CN207437047U - 一种油田用聚能大功率脉冲产生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油田用聚能大功率脉冲产生装置，包括电源控制柜，电源控制柜通过电缆依次连接有直流高压电源、储能电容器、能量控制器和能量转换器，能量转换器内部设置有含能混合物部件，解决了现有技术震荡解堵技术中脉冲功率小的问题。本实用新型大功率脉冲产生装置能够诱发含能混合物部件中的含能混合物释放化学能，形成电热脉冲，提高了脉冲能量，其不仅具有致裂作用，使储层形成新的裂隙，提高地层渗透率，还具有解堵作用，促进渗流。

Description

一种油田用聚能大功率脉冲产生装置

技术领域

本实用新型属于油田脉冲发生技术领域，具体涉及一种油田用聚能大功率脉冲产生装置。

背景技术

目前，国内主要油田处于勘探开发后期，已经进入二次采油或者三次采油阶段，油井含水率逐渐上升，原油产量逐渐递减，为了满足市场需求，大量低渗透、特低渗透油藏投入到勘探开发中，如延长油田油藏就是典型的低孔、低渗、低压油藏，各储层之间非均质性矛盾比较突出。对低渗透、特低渗透油藏油水井而言，在钻完井生产过程中因种种因素导致地层堵塞，造成油井产量下降，注水井的注水量降低或注不进去，这些油井是油田增产增注措施的主要作业对象。随着低渗透、特低渗透油藏开发进入中后期，以疏通地层来解决地层堵塞是增产增注的主要措施，为了使各种措施行之有效，必须有针对性地研究油水井地层堵塞机理和特征及其与之相适应的解堵工艺，这是提高解堵措施现场应用效果的一项重要工作。因此，随着精细注水工作的开展，为满足不同油藏、不同开发层系对能量的需求，加上环境保护、绿色生产的需求，物理解堵法成为油田主要手段。

震荡解堵技术是一项无污染的物理解堵法，操作简单，通过测井电缆将震荡解堵仪器下放到井内油层位置，仪器在井下释放高压电脉冲，改善地层渗流能力，来达到解堵增产。随着低渗透、特低渗透油藏勘探开发力度的加大，震荡技术应用越来越广泛，要求也越来越多，最主要的一个要求就是功率要求越来越大，对大功率脉冲产生装置提出了挑战。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种油田用聚能大功率脉冲产生装置，解决了现有技术震荡解堵技术中脉冲功率小的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种油田用聚能大功率脉冲产生装置，包括电源控制柜，电源控制柜通过电缆依次连接有直流高压电源、储能电容器、能量控制器和能量转换器，能量转换器内部设置有含能混合物部件。

本实用新型的特点还在于，

能量转换器包括壳体，壳体靠近能量控制器一端的内部螺纹连接有绝缘体，绝缘体内套接有高压电极，高压电极一端伸出壳体与电缆连接，高压电极另一端伸入到壳体内部，壳体远离绝缘体的一端安装有丝堵，丝堵上连接有弹簧，弹簧上连接有地电极，地电极伸入到壳体内部，壳体上设置有窗口，高压电极与地电极之间卡接有含能混合物部件。

窗口为四个且轴对称，窗口的位置与含能混合物部件位置对应。

高压电极与地电极的位置相对应。

高压电极与绝缘体过盈配合。

含能混合物部件包括柱状的支撑基体，支撑基体圆周上设置有凹槽。

直流高压电源的电压范围为0～30kv。

储能电容器的耐压能力不低于40kv。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型一种油田用聚能大功率脉冲产生装置，能够诱发含能混合物释放化学能，形成电热脉冲，提高了脉冲能量，其不仅具有致裂作用，使储层形成新的裂隙，提高地层渗透率，还具有解堵作用，冲击波的幅值低于储层的抗张、抗剪强度后，衰减为高强弹性声波，在储层不同介质中的速度、加速度因声阻抗差异，产生剪切力，可剥离储层表面的附着堵塞物，改善毛管力、偶电层的吸附滞留效应、减小表面张力、促进渗流。

附图说明

图1是本实用新型一种油田用聚能大功率脉冲产生装置的结构示意图；

图2是本实用新型一种油田用聚能大功率脉冲产生装置的能量转换器的结构示意图；

图3是本实用新型一种油田用聚能大功率脉冲产生装置的含能混合物部件的结构示意图。

1.电源控制柜，2.电缆，3.直流高压电源，4.储能电容器，5.能量控制器，6.能量转换器，7.含能混合物部件；

6-1.高压电极，6-2.绝缘体，6-3.壳体，6-4.地电极，6-5.弹簧，6-6.丝堵，6-7.窗口；

7-1.支撑基体，7-2.凹槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型一种油田用聚能大功率脉冲产生装置，如图1所示，包括电源控制柜1，电源控制柜1通过电缆2依次连接有直流高压电源3、储能电容器4、能量控制器5和能量转换器6，能量转换器6内部设置有含能混合物部件7，直流高压电源3的电压范围为0～30kv，储能电容器4的耐压能力不低于40kv，电源控制柜1中设置有电源控制系统，用于将工频电源整流、升压逆变为中频电。

