RU26079U1 - Устройство для управления проницаемостью призабойной части скважины - Google Patents

Description

УСТРОЙСТВО для УПРАВЛЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬЮ ПРИЗАБОЙНОЙ ЧАСТИ СКВАЖИНЫ

Полезная модель относится к технике интенсификации добычи полезных исконаемых, а более точно к устройству для управления проницаемостью призабойной части скважины.

Известно устройство для повышения производительности скважины, содержащее источник электрического напряжения, соединенный через силовые кабели с по меньшей мере двумя рабочими электродами, причем источник выполнен в виде регулятора трехфазного напряжения с входными клеммами для подключения к трехфазной сети переменного тока, а также содержит коммутатор тока, модулятор импульсов низкой частоты, блок питания и контроля и два переключателя (см. патент РФ №2087682, кл. Е21 В 43/00, от 23.12.96 г.).

Однако известное устройство не гарантирует стабильнзоо работу электронной части схем из-за влияния коммутационных помех, возникающих при работе коммутатора тока.

По технической сущности наиболее близким к заявляемому техническому решению является устройство для управления проницаемостью призабойной частью скважины, содержащее средство воздействия на среду импульсным током, связанное с источником напряжения питания и управляемое блоком формирования управляющих импульсов, средство задания временных параметров импульсов, обеспечивающее выбор необходимого режима работы устройства, длительности импульсов и их скважности и блок измерения параметров импульсов тока в нагрузке, связанный с датчиком тока цепи нагрузки и средством задания временных параметров импульсов (см. патент US 2б,199,634, кл. Е21В 43/26, от 27.08.1998 г.). Однако и это известное устройство также не гарантирует

стабильную работу электроники из-за влияния коммутационных полей, а также из-за отсутствия синхронизации.

Техническим результатом является обеспечение стабильной работы электронных схем и исключение влияния помех по сети питания.

Достигается это тем, что в устройстве для управления проницаемостью призабойной части скважины, содержащем средство воздействия на среду импульсным током, связанное с источником напряжения питания и управляемое блоком формирования управляющих импульсов, средство задания временных параметров импульсов, обеспечивающее выбор необходимого режима работы устройства, длительности импульсов и их скважности и блок измерения параметров импульсов тока в нагрузке, связанный с датчиком тока цепи нагрузки и средством задания временных параметров импульсов, согласно заявляемому техническому решению, дополнительно введены блок гальванической развязки и блок синхронизации, причем средство задания временных параметров импульсов связано через блок гальванической развязки с блоком формирования управляющих импульсов, а блок синхронизации подключен к средству задания временных параметров импульсов для синхронизации с источником напряжения питания, кроме того блок гальванической развязки выполнен в виде двух транзисторно-оптронных каскадов.

Сущность полезной модели заключается в том, что введение блока гальванической развязки и блока синхронизации позволило исключить наводки от коммутации силовых цепей и обеспечить снижение влияния перепадов напряжения в сети при коммутации.

Сравнение предлагаемой полезной модели с ближайшим аналогом говорит о соответствии критерию «новизна.

M)i//M

2 Предварительные испытания подтверждают возможность

промышленного использования.

На фиг, 1 представлена принципиальная блок-схема устройства для управления проницаемостью призабойной части скважины.

Устройство для управления проницаемостью призабойной части скважины (фиг. 1) содержит средство воздействия на среду импульсным током, которое может быть выполнено, например, в виде блока 1 управляемых выпрямителей, силовые входы которого через согласующий трехфазный трансформатор 2 подключены к шинам 31... 3-3 трехфазного напряжения питания.

Согласующий трехфазный трансформатор 2 имеет возможность регулировки значения выходного напряжения путем переключения выходных выводов вторичных обмоток (на фиг.1 не показано).

Один из силовых выводов блока 1 управляемых выпрямителей подключен к цепи нагрузки 4 непосредственно, а второй - через датчик 5 тока, выход которого подключен к блоку 6 измерения.

Кроме того, устройство содержит средство 7 задания временных параметров импульсов, связанное через блок 8 формирования управляющих импульсов с управляющими входами блока 1 управляемых выпрямителей, а также вторичный источник 9 питания для обеспечения питанием логических схем электронных узлов.

Выходы устройства подключены к цепи нагрузки 4 через рабочие электроды 10-1, 10-2, в качестве которых могут быть использованы обсадные колонны скважины, либо электроды, спускаемые на силовых кабелях к продуктивному пласту.

Блок 1 содержит две группы по щесть в каждой силовых тиристоров 11-1...11-6 и 11-7...11-12, управляющие электроды которых подключены к соответствующим выходам блока 8 формирования управляющих импульсов, выполненного, соответственно, на двух

3

группах формирователей 12-1... 12-6 и 12-7... 12-12 импульсов управления силовыми тиристорами. Каждый формирователь 12-i может быть выполнен в виде транзисторного усилителя с гальванической развязкой на оптронах.

Средство 7 задания временных параметров импульсов может содержать выключатель 13, логический узел 14 совпадения, триггер 15, переключатель 16 выбора режима работы, управляемый генератор 17 прямоугольных импульсов, делитель 18 частоты, клеммы 19 и 20 логических «1 и «О, соответственно, разрешения и запрета.

Входы переключателя 16 связаны с клеммами 19 и 20 потенциалов «1 и «О, соответственно, выходами управляемого генератора 17 и делителя 18 частоты.

Выход переключателя 16 соединен со входом триггера 15, парафазные выходы которого через логический узел 14 совпадения обеспечивают выбор соответствующей группы формирователей блока 8 формирования управляющих импульсов.

Управляющие входы 21-1 и 21-2 генератора 17 позволяют устанавливать соответствующие значения длительности импульса tu и скважности.

