EA016999B1 - Устройство для электрогидравлического воздействия на призабойную зону скважины - Google Patents

Устройство для электрогидравлического воздействия на призабойную зону скважины Download PDF

Info

Publication number
EA016999B1
EA016999B1 EA200900974A EA200900974A EA016999B1 EA 016999 B1 EA016999 B1 EA 016999B1 EA 200900974 A EA200900974 A EA 200900974A EA 200900974 A EA200900974 A EA 200900974A EA 016999 B1 EA016999 B1 EA 016999B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
voltage
transformer
charging unit
output
capacitor
Prior art date
Application number
EA200900974A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200900974A2 (ru
EA200900974A3 (ru
Inventor
Анатолий Яковлевич КАРТЕЛЕВ
Юрий Вячеславович КОМАРОВ
Антон Павлович ДОМАЖИРОВ
Александр Алексеевич КОЛМОГОРОВ
Александр Николаевич ПАНТЕЕВ
Сергей Иванович СЕДОВ
Александр Алексеевич СИВАЧЕВ
Original Assignee
Анатолий Яковлевич КАРТЕЛЕВ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Анатолий Яковлевич КАРТЕЛЕВ filed Critical Анатолий Яковлевич КАРТЕЛЕВ
Priority to EA200900974A priority Critical patent/EA016999B1/ru
Priority to PCT/RU2009/000480 priority patent/WO2010151170A1/ru
Publication of EA200900974A2 publication Critical patent/EA200900974A2/ru
Publication of EA200900974A3 publication Critical patent/EA200900974A3/ru
Publication of EA016999B1 publication Critical patent/EA016999B1/ru

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/003Vibrating earth formations
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B37/00Methods or apparatus for cleaning boreholes or wells

Abstract

Использование: восстановление и повышение дебита нефтяных, газовых и водяных скважин, ремонт обсадных колонн, а также высокоразрешающая сейсморазведка. Технический результат: снижение потерь энергии на геофизическом кабеле и обеспечение работоспособности аппарата при длинах геофизического кабеля более 5-6 км. Сущность изобретения: предлагаемое устройство содержит соединенные посредством геофизического кабеля наземный источник питания и скважинный электроразрядный аппарат, включающий в себя зарядный блок, конденсаторный накопитель энергии, коммутатор и электродную систему, которые являются отдельными модулями, при этом зарядный блок содержит маслонаполненный металлический корпус, на одном конце которого установлен низковольтный ввод, а на другом конце - высоковольтный вывод, внутри корпуса размещены повышающий трансформатор, высоковольтный выпрямитель и защитный дроссель, при этом один конец вторичной обмотки повышающего трансформатора соединен через высоковольтный выпрямитель и защитный дроссель с высоковольтным выводом, а второй конец вторичной обмотки повышающего трансформатора соединен с корпусом, разрядный резистор и измерительная CR-цепочка включены параллельно между высоковольтным выводом и корпусом, постоянная времени измерительной CR-цепочки выбрана меньше постоянной времени разряда емкостного накопителя, наземный источник питания представляет собой источник постоянного тока, в зарядный блок дополнительно введены емкостной фильтр, мостовой инвертор на транзисторах и схема управления инвертором, при этом емкостной фильтр, одна из диагоналей мостового инвертора и вход схемы управления

