坐封工具点火器系统和方法

摘要

本发明公开了一种井下工具(300)，其包括开关接头(330)，该开关接头(330)具有沿着纵向轴线延伸的孔(340)和隔板(344)，其中隔板(344)具有隔板孔(345)，隔板孔(345)与(i)孔(340)和(ii)开关接头(330)的外部流体连通；以及点火器系统(320)，其位于隔板(344)内部。点火器系统(320)被配置为点燃含能材料(352)。

权利要求

1.一种井下工具，包括：

开关接头，其具有沿着纵向轴线延伸的孔和隔板，其中所述隔板具有隔板孔，所述隔板孔沿着所述纵向轴线延伸并且与(i)所述开关接头的孔和(ii)所述开关接头的外部流体连通；

点火器系统，其位于所述隔板孔内部并具有壳体，所述壳体部分地在所述隔板孔内部延伸；以及地线和信号线，其附接到所述点火器系统并且从所述壳体通过所述开关接头的孔延伸；

其中，所述点火器系统被配置为点燃位于所述壳体中的含能材料。

2.根据权利要求1所述的井下工具，其中，整个点火器系统位于所述开关接头内。

3.根据权利要求1所述的井下工具，还包括：适配器，其将所述开关接头连接到坐封工具，其中，所述点火器系统部分地位于所述开关接头中并且部分地位于所述适配器中。

4.根据要求3所述的井下工具，其中，所述点火器系统的任一部分都不在所述坐封工具内部。

5.根据权利要求4所述的井下工具，还包括：堵头，其连接到所述坐封工具，

其中，所述堵头由所述坐封工具坐封以封闭井。

6.根据权利要求1所述的井下工具，其中，所述点火器系统包括：点火器，其位于所述含能材料内，并被配置为点燃所述含能材料；

第一点火器壳体；以及

第二点火器壳体，其连接到第一点火器壳体，其中，所述点火器完全包含在所述第一点火器壳体和第二点火器壳体内部，并且所述第一点火器壳体和第二点火器壳体安装在所述隔板孔内部。

7.根据权利要求6所述的井下工具，其中，所述第一点火器壳体和第二点火器壳体由铝制成。

8.根据权利要求6所述的井下工具，其中，所述点火器系统还包括：密封元件，其将所述第一点火器壳体的内部与所述第二点火器壳体的内部隔离。

9.根据权利要求8所述的井下工具，其中所述密封元件具有玻璃或金属成分。

10.根据权利要求8所述的井下工具，其中，所述地线和信号线连接到所述点火器并且从所述第二点火器壳体延伸到所述开关接头的孔。

11.根据权利要求1所述的井下工具，还包括：开关，其位于所述开关接头的孔内，

其中，所述点火器系统电连接到所述开关接头。

12.根据权利要求1所述的井下工具，其中，所述点火器系统还包括：第一螺纹适配器，其附接到所述壳体的内部；以及点火器，其附接到所述第一螺纹适配器的内部。

13.根据权利要求12所述的井下工具，其中，所述点火器系统还包括：第二螺纹适配器，其附接到所述壳体的内部，其中，所述第二螺纹适配器邻接所述第一螺纹适配器。

14.根据权利要求13所述的井下工具，其中，所述第二螺纹适配器、所述第一螺纹适配器和所述点火器按照此顺序位于所述壳体内部。

15.根据权利要求13所述的井下工具，其中，所述点火器系统还包括：螺母，其在所述壳体的一部分上滑动，用于附接到所述开关接头以将所述点火器系统保持在所述开关接头内。

16.根据权利要求1所述的井下工具，其中，用于坐封堵头的坐封工具直接附接到所述点火器系统所在的所述开关接头的一端。

17.根据权利要求1所述的井下工具，其中，用于坐封堵头的坐封工具容纳由所述含能材料点燃的装药，并且其中，所述含能材料部分地位于所述开关接头内。

18.一种井下工具，包括：

开关接头，其被配置为连接在(i)射孔枪组件和(ii)用于坐封工具的适配器之间；以及点火器系统，其位于所述开关接头的隔板的隔板孔内部，所述点火器系统具有壳体，所述壳体部分地在所述隔板孔内部延伸，其中，地线和信号线附接到所述点火器系统并且从所述壳体延伸到所述开关接头的孔中，并且其中，所述点火器系统被配置为点燃含能材料。

