RU2774308C1 - Скважинный источник электрогидравлического разряда с узлами электромеханического контактора-разрядника, высоковольтного электрода и механизмом подачи калиброванного проводника - Google Patents

Abstract

Группа изобретений относится к скважинным геофизическим приборам, содержащим источник генерирования упругих и электромагнитных импульсов в гидросфере скважины, и предназначено для интенсификации добычи полезных ископаемых. Предложен скважинный источник электрогидравлического разряда (ЭР), содержащий корпус прибора, в котором расположены блок управления, блок питания, высокочастотный генератор, умножитель высоковольтного напряжения, накопитель электрической энергии, и расположенные в отдельных корпусах, состыкованных между собой, электромеханический контактор-разрядник и механизм подачи проводника в межэлектродное пространство излучателя ЭР, содержащего высоковольтный и низковольтный электроды. При этом в электромеханическом контакторе-разряднике установлены два неподвижных электроконтакта и замыкающий их выдвижной контакт, а высоковольтный электрод выполнен цельной деталью из сплава тугоплавких металлов и помещен внутри корпуса, выполненного из высокопрочного изоляционного материала. Механизм подачи проводника снабжен двумя фиксирующими и двумя толкающими роликами, которые попарно установлены на осях взаимно перпендикулярными друг другу и изготовлены с кривыми зубцами, кроме того, толкающие ролики размещены в конусной подвижной обечайке, при движении которой толкающие ролики сближаются и, обжимая проводник, протягивают его при помощи кривых зубцов. Технический результат - повышение надежности работы прибора скважинного источника электрогидравлического разряда (ЭР). 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

Группа изобретений относится к скважинным геофизическим приборам, содержащим источник генерирования упругих и электромагнитных импульсов в гидросфере скважины, и предназначено для интенсификации добычи полезных ископаемых.

Известен скважинный источник упругих колебаний, раскрытый в патенте RU №2248591 (опубл. 20.03.2005), содержащий скважинный снаряд с размещенными в нем накопителем энергии, зарядным устройством, разрядником со схемой поджига, электрогидроимпульсным разрядником с двумя электродами, устройством подачи в рабочее межэлектродное пространство металлической проволоки.

Недостатком известного скважинного источника является наличие достаточно сложного воздушного разрядника, требующего инициирующего импульса высокого напряжения, который подается специальным высоковольтным трансформатором, на один из его электродов.

Известен патент №2600502 (приор. 17.09.2015 г., Опубл. 20.10.2016 г.) на изобретение скважинный источник плазменноимпульсного воздействия. (Выбран прототипом к заявленному электромеханическому контактору-разряднику).

Известный скважинный прибор содержит корпус, в котором расположен блок управления, соединенный с накопителем электрической энергии, и плазменный излучатель, соединенный с механизмом подачи металлического проводника. При этом между накопителем электрической энергии и плазменным излучателем установлен электромеханический контактор-разрядник, содержащий подвижный и неподвижный контакты.

Причем неподвижный контакт соединен с высоковольтной положительной шиной накопителя электрической энергии, а подвижный контакт при помощи гибкого изолированного проводника соединен с высоковольтным электродом плазменного излучателя.

Подвижный и неподвижный контакты выполнены в виде соосно расположенных конуса и конусообразной втулки соответственно. Конусные поверхности контактов эквидистантны.

Подвижный контакт соединен с якорем соленоида втягивающего типа при помощи тяги, выполненной из диэлектрика.

Подвижный контакт снабжен ползуном с возможностью скольжения по направляющей поверхности тонкостенного лотка контактора-разрядника. Неподвижный контакт жестко соединен с основанием контактора-разрядника.

Соленоид соединен с основанием контактора-разрядника.

В известном устройстве наличие электромеханического контактора-разрядника повышает эффективность срабатывания излучателя с высоковольтным и низковольтным электродами.

Основным недостатком известного электромеханического контактора-разрядника по пат. №2600502 является наличие подвижного контакта, который при помощи гибкого изолированного проводника соединен с высоковольтным электродом излучателя. Гибкий изолированный проводник имеет малое сечение. При передаче накопленной конденсаторным накопителем электрической энергии в разрядник с высоковольтным и низковольтным электродами происходит перегорание этого проводника и разрядник выходит из строя.