К первому и второму входам управляемого логического узла 14 совпадения подключены выход переключателя 13 и выход управляемого генератора 17, соответственно, к третьему и четвертому входу парафазные выходы триггера 15.

Блок 6 измерения может содержать измеритель 22, компаратор 23, сигнализатор 24 и формирователь 25 строба.

Формирователь 25 строба может быть выполнен по схеме одновибратора. Кроме того, в устройство введены блок 26 гальванической

развязки и блок 27 синхронизации, причем средство 7 задания временных параметров импульсов связано через блок 26 гальванической развязки с блоком 8 формирования управляющих импульсов.

Блок 27 синхронизации подключен к средству 7 задания временных параметров импульсов и к фазе источника 2 напряжения питания, при этом выход блока 27 синхронизации связан с входом синхронизации управляемого генератора 17,

Блок 27 синхронизации может быть реализован по известной схеме с использованием триггера Шмидта.

Блок 26 гальванической развязки может быть выполнен по известной схеме двух независимых транзисторно-оптронных каскадов.

Устройство работает следующим образом.

При подаче трехфазного напряжения на клеммы 3-1...3-3 соглас)аощий трехфазный трансформатор 2 и вторичный источник питания 9 вырабатывают соответствующие напряжения питания.

Выключатель 13 средства 7 осуществляет запрет прохождения управляющих импульсов через блок 26 на блок 8, подавая логический «О на один из входов логического узла 14 совпадения. Поэтому с формирователей 12-1... 12-12 управляющие импульсы на силовые тиристоры 11-1. ..11-12 не поступают и в нагрузке 4 ток отсутствует.

Однако управляемый генератор 17 осуществляет подачу серии прямоугольных импульсов на второй вход логического узла 14, а также на делитель 18 частоты и переключатель 16 выбора режима.

Два управляющих входа 21-1 и 21-2 генератора 17 позволяют осуществить регулировку, соответственно, длительности импульсов и скважности, а вход синхронизации от блока 27 обеспечивает привязку управляющих импульсов к напряжению сети.

5

в положении «1 задается непрерывная последовательность импульсов нагрузки положительной полярности, в положении «2 отрицательной полярности, в положении «3 - выходные импульсы поочередно меняют свою полярность, в положении «4 - выходные импульсы поступают в нагрузку разнополярными пачками.

Осуществление воздействия на среду разнополярными импульсами - т.е. осуществление реверсирования, необходимо для сохранения электродов 10-1 и 10-2 от разрушения за счет электрохимических реакций.

При переключении переключателя 13 на одном из выходов логического узла 14 возникают управляющие импульсы, поступающие через блок 26 гальванической развязки на одну из групп формирователей 12-1... 12-6 или 12-7... 12-12, которая формирует импульсы управления соответствующей группой силовых тиристоров 11-1...11-6 или 11-7. ..11-12.

Каждый из выбранной группы формирователей 12-1... 12-6 или 127... 12-12 осуществляет запуск соответствующего тиристора 11 -1... 11 -6 или 11-7...11-12.

В результате в нагрузку 4 поступают импульсы тока, а с датчика 5 тока приходят сигналы на измеритель 22 и один из входов компаратора 23, на другой вход которого подают опорное напряжение.

Предварительно для каждого типа горной породы определяют критическое значение плотности импульсного тока экспериментально или по известной формуле.

По полученному значению j определяют I - критическую силу тока в нагрузке 4.

Переключением выводов обмоток трансформатора 2, замеряя по измерителю 22 ток в нагрузке 4 по сигналам с датчика 5 тока. 6

устанавливают ток в нагрузке 4 1„ I, что обеспечивает выполнение

условия н j.

Затем оператор, воздействуя по управляющим входам 21-1 и 21-2 генератора 17, при заданной скважности 10, находит значение tu, при котором IH достигает 0,095 „ max - максимальное значение импульса тока нагрузки, что соответствует значению проводимости среды ,95ртах, где ртах максимальное значение проводимости среды.

Затем оператор устанавливает рабочее значение длительности импульса tu.

Одновременно оператор устанавливает соответствующее значение Uon на компараторе 23.

В процессе работы компаратора 23 на один из его входов с формирователя 25 строба поступают строб импульсы, меньшей длительности, чем tu, для обеспечения фиксированного замера тока нагрузки.

Периодически (1 раз в час) оператор повторяет процесс.

Наличие блока 26 гальванической развязки значительно уменьшает влияние коммутационных помех на работу электронной части схемы, а наличие синхронизации управляемого генератора 17 от сети исключает влияние перепадов напряжения в сети при коммутации.

Таким образом, в предлагаемой полезной модели решается поставленная техническая задача.

Патентный поверенныйV 52 Л.Г. Багян

Claims (2)

1. Устройство для управления проницаемостью призабойной части скважины, содержащее средство воздействия на среду импульсным током, связанное с источником напряжения питания и управляемое блоком формирования управляющих импульсов, средство задания временных параметров импульсов, обеспечивающее выбор необходимого режима работы устройства, длительности импульсов и их скважности и блок измерения параметров импульсов тока в нагрузке, связанный с датчиком тока цепи нагрузки и средством задания временных параметров импульсов, отличающееся тем, что дополнительно введены блок гальванической развязки и блок синхронизации, причем средство задания временных параметров импульсов связано через блок гальванической развязки с блоком формирования управляющих импульсов, а блок синхронизации подключен к средству задания временных параметров импульсов для синхронизации с источником напряжения питания.

2. Устройство для управления проницаемостью призабойной части скважины по п. 1, отличающееся тем, что блок гальванической развязки выполнен в виде двух транзисторно-оптронных каскадов.