CN113494282B - 一种应用于油井解堵的激波发射器及油井解堵系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用于油井解堵的激波发射器及油井解堵系统，其包括：储能电容，其用于储存电能量；放电电极，所述放电电极包括间隔设置的“棒‑棒”电极正极和“棒‑棒”电极负极，所述“棒‑棒”电极正极和所述“棒‑棒”电极负极用于释放电能产生激波并向外辐射；以及脉冲电源体，其用于将所述储能电容中的电能量施加到所述“棒‑棒”电极正极。本发明涉及的一种应用于油井解堵的激波发射器及油井解堵系统，储能电容中储存的电量在两极之间瞬间释放产生激波，进而对堵塞物进行轰击，属于纯物理解堵增产手段，不存在环境污染等问题，同时，“棒‑棒”电极正极和“棒‑棒”电极负极属于对接型放电电极，产生的冲击波对油层的冲击力更直接。

Description

一种应用于油井解堵的激波发射器及油井解堵系统

技术领域

本发明涉及油气开采领域，特别涉及一种应用于油井解堵的激波发射器及油井解堵系统。

背景技术

目前，在石油开钻采过程中，因钻井过程的泥侵污染及油水混合物中的砂石、胶结物，在油井长时间开采运行后会造成油井含油层孔隙堵塞或油水渗流通道变窄，导致油井产油量日益降低，甚至出现停产。

相关技术中，常规的油井解堵增产手段主要包括化学解堵、压裂解堵、超声波解堵等。压裂解堵和化学解堵方法由于实施工艺复杂，且带来的生态问题(如地下水污染等)制约了该方法的广泛应用，因此逐步被淘汰。而超声波解堵方法虽然结构较为简单，但是难以在高静压的深井环境产生强有力的超声波，解堵效果不明显。

因此，有必要设计一种应用于油井解堵的激波发射器及油井解堵系统，以克服上述问题。

发明内容

本发明实施例提供一种应用于油井解堵的激波发射器及油井解堵系统，以解决相关技术中压裂解堵和化学解堵易造成生态问题，且超声波解堵难以在高静压的深井环境产生强有力的超声波，解堵效果不明显的问题。

第一方面，提供了一种应用于油井解堵的激波发射器，其包括：储能电容，其用于储存电能量；放电电极，所述放电电极包括间隔设置的“棒-棒”电极正极和“棒-棒”电极负极，所述“棒-棒”电极正极和所述“棒-棒”电极负极用于释放电能产生激波并向外辐射；以及脉冲电源体，其用于将所述储能电容中的电能量施加到所述“棒-棒”电极正极。

一些实施例中，所述脉冲电源体包括：第一控制回路，其用于当所述储能电容充电至预设电压时，输出第一触发信号；以及脉冲压缩开关，其用于接收所述第一触发信号，并将所述储能电容与所述放电电极导通。

一些实施例中，当所述储能电容充电至预设电压时，所述第一控制回路还输出第二触发信号，所述放电电极还包括开关组件装配体，所述开关组件装配体包括：第二控制回路，其用于接收所述第二触发信号，并输出第三触发信号；以及触发开关管，其用于接收所述第三触发信号，并将所述储能电容与所述“棒-棒”电极正极导通。

一些实施例中，所述“棒-棒”电极正极的轴线与所述“棒-棒”电极负极的轴线共线，且所述“棒-棒”电极正极与所述“棒-棒”电极负极之间的间隙可调。

一些实施例中，所述放电电极包括位于端部的导向钢筒，所述导向钢筒内安装有负极固定筒，所述负极固定筒靠近所述“棒-棒”电极正极的一侧安装所述“棒-棒”电极负极；所述负极固定筒远离所述“棒-棒”电极正极的一侧固设固定螺母，所述固定螺母通过紧定螺钉与所述导向钢筒固定，且通过旋转所述紧定螺钉可调整所述“棒-棒”电极负极与所述“棒-棒”电极正极之间的间隙。

一些实施例中，所述放电电极还包括：正极基座，所述正极基座固设第一绝缘件，所述第一绝缘件包围所述“棒-棒”电极正极，且所述第一绝缘件与所述“棒-棒”电极正极螺纹连接；负极基座，所述负极基座固设第二绝缘件，所述第二绝缘件包围所述“棒-棒”电极负极，且所述第二绝缘件与所述“棒-棒”电极负极螺纹连接。

