温环境下药头误起爆
。
[0011]在一种可选的实施方式中，发火模块还包括：储能电路，其与控制模块的输出端并联连接，其用于储存药头起爆时所需的能量
。
[0012]本专利技术提供的选发雷管，通过储能电路获得更大点火能量
。
[0013]在一种可选的实施方式中，储能电路包括多个并联连接的储能电容
。
[0014]在一种可选的实施方式中，发火模块还包括：泄放电路，其与储能电路并联连接，当起爆开关基于起爆信号闭合后，储能电路释放能量触发泄放电路，泄放电路点燃药头使药头起爆
。
[0015]本专利技术提供的选发雷管，通过设置泄放电阻，可以适应点火的钝感药剂，使得工作更加安全可靠，适用于高温环境下油气井，具有较好的使用价值
。
[0016]在一种可选的实施方式中，选发雷管还包括：下级总线开关，其连接于控制模块的第一信号端及外接设备之间；当控制模块接收到上电信号时，控制模块上电，同时下级总线开关闭合，使外接设备上电
。
[0017]本专利技术提供的选发雷管，下级总线开关设置在控制模块的第一信号端及外接设备之间，可以通过控制下级总线开关闭合，将选发雷管接收到的差分信号同步传递至外接设备，使外接设备同步工作，使外接设备的工作状态可控，增强可靠性
。
[0018]第二方面，本专利技术提供一种起爆系统，包括：控制器及多个第一方面的选发雷管，其中，每个控制模块的第一信号端均通过一个下级总线开关与另一个控制模块的第一信号端连接，且每个控制模块的第二控制端相互连接后形成选发雷管组；选发雷管组的第一信号端及第二信号端分别与控制器的第一控制端及第二控制端连接；当选发雷管组接收到控制器发送的上电信号时，每个下级总线开关根据上电信号按照选发雷管的连接顺序依次闭合，每个控制模块依次上电；当选发雷管组接收到控制器发送的起爆信号时，每个选发开关根据起爆信号按照选发雷管的连接顺序依次闭合，每个控制模块依次控制与其连接的发火模块起爆
。
[0019]本专利技术提供的起爆系统，具备自动上线及选发功能，选发雷管以串行方式首尾相连接入总线，根据上电信号控制下级总线开关依次闭合，实现每个选发雷管的自动上电；同时选发雷管内部自带选发开关，起爆信号可以使任一选发开关闭合，实现选发和起爆一体化，系统具备至少
20
发组网能力，且通讯距离大于6千米，大幅度提高石油射孔的安全性和可靠性
。
[0020]在一种可选的实施方式中，控制器包括：发生电路
、
处理电路
、
回码波形转换电路及电流检测电路，发生电路，其用于生成控制信号并将控制信号输入至处理电路；处理电路，其用于提高控制信号的抗干扰能力，输入至每个控制模块；回码波形转换电路，其输入端与处理电路的检测端连接，其输出端与电流检测电路连接，其用于接收发火模块的回码信号，监测发火模块的起爆情况
。
[0021]本专利技术提供的起爆系统，控制器可以对该产品进行电性能检测和通讯功能进行检测，通过读取选发雷管信息，确定物理连接顺序，并对选发雷管的发火模块状态进行检测，进行安全起爆控制，是整个起爆过程更加可靠
。
[0022]在一种可选的实施方式中，当一个选发雷管内的发火模块起爆时，与该选发雷管连接的上级未起爆的选发雷管内部的下级总线开关同时断开
。
[0023]本专利技术提供的起爆系统，当一个选发雷管内的发火模块起爆时，该选发雷管连接的上级未起爆的选发雷管内部的下级总线开关同时断开，避免因后级起爆造成总线短路，即使选发雷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种选发雷管，其特征在于，包括：选发开关
、
控制模块及发火模块，其中，控制模块，其第一信号端及第二信号端分别通过第一总线及第二总线接收上电信号或起爆信号，其第一信号端还与外接设备连接，其输出端与所述发火模块连接；选发开关，其设置在所述第二总线上；当所述控制模块接收到所述上电信号时，所述控制模块及外接设备上电；当有所述起爆信号时，所述选发开关基于所述起爆信号闭合，所述控制模块接收到所述起爆信号，控制所述发火模块起爆
。2.
根据权利要求1所述的选发雷管，其特征在于，所述控制模块包括：保护电路及控制芯片，其中，保护电路，其输入端与所述第一总线及第二总线连接，其输出端与所述控制芯片的输入端连接，其用于限制输入电流的大小并对控制信号进行整流；控制芯片，其输出端与所述发火模块连接，其用于基于所述起爆信号触发发火模块起爆
。3.
根据权利要求1所述的选发雷管，其特征在于，所述发火模块包括：起爆开关及药头，其中，起爆开关，其设置于所述控制模块的输出端与药头之间，其基于所述起爆信号闭合后，所述药头起爆
。4.
根据权利要求3所述的选发雷管，其特征在于，所述发火模块还包括：储能电路，其与所述控制模块的输出端并联连接，其用于储存所述药头起爆时所需的能量
。5.
根据权利要求4所述的选发雷管，其特征在于，所述储能电路包括多个并联连接的储能电容
。6.
根据权利要求4所述的选发雷管，其特征在于，所述发火模块还包括：泄放电路，其与所述储能电路并联连接，当所述起爆开关基于所述起爆信号闭合后，所述储能电路释放能量触发泄放电路，所述泄放电路点燃药头使所述药头起爆
。7.<...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖朝鹏，李福林，景雪冬，张灵芳，曲兵兵，赵先锋，张永刚，潘之炜，
申请(专利权)人：维纳芯科技，
类型：发明
国别省市：