19.根据权利要求18所述的井下工具，其中，所述点火器系统完全位于所述开关接头内部。

20.一种用于制造井下工具的点火器系统的方法，所述方法包括：将所述点火器系统布置在壳体内部；

将所述壳体布置在开关接头的隔板的隔板孔中，所述开关接头具有孔，并且所述开关接头的孔和所述隔板孔沿着纵向轴线延伸，其中所述隔板的隔板孔与(i)所述开关接头的孔和(ii)所述开关接头的外部流体连通；以及将螺母附接到所述开关接头的内壁以将所述点火器系统保持在所述隔板孔内，其中，所述点火器系统被配置为点燃含能材料，其中，所述点火器系统的壳体部分地在所述隔板孔内部延伸，并且其中，地线和信号线附接到所述点火器系统并且从所述壳体延伸到所述开关接头的孔中。

21.根据权利要求20所述的方法，还包括：将所述点火器系统的点火器电连接到位于所述开关接头内部的开关，其中，所述开关被配置为控制所述点火器和引信。

22.根据权利要求20所述的方法，其中，整个点火器系统位于所述开关接头内。

23.根据权利要求20所述的方法，还包括：密封所述点火器系统。

说明书

坐封工具点火器系统和方法

[0001] 相关申请的交叉引用

[0002] 本申请要求2017年8月9日提交的申请号为62/543,143的标题为“Perforating Gun Ignitor System And Method”的美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

[0003] 本文公开的主题的实施例大体涉及射孔枪和相关的压裂操作，更具体地，涉及用于激活坐封工具以堵塞井的方法和系统。

背景技术

[0004] 在油气田中，一旦井100相对于表面110钻到期望的深度H，如图1所示，并且保护井孔104的套管102已经安装并粘接到位时，则是时候将井孔104连接到地层106以提取油和/或气。将井孔连接到地层的这个过程可以包括以下步骤：利用堵头112堵塞井的步骤；利用穿孔枪组件114对套管102进行射孔的步骤，使得形成各通道116以将地层连接到套管102的内部；移除射孔枪组件的步骤；以及压裂各通道116的步骤。

[0005] 这些步骤中的一些步骤需要在井100中降低电缆118，其中电缆118电连接和机械连接到射孔枪组件114，并且需要激活枪组件和/或附接到射孔枪组件的坐封工具120。坐封工具120被配置为在堵头112堵塞井之前保持堵头112。图1示出了与堵头112分离的坐封工具120，指示堵头已经坐封在套管中并且坐封工具120已经与堵头112分离。

[0006] 图1示出了包括至少一个电连接器的电缆118，电缆118连接到位于井100上方的地面110上的控制接口122。控制接口的操作者可以向射孔枪组件和/或坐封工具发送电信号，以便(1)坐封堵头112和(2)将坐封工具与堵头分离。流体124(例如，水、水沙、压裂液等)可以通过泵送系统126泵送到井下，以用于将射孔枪组件和坐封工具移动到期望的位置，例如，需要部署堵头112的位置，并且还用于压裂的目的。

[0007] 上述操作可以重复多次，以便在多个位置(对应于套管的不同阶段)对套管进行射孔。要注意的是，在这种情况下，多个堵头112和112'可以用于在射孔阶段和/或压裂阶段中使各个级彼此隔离。