一些实施例中，所述储能电容、所述脉冲电源体与所述放电电极依次同轴设置，且所述放电电极还包括电感组合装配体，所述电感组合装配体位于靠近所述储能电容的一侧。

一些实施例中，所述放电电极包括金属外筒，所述金属外筒的一端固设正极基座，所述正极基座将所述金属外筒的一端密封，所述“棒-棒”电极正极安装于所述正极基座的外侧；所述金属外筒内设有高压绝缘环，所述高压绝缘环内安装有用于抑制尖峰电流的电感组合装配体和用于触发所述储能电容与所述“棒-棒”电极正极导通的开关组件装配体；所述高压绝缘环与所述金属外筒之间设有第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈位于靠近所述脉冲电源体的一侧，所述第二密封圈位于靠近所述正极基座的一侧。

第二方面，提供了一种油井解堵系统，其包括：供电电源装置；以及激波发射器，所述激波发射器与所述供电电源装置通过传输电缆连接，其中，所述激波发射器包括：储能电容，其用于储存电能量；放电电极，所述放电电极包括间隔设置的“棒-棒”电极正极和“棒-棒”电极负极，所述“棒-棒”电极正极和所述“棒-棒”电极负极用于释放电能产生激波并向外辐射；以及脉冲电源体，其用于将所述储能电容中的电能量施加到所述“棒-棒”电极正极。

一些实施例中，所述激波发射器还包括高压转换电源，所述高压转换电源、所述储能电容、所述脉冲电源体与所述放电电极依次同轴设置，且所述高压转换电源、所述储能电容、所述脉冲电源体与所述放电电极相互之间通过接口可拆卸连接。

本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：

本发明实施例提供了一种应用于油井解堵的激波发射器及油井解堵系统，由于激波发射器设有可以储存电能的储能电容，脉冲电源体可以将储能电容中的电能施加到“棒-棒”电极正极，使得“棒-棒”电极正极与“棒-棒”电极负极之间的隔离间隙被接通，储能电容中储存的电量在两极之间瞬间释放产生激波，进而对堵塞物进行轰击，达到解堵，因此，属于纯物理解堵增产手段，不存在环境污染等问题，同时，“棒-棒”电极正极和“棒-棒”电极负极属于对接型放电电极，产生的冲击波对油层的冲击力更直接。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种应用于油井解堵的激波发射器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种应用于油井解堵的激波发射器的放电电极的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的放电电极的部分放大示意图；

图4为本发明实施例提供的一种油井解堵系统的结构示意图。

图中：

1、激波发射器；11、储能电容；

12、放电电极；121、“棒-棒”电极正极；122、“棒-棒”电极负极；123、开关组件装配体；124、导向钢筒；125、负极固定筒；1251、固定螺母；1252、紧定螺钉；1253、紧定螺母；126、正极基座；1261、第一绝缘件；127、负极基座；1271、第二绝缘件；128、金属外筒；129、高压绝缘环；1291、第一密封圈；1292、第二密封圈；1293、放电钢筒；

13、脉冲电源体；14、高压转换电源；

2、供电电源装置；3、传输电缆；4、供电控制柜；5、电缆绞车；6、电缆滑轮。

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中的附图，对本发明实施例中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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种应用于油井解堵的激波发射器及油井解堵系统，其能解决相关技术中压裂解堵和化学解堵易造成生态问题，且超声波解堵难以在高静压的深井环境产生强有力的超声波，解堵效果不明显的问题。

