氣井點火裝置和點火彈的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了氣井點火裝置和點火彈。該氣井點火裝置，包括：接觸室，其用于容納點火彈的燃燒室，與接觸室的末端相連的點火單元，與接觸室的前端能打開地相連的筒體，在使用狀態(tài)中，發(fā)射筒與接觸室同軸式相連且點火單元與點火彈的燃燒室接觸，接觸室、點火單元和發(fā)射筒形成一桿狀整體。點火彈包括燃燒室、設置在燃燒室前方的星體室和將燃燒室和星體室相連的延期體，在燃燒室的底座上貫穿式設置點火頭，在燃燒室內設置有發(fā)射藥，在星體室內填充有星體和燃燒藥，延期體的兩端分別于發(fā)射藥和燃燒藥相接觸。這種氣井點火裝置的尺寸較小而易于移動，并且適合于遠距離點火。
【專利說明】氣井點火裝置和點火彈

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及石油天然氣勘探開發(fā)領域，特別涉及一種氣井點火裝置。本發(fā)明還涉及用于這種氣井點火裝置的點火彈。

【背景技術】
[0002]隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國對天然氣的安全開采與利用迫在眉睫。然而在高含硫油氣田的開發(fā)構成中，容易發(fā)生意外井噴，并且在石油或天然氣的運輸與儲存過程中，容易發(fā)生氣體泄漏。如不能及時點燃這些天然氣含硫氣體，易造成人員傷亡或中毒，危及人民群眾的生命安全和健康。
[0003]目前，點火方式主要包括火焰噴射點火、禮花炮點火等。這些點火方式各自都有缺點，例如火焰噴射點火的射程有限(一般小于50m)，對于硫化氫氣體含量較高的天然氣點火時，點火作業(yè)人員存在很大的危險性。禮花炮具有較大的炮座，使得其移動不方便，難以適合需快速調整的非固定點點火的情況。
[0004]因此，需要一種適用于遠距離點火并且移動方便的氣井點火裝置。


【發(fā)明內容】

[0005]針對上述問題，本發(fā)明提出了一種氣井點火裝置。這種氣井點火裝置的尺寸較小而易于移動，并且適合于遠距離點火。本發(fā)明還涉及用于這種氣井點火裝置的點火彈。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出了一種氣井點火裝置，包括:接觸室，其用于容納點火彈的燃燒室，與接觸室的末端相連的點火單元，與接觸室的前端能打開地相連的發(fā)射筒，其中，在使用狀態(tài)中，發(fā)射筒與接觸室同軸式相連且點火單元與點火彈的燃燒室接觸，并且接觸室、點火單元和發(fā)射筒形成一桿狀整體。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的氣井點火裝置，在使用狀態(tài)中，甚至在攜帶狀態(tài)中，其都可以為一桿狀，尺寸較小，方便了使用者的攜帶。在進行點火時，發(fā)射筒會對點火彈的飛行軌跡產(chǎn)生引導作用使之能較為準確地飛向待點火處，提高了點火準確度，適用于遠距離點火。
[0008]在一個實施例中，在發(fā)射筒外表面上設置有測角儀、測距儀和水平儀中的一個或多個。通過設置測角儀、測距儀和水平儀，使用者能夠及時調整自身的姿態(tài)，從而調整點火彈的發(fā)射角，進一步提高點火準確度。
[0009]在一個實施例中，點火單元包括電源、和與電源電連接并延伸到接觸室內的電極，和用于切斷電源和電極之間的電連接的電源開關。電極用于給設置在接觸室內的點火彈點火發(fā)射，這種電點火方式可使氣井點火裝置的尺寸更小，更加輕便，方便了攜帶。
[0010]在一個實施例中，點火單元還包括與電極并聯(lián)的保險開關，電極所在的線路形成點火支路，保險開關所在的線路形成保險支路，電源開關設置在將點火支路和保險支路與電源相連的干路上；在保險開關閉合時，保險支路上的電阻小于點火支路上的電阻；在向接觸室內裝入點火彈后，保險開關閉合，電源開關打開；在發(fā)射時，關閉電源開關后，保險開關自動打開。通過設置保險開關和保險支路，在裝入點火彈之后，即使干路意外連通，由于保險開關處于閉合狀態(tài)，因此電流僅從保險支路上流過而不從點火支路流過，從而不給電極供電而不能發(fā)射點火彈，從而提高了氣井點火裝置的安全程度。