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к высоковольтным электрогидравлическим устройствам, предназначенным для восстановления и повышения дебита нефтяных, газовых и водяных скважин, ликвидации негерметичности обсадных колонн, а также высокоразрешающей сейсморазведки.
Предшествующий уровень техники
Известно устройство для электрогидравлической обработки пласта и повышения его нефтеотдачи (см. патент США № 4345650, НКл. 166-249, МКл. Е21 В43/256, 1982 г.), содержащее трубчатый металлический корпус с кабельным переходником на одном конце и поворотной разрядной головкой на другом конце и расположенные в трубчатом корпусе повышающий трансформатор, высоковольтный выпрямитель, конденсаторная батарея и управляемый коммутатор, при этом средства управления зарядом и разрядом соединены с конденсаторной батареей и наземным источником питания через геофизический кабель, вторичная обмотка трансформатора соединена со схемой выпрямления, выход выпрямителя соединён с потенциальным выводом конденсаторной батареи, потенциальный вывод конденсаторной батареи соединён через управляемый коммутатор с анодом разрядной головки.
Конденсаторная батарея включает в себя большое количество параллельно соединённых конденсаторов, каждый рабочим напряжением 3 кВ и ёмкостью 100 мкФ, всего конденсаторов до 1000 шт. Коммутатором является стандартный игнитрон. Поджиг игнитрона осуществляется от отдельной инжекторной батареи конденсаторов с рабочим напряжением 30 кВ. Повышающий трансформатор состоит из Ш-образного сердечника и первичной и вторичной обмоток. Разрядная головка представляет собой два электрода с регулируемым промежутком. Разрядная головка оснащена поворотным механизмом и рефлектором для концентрации и направления акустической энергии в сторону добывающей скважины. Все вышеуказанные составные элементы устройства расположены в одноименных отсеках трубчатого корпуса и отделены друг от друга металлическими перегородками.
Недостатки устройства-аналога:
низкое рабочее напряжение 3 кВ конденсаторной батареи, что затрудняет условия формирования электрического разряда в скважинной жидкости и снижает амплитуду ударной волны и силу воздействия на призабойную зону пласта;
большая энергоёмкость устройства до 450 кДж и низкие электрический и электроакустический КПД;
наличие дополнительной инжекторной батареи на 30 кВ для облегчения пробоя скважинной жидкости на начальном этапе;
невозможность использования устройства в горизонтальных нефтяных скважинах вследствие неустойчивого (плавающего) положения ртутного катода в игнитроне;
сложность управления игнитроном из-за необходимости прокладки шины поджига через конденсаторную батарею;
плохие ремонтопригодность устройства и регулируемость его запасаемой и выходной энергий, так как трансформаторный, выпрямительный, конденсаторный и коммутационный блоки размещены в одном маслонаполненном трубчатом корпусе и, кроме того, многочисленные перегородки внутри корпуса затрудняют соединение указанных блоков друг с другом и их ремонт.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству - прототипом является устройство для воздействия на призабойную зону скважины (см. патент ЕАПО на изобретение № 010901 от 26.10.2006 г., МПК Е21В 43/25, опубл. 30.12.2008 г., авторы Картелев А.Я. и др.). Это устройство содержит соединённые посредством грузонесущего геофизического кабеля наземный источник питания и скважинный аппарат, состоящий из зарядного блока, конденсаторного накопителя энергии, коммутатора и электродной системы, при этом зарядный блок, конденсаторный накопитель энергии, коммутатор и электродная система выполнены в виде отдельных модулей, модули соединены друг с другом электрически и механически путём свинчивания, каждый из модулей заключён в автономный металлический корпус и снабжён изолированными токовыводами и двухуровневой гидроизоляцией от внешней среды: наружной в виде уплотняющих элементов по крайней мере на одном из концов корпусов модулей и внутренней в виде уплотняющих элементов на выходных изоляторах и токовыводах модулей.