参见图1和图2所示，为本发明实施例提供的一种应用于油井解堵的激波发射器1，其可以包括：储能电容11，其用于储存电能量；放电电极12，所述放电电极12可以包括间隔设置的“棒-棒”电极正极121和“棒-棒”电极负极122，也就是说，“棒-棒”电极正极121与“棒-棒”电极负极122之间具有间隙，且“棒-棒”电极正极121和“棒-棒”电极负极122之间至少部分重叠，使得“棒-棒”电极正极121和“棒-棒”电极负极122形成对接型放电电极12，所述“棒-棒”电极正极121和所述“棒-棒”电极负极122用于释放电能产生激波并向外辐射，对接型电极产生的冲击波对油层的冲击力更直接，本实施例中，所述“棒-棒”电极正极121和所述“棒-棒”电极负极122的对接端面均优选为椭圆面状，相对来说，电极尖端伸出部分的表面积小，在液体中极间漏电电导最小，产生的冲击波效果强烈；以及脉冲电源体13，其用于将所述储能电容11中的电能量施加到所述“棒-棒”电极正极121，使所述“棒-棒”电极正极121与所述“棒-棒”电极负极122之间的隔离间隙被接通，所述储能电容11中储存的电能在电极两端瞬间释放，产生强烈的电火花爆炸和强大的冲击波，利用放电电极12的电火花爆炸产生的强大冲击波，对油层射孔压实层、近井地带的喉道堵塞物和污染物进行轰击，使其产生震动和破碎，并利用空化作用和油层本身的压力，将破碎和震动后松动的堵塞物抽吸、推挤到井筒内，达到解除油层堵塞，疏通油流通道，改善油层近井地带渗透特性的效果，同时，电火花爆炸产生的声能、电磁场能等，又可传递到油层深部，改善油水界面，增加油水运移速度，从而增加油井产液量。

进一步，所述“棒-棒”电极正极121与所述“棒-棒”电极负极122的材料都采用碳钨合金，可以耐高温，不溶于水、盐酸和硫酸，硬度强、抗电，且碳钨合金的稳定性好。

进一步，本实施例中，所述储能电容11采用脉冲电容器，能够耐受80℃以上的井下高温。在其他实施例中，也可以采用金属化膜电容器，最高工作温度为120℃，对应整个油井解堵增产装置的最大作业深度为4000m。

参见图1和图2所示，在一些实施例中，所述脉冲电源体13可以包括：第一控制回路，其用于当所述储能电容11充电至预设电压时，输出第一触发信号，也就是说，当储能电容11的电量充满后，第一控制回路会接收到一个指示信号，使得第一控制回路输出第一触发信号；以及脉冲压缩开关，其用于接收所述第一触发信号，并将所述储能电容11与所述放电电极12导通，本实施例中，脉冲压缩开关采用真空触发开关，当脉冲压缩开关接收到第一触发信号时，脉冲压缩开关迅速导通，将储能电容11的能量瞬间施加到放电电极12，通过设置第一控制回路和脉冲压缩开关，使得放电电极12与储能电容11之间在特定的条件下才能接通，并且施加到放电电极12的电量能够瞬间达到最大，进而能够产生强有力的冲击波。

参见图1和图2所示，进一步，当所述储能电容11充电至预设电压时，所述第一控制回路在输出第一触发信号的同时，还可以输出第二触发信号，所述放电电极12还可以包括开关组件装配体123，开关组件装配体123可以通过电极正极棒与所述“棒-棒”电极正极121连接，所述开关组件装配体123可以包括：第二控制回路，其用于接收所述第二触发信号，并输出第三触发信号，也就是说，第二控制回路在接收到第一控制回路发送的第二触发信号时，瞬间输出第三触发信号；以及触发开关管，所述触发开关管与所述第二控制回路连通，且所述触发开关管可以接收所述第三触发信号，当所述触发开关管接收到所述第三触发信号时，所述触发开关管闭合，使得所述储能电容11与所述“棒-棒”电极正极121导通，本实施例中，所述触发开关管优选一种军品级真空触发开关管，通过在放电电极12内设置开关组件装配体123，在脉冲电源体13的基础上增加具有保护功能的第二开关，使得对脉冲电源体13的要求较低，脉冲电源体13的控制回路可以设计的相对简单，较易选型。

参见图1和图2所示，在一些实施例中，所述“棒-棒”电极正极121的轴线可以与所述“棒-棒”电极负极122的轴线共线，且所述“棒-棒”电极正极121与所述“棒-棒”电极负极122之间的间隙可调，也就是说，“棒-棒”电极正极121与所述“棒-棒”电极负极122优选正对设置，通过调整“棒-棒”电极正极121与“棒-棒”电极负极122之间的间隙，可以控制电极放电发生的地方，同时增加电极的使用寿命，相对于棒板电极来说，棒-棒电极之间的电容相对较小，在同样的冲击波电压下，放电距离较长。