[0008] 图2示出了传统的射孔枪组件和坐封工具系统200。从左到右，图2示出了射孔枪组件214、开关接头(switch sub)230、适配器232、坐封组件234、快速更换工具240、坐封工具220、坐封工具组件套件250和堵头212。这些装置按如图所示的顺序彼此机械地连接。快速更换工具240由能够相对于彼此转动的两个部件240A和240B制成。这意味着当使得射孔枪组件和坐封工具彼此连接时，不需要转动射孔枪组件和坐封工具，因为快速更换工具执行了这个功能。快速更换工具240通过开关接头230连接到射孔枪组件214。开关接头230容纳激活射孔枪组件的引信215的开关(未示出)。激活坐封工具的点火器222位于坐封工具220内的火头224中。

[0009] 图2中所示的系统200不仅复杂(许多部件必须连接在一起，这意味着宝贵的时间花费在了组装工具而不是提取油和气上)且庞大(这意味着系统是昂贵的，因为每个部件都需要特殊的制造和护理)，还具有以下缺陷。为了装配堵头212(或图1中的堵头112)，需要致动坐封工具220。该过程涉及点燃点火器222。来自点火器222的火焰点燃位于坐封工具中的装药，该装药致动在坐封工具内部的一个或更多个活塞。坐封工具内的一个或更多个活塞的运动在一个方向上致动堵头212的一部分而在相反的方向上致动堵头的另一部分，这坐封了堵头。然而，燃烧坐封工具内部的装药会导致高压烟雾和烟灰。烟雾和/或烟灰穿过点火器的保持器到达快速更换工具和系统200的其它部件。烟灰和加压烟雾会损坏这些部件中的一些和/或在这些部件上沉积碳。当系统200被带到地面并为新的使用做准备时，尽管要更换点火器和装药，但可以重复使用系统200的其它部件。然而，系统200的一些其它部件(例如，存在于系统200内的电子部件或其保持器)现在被烟灰(碳)覆盖，这会对系统内部的电连接产生负面影响。因此，在添加新的点火器和装药之前，所有这些部件都需要清理。这种清理的过程是繁琐的，减慢了下一步的完成速度，并且如果操作不当可能会导致错误运行。

[0010] 因此，希望开发一种改进的射孔枪组件和坐封工具系统，该系统不会受到由点火器和装药产生的烟灰和烟雾的影响，并且能够在较短的时间内清理以在井中进行新的部署。

发明内容

[0011] 根据一个实施例，公开了一种井下工具，其包括开关接头，其具有沿着纵向轴线延伸的孔和隔板，其中隔板具有隔板孔，隔板孔与(i)孔和(ii)开关接头的外部流体连通；以及位于隔板内部的点火器系统。点火器系统被配置为点燃含能材料。

[0012] 根据另一实施例，公开了一种具有开关接头的井下工具，该开关接头被配置为连接在(i)射孔枪组件和(ii)适配器或坐封工具之间，并且点火器系统位于开关接头内部。点火器系统被配置为点燃含能材料。

[0013] 根据又一实施例，公开了一种用于制造井下工具的点火器系统的方法。该方法包括将点火器系统布置在壳体内部；将壳体布置在开关接头的隔板中，开关接头具有孔，并且孔和隔板沿着纵向轴线延伸，其中隔板的隔板孔与(i)孔和(ii)开关接头的外部流体连通；和将螺母附接到开关接头的内壁以将点火器系统保持在隔板孔内。