Известен патент РФ №2385472(приор. 04.09.2007 г., опубл. 27.03.2010 г.) на изобретение «Скважинный источник сейсмической энергии», в котором содержится узел высоковольтного электрода скважинного источника сейсмической энергии, содержащий электрод, отличающийся тем, что содержит два диска из диэлектрического материала и расположенную между ними втулку, упомянутые диски и втулка установлены в корпусе скважинного источника сейсмической энергии и имеют центральные отверстия, в которых расположен электрод, имеющий участок с конической формой, упомянутая втулка имеет коническое отверстие, внутри которого расположен участок с конической формой электрода, при этом между коническим отверстием втулки и электродом имеется коническая втулка из диэлектрического материала.

Одним из недостатков известного технического решения, являющегося прототипом для заявленного узла высоковольтного электрода, заключается в том, что узел высоковольтного электрода размещен в общем корпусе скважинного источника сейсмической энергии. Такая конструкция характеризуется жесткостью и не позволяет при существующей ударопрочности изоляционных материалов сохранять свою форму после гидроударов. Другим недостатком является сборная конструкция контактного элемента электрода. При резьбовом соединении разных металлов происходит обгорание резьбы при прохождении высоковольтного тока, из-за чего снижается надежность работы узла высоковольтного электрода и надежность работы всего скважинного источника в целом.

Известен скважинный источник плазменно-импульсного воздействия, который содержит корпус, в котором расположены блок управления, накопитель энергии, плазменный излучатель и устройство подачи металлического проводника (пат.RU №2589442, приор. 09.07.2015, опубл. 10.07.2016).

Известное устройство подачи металлического проводника смонтировано на отдельном основании и содержит средство протягивания металлического проводника, средство передачи движения и бобину с навитым на нее металлическим проводником. При этом устройство подачи металлического проводника расположено в герметичном кожухе и выполнено с возможностью жесткого соединения с плазменным излучателем, а средство протягивания металлического проводника выполнено в виде подвижного и неподвижного модулей с П-образными пазами, в которых расположены сквозные прорези для размещения в них направляющих пластин, а на концах выступов расположены проушины для закрепления в них осей, на которых расположены заостренные кулачки с пружинами кручения, обеспечивающие возможность качания кулачков на оси. При этом направляющие пластины выполнены с возможностью перемещения по вертикали и фиксации в заданном положении в сквозной прорези подвижного и неподвижного модулей, а на торцах направляющих пластин выполнены желобки для направления металлического проводника.

Основные недостатки известного устройства обусловлены его конструкцией: установленные заостренные кулачки быстро тупятся, имеют большую парусность и неадекватно реагируют при перемещении в жидкости, наличие на торцах направляющих пластин желобков для направления металлического проводника, которые изготавливаются под определенный диаметр металлического проводника, что ограничивает его выбор, а также наличие тормоза в виде изогнутой пластины с пружиной кручения, у которой ослабевает усилие прижатия пластины при расходе проволоки, так как уменьшается диаметр намотки, при этом происходит самопроизвольное разматывание проволоки.

Известен скважинный источник упругих колебаний, содержащий соединенный каротажным кабелем с наземным блоком управления скважинный снаряд, в котором расположены накопитель энергии, зарядное устройство, разрядник со схемой поджига, электрогидроимпульсный разрядник с двумя электродами, устройство подачи в рабочее межэлектродное пространство металлической проволоки, включающее в себя барабан для хранения проволоки, механизм протягивания проволоки с приводом от якоря соленоида, толкателем с собачками, связанный с якорем соленоида, храповые колеса, контактирующие с собачками, подпружиненные протяжные ролики, посаженные на одни оси с храповыми колесами и возвратную пружину, связанную с якорем соленоида. (Авт. Свид. SU 247530, приор. 24.07.1967 г., опубл. 28.11.1969 г.) (Выбран прототипом для заявленного устройства подачи калиброванного (металлического) проводника в межэлектродное пространство).

Недостатки известного устройства заключаются в низкой надежности работы храпового механизма в условиях резких упругих колебаний при взрывании проводника, кроме того, электромагнит толкает проволоку на расстояние между электродами за один цикл работы, при этом не контролируется контакт проволоки с высоковольтным электродом.

Задачей заявленной группы изобретения является усовершенствование конструкций узлов скважинного источника электрогидравлического разряда, обеспечивающих надежное их срабатывание в условиях возникновения резких гидроударов при генерирования упругих и электромагнитных импульсов в гидросфере скважины.

Техническим результатом применения группы изобретений является повышение надежности работы прибора скважинного источника электрогидравлического разряда.