参见图1和图2所示，进一步，所述放电电极12可以包括位于端部的导向钢筒124，所述导向钢筒124内可以安装有负极固定筒125，所述负极固定筒125靠近所述“棒-棒”电极正极121的一侧安装所述“棒-棒”电极负极122，也就是说，“棒-棒”电极负极122通过负极固定筒125安装于放电电极12内；且所述负极固定筒125远离所述“棒-棒”电极正极121的一侧固设固定螺母1251，所述固定螺母1251通过紧定螺钉1252与所述导向钢筒124固定，本实施例中，导向钢筒124内安装有紧定螺母1253，且紧定螺母1253可相对于导向钢筒124转动，紧定螺母1253与紧定螺钉1252螺纹配合，通过旋转紧定螺母1253使得紧定螺钉1252转动，同时，紧定螺钉1252可朝向靠近或者远离“棒-棒”电极正极121的方向移动，使紧定螺钉1252带动负极固定筒125向靠近或者远离“棒-棒”电极正极121的方向移动，从而调整所述“棒-棒”电极负极122与所述“棒-棒”电极正极121之间的间隙，通过螺母与螺钉的螺纹配合来实现“棒-棒”电极负极122与“棒-棒”电极正极121之间间隙的调整，操作方便，容易实现，且容易拆装。

进一步，导向钢筒124位于放电电极12的最下端，导向钢筒124的外轮廓尺寸自下向上依次增大，使得导向钢筒124下端的尺寸较小，整体可以呈椭球形，起到导向作用的同时还可以减小阻力。

参见图1至图3所示，在一些实施例中，所述放电电极12还可以包括：正极基座126，所述正极基座126固设第一绝缘件1261，所述第一绝缘件1261包围所述“棒-棒”电极正极121，本实施例中，“棒-棒”电极正极121的上端与正极基座126固定，且“棒-棒”电极正极121的顶部优选半椭球面结构，“棒-棒”电极正极121上下两端之间的部分收容于第一绝缘件1261内，“棒-棒”电极正极121的下端凸伸出第一绝缘件1261，便于与“棒-棒”电极负极122对接，且所述第一绝缘件1261与所述“棒-棒”电极正极121螺纹连接，通过设置第一绝缘件1261，第一绝缘件1261将“棒-棒”电极正极121包围，使得“棒-棒”电极正极121稳固的固定于正极基座126上；以及负极基座127，所述负极基座127固设有第二绝缘件1271，本实施例中，“棒-棒”电极负极122的下端穿过负极基座127与负极固定筒125固定，所述第二绝缘件1271于负极基座127的表面包围所述“棒-棒”电极负极122，且所述第二绝缘件1271与所述“棒-棒”电极负极122螺纹连接，“棒-棒”电极负极122上下两端之间的部分收容于第二绝缘件1271内，“棒-棒”电极负极122的上端凸伸出第二绝缘件1271，便于与“棒-棒”电极正极121对接，通过设置第二绝缘件1271，第二绝缘件1271将“棒-棒”电极负极122包围，使得“棒-棒”电极负极122稳固的固定于负极基座127上。

进一步，所述正极基座126与所述负极基座127通过支撑柱轴向连接，所述负极基座127位于靠近所述导向钢筒124的一侧，且所述负极基座127与所述导向钢筒124的上端连接，以将负极固定筒125密封于导向钢筒124内部。

参见图1和图2所示，在一些可选的实施例中，所述储能电容11、所述脉冲电源体13与所述放电电极12依次同轴设置，也就是说，所述储能电容11、所述脉冲电源体13与所述放电电极12的轴线均位于同一直线上，且所述放电电极12还可以包括电感组合装配体，所述电感组合装配体位于靠近所述储能电容11的一侧，本实施例中，电感组合装配体安装于开关组件装配体123的上方，将电感组合装配体安装在上端，靠近所述储能电容11侧，可以在电流升高的瞬间，抑制尖峰电流，减小损耗，同时对开关组件装配体123也起到了保护作用。