Зарядный блок в данном устройстве содержит маслонаполненный металлический корпус с низковольтным вводом и высоковольтным выводом на противоположных концах и размещённые внутри корпуса повышающий трансформатор, высоковольтный выпрямитель, защитный дроссель, разрядный резистор и измерительную СВ-цепочку, при этом первичная обмотка повышающего трансформатора присоединёна к низковольтному вводу, вторичная обмотка повышающего трансформатора подключена к высоковольтному мостовому выпрямителю, собранному по мостовой схеме или схеме с умножением напряжения, один из выводов выпрямителя соединён через защитный дроссель с высоковольтным выводом, а второй вывод выпрямителя соединён с корпусом, разрядный резистор и измерительная СВ-цепочка включены параллельно между высоковольтным выводом и корпусом, постоянная времени измерительной цепочки выбрана меньше постоянной времени разряда емкостного накопителя. Корпус зарядного блока выполнен в виде стальной трубы диаметром 102 мм и длиной 1 м. Рабочее напряжение зарядного
- 1 016999 блока 30 кВ.
Питание зарядного блока осуществляется от наземного источника питания и управления, подключённого к промышленной сети 220 В, 50 Гц и генерирующего на выходе наземного источника - входе геофизического кабеля переменное напряжение частотой 1 кГц и амплитудой до 800-900 В.
Недостатками устройства-прототипа являются:
значительные массогабаритные показатели зарядного блока (длина примерно 1 м, вес 25 кг), что ухудшает эксплуатационные характеристики всего скважинного электрогидравлического аппарата;
большие (как минимум до 56%) активные и реактивные потери мощности на геофизическом кабеле при питании аппарата переменным напряжением, что особенно проявляется при длине геофизического кабеля более 5 км, вследствие чего снижаются мощность и напряжение на входе зарядного блока и соответственно снижается его выходное напряжение.
По этой причине при длинном геофизическом кабеле недозаряжаются конденсаторные модули и не срабатывает коммутатор скважинного электрогидравлического аппарата. Фактически происходит следующее: наземный пульт питания и управления работает на полную мощность, но на режим повторяющихся разрядов электрогидравлических ударов скважинный аппарат не выходит. В итоге призабойная зона нефтяной скважины не очищается от асфальтосмолистых и парафиновых отложений.
Сущность изобретения
Основной задачей, решаемой данным изобретением, является обеспечение работоспособности аппарата при длинах геофизического кабеля более 5-6 км. Дополнительной задачей является уменьшение веса и габаритов зарядного блока скважинного аппарата.
Основной технический результат изобретения - снижение потерь энергии на геофизическом кабеле и обеспечение работоспособности аппарата при длинах геофизического кабеля более 5-6 км.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для воздействия на призабойную зону скважины, содержащем соединённые посредством геофизического кабеля наземный источник питания и скважинный электроразрядный аппарат, включающий зарядный блок, конденсаторный накопитель энергии, коммутатор и электродную систему, выполненные в виде отдельных модулей, при этом зарядный блок содержит маслонаполненный металлический корпус, на одном конце которого установлен низковольтный ввод, а на другом конце - высоковольтный вывод, внутри корпуса размещены повышающий трансформатор, высоковольтный выпрямитель, разрядный резистор, защитный дроссель и измерительная СК.-цепочка, при этом один конец вторичной обмотки повышающего трансформатора соединён через высоковольтный выпрямитель и защитный дроссель с высоковольтным выводом, а второй конец вторичной обмотки повышающего трансформатора соединён с корпусом, разрядный резистор и измерительная СК.-цепочка включены параллельно между высоковольтным выводом и корпусом, постоянная времени измерительной СК.-цепочки выбрана меньше постоянной времени разряда емкостного накопителя, новым является то, что наземный источник питания представляет собой источник постоянного тока, в зарядный блок дополнительно введены емкостной фильтр, мостовой инвертор на транзисторах и схема управления инвертором, при этом емкостной фильтр, одна из диагоналей мостового инвертора и вход схемы управления инвертором подключены параллельно к низковольтному вводу, вторая диагональ мостового инвертора подключена через резонансный конденсатор и датчик тока к первичной обмотке повышающего трансформатора, а выход схемы управления инвертором соединён с управляющими электродами транзисторов.
Замена наземного источника питания с переменным выходным напряжением на источник питания с постоянным выходным напряжением (током) позволяет исключить влияние реактивной составляющей электрического импеданса геофизического кабеля на выходную мощность наземного источника питания и, как следствие, снизить его потребляемую и выходную мощности (в прототипе выходная мощность наземного источника питания составляет 3 кВт, в предлагаемом устройстве достаточно мощности 1,5 кВт);