Указанная задача решается тем, что в скважинном источнике электрогидравлического разряда, содержащим корпус прибора, в котором расположены блок управления, блок питания, высокочастотный генератор, умножитель высоковольтного напряжения, накопитель электрической энергии, механизм подачи калиброванного проводника в межэлектродное пространство излучателя электрогидравлического разряда, и установленный между накопителем электрической энергии и указанным излучателем электромеханический контактор-разрядник, содержащий неподвижный контакт, соединенный с высоковольтной медной шиной накопителя электрической энергии, в отличие от известного, электромеханический контактор-разрядник снабжен вторым неподвижным контактом, соединенным с высоковольтным электродом указанного излучателя при помощи медной шины изогнутой формы, и управляемым электромеханическим реле подвижным контактом, замыкающим при его выдвижении два упомянутых неподвижных контакта.

Электромеханический контактор-разрядник помещен в корпусе, выполненном из высокопрочного изоляционного материала и закреплен на шасси внутри металлического корпусе прибора.

Электромеханический контактор-разрядник снабжен титановой вставкой, закрепленной на шасси внутри металлического корпуса прибора.

Упомянутый замыкающий контакт выполнен в виде диска изготовленного из сплава тугоплавких металлов и зафиксирован на соединенном с электромеханическим реле подвижном штоке из диэлектрического материала средней жесткости.

Указанные неподвижные контакты изготовлены из сплава тугоплавких металлов и выполнены плоской сегментарной формы.

Указанные неподвижные контакты наварены на загнутых концах медных шин, которые установлены в пазах корпуса из высокопрочного изоляционного материала контактора-разрядника.

Медная шина изогнутой формы припаяна к высоковольтному электроду излучателя электрогидравлического разряда.

Указанная задача решается тем, что в скважинном источнике электрогидравлического разряда, содержащим корпус прибора, в котором расположены блок управления, блок питания, высокочастотный генератор, умножитель высоковольтного напряжения, накопитель электрической энергии, механизм подачи калиброванного проводника в межэлектродное пространство излучателя электрогидравлического разряда, содержащего высоковольтный и низковольтный электроды, в отличие от известного, высоковольтный электрод установлен в отдельном корпусе, изготовленном из сверхпрочного металла, который состыкован загерметизированным разборным соединением с корпусом прибора скважинного источника электрогидравлического разряда, при этом электрод выполнен цельной деталью из сплава тугоплавких металлов и помещен внутри дополнительного корпуса, выполненном из высокопрочного изоляционного материала, который расположен внутри указанного отдельного корпуса, кроме того, на одном конце электрода выполнена прорезь, в которой заварен конец медной шины для соединения с контактором-разрядником скважинного источника электрогидравлического разряда, а другой конец электрода снабжен демпфером для защиты от гидравлического удара, указанный электрод зафиксирован в корпусе, выполненном из высокопрочного изоляционного материала, при помощи резьбового соединения с гайкой, снабжен кольцевыми демпферными прокладками из упругого изоляционного материала, и уплотнен в этом корпусе кольцами из упругого изоляционного материала.

Указанная задача решается тем, что в скважинном источнике электрогидравлического разряда, содержащим корпус прибора, в котором расположены блок управления, блок питания, высокочастотный генератор, умножитель высоковольтного напряжения, накопитель электрической энергии, механизм подачи калиброванного проводника в межэлектродное пространство излучателя электрогидравлического разряда, включающий устройство протягивания калиброванного (металлического) проводника с приводом от якоря электромагнита с толкающим штоком, подпружиненные толкающие ролики, и бобину с навитым на нее металлическим проводником, в отличие от известного, механизм подачи калиброванного проводника установлен с возможностью присоединения к корпусу излучателя электрогидравлического разряда в отдельном охранном кожухе, в котором устройство протягивания калиброванного проводника расположено в дополнительном изолированном корпусе, соединенным с корпусом электромагнита, и снабжено двумя дополнительными подпружиненными фиксирующими роликами, при этом толкающие и фиксирующие ролики попарно установлены на осях взаимно перпендикулярными друг другу и изготовлены с кривыми зубцами, с левым их направлением по отношению к толкающему штоку, кроме того, толкающие ролики размещены в конусной подвижной обечайке, установленной на подпружиненных стержнях, закрепленных на толкающем штоке и на подпружиненных стержнях, расположенных в жестко связанном с подвижной конусной обечайкой корпусе, на котором установлены подпружиненные фиксирующие ролики, а внутри якоря электромагнита, толкающего штока и корпуса с фиксирующими роликами по их оси протянуты калибровочные трубки для пропуска металлического проводника, протягиваемого от бобины с навитым на нее металлическим проводником.