如图2所示，能量转换器6包括壳体6-3，壳体6-3靠近能量控制器5一端的内部螺纹连接有绝缘体6-2，绝缘体6-2内套接有高压电极6-1，高压电极6-1与绝缘体6-2过盈配合，高压电极6-1一端伸出壳体6-3与电缆2连接，高压电极6-1另一端伸入到壳体6-3内部，壳体6-3远离绝缘体6-2的一端安装有丝堵6-6，丝堵6-6上连接有弹簧6-5，弹簧6-5上连接有地电极6-4，地电极6-4伸入到壳体6-3内部，壳体6-3上设置有窗口6-7，高压电极6-1与地电极6-4的位置相对应，形成一对放电电极，高压电极6-1与地电极6-4之间卡接有含能混合物部件7，窗口6-7为四个且轴对称，窗口6-7的位置与含能混合物部件7位置对应，地电极6-4通过压缩弹簧6-5能够向下移动，以安装含能混合物部件7，含能混合物部件7放置到高压电极6-1与地电极6-4之间后，松开弹簧6-5，使得弹簧6-5恢复原状后将含能混合物部件7卡紧。

如图3所示，含能混合物部件7包括柱状的支撑基体7-1，支撑基体7-1圆周上设置有凹槽7-2，凹槽7-2用于盛装含能混合物。

本实用新型大功率脉冲产生装置的工作原理：地面上的电源控制柜1中的电源控制系统将井场220V工频电源先整流，再升压逆变为1000V、1000Hz的中频电，通过测井电缆2将电供给位于井下的直流高压电源3，并对井下设备进行控制，位于井下的直流高压电源3再升压整流，以恒流模式给储能电容器4充电，待储能电容器4充电到能量控制器5的工作阀值时，能量控制器5瞬间将储能电容器4中储存的电能快速传递给能量转换器6，能量转换器6的高压电极6-1与地电极6-4在高电压的作用下，会形成放电电弧，电弧作用在含能混合物部件7上，诱发含能混合物部件7中盛装的含能混合物释放化学能，形成电热脉冲，电热脉冲通过窗口6-7传送至地层，从而大大提高了脉冲能量，满足震荡解堵的要求。

本实用新型大功率脉冲产生装置的解堵机理：(1)致裂作用：冲击波透过套管进入储层后，当幅值大于储层的抗压强度会击碎岩石，当冲击波的幅值衰减后、但还大于储层的抗张、抗剪强度、就会撕裂储层形成新的裂隙，起到提高渗透率的作用；(2)解堵作用：冲击波的幅值低于储层的抗张、抗剪强度后，衰减为高强弹性声波，在储层不同介质中的速度、加速度因声阻抗差异，产生剪切力，可剥离储层表面的附着堵塞物，改善毛管力、偶电层的吸附滞留效应、减小表面张力、促进渗流、实现解堵的目的；(3)贯通已有裂缝：震荡波具有较强的穿透能力，能够很容易进入电磁波无法进入的油、水层，此时，地层流体也会随着震荡波快速往复震荡，从而可以疏通油流通道，提高地层渗透率，但压裂后仍有部分裂缝并不贯通，部分孔喉狭窄，由于压裂是静压，压力寻已有裂缝发展，而冲击震荡波是各项同性的，因此能够贯通裂缝和扩展孔喉道。

Claims (8)

1.一种油田用聚能大功率脉冲产生装置，其特征在于，包括电源控制柜(1)，所述电源控制柜(1)通过电缆(2)依次连接有直流高压电源(3)、储能电容器(4)、能量控制器(5)和能量转换器(6)，所述能量转换器(6)内部设置有含能混合物部件(7)。

2.根据权利要求1所述的一种油田用聚能大功率脉冲产生装置，其特征在于，所述能量转换器(6)包括壳体(6-3)，所述壳体(6-3)靠近能量控制器(5)一端的内部螺纹连接有绝缘体(6-2)，所述绝缘体(6-2)内套接有高压电极(6-1)，所述高压电极(6-1)一端伸出壳体(6-3)与电缆(2)连接，所述高压电极(6-1)另一端伸入到壳体(6-3)内部，所述壳体(6-3)远离绝缘体(6-2)的一端安装有丝堵(6-6)，所述丝堵(6-6)上连接有弹簧(6-5)，所述弹簧(6-5)上连接有地电极(6-4)，所述地电极(6-4)伸入到壳体(6-3)内部，所述壳体(6-3)上设置有窗口(6-7)，所述高压电极(6-1)与所述地电极(6-4)之间卡接有含能混合物部件(7)。

3.根据权利要求2所述的一种油田用聚能大功率脉冲产生装置，其特征在于，所述窗口(6-7)为四个且轴对称，所述窗口(6-7)的位置与含能混合物部件(7)位置对应。

4.根据权利要求2所述的一种油田用聚能大功率脉冲产生装置，其特征在于，所述高压电极(6-1)与所述地电极(6-4)的位置相对应。

5.根据权利要求2所述的一种油田用聚能大功率脉冲产生装置，其特征在于，所述高压电极(6-1)与绝缘体(6-2)过盈配合。

6.根据权利要求1所述的一种油田用聚能大功率脉冲产生装置，其特征在于，所述含能混合物部件(7)包括柱状的支撑基体(7-1)，所述支撑基体(7-1) 圆周上设置有凹槽(7-2)。

7.根据权利要求1所述的一种油田用聚能大功率脉冲产生装置，其特征在于，所述直流高压电源(3)的电压范围为0～30kv。

8.根据权利要求1所述的一种油田用聚能大功率脉冲产生装置，其特征在于，储能电容器(4)的耐压能力不低于40kv。