уменьшить как минимум на 13% потери энергии в жилах геофизического кабеля и соответственно обеспечить работоспособность скважинного электроразрядного аппарата при длинах геофизического кабеля или глубинах эксплуатации более 5-6 км;
устранить электромагнитные помехи на третью контрольную жилу геофизического кабеля, по которой на поверхность земли при каждом разряде аппарата передается контрольный импульс, несущий информацию о параметрах тока разряда аппарата (о состоянии аппарата и уровне ударной волны, воздействующей на нефтяной пласт).
Ввод в зарядный блок емкостного фильтра, мостового инвертора на транзисторах и схемы управления инвертором и организация их связей и взаимодействия как в формуле изобретения обеспечивает бестоковую коммутацию силовых транзисторов в мостовом инверторе, позволяющую уменьшить коммутационные потери и электрические перегрузки радиоэлементов, организовать безопасный режим работы силовых транзисторов (наиболее слабого звена устройств подобного вида);
низкий уровень электрических помех, генерируемых при работе силовых транзисторов мостового инвертора, что позволяет существенно улучшить взаимную электромагнитную совместимость отдельных узлов зарядного блока;
- 2 016999 режим частотно-импульсного управления, повышающий устойчивость мостового инвертора и схемы управления к помехам, возникающим при сильноточных (до 30 кА) разрядах конденсаторного накопителя энергии скважинного аппарата.
Перечень фигур чертежей и иных материалов
На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства.
На фиг. 2 приведена электрическая схема зарядного блока предлагаемого устройства.
На фиг. 3 приведена зависимость мощности, передаваемой через геофизический кабель от наземного источника питания и управления к зарядному блоку и конденсаторному накопителю энергии скважинного аппарата, при условной выходной мощности наземного пульта питания и управления 1 кВт и различных частотах питающего напряжения (от постоянного до переменного частотой 5 кГц).
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Предлагаемое устройство для электрогидравлической обработки пласта содержит (см. фиг. 1) наземный источник питания и управления 1, грузонесущий геофизический кабель 2 и скважинный электрогидравлический аппарат 3.
Скважинный электрогидравлический аппарат 3 представляет собой многомодульную конструкцию, состоящую из одного зарядного блока 4, от одного до пяти, в зависимости от модификации и назначения аппарата, конденсаторных модулей 5, коммутатора 6 и электродной системы 7. В соответствии с заявленными особенностями электропитания аппарату дано название ЭРА-5ОС.
Каждый блок-модуль аппарата заключён в автономный металлический корпус с присоединительными резьбами на концах и снабжён изолированными токовыводами и двухуровневой гидроизоляцией от внешней среды: наружной в виде уплотняющих элементов по крайней мере на одном из концов корпусов модулей и внутренней в виде уплотняющих элементов на выходных изоляторах и токовыводах модулей.
Диаметр всех блоков-модулей скважинного электрогидравлического аппарата 102 мм. Длины модулей аппарата различны: зарядный блок 4 и конденсаторный модуль 5 имеют длину соответственно 1,0 и 1,2 м, коммутатор 6 и электродная система 7 - длину 0,37 и 0,4 м. Вес конденсаторного модуля не превышает 30 кг, зарядного модуля - 25 кг, коммутатора - 7,5 кг, электродной системы - 9 кг.
Блоки-модули аппарата соединены друг с другом электрически и механически путём свинчивания.
В качестве наземного источника питания и управления 1 целесообразно использовать выпускаемый серийно источник вторичного электропитания серии Се пеку к производства израильской компании ЬатЬйа - Б-ΛΜΒΌΛ СЕЫ600-2,6 (см. журнал СЫр Ые^к, № 2 (85), 2004 г.). Данный источник питания имеет мощность 1500 Вт и обеспечивает выходное регулируемое напряжение постоянного тока от 0 до 600 В и ток в нагрузке от 0 до 2,6 А. Источник ЬАМВОА СЕЫ600-2,6 может работать от однофазной сети переменного тока напряжением от 85 до 265 В частотой 50/60Гц, что немаловажно при эксплуатации в полевых условиях. Он также характеризуется высоким коэффициентом мощности 0,99 при полной нагрузке, обеспечиваемый схемой активной коррекции коэффициента мощности.
Настраиваемые защита от превышения выходного напряжения и ограничение тока с острой коленообразной характеристикой обеспечивают высокую надежность прибора. Значения уставок защиты могут быть предварительно установлены и представлены на дисплее, расположенном на передней панели источника.