В дополнительном изолированном корпусе механизма протягивания калиброванного металлического проводника выполнены сквозные отверстия для перелива жидкости при перемещении толкающего штока.

Фиксирующие и толкающие ролики изготовлены из твердосплавных металлов.

Калибровочные трубки для пропуска металлического проводника, протянутые внутри якоря электромагнита, толкающего штока и корпуса с фиксирующими роликами, выполнены с внутренним диаметром 0,5 мм.

Бобина с навитым на нее металлическим проводником снабжена пружинной пластиной, на рабочий конец которой, с внутренней ее стороны приклеена прокладка из мягкого материала с низким коэффициентом трения.

На фиг. 1 дан общий вид прибора - скважинного источника электрогидравлического разряда.

На фиг. 2 дана блок-схема скважинного источника электрогидравлического разряда.

На фиг. 3 представлен в разрезе узел электромеханического контактора-разрядника в составе прибора - скважинного источника электрогидравлического разряда.

На фиг. 4 изображен вид по А-А неподвижных контактов электромеханического контактора-разрядника.

На фиг. 5 представлен в разрезе узел высоковольтного электрода скважинного источника электрогидравлического разряда.

На фиг. 6 представлен разрез механизма подачи калиброванного проводника в межэлектродное пространство излучателя электрогидравлического разряда.

На фиг. 7 представлен разрез механизма подачи калиброванного проводника, повернутого на 90 град.

На фиг. 8 представлена выноска с изображением секторов фиксируемых и толкающих роликов с левым направлением кривых зубцов с помещенным между ними калиброванным проводником.

Скважинный источник электрогидравлического разряда содержит охранный корпус прибора 1 с изоляционным слоем 2 и металлическим шасси 3, в котором размещен узел электромеханического контактора-разрядника 4. К корпусу 1 с одной стороны пристыкован корпус 5 узла высоковольтного электрода 6, с другой стороны - переходник на кабельную головку 7. С корпусом 5 состыкован охранный кожух 8 механизма подачи 9 калиброванного проводника 10 в межэлектродное пространство 11 излучателя электрогидравлического разряда (фиг. 1).

В корпусе 1 расположен отсек 12, содержащий блок управления (контроллер) 13, блок питания 14, высокочастотный генератор 15, умножитель высоковольтного напряжения 16, и отсек с накопителем электрической энергии (конденсаторный накопитель) 17 (фиг. 2).

Согласно обозначений на фиг. 3 электромеханический контактор-разрядник 4, установленный между накопителем электрической энергии 17 и указанным межэлектродным пространством излучателя 11, содержит два неподвижных контакта, один из которых 18 соединен с высоковольтной медной шиной 19 накопителя электрической энергии 17, а другой неподвижный контакт 20 соединен с высоковольтным электродом 21 указанного излучателя 11 при помощи медной шины 22 изогнутой формы. В контакторе-разряднике установлено электромеханическое реле 23, которое управляет посредством подпружиненного (пружина 24) сердечника 25, подвижным штоком 26 из диэлектрического материала средней жесткости, например, капролона, на котором зафиксирован замыкающий контакт 27, в виде диска, изготовленного из сплава тугоплавких металлов, например, вольфрам никелевого сплава.

Электромеханический контактор-разрядник 4 помещен в корпусе 28, выполненном из высокопрочного изоляционного материала, например, фторопласта, который закреплен винтами 29 на металлическом шасси 3 внутри охранного металлического корпуса прибора 1 с изоляционным слоем 2.

Электромеханический контактор-разрядник 4 снабжен титановой вставкой 30, закрепленной на металлическом шасси 3 винтами 31 внутри корпуса 1 прибора.

Указанные неподвижные контакты 18 и 20 изготовлены из сплава тугоплавких металлов, например, вольфрам никелевого сплава, и выполнены плоской сегментарной формы (согласно фиг. 4).

Указанные неподвижные контакты 18 и 20 наварены на загнутых концах медных шин 19 и 22 соответственно, которые установлены в пазах корпуса 28 из высокопрочного изоляционного материала контактора-разрядника (как показано на фиг. 3).

Медная шина 22 изогнутой формы припаяна к высоковольтному электроду 21 излучателя электрогидравлического разряда.