[0014] 点火器系统被配置为点燃含能材料。

附图说明

[0015] 包含在说明书中并构成说明书一部分的附图示出了一个或更多个实施例，并与说明书一起解释了这些实施例。在附图中：

[0016] 图1示出了井和与用于完井作业相关联的设备；

[0017] 图2示出了传统的射孔枪组件和工具坐封系统；

[0018] 图3示出了具有位于开关接头内部的点火器系统的井下工具；

[0019] 图4示出了井下工具的开关接头；

[0020] 图5示出了井下工具的适配器；

[0021] 图6示出了点火器系统；

[0022] 图7示出了位于开关接头内部的点火器系统；

[0023] 图8示出了开关接头的开关；

[0024] 图9示出了位于井内部的井下工具；

[0025] 图10示出了另一点火器系统；

[0026] 图11示出了点火器系统的部件；

[0027] 图12示出了另一点火器系统；

[0028] 图13示出了其中坐封工具直接附接到开关接头的井下工具；并且

[0029] 图14是用于制造点火器系统的方法的流程图。

具体实施方式

[0030] 以下参照附图对实施例进行描述。相同的附图标记在不同的附图中表示相同或相似的元件。以下详细的描述不限制本发明。相反，本发明的范围由所附权利要求限定。为简单起见，下面讨论的实施例涉及通过开关接头附接到坐封工具的射孔枪组件。然而，本文讨论的实施例不限于这些元件。

[0031] 整个说明书中对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合实施例描述的特定特征、结构或特性包含在所公开的主题的至少一个实施例中。因此，在整个说明书中各处出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定是指同一个实施例。此外，特定特征、结构或特性可以在一个或更多个实施例中以任何合适的方式结合。

[0032] 根据图3所示的实施例，用于堵塞井和/或对布置在井中的套管射孔的井下工具300包括射孔枪组件310、开关接头330、适配器360、坐封工具370和堵头390。这些元件按此顺序相互连接，如图所示。与图2中所示的系统200相比，本系统包括更少的部件(仅四个而不是六个)，更容易进行组装，并且点火器系统的布置(稍后将讨论)限制了烟雾和烟灰传播到其它部件(例如，电气部件)，从而使得清理井下工具的过程更加容易。

[0033] 更具体地，图3中所示的实施例具有布置在隔板344中的点火器系统320，其中隔板344形成在开关接头330的主体332中。在一种应用中，隔板是开关接头的主体332的一部分，即，其整体地在主体中制成。以这种方式，隔板能够承受相邻枪的爆炸而不会变形并且不会让烟雾或烟灰通过。开关接头330还具有孔/室340。隔板344具有隔板孔345(参见图4)，隔板孔345与孔/室340流体连通并沿着纵向轴线X延伸。开关接头330的主体332具有面向射孔枪组件310的第一端332A和面向适配器360的第二端332B。在一种应用中，如稍后所讨论的，当移除了适配器360时，第二端332B可以直接面向坐封工具370。在图4中更详细地示出的主体
332在第一端332A处具有第一螺纹区域334，用于与射孔枪组件310配合耦接。主体332还在第二端332B处具有第二螺纹区域336，用于与适配器360配合耦接。在主体332中，在两个端
332A和332B中的每一端处形成各凹部337和338，用于容纳O形环380B和380C以实现射孔枪组件和开关接头之间的密封，以及适配器和开关接头之间的另一密封。

[0034] 孔/室340形成在主体332内并连接到射孔枪组件310。孔/室340朝向适配器360收缩到一个较小的孔342，该较小的孔342允许一个或更多个电线(例如，线322和324)从隔板孔345进入到孔/室340。隔板344形成在开关接头的主体332中，朝向第二端332B。点火器系统320设计为紧密地配合在隔板孔345内，如图3所示。在一个实施例中，隔板344已经存在于现有的开关接头中，因此，不需要改造现有的井下设备以将点火器系统320容纳在开关接头330的主体332内。注意，图3和4中所示的实施例中的点火器系统整体位于开关接头330内。

[0035] 返回图3，点火器系统320可以具有两根线，地线322和信号线324。图3示出了开口343形成在开关接头330的主体332中，并且该开口可以用盖345封闭。该开口可以用于形成点火器系统的线与开关和/或引信之间的电接触。孔/室340可以容纳各种电子部件，例如，向点火器系统320发送点火信号的开关346。在一个应用中，开关346还可以向位于射孔枪组件310内部的引信312发送点火信号。当被激活时，引信312可以引爆引信线314以点燃射孔枪组件310的各种聚能装药(未示出)。