Дополнительными важными функциями источника вторичного электропитания серии Сепекук являются безопасное включение и запоминание параметров настройки, установленных последними. Функция Ьак! 8ей1пд Метогу сохраняет настройки выходного напряжения и тока, удаленный или локальный режим, настройки защиты от перенапряжения и пониженного напряжения, ограничения тока, скорость передачи данных и режим включения без применения аккумулятора. На передней панели также имеются органы включения-выключения выходной мощности и выбор дистанционного и местного управления. Через интерфейс К.8-232/К.8-485 может быть организовано управление источником от персонального компьютера.
Такая высокая функциональность, надежность и компактность источника питания ЬАМВОА СЕЫ600-2,6 дают возможность построения на его базе полноценного наземного пульта питания и управления для скважинного электрогидравлического аппарата.
Геофизический кабель 2 стандартный трёхжильный с омическим сопротивление жил 24-25 Ом/км.
Зарядный блок 4 в данном аппарате содержит (см. фиг. 2) маслонаполненный металлический корпус 8 с низковольтным вводом 9 на одном конце и высоковольтным выводом 10 на другом конце. Корпус 8 зарядного блока выполнен в виде стальной трубы наружным диаметром 102 мм и длиной примерно 0,7 м. Низковольтный ввод 9 представляет собой стандартную трёхрозеточную или трёхштырьковую кабельную головку, к которой присоединяется кабельный наконечник геофизического кабеля 2. Высоковольтный вывод 10 представляет собой металлический штырь, расположенный по оси корпуса 8 и изолированный от него при помощи выходного высоковольтного изолятора 11.
- 3 016999
Внутри корпуса 8 зарядного блока размещены повышающий трансформатор 12, высоковольтный выпрямитель 13, защитный дроссель 14, разрядный резистор 15 и измерительная СВ-цепочка из конденсатора 16 и двух резисторов 17 и 18, емкостной фильтр 19, мостовой инвертор 20 на транзисторах, схема управления 21 инвертором и резонансный конденсатор 22, при этом емкостной фильтр 19, одна из диагоналей мостового инвертора 20 и вход схемы управления 21 инвертором подключены параллельно к низковольтному входу 9, вторая диагональ мостового инвертора 20 подключена через резонансный конденсатор 22 к первичной обмотке повышающего трансформатора 12, выход схемы управления 21 инвертором соединён с управляющими электродами транзисторов мостового инвертора 20, вторичная обмотка повышающего трансформатора 12 подключена к одной диагонали мостового высоковольтного выпрямителя 13, вторая диагональ мостового выпрямителя 13 подключена к высоковольтному выводу 10 и корпусу 8 через защитный дроссель 14, между высоковольтным выводом 10 и корпусом 8 включены параллельно разрядный резистор 15 и измерительная СВ-цепочка из конденсатора 16 и двух резисторов 17 и 18, постоянная времени измерительной СВ-цепочки выбрана меньше постоянной времени разряда емкостного накопителя.
Конденсаторные модули 5 идентичны по конструкции и запасаемой энергии. Каждый конденсаторный модуль содержит группу последовательно или параллельно соединённых и пропитанных маслом конденсаторных секций, размещённых в металлическом корпусе, причём металлический корпус является катодом. Конденсаторные модули имеют на обоих концах выходные высоковольтные изоляторы, токовыводы и присоединительные резьбы (одну внутреннюю, другую наружную). Благодаря этому становится возможным соединение конденсаторных модулей в цепную линию, а также заряд конденсаторных модулей с одного конца модуля и разряд на нагрузку с другого конца модуля. Рабочее напряжение каждого конденсаторного модуля составляет 30-35 кВ, энергоёмкость 1 кДж, индуктивность не более 120 нГн.
Зарядный блок 4 и конденсаторные модули 5 отваккуумированы и заполнены конденсаторным маслом. Высоковольтные изоляторы в зарядном блоке 4 и конденсаторных модулях 5 установлены с уплотнениями относительно токовыводов и корпуса. Внутри зарядного 4 и конденсаторных модулей 5 установлены термокомпенсаторы расширения конденсаторного масла при повышенных температурах, которые наблюдаются обычно в скважине. Термостойкость зарядного блока и конденсаторных модулей составляет 100°С.
Коммутатор 6 представляет собой неуправляемый газонаполненный (азотный или водородный) разрядник с фиксированным напряжением срабатывания, также размещённый в металлическом корпусе и снабжённый с двух сторон токовыводами, высоковольтными изоляторами и уплотнениями.