Высоковольтный электрод 21 (фиг. 5) установлен в отдельном корпусе 5, изготовленном из сверхпрочного металла, например, титана, который состыкован загерметизированным разборным соединением с охранным корпусом 1 прибора скважинного источника электрогидравлического разряда, при этом электрод 21 выполнен цельной деталью из сплава тугоплавких металлов, например, вольфрам никелевого сплава, и помещен внутри сложно составного корпуса 32, выполненного из высокопрочного изоляционного материала, например, капролона, который расположен внутри указанного отдельного корпуса 5, кроме того, на одном конце электрода выполнена прорезь, в которую заварена медная вставка 33, к которой припаян конец медной шины 22 для соединения с контактором-разрядником 4 скважинного источника электрогидравлического разряда, а другой конец электрода снабжен демпфером 34 из полиуретана для защиты от гидравлического удара. Указанный электрод 21 зафиксирован в корпусе 32 при помощи резьбового соединения с гайкой 35. Корпус 32, выполненный из высокопрочного изоляционного материала, снабжен кольцевыми демпферными прокладками 36 из упругого изоляционного материала, например резины. Уплотнение электрода 21 в корпусе 32, корпуса 32 в корпусе 5, а также, корпуса 5 в охранном корпусе прибора 1, выполнено кольцами соответствующего типоразмера 37 из упругого изоляционного материала, например, резины. Низковольтный электрод 38, соединен с корпусом 5, в котором расположены гермовводы 39 для подачи питания и сигнала в механизм подачи 9 калиброванного проводника 10 в межэлектродное пространство излучателя П. Между резиновыми прокладками 36 накручена гайка 40 для ограничения хода электрода 21 при гидроударе.

Механизм подачи калиброванного проводника в межэлектродное пространство излучателя электрогидравлического разряда расположен внутри отдельного охранного кожуха 8, пристыкованного винтами 41 к корпусу 5 узла высоковольтного электрода 6 излучателя электрогидравлического разряда 11 (Фиг. 6 и фиг. 7).

Устройство протягивания калиброванного проводника 10 содержит подпружиненные толкающие ролики 42 и подпружиненные фиксирующие ролики 43, при этом толкающие 42 и фиксирующие 43 ролики попарно установлены, соответственно, на осях 44 и 45, расположенных перпендикулярно друг другу. Толкающие 42 и фиксирующие 43 ролики изготовлены с кривыми зубцами, с левым направлением по отношению к толкающему штоку 46 с приводом, посредством трубки 47 от якоря 48 электромагнита 49. Устройство протягивания калиброванного проводника 10 расположено в дополнительном изолированном корпусе 50, соединенным с корпусом 51 электромагнита 49.

Толкающие ролики 42 размещены в конусной подвижной обечайке 52, установленной на подпружиненных (поз. 53) стержнях 54, закрепленных на толкающем штоке 46 и на подпружиненных (поз. 55) стержнях 56, расположенных в корпусе 57, жестко связанном с подвижной конусной обечайкой 52.

Фиксирующие ролики 43 установлены на осях 45 в корпусе 57, жестко связанном с конусной подвижной обечайкой 52.

Внутри якоря 48 электромагнита 49, толкающего штока 46 и корпуса 57, по их оси протянуты калибровочные трубки 58 и 59 для пропуска металлического проводника 10, протягиваемого от бобины 60 с навитым на нее металлическим проводником 10.

В дополнительном изолированном корпусе 50 устройства протягивания калиброванного металлического проводника 10 выполнены сквозные отверстия 61 для перелива жидкости при перемещении толкающего штока 46.

Фиксирующие 43 и толкающие ролики 42 изготовлены из твердосплавных металлов.

Калибровочные трубки 58 и 59 для пропуска металлического проводника 10, протянутые внутри якоря 48 электромагнита 49, толкающего штока 46 и корпуса 57, выполнены с внутренним диаметром 0,5 мм.

Бобина 60 с навитым на нее металлическим проводником 10 закреплена в каркасе 62, который пристыкован к корпусу 51 электромагнита 49, и помещена в изолятор 63.

Бобина 60 с навитым на нее металлическим проводником 10 снабжена пружинной пластиной 64, на рабочий конец которой, с внутренней ее стороны приклеена прокладка 65 из мягкого материала с низким коэффициентом трения (Rubber, Flex), одним концом закрепленная на каркасе 62, при этом второй ее конец помещается между щечками бобины 60 с намотанным проводником 10.

Скважинный прибор посредством кабельной головки 7 подключен через каротажный кабель 66 к интерфейсному блоку 67 и наземному портативному персональному компьютеру 68.

