1.本发明涉及一种可拆分式自激负压抽吸式引火装置，属于油气井喷抢险作业领域。
背景技术：2.在高压高产气井引火抢险过程中，引火筒抢装作业对于营造井周安全环境、实现近井口高效作业至关重要。引火筒作为稳定井口火柱的关键器具，合理的结构与设计是提高抢装作业的效率和成功率的关键。
3.目前油田使用的引火筒多为单体式结构，按结构特征主要分为圆管型引火筒和“喇叭”型引火筒，两者分别被应用于小口径和大口径井口的引火抢险作业中。由于结构尺寸参数与井口直径之间的匹配关系对引火性能影响显著，单体式引火筒结构的引火性能往往难以最大程度发挥，加之高压高产气井压力高、喷量大、井口切割后形状复杂与自然风等因素影响，引火抢险过程中易发生引火筒内部火焰横向窜出的现象，这将严重影响抢险效率和威胁近井口人员的安全。因此，迫切需要一种抢险范围广、可有效预防火焰横向窜出的可拆分式自激负压抽吸式引火装置。
技术实现要素：4.本发明旨在解决上述引火抢险时引火筒引流性能发挥不充分和内部火焰横向窜出的问题。为此，本发明提供了一种可拆分式自激负压抽吸式引火装置。
5.本发明采用的技术方案为：一种可拆分式自激负压抽吸式引火装置，包括第一腔体、引火筒a、第二腔体和喷射口。所述引火筒a与第一腔体、第二腔体径向之间采用间隙配合，轴向之间通过螺栓连接固定；所述第二腔体和喷射口底部焊接法兰结构，两者轴向位置通过法兰连接固定；所述第一腔体、引火筒a和第二腔体组装的引火装置内腔呈两边大中间小的结构。
6.优选的，所述第一腔体、引火筒a、第二腔体和喷射口为中空结构且由高温耐火材料制造。
7.优选的，所述第一腔体、引火筒a和第二腔体端面侧壁分别开有两个通孔，用于螺栓连接固定。
8.优选的，所述第一腔体、第二腔体和喷射口至少部分呈过渡结构，且过渡结构内径呈渐缩趋势。
9.优选的，所述第一腔体和第二腔体小径端内壁附近开有密封槽和台阶，分别用于放置防火密封材料和固定引火筒a的轴向位置。
10.优选的，所述喷射口底部法兰连接处与过渡结构大径之间开有8个阵列分布的圆型通孔。
11.本发明的有益效果：1.本发明提供一种可拆分式自激负压抽吸式引火装置，相较传统圆管型引火筒和“喇叭”型引火筒，引火装置内腔构成自激负压结构，极大地增加了底
部负压抽吸能力，有效地改善和解决了传统圆管型和“喇叭形”引火筒工作时内部火焰横向窜出的问题，进一步提高了引火抢险作业的安全性。2.引火装置采用多段组装式结构代替单体式结构，具有运输成本低，抢险范围广等特点，作业时可依据不同井喷工况组装合适引火结构，有利于充分发挥装置的引火性能，确保井口作业的安全性。
附图说明：
12.图1为一种可拆分式自激负压抽吸式引火装置实施例1结构示意图
13.图2为不同类型的引火筒结构剖面图
14.图3为图2中a处局部放大视图
15.图4为一种可拆分式自激负压抽吸式引火装置实施例2结构剖面图图中：1.第一腔体，2.引火筒a，3.第二腔体，4.喷射口，5.密封圈，6.螺母，7螺栓，8.第三腔体，9.引火筒b，10.屏蔽罩，11.第四腔体。
具体实施方式：
16.如图1所示，一种可拆分式自激负压抽吸式引火装置实施例1包括第一腔体1、引火筒a2、第二腔体3和喷射口4。第一腔体1、引火筒a2、第二腔体3和喷射口4均为中空结构且由高温耐火材料制造；引火筒a2与第一腔体1、第二腔体3之间采用间隙配合，配合处侧壁开有对称通孔并用螺栓连接组装固定；第一腔体1和第二腔体3小径端内壁附近开有密封槽和台阶，分别用于放置防火密封材料和固定引火筒a2的轴向位置；第二腔体3和喷射口4通过法兰连接进行固定。
17.如图2a、2b所示，直管型引火筒进口流动空间狭窄，根据卷吸效应原理，抢险时带入内腔的流体多，因而引火能力强，但受限于结构影响，只适用于管径大于井口直径的工况。而“喇叭型”引火筒虽适用于大尺寸井口工况，但自身引火能力也相对下降。
18.如图2c所示，一种可拆分式自激负压抽吸式引火装置实施例1的第一腔体1、引火筒a2、第二腔体3组成结构的内腔呈两边大中间小结构。引火装置既保留“喇叭型”引火筒使用范围广的优点，又通过内腔结构自激负压，大大地提高了引火效果，适用于各种复杂井喷工况。