[0011]在一個實施例中，發(fā)射筒與接觸室為鉸接，以能夠將接觸室打開而安裝點火彈，在發(fā)射筒和接觸室中的一個上設置有卡塊，在發(fā)射筒和接觸室中的另一個上設置有能與卡塊接合的鎖定裝置，在使用狀態(tài)中，鎖定裝置與卡塊接合，使得發(fā)射筒與接觸室同軸。這種結構的發(fā)射筒和接觸室結構使得使用者可以快速向氣井點火裝置內安裝點火彈或更換點火彈，從而能快速點火。
[0012]在一個優(yōu)選的實施例中，在發(fā)射筒和接觸室之間還設置有定位槽。該定位槽可確保點火彈處于氣井點火裝置內，而不會掉出來。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提出了一種用于上文所述的氣井點火裝置的點火彈，點火彈包括燃燒室、設置在燃燒室前方的星體室和將燃燒室和星體室相連的延期體，在燃燒室的底座上貫穿式設置有能與點火單元接觸的點火頭，燃燒室內設置有發(fā)射藥，在星體室內填充有星體和燃燒藥，延期體的兩端分別于發(fā)射藥和燃燒藥相接觸，在使用狀態(tài)中，燃燒室容納于接觸室內，星體室和延期體容納于發(fā)射筒內。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的點火彈，在點燃發(fā)射藥而將點火彈射出之后，延期體會保持點火彈在飛行期間不炸開，而是到達待點火處再炸開而使星體對氣井點火。通過設置延期體，大大提高了點火彈或氣井點火裝置遠程點火的成功率。
[0015]在一個實施例中，發(fā)射藥包含有氧化劑。這樣即使點火彈處于缺氧或潮濕的情況下，發(fā)射藥仍然能夠實現(xiàn)良好的燃燒并實現(xiàn)。在大雨天氣下，仍然能夠使用這種點火彈進行點火，方便了使用。
[0016]在一個實施例中，燃燒室的筒體和星體室的筒體均由紙筒構成。這種類型的點火彈對人和動物沒有任何殺傷力，提高了點火彈的安全程度。此外，由紙筒制成的星體室易于被炸開，從而提高了點火成功率。
[0017]在一個實施例中，燃燒室的底座以與燃燒室的筒體能分離的方式相連。在將點火彈發(fā)出后，底座會留在氣井點火裝置內，而燃燒室的筒體隨著星體室和延期體一起飛出。在點火彈飛行過程中，燃燒室的筒體會保持點火彈的飛行路徑，防止點火彈被風吹走，從而提高了點火成功率。在另一個優(yōu)選的實施例中，在氣井點火裝置的發(fā)射筒和接觸室之間還設置有定位槽，燃燒室的底座的直徑大于燃燒室的筒體的直徑，燃燒室的底座的處于燃燒室的筒體之外的區(qū)域形成能與定位槽配合的安裝臺階。在使用點火彈時，安裝臺階會與與定位槽配合在一起，防止點火彈從氣井點火裝置或發(fā)射筒中掉出來。
[0018]在一個實施例中，燃燒藥包裹了星體。這種結構比較緊湊，有助于減小點火彈的體積，方便攜帶。在另一個實施例中，在星體室內設置有中心管，燃燒藥填充在中心管內，星體填充在中心管和星體室的筒體之間的空間內。在這種點火彈中可容納很多星體，在點火彈或星體室炸開后，星體的散落面積更大，從而有助于提高點火成功率。
[0019]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:(I)本發(fā)明的氣井點火裝置為一個桿狀，尺寸較小，方便了使用者的攜帶。(2)在進行點火時，筒體會對點火彈的飛行軌跡產(chǎn)生引導作用使之能較為準確地飛向待點火處，提高了點火準確度，適用于遠距離點火。(3)根據(jù)本發(fā)明的點火彈對于遠程點火具有較高的成功率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]在下文中將基于實施例并參考附圖來對本發(fā)明進行更詳細的描述。其中:
[0021]圖1以三維視圖示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的氣井點火裝置。