Электродная система 7 имеет центральный анод-стержень, изолятор-обтекатель и катод с плоской поверхностью, установленный с зазором относительно анода и соединённый с металлическим корпусом, в котором выполнено до двенадцати продольных прорезей-окон для сообщения внутреннего объёма системы со скважинной жидкостью и высокоскоростного выброса жидкости при электрическом разряде. Изолятор-обтекатель установлен с уплотнениями относительно металлического корпуса и центрального анода для исключения прорыва скважинной жидкости, находящейся под высоким пластовым давлением 200-300 атм, в направлении к коммутатору 6. Катод имеет хвостовик с резьбой, что позволяет путём вкручивания/выкручивания катода регулировать зазор между анодом и катодом электродной системы и её электроакустический КПД.
Сборка скважинного электрогидравлического аппарата и все межмодульные электрические и механические соединения осуществляются двумя простыми операциями: установкой на концы модулей кольцевых резиновых уплотнений и последовательным свинчиванием модулей друг с другом.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
При включении наземного источника 1 электропитания серии Сепекук на его выходе начинает плавно нарастать постоянное напряжение. В геофизическом кабеле 2 возникает постоянный ток, который заряжает входной (фильтрующий) конденсатор 19 зарядного блока 4 до порогового значения, определяемого схемой управления 21 зарядного блока. Падение напряжения на геофизическом кабеле легко компенсируется повышением выходного напряжения наземного источника электропитания. При достижении на входном (фильтрующем) конденсаторе 19 напряжения порогового значения схема управления 21 выдаёт сигналы управления на силовые транзисторы мостового инвертора 20 с частотой и длительностью согласно параметрам резонансного контура, образованного резонансным конденсатором 22 и индуктивностью рассеивания (первичной обмоткой) повышающего трансформатора 12, включённых в диагональ мостового инвертора 20. Схема управления 21 работает в автоколебательном режиме до тех пор, пока напряжение на входном конденсаторе 19 больше порогового. Полученное в мостовом инверторе 20 переменное напряжение, по форме близкое к синусоидальному и частотой десятки килогерц, подаётся на первичную обмотку повышающего трансформатора 12, повышается в нём и с вторичной обмотки повышающего трансформатора 12 поступает на высоковольтный выпрямитель 12, собранный по мостовой схеме или схеме с умножением напряжения, где выпрямляется и умножается соответственно в 2 или 4 раза. С выпрямителя 12 высокое и выпрямленное напряжение подаётся на высоковольтный вывод 10 зарядного блока, а от него - на конденсаторные модули 5 скважинного электрогидравлического аппарата.
- 4 016999
Авторы провели схемотехническое моделирование работы нового зарядного блока на емкостную нагрузку Сн=0,01 мкФ (в 1000 раз меньшую ёмкости конденсаторных модулей аппарата ЭРА-5ЭС для сокращения времени моделирования). Результаты схемотехнического моделирования нового зарядного блока аппарата с геофизическим кабелем длиной 5 км показали следующее:
переход на питание скважинного электрогидравлического аппарата постоянным напряжением приводит к снижению потерь на геофизическом кабеле и повышению на 13% мощности, передаваемой к зарядному блоку и конденсаторным модулям аппарата ЭРА-5ЭС (электрическая мощность на входе зарядного блока повышается при переходе от частоты питания 1=1кГц до 1=0 с 440 до 560 Вт при условной выходной мощности наземного пульта питания и управления 1 кВт, см. фиг. 4);
новый зарядный блок обеспечивает заряд конденсатора Сн= 0,01 мкФ до напряжения 30 кВ за время 5 мс. Соответственно, конденсаторные модули аппарата ЭРА-5ЭС суммарной ёмкостью С=10 мкФ будут заряжены (при условии их линейного заряда О=1Т=иС) до напряжения 30 кВ за время не более 5 с.
При этом для заряда конденсаторных модулей аппарата ЭРА-5ЭС будет достаточно мощности источника вторичного электропитания 1,5 кВт (в прототипе выходная мощность наземного источника питания составляет 3 кВт).
Таким образом, результаты расчётов и анализ современной элементной базы показали перспективность и реальную возможность разработки для скважинного электрогидравлического аппарата ЭРА-5ЭС системы питания и заряда, состоящих из наземного пульта питания и управления на основе источника постоянного тока и глубинного зарядного блока с встроенным высокочастотным преобразователем напряжения. Это обеспечит снижение потерь энергии на геофизическом кабеле и работоспособность аппарата ЭРА-5ЭС при длинах геофизического кабеля более 5-6 км. Кроме того, улучшатся условия по регистрации и обработке контрольного импульса аппарата, несущего информацию о параметрах тока разряда аппарата (о состоянии аппарата и уровне ударной волны, воздействующей на нефтяной пласт).