[0036] 仍然参考图3，弹药筒350(例如，由铜制成)可以附接到点火器系统或者可以是点火器系统的一部分。弹药筒350可以包括含能材料352，含能材料352产生将点燃位于坐封工具370内部的装药376的火焰。点火器系统320和弹药筒350利用螺母354锁定在隔板孔345内。因此，在该实施例中，整个点火器系统320位于开关接头330的第二端332B中。这意味着开关接头330现在不仅包括开关346，还包括点火器系统320。然而，在稍后将讨论的另一实施例中，点火器系统可以容纳含能材料352，并且因此，弹药筒350可以不是必需的，或者其是点火器系统的壳体的一部分。

[0037] 图3还示出了适配器360，其配合连接到开关接头330的第二端332B并且连接到坐封工具370的第一端370A。适配器360在第一端360A处具有与开关接头330上的螺纹336配合的内螺纹362，并且还在第二端360B处具有与坐封工具370的内螺纹372配合的外螺纹364。适配器360具有内室(或孔)374(参见图3和5)，由点火器系统320产生的火焰通过该内室传播到装药376。O形环380A可以位于开关接头330的第一端332A和射孔枪组件310之间，O形环
380B可以位于开关接头330的第二端332B和适配器360的第一端360A之间，并且O形环380C和380D可以位于适配器360的第二端360B和坐封工具370的第一端370A之间。将O形环添加到该系统中以用于防止来自井中的流体进入井下系统300的内部。

[0038] 为了防止来自燃烧的装药376的烟雾和/或烟灰在开关接头的内部传播，如现在将讨论的，点火器系统320以新颖的方式制造和/或位于井下工具内的新位置处。图6示出了一个这样的点火器系统620。其它点火器系统稍后进行讨论。点火器系统620包括位于第一点火器壳体630的室/孔628中的点火器626。第一点火器壳体630附接到第二点火器壳体632。两个点火器壳体630和632具有用于彼此配合的相应的螺纹630A和632A。第一点火器壳体
630还容纳含能材料652。第一点火器壳体可以由铝、金属、复合材料或能够承受含能材料燃烧的任何其它的材料制成。在一个应用中，含能材料652是点火器系统620的一部分。在另一个应用中，含能材料652是点火器626的一部分。

[0039] 第二点火器壳体632也可以由与第一点火器壳体相同的材料制成，其在爆炸材料652被点燃时，确保点火器626和相关联的地线622和信号线624不被推入到开关接头330中。
换句话说，第二点火外壳是一个加强盖，其提高了额定压力，并且使点火器的外形与现有的隔板相匹配。第二点火外壳还能够为第一点火外壳提供铝制主体。因此，第一和第二点火器壳体630和632保持点火器系统的完整性，并防止烟灰和烟雾传播到开关接头330。

[0040] 为了实现该目标，第一和第二点火器壳体630和632的外径OD是相同的并且被选择为紧密地配合在隔板孔345内。此外，凹部640A和640B形成在第一点火器壳体630中，用于容纳O形环642(为简单起见仅示出一个)，以进一步密封隔板344的内部和第一点火器壳体630的外部之间的空间。

[0041] 为了防止烟雾和/或烟灰通过第一和第二点火器壳体630和632的内部从燃烧的含能材料652和/或装料376传播，密封元件644布置在位于点火器626和开关接头330的内部之间的第二点火器壳体632中。在一个应用中，如图6所示，密封元件644布置为接触第二点火器壳体632的端壁632B。该实施例中的密封元件644在第一点火器壳体630的内部部分地延伸并且直接接触第一点火器壳体的内壁。为了进一步增加密封元件644的密封功能，可以在密封元件的主体中，在位于第一点火器壳体内部的密封元件的端部处形成凹部644A，并且O形环644B可以布置在凹部644A中。

[0042] 密封元件644可以形成为包括玻璃、金属、玻璃/金属和环氧树脂/金属中的至少一种。密封元件644形成在两个线622和624的上方。在一个应用中，在密封元件644已经形成在第二点火器壳体632的内部之后，出现了空室632C。在第一和第二点火器壳体外部示出的线622和624的每个部分可以用相应的热收缩盖来保护，并且两个部分也可以用单个的热收缩盖覆盖。