参见图2所示，在一些实施例中，所述放电电极12可以包括金属外筒128，所述金属外筒128的下端固设所述正极基座126，使所述正极基座126将所述金属外筒128的下端密封，所述“棒-棒”电极正极121安装于所述正极基座126的外侧，也就是安装于正极基座126的下方，所述第一绝缘件1261的底面与所述金属外筒128的轴切面相交为两条相对于所述“棒-棒”电极正极121对称的抛物线段；所述金属外筒128内可以设有高压绝缘环129，所述高压绝缘环129优选为空心圆柱体结构，所述高压绝缘环129内安装有用于抑制尖峰电流的电感组合装配体和用于触发所述储能电容11与所述“棒-棒”电极正极121导通的开关组件装配体123，并上下分布，通过高压绝缘环129实现电感组合装配体和开关组件装配体123的电绝缘，并且，“棒-棒”电极正极121的上端可以插入高压绝缘环129的内环腔体内，使得半椭球面结构的“棒-棒”电极正极121与高压绝缘环129的底面平滑接触，通过高压绝缘环129实现“棒-棒”电极正极121的电绝缘；所述高压绝缘环129与所述金属外筒128之间可以设有第一密封圈1291和第二密封圈1292，所述第一密封圈1291位于靠近所述脉冲电源体13的一侧，且所述第一密封圈1291优选O型密封圈，使得放电电极12与脉冲电源体13密封连接，所述第二密封圈1292位于靠近所述正极基座126的一侧，且所述第二密封圈1292优选双级O型密封圈，使得金属外筒128的下端密封，防止液体漏入金属外筒128内，能在密封作用上适应侧向载荷，同时提供“定心”作用能力。

进一步，所述激波发射器1还可以包括位于储能电容11上方的高压转换电源14，所述高压转换电源14采用中频升压变压器结合全桥或半桥整流方案，可以利用储能电容11作为滤波单元，在设计时间内将储能电容11充电至设计电压。

进一步，所述高压绝缘环129内还设有放电钢筒1293，所述放电钢筒1293包裹于所述开关组件装配体123外，放电钢筒1293可以采用一种高强度金属材料，如不锈钢，能够承受井下高静态压强和化学物质腐蚀，并能避免由于不同金属材料导致的电化学反应腐蚀。所述放电钢筒1293的轴线、所述正极基座126的轴线、所述负极基座127的轴线可以均与所述“棒-棒”电极正极121的中轴线共线，所述“棒-棒”电极正极121与“棒-棒”电极负极122上下相对设置。

进一步，所述放电电极12内各个部件均为同轴结构，也即所述电感组合装配体、所述开关组件装配体123、所述“棒-棒”电极正极121、所述“棒-棒”电极负极122以及负极固定筒125等均是同轴结构，便于与脉冲电源体13实现无缝对接，减小脉冲传输损耗以及提高机械强度。

本实施例中，激波发射器1的外径为102mm，总长度为5.7m。其中高压转换电源14输出直流电压为30kV。储能电容11的单级电容量为1.5μF，额定电压为30kV。本实施例中储能电容11采用2级级联，储能电容11的电容量为3.0μF，额定储能为1.35kJ，额定工作温度为120℃，寿命大于10000次。脉冲电源体13采用真空触发开关，额定电压为30kV，最大电流峰值为50kA，电荷转移量大于100kC。脉冲电源体13中的第一控制回路输出控制信号幅值为15kV，上升沿小于0.5μs。