[0022]圖2示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的氣井點火裝置的結構。
[0023]圖3示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的點火單元中的保險開關和電源開關。
[0024]圖4示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的點火彈的第一實施例的結構。
[0025]圖5示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的點火彈的第二實施例的結構。
[0026]在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標記。附圖并未按照實際的比例。

【具體實施方式】
[0027]下面將結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0028]圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的氣井點火裝置10。如圖1所示，氣井點火裝置10包括接觸室20、點火單元30和發(fā)射筒40。接觸室20用于容納點火彈的燃燒室，點火彈元30與接觸室20的末端相連，發(fā)射筒40與接觸室20的前端能打開地相連。在使用時，點火單元30與點火彈的燃燒室接觸以將點火彈點燃以發(fā)射出去，而發(fā)射筒40則對點火彈的飛行軌跡產(chǎn)生引導作用使之能較為準確地飛向待點火處，提高了點火準確度，適用于遠距離點火。優(yōu)選地，接觸室20、點火單元30和發(fā)射筒40三者為圓柱狀，并且同軸。在使用狀態(tài)中，發(fā)射筒40與接觸室20同軸。從整體來看，接觸室20、點火單元30和發(fā)射筒40形成一個桿狀整體，這方便了使用者的攜帶。下面對接觸室20、點火單元30和發(fā)射筒40分別進行詳細描述。
[0029]如圖2所示，發(fā)射筒40與接觸室20為通過鉸鏈96活動式連接。在發(fā)射筒40的外表面上還設置有卡塊90，在接觸室20的外表面上設置有能與卡塊90接合的鎖定裝置。鎖定裝置包括固定安裝在接觸室20的外表面上的扭簧92和由扭簧92驅動的鉗柄93。在鉗柄93的前端形成與卡塊90接合的拉鉤94，后端為操作端95。應注意地是，還可以將卡塊90設置在接觸室20上，而將鎖定裝置91設置在發(fā)射筒40上。
[0030]在向氣井點火裝置10內安裝點火彈60 (如圖4所示)或點火彈80 (如圖5所示)時，壓下操作端95，則拉鉤94會與卡塊90分開。發(fā)射筒40以鉸鏈96為中心轉動，從而使發(fā)射筒40的開口完全暴露，這樣可以向發(fā)射筒40內裝入點火彈60。點火彈60的燃燒室61留在發(fā)射筒40的外部。將發(fā)射筒40抬起，并且將拉鉤94與卡塊90接合在一起，這時燃燒室61就進入到接觸室20內并且與點火單元30接觸，如圖2所示。
[0031]在發(fā)射筒40和接觸室20之間還設置有定位槽97。定位槽97會與點火彈60相配合，見下文描述。
[0032]如圖1和3所示，點火單元30包括電源31、延伸到接觸室20內的電極32和用于切斷電源31和電極32之間的電連接的電源開關34。
[0033]如圖3所示，點火單元30包括與電極32并聯(lián)的保險開關33。這樣，電極32所在的線路形成點火支路51，保險開關32所在的線路形成保險支路52，電源開關34設置在將點火支路51和保險支路52與電源31相連的干路53上。在點火單元30的殼體上設置有操作電源開關34的發(fā)射按鈕35(如圖1所示)。在保險開關33閉合時，保險支路52上的電阻小于點火支路51上的電阻。這樣，在向接觸室20內裝入點火彈之后，發(fā)射點火彈之前，即使干路53意外而連通，而保險開關33會處于閉合狀態(tài)。由于保險支路52上的電阻小于點火支路51上的電阻，因此電流僅從保險支路52上流過而不從點火支路51流過，從而不給電極32供電而不能發(fā)射點火彈，提高了氣井點火裝置10的安全程度。在發(fā)射點火彈時，將電源開關34關閉，這時保險開關33會自動打開，電流會流過電極32，以實現(xiàn)點燃或發(fā)射點火彈。