[0043] 点火器626可以包括单个电阻器或两个电阻器，用于点燃含能材料652。如果包括两个电阻器，则它们可以并联连接，使得一个电阻器是冗余的。两个电阻器也可以串联连接。信号线624和地线622之间提供的电流将增加电阻器的温度，使得其最终点燃含能材料。在一个应用中，点火器626可以包括点火器火头(即，低压烟火)、电桥标准导线、Ni-Cd线或能够点燃含能材料的任何其它的已知元件。

[0044] 返回到图6，第一点火器壳体630中的孔628具有由密封元件644封闭的第一端628A和与第一端628A相对的、由插入件655封闭的第二端628B。在一个实施例中，插入件655是薄的铝箔，其目的是防止含能材料652从孔628中溢出。其它材料可以用于插入件。

[0045] 当点火器系统620布置在开关接头330的隔板孔345的内部时，如图7所示，螺母354利用螺纹354A附接到形成在开关接头330的主体332的内部中的相应的螺纹332C。螺母354(或等效装置)将第一和第二点火器壳体630和632保持就位。螺母354具有开口354B，其允许来自含能材料652的火焰在坐封工具中行进到装料376以点燃装料。图7示出了在该实施例中，整个点火器系统620完全位于开关接头330内部。实际上，在该实施例中，整个点火器系统620完全位于开关接头的隔板孔345内部。

[0046] 在一个实施例中，点火器系统620的信号线624可以附接到开关346，如图7所示。开关346可以具有如图8所示的结构。开关346可以包括容纳第一二极管D1和第二二极管D2的壳体800，第一二极管D1和第二二极管D2连接到公共点802。第一二极管D1连接到点火器端口804(其可以是简单的线)，其被配置为连接到点火器系统620的信号线624。第二二极管D2连接到公共点802和引信端口806。引信端口806被配置为连接到射孔枪组件的引信312。公共点802电连接到通过端口808。通过端口808被配置为电连接到电缆。

[0047] 在使用时，如图9所示，井下工具的操作者通过电缆918从地面控制系统925向通过端口808发送第一信号(在这种情况下为正直流电)。由于其正极性，第一信号被阻止穿过第二二极管D2到达射孔枪组件910的引信312。第一信号只能穿过第一二极管D1到达点火器端口804，从而点燃位于开关接头930内部的点火器系统620。在坐封工具970被激活并且堵头990被坐封之后(注意可以存在适配器960以将开关接头930机械地连接到坐封工具970)，操作员将系统检索预定距离然后沿着电缆918发送第二信号(在这种情况下是负直流电)。该第二信号将穿过第二二极管D2并到达引信312，以引爆射孔枪组件914中的聚能装药并在套管902上进行射孔。

[0048] 在一个应用中，不使第一和第二二极管如图8所示定向，而是可以反转二极管的极性，然后使用负信号来激活点火器并使用正信号来激活引信。本领域技术人员将理解，可以使用其它开关，例如，气动开关或光开关或包括至少一个集成电路的可寻址开关或任何可用的开关。

[0049] 含能材料652和/或装药376可以包括以下中的任何一种：金属基炸药(例如，镁、芘醇、磷、铝热剂)，枪械推进剂(例如，黑火药、派罗得斯(pyrodex)、硝化纤维、苦味酸盐)，火箭推进剂(例如，高氯酸铵)，高能炸药(例如，PYX、RDX、NONA、HMX、PETON、HNS)，或任何其它已知的含能材料。

[0050] 这里讨论的点火器系统已经示出适合于两件式壳体630和632。然而，本领域技术人员将理解，两件式壳体可以用单件式壳体或三件式壳体来代替。在一个应用中，点火器系统可以安装在可快速更换的工具中。在另一个应用中，点火器系统可以包括具有在工业中传统使用的“弹簧”的点火器。点火器系统可以与压力开关结合在一起，或者其可以包含可寻址开关。