Работа скважинного прибора, снабженного блоком питания 14 обеспечивается контроллером 13, управляемым с поверхности персональным компьютером 67 с программным обеспечением. Контроллер 13 управляет механизмом подачи калиброванного проводника 10 в межэлектродное пространство названного излучателя 11, управляет электромеханическим контактором-разрядником 4 и управляет работой высокочастотного генератора 15. При подаче напряжения высокочастотный генератор 15 с умножителем высокого напряжения 16 обеспечивает в конденсаторах 17 накопление электрической энергии, при этом напряжение контролируется контроллером 13. При достижении нужной величины заряда, контроллер 13, под управлением компьютера 67, выдает команду на разряд конденсаторов 17 при помощи контактора-разрядника 4, при этом в контроллере 13 фиксируется величина электрогидравлического разряда, создаваемым калиброванным проводником 10 в межэлектродном пространстве излучателя 11, состоящим из высоковольтного 21 и низковольтного 38 электродов, в межэлектродное пространство, которых подается калиброванный проводник 10 с помощью механизма подачи, управляемого с помощью контроллера 13. При этом происходит взрыв калиброванного проводника 10 и формирование импульсов давления в гидросфере скважины. Таким образом, излучатель 11 на основе электрогидравлического разряда генерирует импульсы давления (сжатия и разряжения) упругого поля со спектром частот в диапазоне от нескольких герц до нескольких килогерц, серией импульсов с периодической последовательностью 2÷3 импульса в минуту и энергией упругих импульсов в диапазоне 1.0÷1.5 кДж с помощью инициирования электрогидравлического разряда калиброванным проводником 10 в межэлектродном пространстве излучателя 11. При этом создаваемые в гидросфере скважины упругие импульсы сжатия и разряжения достигают давления до (1.0÷1.5)×10³ МПа, а температура превышает (20÷40)×10³ °С. Регулярно посылаемые в пласт импульсы с периодом 2-3 импульса в минуту создают параметрический резонанс в системе «скважина-пласт», благодаря этому происходит декольматация прискважинной зоны, при этом восстанавливается приток из пласта.

При подаче команды от контроллера 13 на установленное в контакторе-разряднике 4 электромеханическое реле 23 происходит выдвижение подпружиненного сердечника 25, при этом связанный с ним шток 26 с контактом 27 также перемещается до соприкосновения диска контакта 27 с неподвижными контактами 18 и 20, один из которых - 18 соединен с высоковольтной медной шиной 19 накопителя электрической энергии 17, а другой неподвижный контакт 20 соединен с высоковольтным электродом 21 указанного излучателя 10 при помощи медной шины 22 изогнутой формы.

Изогнутая медная шина 22 с высоковольтного электрода излучателя электрогидравлического разряда 11 необходима для компенсации перемещения высоковольтного электрода 21 излучателя при электрогидравлическом разряде.

При замыкании контакта 27 с неподвижными контактами 18 и 20 происходит разряд накопителя электрической энергии 17 и происходит взрыв калиброванного проводника 10 в межэлектродном пространстве излучателя 11 и формирование импульсов давления в гидросфере скважины, затем сердечник 25 со штоком 26 при помощи пружины 24 возвращается в исходное положение.

В разомкнутом состоянии диск контакта 27 для охлаждения упирается в титановую вставку 30, закрепленную на металлическом шасси 3 винтами 31 внутри корпуса 1 прибора.

Площадь сопрягаемых контактных поверхностей неподвижных и подвижного контактов должна быть максимальной, чтобы уменьшить плотность тока. Материал контактов из вольфрам никелевого сплава выбран из условия снижения вероятности их сваривания, что повышает надежность устройства в целом.

Высоковольтный электрод 21 обеспечивает свою надежность и работоспособность после 5000 разрядов при накопленной энергии - 1,5 кДж в блоке конденсаторов 17 за счет применения в конструкции сверхпрочных изоляционных материалов и надежных изоляторов.

Поскольку высоковольтный электрод 21 выполнен цельной деталью из сплава тугоплавких металлов, например, вольфрам никелевого сплава, исключающее резьбовое соединение разных металлов, то не происходит обгорание резьбы при прохождении высоковольтного тока, благодаря чему повышается работы узла высоковольтного электрода и всего устройства в целом.

Высоковольтный электрод 21 помещен внутри сложно составного корпуса 32, выполненном из высокопрочного изоляционного материала, например, капролона, который расположен внутри отдельного корпуса 5 из прочного металла - титана. Такая конструкция обеспечивает работоспособность в условиях резких упругих колебаний при взрывании проводника 10.