[0034]還如圖1和2所示，在發(fā)射筒40的外表面上設置有測角儀41、測距儀42和水平儀43。使用者能夠根據(jù)這些儀表的指示，及時調整自身的姿態(tài)，從而調整點火彈的發(fā)射角，提高點火準確度。在發(fā)射筒40上還設置有活動提手45，以便于攜帶。
[0035]圖4示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的點火彈60。如圖4所示,點火彈60包括燃燒室61、延期體62和星體室63。延期體62處于燃燒室61和星體室63之間，并且將燃燒室61和星體室63聯(lián)系起來。
[0036]燃燒室61包括紙筒構成的筒體64和鋁制底座65，在燃燒室61內填充有發(fā)射藥67。筒體64和底座65以能分開的方式相連，例如兩者通過鉚釘相連。在底座65上貫穿式設置有點火頭66。底座65的直徑大于筒體64的直徑,從而底座65的處于64筒體之外的區(qū)域形成安裝臺階68。
[0037]在將點火彈60安裝到氣井點火裝置10內后，燃燒室61容納于接觸室20內，星體室63和延期體62容納于發(fā)射筒40內。點火頭66會與電極32接觸，以實現(xiàn)對點火彈20的電點火。安裝臺階68會與定位槽97接合在一起，使得點火彈60能穩(wěn)定地處于氣井點火裝置10內，直到點火彈60被發(fā)射出去。
[0038]筒體64和底座65以能分開的方式相連，可使得在將點火彈60發(fā)射出去之后，底座65保留在氣井點火裝置10中，而筒體64隨著點火彈60的其余部分飛出。在點火彈60飛行過程中，筒體64會保持點火彈60的飛行路徑，相當于飛行舵，防止點火彈60被風吹走，從而提聞了點火成功率。
[0039]為了避免大雨等潮濕、潮濕等惡劣天氣使燃燒的發(fā)射藥67熄滅，在發(fā)射藥67內設置有氧化劑。這樣即使點火彈處于缺氧或潮濕的情況下，發(fā)射藥仍然能夠使用氧化劑代替氧氣而實現(xiàn)良好的燃燒，這擴大了點火彈60的適用范圍。
[0040]延期體62包括鋁制殼體69，在殼體69內填充有燃燒體70。筒體64與殼體69固定連接。應注意地是，殼體69的兩端開口，使得燃燒體70直接與發(fā)射藥67和處于星體室63內的燃燒藥71相接觸，以能順利地引燃燃燒藥71。延期體62保持點火彈60在飛行期間不炸開，而是到達待點火處再炸開而使星體實現(xiàn)點火，這大大提高了點火彈或氣井點火裝置遠程點火的成功率。
[0041]星體室63包括紙筒構成的筒體72和鋁制堵頭73，在星體室63內填充有星體74和燃燒藥71。筒體72與殼體69固定連接。在圖4所示的實施例中，星體74的數(shù)量較少，一般在4到6個，燃燒藥71則包裹住星體74。當燃燒藥71內引燃后，會炸開筒體72并且點燃星體74，通過燃燒的星體74實現(xiàn)點火。
[0042]圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的點火彈80。點火彈80與點火彈60大體相同，下面僅描述兩者的不同之處。點火彈80包含更多的星體74，星體74的數(shù)量通常在80至IJ 100個。在星體室63內設置有紙質的中心管81，燃燒藥71填充在中心管81內。星體74制作成圓柱形，并且密集填充在中心管81和筒體72之間的空間內。在這種點火彈80中可容納很多星體，在點火彈或星體室炸開后，星體的散落面積更大，從而有助于提高點火成功率。
[0043]雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了描述，但在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對其進行各種改進并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結構沖突，各個實施例中所提到的各項技術特征均可以任意方式組合起來。本發(fā)明并不局限于文中公開的特定實施例，而是包括落入權利要求的范圍內的所有技術方案。
