CN211370370U - 一种具有自校功能的高压放电电极 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种具有自校功能的高压放电电极，涉及油气井开采技术领域，包括步进电机、分别与高压脉冲直流电源的正负极连接的第一脉冲电极和第二脉冲电极，所述第一脉冲电极与所述步进电机连接，所述步进电机用于使所述第一脉冲电极沿直线移动，所述第二脉冲电极位于第一脉冲电极的运动的直线上，且第二脉冲电极与第一脉冲电极相向设置。通过控制步进电机的正转或反转，使第一脉冲电极靠近第二脉冲电极，直到第一脉冲电极与第二脉冲电极对碰；然后控制步进电机转换转动方向，使第一脉冲电极后退1mm，使放电电极能够正常放电。

Description

一种具有自校功能的高压放电电极

技术领域

本实用新型实施例涉及油气井开采技术领域，具体涉及一种具有自校功能的高压放电电极。

背景技术

目前的油气田开发，为提高油气井采收率，经常用到物理法采油，其中电爆是在井中应用的一个主要方法。通过井中高压放电产生冲击波及液电效应，作用于油气储层，解除油气井近井地带堵塞，以提高油气井的采收率。

在油气井中，发生电爆时，由于高压放电电极两端受高压及被击穿介质的影响，极易产生烧蚀，使得电极间隙变大，影响正常放电。实验表明，功率到一定程度时，高压放电产生的烧蚀在5分钟内可以达到1.2毫米，因此为保障井中电爆装置正常工作，需要解决放电电极的烧蚀问题。

实用新型内容

为此，本实用新型实施例提供一种具有自校功能的高压放电电极，以解决现有电爆装置工作一段时间后，由于放电电极烧蚀间隙变大而导致的电极不能正常放电的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

根据本实用新型实施例的第一方面，一种具有自校功能的高压放电电极，其包括步进电机、分别与高压脉冲直流电源的正负极连接的第一脉冲电极和第二脉冲电极，所述第一脉冲电极与所述步进电机连接，所述步进电机用于使所述第一脉冲电极沿直线移动，所述第二脉冲电极位于第一脉冲电极的运动的直线上，且第二脉冲电极与第一脉冲电极相向设置。

进一步地，所述高压放电电极还包括绝缘连接件，所述绝缘连接件的一端与所述步进电机连接，所述绝缘连接件的另一端与所述第一脉冲电极连接。

进一步地，所述步进电机为线性步进电机。

进一步地，所述高压放电电极还包括第一电极基座和第二电极基座，所述第一电极基座固定于所述绝缘连接件的远离步进电机的一端，所述第一脉冲电极设置于第一电极基座的远离步进电机的一侧，所述第二电极基座位于第一脉冲电极的运动的直线上，且所述第二脉冲电极设置于第二电极基座的靠近第一电极基座的一侧。

进一步地，所述高压放电电极还包括第一绝缘套管和第二绝缘套管，所述第一绝缘套管固定于所述第一电极基座，且所述第一绝缘套管套设于所述第一脉冲电极的外侧，所述第二绝缘套管固定于所述第二电极基座，且所述第二绝缘套管套设于所述第二脉冲电极的外侧。

进一步地，所述高压放电电极还包括控制器，所述控制器与所述步进电机电连接，所述控制器用于控制步进电机的正反转。

进一步地，所述高压放电电极还包括第一电压测量模块和第二电压测量模块，所述第一电压测量模块设置于所述第一电极基座，所述第一电压测量模块与所述第一脉冲电极及控制器电连接，所述第一电压测量模块用于测量加载在第一脉冲电极上的电压并将测量电压反馈给控制器，所述第二电压测量模块设置于所述第二电极基座，所述第二电压测量模块与所述第二脉冲电极及控制器电连接，所述第二电压测量模块用于测量加载在第二脉冲电极上的电压并将测量电压反馈给控制器。

进一步地，在第二电压测量模块与控制器之间的电路上设有开关。

本实用新型实施例具有如下优点：

本实用新型实施例提供的具有自校功能的高压放电电极，通过控制步进电机的正转或反转，使第一脉冲电极靠近第二脉冲电极，直到第一脉冲电极与第二脉冲电极对碰；然后控制步进电机转换转动方向，使第一脉冲电极后退1mm，如此保证第一脉冲电极和第二脉冲电极之间的间隙保持在1mm，即便因放电产生烧蚀，在每次“对碰”再“分离”后，依旧会保持1mm的放电间隙，使放电电极能够正常放电。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术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示例性的，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，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。