На одном конце электрода 21 выполнена прорезь, в которую заварена медная вставка 33, к которой припаян конец изогнутой медной шины 22 для соединения с контактором-разрядником 4. Изогнутая медная шина 22 с высоковольтного электрода излучателя электрогидравлического разряда 11 необходима для компенсации перемещения высоковольтного электрода 21 излучателя при электрогидравлическом разряде.

Другой конец электрода 21 снабжен демпфером 34 из полиуретана для защиты от гидравлического удара.

Корпус 32, выполненный из высокопрочного изоляционного материала, снабжен кольцевыми демпферными прокладками 36 из упругого изоляционного материала.

Для защиты электрода 21 от гидроудара между резиновыми прокладками 36 накручена гайка 40 для ограничения хода электрода 21.

Вся конструкция высоковольтного электрода фиксируется в корпусе 5 от гидростатического давления гайкой 35 и изолирована от скважинной жидкости резиновыми кольцами 37.

При подаче команды с контроллера 13 на электромагнит 49 происходит втягивание якоря 48 электромагнита 49. Движение якоря 48 через трубку 47передается на толкающий шток 46, который сжимая пружины 53 и 55, выталкивает перемещающуюся на стержнях 54 и стержнях 56 обечайку 52, при этом установленные внутри обечайки 52 толкающие ролики 42 сближаются, и обжимая калиброванный проводник 10, при помощи кривых зубцов протягивают его на величину хода якоря 48 электромагнита 49. При возвратно-поступательном движении якоря 48 электромагнита 49 фиксирующие ролики 43 не дают проводнику 10 совершить обратное перемещение.

Металлический проводник 10, намотанный на бобину 60, проходя сквозь якорь 48 электромагнита 49, между фиксирующими 43 и толкающими 42 роликами, протягивается внутри трубок 58 и 59 с внутренним диаметром 0,5 мм выпрямляется и направляется в межэлектродное пространство излучателя 11.

Предотвращение самопроизвольного разматывания проводника 10 с бобины 60 обеспечивает пружинная пластина 63, одним концом закрепленная на каркасе 61, при этом для уплотнения расстояния между щечками бобины 60 на внутренней стороне пружинной пластины 63 приклеена прокладка 64 из мягкого с низким коэффициентом трения материала (Rubber, Flex).

Claims (15)

1. Скважинный источник электрогидравлического разряда, содержащий корпус прибора, в котором расположены блок управления, блок питания, высокочастотный генератор, умножитель высоковольтного напряжения, накопитель электрической энергии, механизм подачи калиброванного проводника в межэлектродное пространство излучателя электрогидравлического разряда и установленный между накопителем электрической энергии и указанным излучателем электромеханический контактор-разрядник, содержащий неподвижный контакт, соединенный с высоковольтной медной шиной накопителя электрической энергии, отличающийся тем, что электромеханический контактор-разрядник снабжен вторым неподвижным контактом, соединенным с высоковольтным электродом указанного излучателя при помощи медной шины изогнутой формы, и управляемым электромеханическим реле выдвижным контактом, замыкающим при его выдвижении два упомянутых неподвижных контакта.

2. Скважинный источник электрогидравлического разряда по п. 1, отличающийся тем, что электромеханический контактор-разрядник помещен в корпусе, выполненном из высокопрочного изоляционного материала - фторопласта, и закреплен на шасси внутри металлического корпусе прибора.

3. Скважинный источник электрогидравлического разряда по п. 1, отличающийся тем, что электромеханический контактор-разрядник снабжен титановой вставкой, закрепленной на шасси внутри металлического корпуса прибора.

4. Скважинный источник электрогидравлического разряда по п. 1, отличающийся тем, что выдвижной замыкающий контакт выполнен в виде диска, изготовленного из сплава тугоплавких металлов - вольфрам-никелевого сплава, и зафиксирован на соединенном с электромеханическим реле подвижном штоке из диэлектрического материала средней жесткости - капролона.

5. Скважинный источник электрогидравлического разряда по п. 1, отличающийся тем, что неподвижные контакты изготовлены из сплава тугоплавких металлов - вольфрам-никелевого сплава - и выполнены плоской сегментарной формы.

6. Скважинный источник электрогидравлического разряда по пп. 1 и 5, отличающийся тем, что неподвижные контакты наварены на загнутых концах медных шин, которые установлены в пазах корпуса из высокопрочного изоляционного материала - фторопласта контактора-разрядника.