[0051] 图10示出了参照图3所讨论的点火器系统320的另一可能的实施方式1020。点火器系统1020在一些特征上不同于点火器系统620。首先，点火器系统1020具有位于弹药筒1050中的含能材料352，弹药筒1050可以是或可以不是点火器系统1020的壳体的一部分。其次，含能材料352可以延伸超出将点火器系统1020附接到开关接头中的隔板的螺母1054。这意味着点火器系统1020可以部分地位于开关接头中并且部分地位于适配器中。然而，类似于图6的实施例，点火器系统不位于坐封工具中。现在相对于图10和11来讨论这些或其它特征。

[0052] 图10示出了具有壳体1030的点火器系统1020。壳体1030具有面向开关接头330的第一端1030A和与第一端1030A相对的并面向坐封工具的第二端1030B。壳体1030被加工为紧密地配合在形成在开关接头330内部的隔板孔345内(参见图3)。一个或更多个凹部1032(图中示出了两个)可以形成在壳体1030中以容纳相应的O形环1034，从而实现隔板的内部和点火器系统1020的外部之间的密封。壳体1030具有面向坐封工具的薄壁区域1030C(即，壳体1030的壁在第一和第二端1030A和1030B之间的厚度大于壳体的壁在区域1030C处的厚度)。形成在壳体1030中的肩部1030D与薄壁区域1030C邻接。该薄壁区域1030C可以被配置为延伸穿过开关接头330，如图3所示。换句话说，该实施例中的壳体1030的一部分进入到图3中的适配器360的内部，如果存在这样的适配器的话。

[0053] 螺母1054被配置为具有足够大的开口1054A以在薄壁区域1030C上移动。螺母1054配置有螺纹1054B，螺纹1054B与形成在开关接头330的主体内部的相应的螺纹配合，如图3所示。螺母1054被构造为在完全连接时接触肩部1030D，以将壳体1030牢固地保持在开关接头的隔板孔345内部。

[0054] 壳体1030具有孔1040，其中布置有点火器1042和含能材料352。点火器1042在图10中示意性地示出为包括连接到壳体的电阻器，用于闭合地线1022和信号线1024之间的电路。然而，如以上相对于点火器系统620所讨论的，点火器1042可以包括多个电阻器或其它部件。含能材料352可以包括以上相对于图6的实施例所讨论的任何物质。利用插入件1055在第二端1030B处封闭壳体1030，插入件1055可以由与图6中的插入件655相同的材料制成。壳体1030的壁可以由与图6的实施例中的壳体630相同的材料制成。

[0055] 在该实施例中，点火器1042通过第一和第二螺纹适配器1044和1046附接到壳体1030。这些螺纹适配器(也在图11中示出)被配置为具有螺纹，使得第一螺纹适配器1044和第二螺纹适配器1046能够附接到壳体1030的内部。在一个实施例中，当处于最终位置时，第一螺纹适配器与第二螺纹适配器接触，如图10所示。

[0056] 图11示出了具有外螺纹1044A的第一螺纹适配器1044，外螺纹1044A与壳体1030的内螺纹1030-1配合。图11还示出了具有外螺纹1046A的第二螺纹适配器1046，外螺纹1046A与壳体1030的内螺纹1030-2配合。在该实施例中，第一螺纹适配器1044的外径大于第二螺纹适配器1046的外径。第一螺纹适配器1044还具有与点火器1042的外螺纹1042A配合的第一内螺纹1044B。第一螺纹适配器1044和点火器1042中的每一个都具有相应的凹部1044C和1042B，其被配置为容纳相应的O形环，以防止在燃烧含能材料352之后产生的烟雾和/或烟灰穿过壳体1030的内部。

[0057] 图11还示出了线1022和1024是实心线连接，其与许多使用销和弹簧连接的现有点火器不同。此外，通过使用第一和第二螺纹适配器1044和1046，在点火器侧和开关接头的内部之间获得了内置的压力屏障。