Claims (1)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    Устройство для электрогидравлического воздействия на призабойную зону скважины, содержащее соединённые посредством геофизического кабеля наземный источник питания и управления и скважинный электроразрядный аппарат, включающий зарядный блок, конденсаторный накопитель энергии, коммутатор и электродную систему, выполненные в виде отдельных модулей, при этом зарядный блок содержит маслонаполненный металлический корпус, на одном конце которого установлен низковольтный ввод, а на другом конце - высоковольтный вывод, внутри корпуса размещены повышающий трансформатор, высоковольтный выпрямитель, разрядный резистор, защитный дроссель и измерительная СРцепочка, при этом один конец вторичной обмотки повышающего трансформатора соединён через высоковольтный выпрямитель и защитный дроссель с высоковольтным выводом, а второй конец вторичной обмотки повышающего трансформатора соединён с корпусом, разрядный резистор и измерительная СРцепочка включены параллельно между высоковольтным выводом и корпусом, постоянная времени измерительной СР-цепочки выбрана меньше постоянной времени разряда емкостного накопителя, отличающееся тем, что наземный источник питания представляет собой источник постоянного тока, в зарядный блок дополнительно введены емкостной фильтр, мостовой инвертор на транзисторах и схема управления инвертором, при этом емкостной фильтр, одна из диагоналей мостового инвертора и вход схемы управления инвертором подключены параллельно к низковольтному вводу, вторая диагональ мостового инвертора подключена через резонансный конденсатор к первичной обмотке повышающего трансформатора, а выход схемы управления инвертором соединён с управляющими электродами транзисторов.
EA200900974A 2009-06-24 2009-06-24 Устройство для электрогидравлического воздействия на призабойную зону скважины EA016999B1 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA200900974A EA016999B1 (ru) 2009-06-24 2009-06-24 Устройство для электрогидравлического воздействия на призабойную зону скважины
PCT/RU2009/000480 WO2010151170A1 (ru) 2009-06-24 2009-09-18 Устройство для электрогидравлического воздействия на призабойную зону скважины