【權利要求】
1.一種氣井點火裝置，包括: 接觸室，其用于容納點火彈的燃燒室， 與所述接觸室的末端相連的點火單元， 與所述接觸室的前端能打開地相連的發(fā)射筒， 其中，在使用狀態(tài)中，所述發(fā)射筒與接觸室同軸式相連且點火單元與點火彈的燃燒室接觸，所述接觸室、點火單元和發(fā)射筒形成一桿狀整體。
2.根據(jù)權利要求1所述的氣井點火裝置，其特征在于，所述點火單元包括電源、與所述電源電連接并延伸到所述接觸室內的電極，和用于切斷所述電源和電極之間的電連接的電源開關。
3.根據(jù)權利要求2所述的氣井點火裝置，其特征在于，所述點火單元還包括與所述電極并聯(lián)的保險開關， 其中，所述電極所在的線路形成點火支路，所述保險開關所在的線路形成保險支路，所述電源開關設置在將所述點火支路和保險支路與所述電源相連的干路上，在所述保險開關閉合時，所述保險支路上的電阻小于所述點火支路上的電阻； 在向所述接觸室內裝入點火彈后，所述保險開關閉合，所述電源開關打開；在發(fā)射時，關閉所述電源開關后，所述保險開關自動打開。
4.根據(jù)權利要求1到3中任一項所述的氣井點火裝置，其特征在于，所述發(fā)射筒與接觸室為鉸接，以能夠將接觸室打開而安裝點火彈， 在所述發(fā)射筒和接觸室中的一個上設置有卡塊，在所述發(fā)射筒和接觸室中的另一個上設置有能與所述卡塊接合的鎖定裝置，在使用狀態(tài)中，所述鎖定裝置與所述卡塊接合，使得所述發(fā)射筒與接觸室保持同軸。
5.根據(jù)權利要求4所述的氣井點火裝置，其特征在于，在所述發(fā)射筒和接觸室之間還設置有定位槽。
6.根據(jù)權利要求1到5中任一項所述的氣井點火裝置，其特征在于，在所述發(fā)射筒外表面上設置有測角儀、測距儀和水平儀中的一個或多個。
7.一種用于根據(jù)權利要求1到6中任一項所述的氣井點火裝置的點火彈，所述點火彈包括燃燒室、設置在所述燃燒室前方的星體室和將所述燃燒室和星體室相連的延期體， 在所述燃燒室的底座上貫穿式設置有能與所述點火單元接觸的點火頭，在所述燃燒室內設置有發(fā)射藥，在所述星體室內填充有星體和燃燒藥，所述延期體的兩端分別于所述發(fā)射藥和所述燃燒藥相接觸， 其中，在使用狀態(tài)中，所述燃燒室容納于所述接觸室內，所述星體室和延期體容納于所述發(fā)射筒內。
8.根據(jù)權利要求7所述的點火彈，其特征在于，所述燃燒室的筒體和所述星體室的筒體均由紙筒構成。
9.根據(jù)權利要求8所述的點火彈，其特征在于，所述燃燒室的底座以能與所述燃燒室的筒體分離的方式相連。
10.根據(jù)權利要求9所述的點火彈，其特征在于，在所述氣井點火裝置的發(fā)射筒和接觸室之間還設置有定位槽， 所述燃燒室的底座的直徑大于所述燃燒室的筒體的直徑，所述燃燒室的底座的處于所述燃燒室的筒體之外的區(qū)域形成能與所述定位槽配合的安裝臺階。
11.根據(jù)權利要求7或10任一項中所述的點火彈，其特征在于，所述發(fā)射藥包含氧化劑。
12.根據(jù)權利要求7到11中任一項所述的點火彈，其特征在于，所述燃燒藥包裹了所述星體。
13.據(jù)權利要求7到11中任一項所述的點火彈，其特征在于，在所述星體室內設置有中心管，所述燃燒藥填充在所述中心管內，所述星體填充在所述中心管和所述星體室的筒體之間的空間內。
【文檔編號】F23Q21/00GK104154564SQ201410415788
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月21日 優(yōu)先權日:2014年8月21日
【發(fā)明者】雷鳴, 錢新明, 李昌衛(wèi), 劉駐民, 吳愛武, 劉虎, 梁劍銘, 梁鋒, 張翔宇, 聞見侖 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司勘探南方分公司