[0058] 图12示出了相对于图3所讨论的点火器系统320的另一可能的实施方式1220。点火器系统1220类似于图10和11中所示的点火器系统1020，除了壳体1030不具有薄壁区域1030C。在本实施例中，壳体1030的第二端1030B面向螺母1054。含能材料352位于弹药筒350的内部，弹药筒350紧密地配合在壳体1030的孔1040的内部。弹药筒350由铜制成(其能够由任何材料制成)并且具有连接到点火器1042的第一端350A和由插入件1055封闭的第二端
350B，插入件1055可以与上文参照图6的实施例所讨论的插入件655相同。在该实施例中，弹药筒350附接到点火器1042，然后整个组件布置在点火器系统1220的壳体1030内。第一和第二螺纹适配器1044和1046可以具有与图10和11中所示的实施例相同的构造。点火器1042可以是任何类型的点火器，类似于图6中所讨论的点火器626。

[0059] 此外，在该实施例中，附加地线1222将壳体1030连接到含能材料352，使得能够与信号线1024一起在含能材料内部建立电路以将其点燃。

[0060] 注意到，以上讨论的所有点火器系统都安装在现有隔板的内部。这意味着无论隔板的尺寸如何，都可以制造以上讨论的点火器系统以改造井下工具中存在的任何现有的隔板。因此，本发明能够应用于任何现有的井下工具。本发明实施例也能够使用任何类型的点火器。通过将点火器从坐封工具移动到开关接头中，整个井下工具的长度可以减少12到18英寸。所讨论的实施例还示出了减小的火头，例如，简单的螺纹适配器，同时实现了没有销和座接触的实线连续性。

[0061] 在一个实施例中，甚至可以省略图3中所示的螺纹适配器360。在图13中所示的该实施例中，主体332的端部332B被加工为具有适合坐封工具370的第一端370A的内径的外径。对于这种情况，外螺纹336直接形成在主体332中的端部332B处而不在适配器360中，如图3的实施例那样。这意味着开关接头的外螺纹336与坐封工具370的内螺纹372直接配合。此外，主体332的第一端332A的外径大于第二端332B的外径。以这种方式，射孔枪组件的最后一个开关接头与射孔枪组件的各个枪之间使用的其它开关接头不同。在这一点上应注意的是，将两个连续的枪相互连接的开关接头的两端具有相同的外径。还应注意的是，为了简单起见，省略了开关接头和坐封工具之间的密封特征(例如，凹槽和O形环)。

[0062] 现在参照图14讨论制造上述新型点火器系统的方法。该方法包括：步骤1400，将点火器系统布置在壳体内部；步骤1402，将壳体布置在开关接头的隔板中，开关接头具有孔，并且孔和隔板沿着纵向轴线延伸。隔板与(i)孔和(ii)开关接头的外部流体连通。该方法还包括步骤1404，将螺母附接到开关接头的内壁以将点火器系统保持在隔板内部。点火器系统被配置为点燃部分位于开关接头内部的含能材料。在一个可选步骤中，点火器系统被密封。

[0063] 所公开的实施例提供了一种用于在开关接头中设置点火器系统的方法和系统。应当理解，该说明书并非旨在限制本发明。相反，示例性实施例旨在涵盖包含在由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的替代方案、修改和等同物。此外，在示例性实施例的详细描述中，阐述了许多具体细节以便提供对所要求保护的发明的全面理解。然而，本领域技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践各实施例。

[0064] 尽管在实施例中以特定组合描述了本示例性实施例的特征和元件，但是每个特征或元件能够在没有实施例的其它特征和元件的情况下单独使用，或者在与本文公开的其它特征和元件的各种组合中使用。

[0065] 该书面说明使用所公开的主题的示例以使得任何本领域技术人员能够实践所述主题，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何所包含的方法。本主题的专利范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员可想到的其它示例。这些其它示例旨在落入权利要求的范围内。