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA200900974A EA016999B1 (ru) 2009-06-24 2009-06-24 Устройство для электрогидравлического воздействия на призабойную зону скважины

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EA200900974A2 EA200900974A2 (ru) 2010-12-30
EA200900974A3 EA200900974A3 (ru) 2011-02-28
EA016999B1 true EA016999B1 (ru) 2012-09-28

Family

ID=43386746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200900974A EA016999B1 (ru) 2009-06-24 2009-06-24 Устройство для электрогидравлического воздействия на призабойную зону скважины

Country Status (2)

Country Link
EA (1) EA016999B1 (ru)
WO (1) WO2010151170A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2666830C1 (ru) * 2017-12-19 2018-09-12 Общество с ограниченной ответственностью "ПетроИмпульс Инжиниринг" Способ интенсификации добычи нефти, ликвидации и предотвращения отложений в нефтегазодобывающих и нагнетательных скважинах и устройство для его реализации

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10370903B2 (en) 2016-01-20 2019-08-06 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Electrical pulse drill bit having spiral electrodes
CN111578989B (zh) * 2020-05-06 2022-06-10 中铁第四勘察设计院集团有限公司 断层承压水桥梁墩台的勘察方法及桥梁墩台架设方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4680693A (en) * 1985-02-12 1987-07-14 Thomson-Cgr Continuous high d.c. voltage supply particularly for an X-ray emitter tube
SU1628127A1 (ru) * 1988-05-11 1991-02-15 Предприятие П/Я В-8835 Преобразователь напр жени
RU2132105C1 (ru) * 1997-08-26 1999-06-20 Картелев Анатолий Яковлевич Зарядное устройство емкостного накопителя
WO2006079985A2 (en) * 2005-01-28 2006-08-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Modular power supply for x-ray tubes and method thereof
RU2305177C1 (ru) * 2006-02-16 2007-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "ПермНИПИнефть" Способ электрохимической обработки продуктивного пласта нефтегазовых скважин

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05292679A (ja) * 1992-04-10 1993-11-05 Meidensha Corp 電力変換装置
US6160374A (en) * 1999-08-02 2000-12-12 General Motors Corporation Power-factor-corrected single-stage inductive charger
EA010901B1 (ru) * 2006-10-26 2008-12-30 Анатолий Яковлевич КАРТЕЛЕВ Устройство для электрогидравлического воздействия на призабойную зону скважины

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4680693A (en) * 1985-02-12 1987-07-14 Thomson-Cgr Continuous high d.c. voltage supply particularly for an X-ray emitter tube
SU1628127A1 (ru) * 1988-05-11 1991-02-15 Предприятие П/Я В-8835 Преобразователь напр жени
RU2132105C1 (ru) * 1997-08-26 1999-06-20 Картелев Анатолий Яковлевич Зарядное устройство емкостного накопителя
WO2006079985A2 (en) * 2005-01-28 2006-08-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Modular power supply for x-ray tubes and method thereof
RU2305177C1 (ru) * 2006-02-16 2007-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "ПермНИПИнефть" Способ электрохимической обработки продуктивного пласта нефтегазовых скважин

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2666830C1 (ru) * 2017-12-19 2018-09-12 Общество с ограниченной ответственностью "ПетроИмпульс Инжиниринг" Способ интенсификации добычи нефти, ликвидации и предотвращения отложений в нефтегазодобывающих и нагнетательных скважинах и устройство для его реализации

Also Published As

Publication number Publication date
EA200900974A2 (ru) 2010-12-30
EA200900974A3 (ru) 2011-02-28
WO2010151170A1 (ru) 2010-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2273939C1 (ru) Способ и устройство для передачи электрической энергии
CN108757010B (zh) 干式可控冲击波煤层增透器
US5228011A (en) Variable multi-stage arc discharge acoustic pulse source transducer
CN107124117A (zh) 一种用于油井解堵的低频电脉冲放电装置
BG111215A (en) HIGH VOLTAGE IMPULSE GENERATOR
CN101424744A (zh) 海洋勘探电火花震源
RU2388908C1 (ru) Способ электрогидравлического воздействия на нефтяной пласт и устройство для его осуществления
CN109973052A (zh) 一种多级储能可控冲击波产生装置
RU2477370C1 (ru) Электроимпульсный погружной бур
CN107786115A (zh) 一种紧凑型脉冲大电流装置
EA016999B1 (ru) Устройство для электрогидравлического воздействия на призабойную зону скважины
CN107070001A (zh) 架空输电线路取电装置和方法
CN204496015U (zh) 一种可控式电火花弹性波震源装置
EA010901B1 (ru) Устройство для электрогидравлического воздействия на призабойную зону скважины
CN206023614U (zh) 一种用于可移动环境的高压电源
CN104374963A (zh) 一种用于高压试验的变频电源装置
CN204289043U (zh) 一种一体化多级高压脉冲隔离电感
CN209401481U (zh) 储能电容器及可控冲击波发生器
RU2337237C2 (ru) Электрогидроимпульсное скважинное устройство
RU2132105C1 (ru) Зарядное устройство емкостного накопителя
RU2382373C1 (ru) Способ дистанционного контроля скважинных электроразрядных аппаратов
RU2621459C1 (ru) Электрогидравлический комплекс с плазменным разрядником
EA017335B1 (ru) Способ электропитания скважинных электроразрядных устройств
RU2101793C1 (ru) Высоковольтный импульсный конденсатор
CN2551766Y (zh) 定压触发电脉冲解堵装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU