CN109594946A - 一种电脉冲石油井下疏堵系统 - Google Patents

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    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B31/00—Fishing for or freeing objects in boreholes or wells

Abstract

一种电脉冲石油井下疏堵系统，包含直流高压电源、电缆收纳器、电缆、控制单元、发生器；直流高压电源用于将输入直流高压电源的电升压；电缆收纳器用于容置和收放电缆，电缆的一端连接电缆收纳器，另一端伸出电缆收纳器并与发生器连接；控制单元用于控制直流高压电源、电缆收纳器、发生器；发生器包含储能单元、固态放电开关、放电电极；储能单元上端连接电缆的另一端，储能单元用于储存由电缆输送的电能，储能单元包含电容器；固态放电开关用于控制储存单元的放电；放电电极用于将储能单元所储存的电能释放出来，产生冲击波。本发明利用电脉冲高压放电产生的强烈冲击波为管道孔隙疏堵，工作效率高、操作简便，大大降低了疏堵成本。

Description

一种电脉冲石油井下疏堵系统
技术领域
本发明涉及石油开采技术领域，具体涉及一种电脉冲石油井下疏堵系统。
背景技术
在石油开采过程中，井下的水、油和各种矿物质的混合物通过油井管道的孔隙流入油井内，通过抽油机将石油抽上地面，然而由于地下矿物质组成成分复杂，开采过程中会有大量物质粘附在管道渗透孔中，日积月累造成孔隙变小甚至堵死，使得油井产量降低，甚至无法正常生产。
为了提高单井油气产量，一般常用的方法有物理疏堵、和化学疏堵等方法，传统的物理疏堵做法是将井下的堵塞的管道抽出，在地面进行管道清理，然后再下放到井里，这样周期长，成本高而且会造成长期停工影响产能。而化学解堵是将化学材料投入油井，利用化学反应使堵塞物质分解，从而达到解堵的方法，但解堵成本高，有效期短，且对油井有二次伤害，容易造成环境污染等问题。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种电脉冲石油井下疏堵系统，利用电脉冲高压放电产生的强烈冲击波将堵塞物从管道孔隙内剥除，达到疏堵的效果，工作效率高，操作简便。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种电脉冲石油井下疏堵系统，其特征在于，包含：井上装置、发生器；
所述井上装置包含：
直流高压电源，所述直流高压电源用于将输入所述直流高压电源的电升压；
电缆收纳器和电缆，所述电缆收纳器用于容置和收放所述电缆，所述电缆用于输送所述直流高压电源升压后的电，所述电缆的一端连接所述电缆收纳器，所述电缆的另一端伸出所述电缆收纳器并与所述发生器连接；
控制单元，所述控制单元用于控制所述直流高压电源、所述电缆收纳器、所述发生器；
所述发生器用于储存并释放电能，产生冲击波，其包含：
储能单元，所述储能单元上端连接所述电缆的另一端，所述储能单元用于储存由所述电缆输送的电能，所述储能单元包含电容器；
固态放电开关，所述固态放电开关用于控制所述储存单元的放电；
放电电极，所述放电电极用于将所述储能单元所储存的电能释放出来，产生冲击波。
进一步地，所述井上装置还包含发电机，所述发电机用于为所述直流高压电源供电。
进一步地，所述控制单元包含触摸控制屏，所述触摸控制屏用于显示和调节所述控制单元的参数。
进一步地，所述发生器还包含外壳，所述外壳为中空的圆柱形结构。
进一步地，所述外壳用于保护和容置所述储能单元、所述固态放电开关、所述放电电极，且三者由上至下依次设于所述外壳的内部。
进一步地，所述电容器设有多个，且多个所述电容器轴向连接。
进一步地，所述电容器与所述外壳之间以弹片连接。
进一步地，所述固态放电开关包含多个固态SCR可控硅电子开关，多个所述固态SCR可控硅电子开关串联或并联使用。
进一步地，所述储能单元和所述固态放电开关之间设有限流阻抗，所述限流阻抗用于减小流入所述固态放电开关的电流。
进一步地，所述放电电极包含一组或多组串联的间隙。
与现有技术相比，本发明的突出技术效果为：本发明的一种电脉冲石油井下疏堵系统利用电脉冲高压放电产生的强烈冲击波将管道孔隙中的堵塞物清除，达到疏堵的效果，工作效率高、使用简便，大大降低了疏堵成本，提高了油井的产量。
附图说明
图1为本实施例的结构示意图；
图2为图1中储能单元示意图。
图中：1—电缆收纳器、2—电缆、3—外壳、4—放电电极、50—储能单元、51—电容器、6—弹片。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面将结合本实施例的附图对本发明进行详细阐述。
如图1-2所示，一种电脉冲石油井下疏堵系统，包含：井上装置、发生器；
具体地，井上装置包含：直流高压电源、电缆收纳器1、电缆2、控制单元；
直流高压电源用于将输入直流高压电源的电升压；
电缆收纳器1用于容置和收放电缆2，方便整理和携带电缆2；
电缆2的一端连接电缆收纳器1，且该端还可与直流高压电源连接，电缆2的另一端伸出电缆收纳器1并与发生器连接，以使电缆2将直流高压电源升压后的电输送至发生器中；