图1为本实用新型实施例1提供的一种具有自校功能的高压放电电极的结构示意图。

图中：1-步进电机，2-第一脉冲电极，3-第二脉冲电极，4-绝缘连接件，5-第一电极基座，6-第二电极基座，7-第一绝缘套管，8-第二绝缘套管，9-控制器，10-第一电压测量模块，11-第二电压测量模块，12-开关，13-高压脉冲直流电源，14-压紧螺母。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

实施例1

如图1所示，实施例1提供了一种具有自校功能的高压放电电极，其包括步进电机1、分别与高压脉冲直流电源13的正负极连接的第一脉冲电极2和第二脉冲电极3。第一脉冲电极2与步进电机1连接，步进电机1用于使第一脉冲电极2沿直线移动，第二脉冲电极3位于第一脉冲电极2的运动的直线上，且第二脉冲电极3与第一脉冲电极2相向设置。一般情况下，步进电机1和第二脉冲电极3相对位置固定不动，第一脉冲电极2在步进电机1的作用下相对第二脉冲电极3靠近或者远离。步进电机1采用线性步进电机，第一脉冲电极2与步进电机1的电机轴连接，通过电机轴的伸缩，使第一脉冲电极2靠近或远离第二脉冲电极3。例如，步进电机1与第二脉冲电极3可以固定在电爆装置的壳体或者芯体上，而第一脉冲电极2只能与步进电机1的电机轴固定。一般情况下，第一脉冲电极2与高压脉冲直流电源13的正极连接做阳极，第二脉冲电极3与高压脉冲直流电源13的负极连接做阴极。

使用时，通过控制步进电机1的正转或反转，使第一脉冲电极2靠近第二脉冲电极3，直到第一脉冲电极2与第二脉冲电极3对碰(接触)；然后控制步进电机1转换转动方向，使第一脉冲电极2后退1mm，如此保证第一脉冲电极2和第二脉冲电极3之间的间隙保持在1mm，即便因放电产生烧蚀，在每次“对碰”再“分离”后，依旧会保持1mm的放电间隙，使放电电极能够正常放电。

为了避免与高压脉冲直流电源连接的第一脉冲电极2将电压传递给步进电机1，导致步进电机1损坏，在步进电机1和第一脉冲电极2之间设置一个绝缘连接件4，例如设置绝缘材料制作的绝缘棒。绝缘连接件4的一端与步进电机1的电机轴连接，绝缘连接件4的另一端与第一脉冲电极2连接。

为了便于固定第一脉冲电极2和第二脉冲电极3，高压放电电极还包括第一电极基座5和第二电极基座6。第一电极基座5固定于绝缘连接件4的远离步进电机1的一端。第一脉冲电极2设置于第一电极基座5的远离步进电机1的一侧。第二电极基座6位于第一脉冲电极2的运动的直线上，且第二脉冲电极3设置于第二电极基座6的靠近第一电极基座5的一侧。其中，第二电极基座6与电爆装置的外壳或芯体固定，即第二电极基座6与步进电机1相对位置固定。

在使用过程中，为了保护第一脉冲电极2和第二脉冲电极3，并使第一脉冲电极2和第二脉冲电极3与电爆装置的外壳绝缘(避免放电)，高压放电电极还包括绝缘材料制作的第一绝缘套管7和第二绝缘套管8。第一绝缘套管7通过压紧螺母14固定于第一电极基座5，且第一绝缘套管7套设于第一脉冲电极2的外侧。第二绝缘套管8通过压紧螺母14固定于第二电极基座6，且第二绝缘套管8套设于第二脉冲电极3的外侧。

在本实施例中，高压放电电极还包括控制器9，控制器9与步进电机1电连接，控制器9用于控制步进电机1的正反转，以便使第一脉冲电极2与第二脉冲电极3对碰、分离。控制器9采用现有的装置，能够使步进电机1正反转。