参见图4所示，本发明实施例还提供了一种油井解堵系统，其可以包括：设置于地面的供电电源装置2；以及上述的激波发射器1，所述激波发射器1与所述供电电源装置2可以通过传输电缆3连接，其中，所述激波发射器1可以包括：储能电容11，其用于储存电能量；放电电极12，所述放电电极12包括间隔设置的“棒-棒”电极正极121和“棒-棒”电极负极122，所述“棒-棒”电极正极121和所述“棒-棒”电极负极122用于释放电能产生激波并向外辐射；以及脉冲电源体13，其用于将所述储能电容11中的电能量施加到所述“棒-棒”电极正极121，使得“棒-棒”电极正极121与“棒-棒”电极负极122之间的隔离间隙被接通，储能电容11中储存的电量在两极之间瞬间释放产生激波，并通过聚焦空腔向外辐射聚焦传播，进而对堵塞物进行轰击，达到解堵的效果，本实施例中，地面的供电电源装置2可采用380V/50Hz的交流发电机作为供电电源，发电机的功率不小于10kW，运输、操作方便。供电电源装置2将380V/50Hz的工频电压转变为500V/1.5kHz的中频电压，并通过所述传输电缆3传输到激波发射器1，所述传输电缆3可以采用专用的油井电缆，比如FEP绝缘承荷探测电缆，传输电缆3另一端采用专用马笼头与激波发射器1相连接，具有传输电能及承重功能，利用传输电缆3自身的电感和电阻作为保护元件，无需施加新的限流保护元件。

进一步，所述油井解堵系统还可以包括供电控制柜4，所述供电控制柜4可以通过传输电缆3与所述供电电源装置2连接，且所述供电控制柜4通过传输电缆3与所述激波发射器1连接，工作时传输电缆3将激波发射器1置于井下油层射孔处，通过控制供电控制柜4设置激波发射器1液电脉冲激波的次数及重复频率。激波发射器1输出液电脉冲激波轰击油层射孔处的堵塞物，使其破碎进入油筒内，解除射孔处的堵塞。同时液电脉冲激波通过护套向径向方向传播，作用于射孔处的储油岩层，增加其裂缝，进而增强原油的渗透性，射孔堵塞解除及岩层裂缝增加均能显著增加油井的原油产量。

进一步，所述油井解堵系统还可以包括设置于油井一侧的电缆绞车5以及电缆滑轮6，传输电缆3可以缠绕于电缆绞车5上且通过电缆滑轮6进入油井内，利用电缆绞车5来下放或者升出所述激波发射器1。

本实施例的油井解堵系统的工作流程为：根据油井状况及现场需求制定解堵增产作业规范，利用传输电缆3将所述激波发射器1输送至油层射孔处，并通过地面的供电电源装置2控制所述激波发射器1至少输出一次液电脉冲激波，轰击射孔堵塞及周边岩层，然后利用传输电缆3再将所述激波发射器1升出井口，完成该次解堵增产作业；该方法在煤层气、页岩气的开发中也具有广阔的应用前景。

在一些实施例中，所述激波发射器1还可以包括高压转换电源14，所述高压转换电源14、所述储能电容11、所述脉冲电源体13与所述放电电极12依次同轴设置，且所述高压转换电源14、所述储能电容11、所述脉冲电源体13与所述放电电极12相互之间通过接口可拆卸连接，也就是说，所述高压转换电源14、所述储能电容11、所述脉冲电源体13与所述放电电极12的两端均开设有特质的接口，使得高压转换电源14与储能电容11之间、储能电容11与脉冲电源体13之间或者脉冲电源体13与放电电极12之间，可以通过接口的螺纹配合互相严格密封，保证相邻两节之间的同轴结构，增加其机械强度，并且保证激波发射器1各节段间良好的电气连接，本实施例中，所述接口可以为：高压转换电源14与储能电容11二者其一为公头，另一个为母头，进行对插连接，且高压转换电源14与储能电容11之间设置有定位销。

其中，激波发射器1的工作过程为：通过地面的供电电源装置2将低压电通过传输电缆3送至井下激波发射器1，激波发射器1的高压转换电源14将低压电转换成高压电给储能电容11充电，当充电电压达到预设的值时，储能电容11将电能储存起来，然后脉冲电源体13迅速导通，将储能电容11中储存的能量瞬间施加到放电电极12中，放电电极12中的触发开关管闭合时，触发电路会产生一个触发脉冲，“棒-棒”电极正极121与“棒-棒”电极负极122之间的隔离间隙被接通，储能电容11中储存的电能在电极两端瞬间释放，产生电火花。

