机械起爆装置及射孔枪的制作方法

本发明涉及油气开发领域，特别地涉及一种机械起爆装置及射孔枪。

背景技术：

1、随着近年来油气勘探与开发技术的提高，和浅层油气的枯竭，越来越多的油田开始向着更深的地层钻探，射孔作业对起爆装置的耐温性能提出了更高要求。

2、目前，现有技术通常依赖单一隔热手段，隔热效果有限，导致起爆装置在复杂井下高温环境中，不仅起爆能量会受到影响，还会改变火工品药剂的感度特性。在井下高温环境中，含能材料因热刺激而提前分解或敏化，从而导致意外早爆或性能退化，同时，高温环境还会导致密封材料老化、结构变形，进一步降低装置的可靠性和安全性。

技术实现思路

1、本发明提供一种机械起爆装置及射孔枪，用于解决上述的至少一个技术问题。

2、第一方面，本发明提供一种机械起爆装置，包括：

3、外壳；

4、隔热机构，所述隔热机构设置于所述外壳内，所述隔热机构包括多层隔热结构和侧隔热层，所述多层隔热结构沿第一方向设置，所述多层隔热结构自所述外壳内侧壁由外向内依次设置为外层隔热层、第一相变层、内层隔热层和第二相变层，所述侧隔热层沿第二方向设置于所述外壳内侧壁上，所述多层隔热结构与所述侧隔热层围合形成内腔；

5、起爆机构，所述起爆机构设置于所述内腔内；

6、所述第一方向为所述外壳的宽度方向，所述第二方向为所述外壳的长度方向。

7、在一个实施方式中，所述起爆机构包括起爆组件、起爆药和主装药，所述起爆药和主装药位于所述内腔内，所述起爆组件的一端插设于所述内腔内，且所述起爆组件能够与所述起爆药接触，以使所述起爆药起爆。

8、在一个实施方式中，所述起爆组件包括针尖、针杆和驱动件，所述驱动件位于所述外壳外，所述针杆固定于所述驱动件的输出端，所述外壳开设有插孔，所述针杆插设于所述插孔内，所述针尖固定于所述针杆远离所述驱动件的一端，且所述针尖位于所述内腔内，所述驱动件能够驱动所述针杆推动所述针尖与所述起爆药接触，以使所述起爆药起爆。

9、在一个实施方式中，所述外壳包括壳体和与所述壳体可拆卸连接的盖体，所述盖体与所述壳体围合形成密封腔，所述隔热机构和所述起爆机构位于所述密封腔内。

10、在一个实施方式中，所述外壳上设置有沟槽。

11、在一个实施方式中，所述隔热机构靠近所述起爆组件的一侧还设置有隔热垫，所述外壳上开设有第一固定槽，所述隔热垫位于所述第一固定槽内。

12、在一个实施方式中，所述外层隔热层和所述内层隔热层均采用气凝胶隔热棉制成，所述外层隔热层和所述内层隔热层的导热系数为0.013-0.028w/(m·k)。

13、在一个实施方式中，所述第一相变层为胶囊化相变层，所述第一相变层采用lino3-ba(no3)2材料制成，相变温度为253摄氏度。

14、在一个实施方式中，所述第二相变层为胶囊化相变层，所述第二相变层采用锡基材料制成，所述第二相变层的相变温度为230摄氏度。

15、第二方面，本发明还提供一种射孔枪，包括上述的机械起爆装置，还包括枪身，所述机械起爆装置固定于所述枪身的一端或固定于所述枪身的内部，所述枪身内设置有传爆单元和射孔弹，所述机械起爆装置与所述传爆单元连接，所述传爆单元用于控制所述机械起爆装置引爆所述射孔弹。

16、与现有技术相比，本发明的优点在于，本申请实施例提供了一种机械起爆装置及射孔枪，机械起爆装置包括外壳、隔热机构和起爆机构，隔热机构包括多层隔热结构和侧隔热层，多层隔热结构与侧隔热层围合形成内腔，起爆机构设置于内腔内，通过采用外层隔热层、第一相变层、内层隔热层和第二相变层的梯度式多层结构，形成逐级设置的多层热阻屏障，由外层隔热层优先阻隔外部高温，再通过第一相变层通过相变吸热主动消耗热量，然后内层隔热层进一步延缓热传导，最后第二相变层对残余热量二次吸收，最终实现热量的阶梯式衰减，从而使得在井下高温环境中，机械起爆装置内的含能材料不会因热刺激而提前分解或敏化，导致意外早爆或性能退化，从而大大提高装置的可靠性和安全性。

1.机械起爆装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的机械起爆装置，其特征在于，所述起爆机构包括起爆组件、起爆药和主装药，所述起爆药和主装药位于所述内腔内，所述起爆组件的一端插设于所述内腔内，且所述起爆组件能够与所述起爆药接触，以使所述起爆药起爆。

3.根据权利要求2所述的机械起爆装置，其特征在于，所述起爆组件包括针尖、针杆和驱动件，所述驱动件位于所述外壳外，所述针杆固定于所述驱动件的输出端，所述外壳开设有插孔，所述针杆插设于所述插孔内，所述针尖固定于所述针杆远离所述驱动件的一端，且所述针尖位于所述内腔内，所述驱动件能够驱动所述针杆推动所述针尖与所述起爆药接触，以使所述起爆药起爆。

4.根据权利要求1所述的机械起爆装置，其特征在于，所述外壳包括壳体和与所述壳体可拆卸连接的盖体，所述盖体与所述壳体围合形成密封腔，所述隔热机构和所述起爆机构位于所述密封腔内。

5.根据权利要求1所述的机械起爆装置，其特征在于，所述外壳上设置有沟槽。

6.根据权利要求1所述的机械起爆装置，其特征在于，所述隔热机构靠近所述起爆组件的一侧还设置有隔热垫，所述外壳上开设有第一固定槽，所述隔热垫位于所述第一固定槽内。

7.根据权利要求1所述的机械起爆装置，其特征在于，所述外层隔热层和所述内层隔热层均采用气凝胶隔热棉制成，所述外层隔热层和所述内层隔热层的导热系数为0.013-0.028w/(m·k)。

8.根据权利要求1所述的机械起爆装置，其特征在于，所述第一相变层为胶囊化相变层，所述第一相变层采用lino3-ba(no3)2材料制成，相变温度为253摄氏度。

9.根据权利要求1所述的机械起爆装置，其特征在于，所述第二相变层为胶囊化相变层，所述第二相变层采用锡基材料制成，所述第二相变层的相变温度为230摄氏度。

10.射孔枪，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的机械起爆装置，还包括枪身，所述机械起爆装置固定于所述枪身的一端或固定于所述枪身的内部，所述枪身内设置有传爆单元和射孔弹，所述机械起爆装置与所述传爆单元连接，所述传爆单元用于控制所述机械起爆装置引爆所述射孔弹。