19.优选的，第一腔体1、引火筒a2、第二腔体3针对不同井口直径预先加工多种尺寸结构，以应对不同井喷工况环境。
20.优选的，喷射口4底部法兰圆孔与过渡结构大径之间开有8个阵列分布的圆型通孔用于吸收外界空气以形成空气拌流，进一步稳定井口火柱。
21.抢险作业时，首先依据井口直径、作业高度等因素选取合适尺寸的第一腔体1、引火筒a2、第二腔体3和喷射口4结构，再通过螺纹连接固定组装形成自激负压抽吸式引火装置，最后由多功能机械手夹持或桅杆铰接送至井口进行抢装。
22.当井喷气体经过第二腔体3和喷射口4时，由于过流断面直径减小，气体流速明显增强，根据伯努利定理，第二腔体3内部将形成较大的负压区域。同时，由于第一腔体1的过渡结构内壁面对井喷气流的限制作用，第一腔体1区域的压力衰减较慢，使得引火筒a2内腔可维持较高的负压值，极大地加强了第二腔体3内部的负压抽吸作用，装置预防火焰横向窜出能力得到有效加强。此外，由于第二腔体3的内腔通过喷射口4底部法兰开有的圆形通孔
与外界空气连通，第二腔体3圆孔附近通过负压抽吸作用形成空气拌流，这有利于减少周边环境因素对井口中心火柱的影响，进一步预防井口横向火窜出现象。
23.如图4所示，一种可拆分式自激负压抽吸式引火装置实施例2较实施例1新增第三腔体8，引火筒b9，屏蔽罩10和第四腔体11结构。第三腔体8，引火筒b9和第四腔体11结构之间连接方式与实施例1相同。屏蔽罩10与第二腔体3通过法兰连接，法兰接触面设有防火密封材料；第四腔体11底部法兰圆孔内部与过渡结构大径之间开有8个阵列分布的圆型通孔用于吸收外界空气以形成空气拌流，进一步稳定井口火柱。
24.实施例2引火装置内腔包含2个自激负压结构，可实现装置井喷气流二级加速，极大地增强内部负压抽吸作用，进一步提高了引火效果。
技术特征：1.一种可拆分式自激负压抽吸式引火装置，其特征在于：包括第一腔体(1)、引火筒a(2)、第二腔体(3)和喷射口(4)。引火筒a(2)与第一腔体(1)、第二腔体(3)径向之间采用间隙配合，轴向之间通过螺栓连接固定；第二腔体(3)和喷射口(4)底部焊接法兰结构，两者轴向位置通过法兰连接固定；第一腔体(1)、引火筒a(2)和第二腔体(3)组装结构的内腔呈两边大中间小结构。2.由权利1所述可拆分式抽吸式自激负压引火装置，其特征在于：第一腔体(1)、引火筒a(2)、第二腔体(3)和喷射口(4)为中空结构且由高温耐火材料制造。3.由权利1所述可拆分式自激负压抽吸式引火装置，其特征在于：第一腔体(1)、引火筒a(2)和第二腔体(3)端面侧壁处分别开有两个通孔，用于螺栓连接固定。4.由权利1所述可拆分式自激负压抽吸式引火装置，其特征在于：第一腔体(1)、第二腔体(3)和喷射口(4)至少部分呈过渡结构，且过渡结构内径呈渐缩趋势。5.由权利1所述可拆分式自激负压抽吸式引火装置，其特征在于：第一腔体(1)和第二腔体(3)小径端内壁附近开有密封槽和台阶，分别用于放置防火密封材料和固定引火筒a(2)的轴向位置。6.由权利1所述可拆分式自激负压抽吸式引火装置，其特征在于：喷射口(4)底部法兰连接处与过渡结构大径之间开有8个阵列分布的圆型通孔。
技术总结本发明设计了一种可拆分式自激负压抽吸式引火装置，主要包括第一腔体、第二腔体、喷射口和引火筒A。所述引火筒A与第一腔体、第二腔体为间隙配合，两者配合处侧壁开有对称通孔，用于螺栓连接固定；所述喷射口与第二腔体底部焊有法兰结构，两者间通过法兰连接固定；所述第一腔体、第二腔体和引火筒A三者组成的引火装置内腔形成自激负压结构。本发明结构可自由组装拆卸，使用灵活多变，可应对不同工况下的引火抢险作业；自激负压结构可有效提高引火装置底部负压抽吸性能，预防井口横向火焰窜出，适用于高压高产气井抢险过程。适用于高压高产气井抢险过程。适用于高压高产气井抢险过程。
技术研发人员：董亮亮 黄利 祝效华
受保护的技术使用者：西南石油大学
技术研发日：2022.06.23
技术公布日：2022/11/1