本发明实施例提供的一种应用于油井解堵的激波发射器1及油井解堵系统的原理为：

由于激波发射器1设有可以储存电能的储能电容11，脉冲电源体13可以将储能电容11中的电能施加到“棒-棒”电极正极121，使得“棒-棒”电极正极121与“棒-棒”电极负极122之间的隔离间隙被接通，储能电容11中储存的电量在两极之间瞬间释放产生激波，在充满水或油水混合物的井里,通过井下放电电极12在正对油层的位置产生一定频率的高压脉冲电流，对油层激发周期性压力波和强电磁场,利用产生的空化作用解除油层污染,并对地层造成微裂缝,解除射孔处的堵塞，进而增强原油的渗透性。从而达到解堵、增产、增注目的,又称电爆炸处理油层。射孔堵塞解除及岩层裂缝增加均能显著增加油井的原油产量。本发明属于纯物理手段，具有结构简单、通用性好、操作简便、环境友好、能量可控、多次激波重复作用提高效果、成本低廉等优点，并有望拓展到页岩气、煤开采等领域。同时，“棒-棒”电极正极121和“棒-棒”电极负极122属于对接型放电电极12，产生的冲击波对油层的冲击力更直接。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在本发明中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种应用于油井解堵的激波发射器，其特征在于，其包括：

储能电容（11），其用于储存电能量；

放电电极（12），所述放电电极（12）包括间隔设置的“棒-棒”电极正极（121）和“棒-棒”电极负极（122），所述“棒-棒”电极正极（121）和所述“棒-棒”电极负极（122）用于释放电能产生激波并向外辐射；

以及脉冲电源体（13），其用于将所述储能电容（11）中的电能量施到所述“棒-棒”电极正极（121）；所述“棒-棒”电极正极（121）和所述“棒-棒”电极负极（122）的对接面均为椭圆面状；

所述脉冲电源体（13）包括：

第一控制回路，其用于当所述储能电容（11）充电至预设电压时，输出第一触发信号；

以及脉冲压缩开关，其用于接收所述第一触发信号，并将所述储能电容（11）与所述放电电极（12）导通；

当所述储能电容（11）充电至预设电压时，所述第一控制回路还输出第二触发信号，所述放电电极（12）还包括开关组件装配体（123），所述开关组件装配体（123）包括：

第二控制回路，其用于接收所述第二触发信号，并输出第三触发信号；

以及触发开关管，其用于接收所述第三触发信号，并将所述储能电容（11）与所述“棒-棒”电极正极（121）导通；

所述“棒-棒”电极正极（121）的轴线与所述“棒-棒”电极负极（122）的轴线共线，且所述“棒-棒”电极正极（121）与所述“棒-棒”电极负极（122）之间的间隙可调；

所述放电电极（12）包括位于端部的导向钢筒（124），所述导向钢筒（124）内安装有负极固定筒（125），所述负极固定筒（125）靠近所述“棒-棒”电极正极（121）的一侧安装所述“棒-棒”电极负极（122）；

所述负极固定筒（125）远离所述“棒-棒”电极正极（121）的一侧固设固定螺母（1251），所述固定螺母（1251）通过紧定螺钉（1252）与所述导向钢筒（124）固定，且通过旋转所述紧定螺钉（1252）可调整所述“棒-棒”电极负极（122）与所述“棒-棒”电极正极（121）之间的间隙；

所述放电电极（12）包括金属外筒（128），所述金属外筒（128）的一端固设正极基座（126），所述正极基座（126）将所述金属外筒（128）的一端密封，所述“棒-棒”电极正极（121）安装于所述正极基座（126）的外侧；

所述金属外筒（128）内设有高压绝缘环（129），所述高压绝缘环（129）内安装有用于抑制尖峰电流的电感组合装配体和用于触发所述储能电容（11）与所述“棒-棒”电极正极（121）导通的开关组件装配体（123）；

所述高压绝缘环（129）与所述金属外筒（128）之间设有第一密封圈（1291）和第二密封圈（1292），所述第一密封圈（1291）位于靠近所述脉冲电源体（13）的一侧，所述第二密封圈（1292）位于靠近所述正极基座（126）的一侧。

2.如权利要求1所述的应用于油井解堵的激波发射器，其特征在于：

所述正极基座（126）固设第一绝缘件（1261），所述第一绝缘件（1261）包围所述“棒-棒”电极正极（121），且所述第一绝缘件（1261）与所述“棒-棒”电极正极（121）螺纹连接；