在本实施例中，高压放电电极还包括第一电压测量模块10和第二电压测量模块11。第一电压测量模块10设置于第一电极基座5，第一电压测量模块10与第一脉冲电极2及控制器9电连接，第一电压测量模块10用于测量加载在第一脉冲电极2上的电压并将测量电压反馈给控制器9。第二电压测量模块11设置于第二电极基座6，第二电压测量模块11与第二脉冲电极3及控制器9电连接，第二电压测量模块11用于测量加载在第二脉冲电极3上的电压并将测量电压反馈给控制器9。例如，两个电压测量装置可以分别是电压表的两个端子，而电压表的表头设在控制器9旁边，便于观察，当电压为零时，转换步进电机1的转动方向，使第一脉冲电极2后退1mm。再例如，两个电压测量装置可以是电子式或数字式的电压测量装置，将测量的电压发送到控制器9内，在控制器9内对两个电压做比较，当电压相等时，控制器9自动控制步进电机1动作，转换步进电机1的转动方向，使第一脉冲电极2后退1mm。无论使用哪类电压测量装置即控制器9，均采用现有技术。

在本实施例中，为了避免电压测量模块被高压损毁，在第二电压测量模块11与控制器9之间的电路上设有开关12。控制器9采用现有的智能控制器9，开关12采用电控开关或继电器开关，控制器9控制开关12闭合，并通过步进电机1使第一脉冲电极2向第二脉冲电极3移动，直到第一脉冲电极2与第二脉冲电极3对碰；此时两个电压测量模块测得的电压相等，控制器9在接到电压相等的信号反馈后，控制步进电机1的转动方向发生转变，使第一脉冲电极2向后退1mm，此时第一脉冲电极2和第二脉冲电极3之间的间隙为1mm，此时对第一脉冲电极2和第二脉冲电极3加高压，保证正常放电的功能。在本实施例中，开关12闭合时，脉冲电极上加低压。脉冲电极的电压加载，如高压还是低压，是通过电爆装置的高压脉冲直流电源13实现的，在此不再赘述。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种具有自校功能的高压放电电极，其特征在于，所述高压放电电极包括步进电机、分别与高压脉冲直流电源的正负极连接的第一脉冲电极和第二脉冲电极，所述第一脉冲电极与所述步进电机连接，所述步进电机用于使所述第一脉冲电极沿直线移动，所述第二脉冲电极位于第一脉冲电极的运动的直线上，且第二脉冲电极与第一脉冲电极相向设置。

2.根据权利要求1所述的高压放电电极，其特征在于，所述高压放电电极还包括绝缘连接件，所述绝缘连接件的一端与所述步进电机连接，所述绝缘连接件的另一端与所述第一脉冲电极连接。

3.根据权利要求2所述的高压放电电极，其特征在于，所述步进电机为线性步进电机。

4.根据权利要求2所述的高压放电电极，其特征在于，所述高压放电电极还包括第一电极基座和第二电极基座，所述第一电极基座固定于所述绝缘连接件的远离步进电机的一端，所述第一脉冲电极设置于第一电极基座的远离步进电机的一侧，所述第二电极基座位于第一脉冲电极的运动的直线上，且所述第二脉冲电极设置于第二电极基座的靠近第一电极基座的一侧。

5.根据权利要求4所述的高压放电电极，其特征在于，所述高压放电电极还包括第一绝缘套管和第二绝缘套管，所述第一绝缘套管固定于所述第一电极基座，且所述第一绝缘套管套设于所述第一脉冲电极的外侧，所述第二绝缘套管固定于所述第二电极基座，且所述第二绝缘套管套设于所述第二脉冲电极的外侧。

6.根据权利要求5所述的高压放电电极，其特征在于，所述高压放电电极还包括控制器，所述控制器与所述步进电机电连接，所述控制器用于控制步进电机的正反转。

7.根据权利要求6所述的高压放电电极，其特征在于，所述高压放电电极还包括第一电压测量模块和第二电压测量模块，所述第一电压测量模块设置于所述第一电极基座，所述第一电压测量模块与所述第一脉冲电极及控制器电连接，所述第一电压测量模块用于测量加载在第一脉冲电极上的电压并将测量电压反馈给控制器，所述第二电压测量模块设置于所述第二电极基座，所述第二电压测量模块与所述第二脉冲电极及控制器电连接，所述第二电压测量模块用于测量加载在第二脉冲电极上的电压并将测量电压反馈给控制器。

8.根据权利要求7所述的高压放电电极，其特征在于，在第二电压测量模块与控制器之间的电路上设有开关。

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