控制单元用于控制直流高压电源、电缆收纳器1、发生器；
发生器用于储存并释放电能，产生冲击波，发生器包含：储能单元50、固态放电开关、放电电极4；
储能单元50的上端连接电缆2的另一端，储能单元50包含电容器51，电容器51用于储存由电缆2输送的高压电；
固态放电开关用于控制储存单元50的放电；
放电电极4用于将储能单元50所储存的电能释放出来，产生强烈冲击波，将堵在管道孔隙的堵塞物剥除。
可选地，井上装置还包含发电机，发电机用于为直流高压电源供电；本发明采用发电机为直流高压电源供电，使供电设备不受条件控制，实现了疏堵系统的可移动作业，使用方便。
控制单元包含触摸控制屏，触摸控制屏用于显示和调节控制单元的参数，可实时监控并调整疏堵系统的运行参数，防止作业过程中造成高压泄露引起安全事故。
优选地，发生器还包含外壳3，外壳3为中空的圆柱形结构，其尺寸适应管道的结构而设计；外壳3用于保护和容置储能单元50、固态放电开关、放电电极4，且三者由上至下依次设于外壳3的内部。
在本发明的一些实施例中，电容器51设有多个，且多个电容器51轴向连接，减小了回路电感，避免回路损耗，提高了电容利用率，以达到输出放电电流大，上升速度快的目的。
可选地，电容器51与外壳3之间以弹片6连接。
优选地，固态放电开关包含多个固态SCR可控硅电子开关，多个固态SCR可控硅电子开关串并联使用；固态SCR可控硅电子开关通流大，工作稳定，受环境小；多个固态SCR可控硅电子开关串并联使用，以实现高电压、大电流放电，且放电速度快，产生强烈的冲击波，将管道孔隙里的堵塞物清除干净。
在本发明的另一些实施例中，储能单元50和固态放电开关之间设有限流阻抗，限流阻抗用于减小流入固态放电开关的电流；防止该电流超过固态放电开关额定工作的电流，造成固态放电开关损坏，影响工作进程，增加成本。
可选地，放电电极4包含一组或多组串联的间隙，间隙按照在液体中可可靠击穿为基础。
本实施例的工作原理为：电脉冲石油井下疏堵系统工作时，控制单元控制电缆收纳器1外放电缆2将发生器下放到待疏堵的管道中；发电机发电供给直流高压电源，直流高压电源将直流电的电压升高，升压后的电经电缆输送给储能单元50；储能单元50储存一定的电能后，控制单元控制固态放电开关释放储能单元50所储存的电能并由放电电极4放出；由于放出的电能电压高、电流大、释放速度快，在释放过程中产生了强烈的冲击波，该冲击波可将管道孔隙里的堵塞物清除，疏通管道孔隙，使石油可以顺利进入油井，提高油井的产量。
本发明的一种电脉冲石油井下疏堵系统利用电脉冲高压放电产生的强烈冲击波将管道孔隙中的堵塞物清除，达到疏堵的效果，工作效率高、使用简便，大大降低了疏堵成本，提高了油井的产量。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电脉冲石油井下疏堵系统，其特征在于，包含：井上装置、发生器；
所述井上装置包含：
直流高压电源，所述直流高压电源用于将输入所述直流高压电源的电升压；
电缆收纳器和电缆，所述电缆收纳器用于容置和收放所述电缆，所述电缆用于输送所述直流高压电源升压后的电，所述电缆的一端连接所述电缆收纳器，所述电缆的另一端伸出所述电缆收纳器并与所述发生器连接；
控制单元，所述控制单元用于控制所述直流高压电源、所述电缆收纳器、所述发生器；
所述发生器用于储存并释放电能，产生冲击波，其包含：
储能单元，所述储能单元上端连接所述电缆的另一端，所述储能单元用于储存由所述电缆输送的电能，所述储能单元包含电容器；
固态放电开关，所述固态放电开关用于控制所述储存单元的放电；
放电电极，所述放电电极用于将所述储能单元所储存的电能释放出来，产生冲击波。
2.根据权利要求1所述的一种电脉冲石油井下疏堵系统，其特征在于：所述井上装置还包含发电机，所述发电机用于为所述直流高压电源供电。
3.根据权利要求1所述的一种电脉冲石油井下疏堵系统，其特征在于：所述控制单元包含触摸控制屏，所述触摸控制屏用于显示和调节所述控制单元的参数。
4.根据权利要求1所述的一种电脉冲石油井下疏堵系统，其特征在于：所述发生器还包含外壳，所述外壳为中空的圆柱形结构。
5.根据权利要求4所述的一种电脉冲石油井下疏堵系统，其特征在于：所述外壳用于保护和容置所述储能单元、所述固态放电开关、所述放电电极，且三者由上至下依次设于所述外壳的内部。
6.根据权利要求1所述的一种电脉冲石油井下疏堵系统，其特征在于：所述电容器设有多个，且多个所述电容器轴向连接。
7.根据权利要求4所述的一种电脉冲石油井下疏堵系统，其特征在于：所述电容器与所述外壳之间以弹片连接。
8.根据权利要求1所述的一种电脉冲石油井下疏堵系统，其特征在于：所述固态放电开关包含多个固态SCR可控硅电子开关，多个所述固态SCR可控硅电子开关串联或并联使用。
9.根据权利要求1所述的一种电脉冲石油井下疏堵系统，其特征在于：所述储能单元和所述固态放电开关之间设有限流阻抗，所述限流阻抗用于减小流入所述固态放电开关的电流。
10.根据权利要求1所述的一种电脉冲石油井下疏堵系统，其特征在于：所述放电电极包含一组或多组串联的间隙。
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