7. Скважинный источник электрогидравлического разряда по п. 1, отличающийся тем, что медная шина изогнутой формы припаяна к высоковольтному электроду излучателя электрогидравлического разряда.

8. Скважинный источник электрогидравлического разряда, содержащий корпус прибора, в котором расположены блок управления, блок питания, высокочастотный генератор, умножитель высоковольтного напряжения, накопитель электрической энергии, механизм подачи калиброванного проводника в межэлектродное пространство излучателя электрогидравлического разряда, содержащего высоковольтный и низковольтный электроды, отличающийся тем, что высоковольтный электрод установлен в отдельном корпусе, изготовленном из сверхпрочного металла - титана, который состыкован с корпусом прибора скважинного источника электрогидравлического разряда, при этом указанный электрод выполнен цельной деталью из сплава тугоплавких металлов - вольфрам-никелевого сплава - и помещен внутри дополнительного корпуса, выполненного из высокопрочного изоляционного материала - капролона, который расположен внутри упомянутого отдельного корпуса, кроме того, на одном конце электрода выполнена прорезь, в которой заварен конец медной шины для соединения с контактором-разрядником скважинного источника электрогидравлического разряда, а другой конец электрода снабжен демпфером из полиуретана для защиты от гидравлического удара.

9. Скважинный источник электрогидравлического разряда по п. 8, отличающийся тем, что отдельный корпус высоковольтного электрода состыкован с корпусом прибора скважинного источника электрогидравлического разряда загерметизированным разборным соединением.

10. Скважинный источник электрогидравлического разряда по п. 8, отличающийся тем, что высоковольтный электрод зафиксирован в корпусе, выполненном из высокопрочного изоляционного материала - капролона, при помощи резьбового соединения с гайкой, снабжен кольцевыми демпферными прокладками из упругого изоляционного материала - резины - и уплотнен в этом корпусе кольцами из упругого изоляционного материала - резины.

11. Скважинный источник электрогидравлического разряда, содержащий корпус прибора, в котором расположены блок управления, блок питания, высокочастотный генератор, умножитель высоковольтного напряжения, накопитель электрической энергии, механизм подачи калиброванного проводника в межэлектродное пространство излучателя электрогидравлического разряда, включающий устройство протягивания калиброванного проводника с приводом от якоря электромагнита с толкающим штоком, подпружиненные толкающие ролики и бобину с навитым на нее калиброванным проводником, отличающийся тем, что механизм подачи калиброванного проводника установлен с возможностью присоединения к корпусу излучателя электрогидравлического разряда в отдельном охранном кожухе, в котором устройство протягивания калиброванного проводника расположено в дополнительном изолированном корпусе, соединенном с корпусом электромагнита, и снабжено двумя дополнительными подпружиненными фиксирующими роликами, при этом толкающие и фиксирующие ролики попарно установлены на осях взаимно перпендикулярными друг другу и изготовлены с кривыми зубцами, с левым их направлением по отношению к толкающему штоку, кроме того, толкающие ролики размещены в конусной подвижной обечайке, установленной на подпружиненных стержнях, закрепленных на толкающем штоке и на подпружиненных стержнях, расположенных в жестко связанном с подвижной конусной обечайкой корпусе, на котором установлены подпружиненные фиксирующие ролики, а внутри якоря электромагнита, толкающего штока и корпуса с фиксирующими роликами по их оси протянуты калибровочные трубки для пропуска калиброванного проводника, протягиваемого от бобины с навитым на нее металлическим проводником.

12. Скважинный источник электрогидравлического разряда по п. 11, отличающийся тем, что в дополнительном изолированном корпусе механизма протягивания калиброванного проводника выполнены сквозные отверстия для перелива жидкости при перемещении толкающего штока.

13. Скважинный источник электрогидравлического разряда по п. 11, отличающийся тем, что фиксирующие и толкающие ролики изготовлены из твердосплавных металлов - вольфрам-никелевого сплава.

14. Скважинный источник электрогидравлического разряда по п. 11, отличающийся тем, что калибровочные трубки для пропуска калиброванного проводника, протянутые внутри якоря электромагнита, толкающего штока и корпуса с фиксирующими роликами, выполнены с внутренним диаметром 0,5 мм.

15. Скважинный источник электрогидравлического разряда по п. 11, отличающийся тем, что бобина с навитым на нее калиброванным проводником снабжена пружинной пластиной, на рабочий конец которой с внутренней ее стороны приклеена прокладка из мягкого материала Rubber, Flex с низким коэффициентом трения.

Images