所述放电电极（12）还包括：

负极基座（127），所述负极基座（127）固设第二绝缘件（1271），所述第二绝缘件（1271）包围所述“棒-棒”电极负极（122），且所述第二绝缘件（1271）与所述“棒-棒”电极负极（122）螺纹连接。

3.如权利要求1所述的应用于油井解堵的激波发射器，其特征在于：

所述储能电容（11）、所述脉冲电源体（13）与所述放电电极（12）依次同轴设置，且所述放电电极（12）还包括电感组合装配体，所述电感组合装配体位于靠近所述储能电容（11）的一侧。

4.一种油井解堵系统，其特征在于，其包括：

供电电源装置（2）；

以及激波发射器（1），所述激波发射器（1）与所述供电电源装置（2）通过传输电缆（3）连接，其中，所述激波发射器（1）包括：

储能电容（11），其用于储存电能量；

放电电极（12），所述放电电极（12）包括间隔设置的“棒-棒”电极正极（121）和“棒-棒”电极负极（122），所述“棒-棒”电极正极（121）和所述“棒-棒”电极负极（122）用于释放电能产生激波并向外辐射；

以及脉冲电源体（13），其用于将所述储能电容（11）中的电能量施加到所述“棒-棒”电极正极（121）；所述“棒-棒”电极正极（121）和所述“棒-棒”电极负极（122）的对接面均为椭圆面状；

所述脉冲电源体（13）包括：

第一控制回路，其用于当所述储能电容（11）充电至预设电压时，输出第一触发信号；

以及脉冲压缩开关，其用于接收所述第一触发信号，并将所述储能电容（11）与所述放电电极（12）导通；

当所述储能电容（11）充电至预设电压时，所述第一控制回路还输出第二触发信号，所述放电电极（12）还包括开关组件装配体（123），所述开关组件装配体（123）包括：

第二控制回路，其用于接收所述第二触发信号，并输出第三触发信号；

以及触发开关管，其用于接收所述第三触发信号，并将所述储能电容（11）与所述“棒-棒”电极正极（121）导通；

所述“棒-棒”电极正极（121）的轴线与所述“棒-棒”电极负极（122）的轴线共线，且所述“棒-棒”电极正极（121）与所述“棒-棒”电极负极（122）之间的间隙可调；

所述放电电极（12）包括位于端部的导向钢筒（124），所述导向钢筒（124）内安装有负极固定筒（125），所述负极固定筒（125）靠近所述“棒-棒”电极正极（121）的一侧安装所述“棒-棒”电极负极（122）；

所述负极固定筒（125）远离所述“棒-棒”电极正极（121）的一侧固设固定螺母（1251），所述固定螺母（1251）通过紧定螺钉（1252）与所述导向钢筒（124）固定，且通过旋转所述紧定螺钉（1252）可调整所述“棒-棒”电极负极（122）与所述“棒-棒”电极正极（121）之间的间隙；

所述放电电极（12）包括金属外筒（128），所述金属外筒（128）的一端固设正极基座（126），所述正极基座（126）将所述金属外筒（128）的一端密封，所述“棒-棒”电极正极（121）安装于所述正极基座（126）的外侧；

所述金属外筒（128）内设有高压绝缘环（129），所述高压绝缘环（129）内安装有用于抑制尖峰电流的电感组合装配体和用于触发所述储能电容（11）与所述“棒-棒”电极正极（121）导通的开关组件装配体（123）；

所述高压绝缘环（129）与所述金属外筒（128）之间设有第一密封圈（1291）和第二密封圈（1292），所述第一密封圈（1291）位于靠近所述脉冲电源体（13）的一侧，所述第二密封圈（1292）位于靠近所述正极基座（126）的一侧。

5.如权利要求4所述的油井解堵系统，其特征在于：

所述激波发射器（1）还包括高压转换电源（14），所述高压转换电源（14）、所述储能电容（11）、所述脉冲电源体（13）与所述放电电极（12）依次同轴设置，且所述高压转换电源（14）、所述储能电容（11）、所述脉冲电源体（13）与所述放电电极（12）相互之间通过接口可拆卸连接。

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