UA147412U - ELECTROHYDROPULSE WELL DEVICE - Google Patents
ELECTROHYDROPULSE WELL DEVICE Download PDFInfo
- Publication number
- UA147412U UA147412U UAU202007637U UAU202007637U UA147412U UA 147412 U UA147412 U UA 147412U UA U202007637 U UAU202007637 U UA U202007637U UA U202007637 U UAU202007637 U UA U202007637U UA 147412 U UA147412 U UA 147412U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- central electrode
- electrode
- electrode system
- anode
- choke
- Prior art date
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 5
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 9
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 5
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 4
- 238000009931 pascalization Methods 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000035485 pulse pressure Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Електрогідроімпульсний свердловинний пристрій, що містить наземну частину, яка включає джерело живлення і з'єднану з ним геофізичним кабелем занурювану частину, у вигляді порожнистого циліндричного корпусу, що складається з окремих, герметично з'єднаних одна з одною частин, в якому розміщений генератор імпульсних струмів та електродна система, центральний електрод якої розміщений в ізоляторі з дроселем, електрично з'єднаний з генератором імпульсних струмів, на циліндричному корпусі електродної системи закріплена кільцева мембрана, а порожнина між корпусом і кільцевою мембраною заповнена робочою рідиною. Корпус електродної системи складається з двох частин: верхньої та нижньої, які з'єднані між собою струмопровідними гнучкими тросиками діаметром від 4 до 5 мм з зовнішнім ізоляційним шаром, дросель виконано у вигляді металевої втулки, що надіта на ізолятор центрального електрода, причому нижня торцева частина центрального електрода має змінний анод, який з'єднаний з центральним електродом за допомогою конуса Морзе, а робоча частина анода виконана у вигляді зрізаного конуса, робочою речовиною є водний сольовий розчин з питомою електропровідністю від 0,04 до 0,31 См/м, а кільцева мембрана виконана з багатошарового гумотканинного матеріалу.Electrohydropulse downhole device comprising a ground part comprising a power supply and a submerged part connected to it by a geophysical cable, in the form of a hollow cylindrical body consisting of separate, hermetically connected parts in which a pulse current generator is placed and an electrode system, the central electrode of which is placed in an insulator with a choke, electrically connected to a pulse current generator, an annular membrane is fixed on the cylindrical housing of the electrode system, and the cavity between the housing and the annular membrane is filled with working fluid. The housing of the electrode system consists of two parts: the upper and lower, which are interconnected by conductive flexible cables with a diameter of 4 to 5 mm with an outer insulating layer, the choke is made in the form of a metal sleeve mounted on the central electrode insulator, and the lower end the Central electrode has a variable anode, which is connected to the Central electrode by a Morse taper, and the working part of the anode is made in the form of a truncated cone, the working substance is an aqueous saline solution with a specific conductivity of 0.04 to 0.31 Cm / m, and the annular membrane is made of multilayer rubber fabric.
Description
Корисна модель належить до електрогідроїмпульсних пристроїв, які застосовуються для збільшення дебіту свердловин по видобутку нафти або газу, водяних свердловин, дегазаційних свердловин і підвищення приймальності нагнітальних свердловин, за рахунок очищення і підвищення проникності привибійних зон.The useful model belongs to electro-hydropulse devices, which are used to increase the throughput of wells for oil or gas production, water wells, degassing wells and increase the acceptability of injection wells, due to cleaning and increasing the permeability of drilling zones.
Відомий електрогідроїмпульсній свердловинний пристрій (авторське свідоцтво СРСР Мо 1457489, МПК Е21В 43/24, опубліковано 07.10.1991, Б.ИМ. Мо 37), який містить генератор імпульсних струмів і електрично пов'язану з ним електродну систему, які поміщені в герметичний, заповнений діелектричною рідиною корпус з вікнами, які перекриті еластичною мембраною, електродна система включає позитивний електрод, виконаний трубчастої форми з ерозійностійкого матеріалу, при цьому в корпусі виконані канали, розташовані у верхній частині порожнини, утвореної мембраною, і перекриті по зовнішній поверхні еластичним кільцем.The well-known electro-hydropulse well device (author's certificate of the USSR Mo 1457489, IPC E21B 43/24, published 07.10.1991, B.IM. Mo 37), which contains a generator of pulse currents and an electrode system electrically connected to it, which are placed in a hermetic, a case filled with a dielectric liquid with windows covered by an elastic membrane, the electrode system includes a positive electrode made of a tubular form of erosion-resistant material, while the case has channels located in the upper part of the cavity formed by the membrane and covered on the outer surface by an elastic ring.
Ознаками, що збігаються з суттєвими ознаками корисної моделі є наступні: порожнистий циліндричний корпус, генератор імпульсних струмів, електрично з'єднаний з центральним електродом електродної системи; порожнина між корпусом і кільцевою мембраною заповнена робочою рідиною.The signs that coincide with the essential signs of a useful model are the following: a hollow cylindrical body, a pulse current generator, electrically connected to the central electrode of the electrode system; the cavity between the housing and the ring membrane is filled with working fluid.
До причин, які перешкоджають отриманню необхідного технічного результату, слід віднести такі.The reasons that prevent obtaining the necessary technical result should include the following.
Наявність жорстких металевих неіїзольованих вікон з перемичками (ребрами) корпусу електродної системи впливає на поширення хвиль тиску в свердловині і сприяє утворенню "сліпих" зон при обробці - частин привибійної зони, що не піддаються обробці, а також призводить до неосьової орієнтації каналу розряду і не радіальному, а осьовому поширенню хвиль тиску, що спричиняє збільшення ударно-хвильового навантаження на елементи електродної системи з подальшим їх пошкодженням і руйнуванням.The presence of rigid metal non-insulated windows with jumpers (ribs) of the body of the electrode system affects the propagation of pressure waves in the well and contributes to the formation of "blind" zones during processing - parts of the near-hole zone that cannot be processed, and also leads to non-axial orientation of the discharge channel and non-radial , and the axial propagation of pressure waves, which causes an increase in the shock-wave load on the elements of the electrode system with their subsequent damage and destruction.
Крім того, трубчастий електрод, виконаний у вигляді намотаної стрічки з ерозійностійкого матеріалу, з робочою частиною у вигляді кільцевої кромки схильний до деформації і руйнування через ударно-хвильову дію, викликану електричним розрядом у рідині і ерозійного зносу, а його конструкція не дозволяє провести швидку заміну. Робота пристрою з деформованим або зруйнованим анодом при заповненні електродної системи діелектричною рідиною позначається на ефективності і стабільності роботи за рахунок погіршення умов здійснення запалюванняIn addition, the tubular electrode, made in the form of a wound tape made of erosion-resistant material, with a working part in the form of an annular edge, is prone to deformation and destruction due to shock-wave action caused by an electric discharge in the liquid and erosive wear, and its design does not allow for quick replacement . The operation of the device with a deformed or destroyed anode when the electrode system is filled with a dielectric liquid affects the efficiency and stability of the operation due to the deterioration of the ignition conditions
Зо розряду і подальшого високовольтного пробою міжелектродного проміжку. Особливо це критично в умовах підвищених гідростатичних тисків. Одночасно з цим використання як матеріалу мембрани маслобензостійкої гуми не виключає можливість її розриву в процесі роботи або під час спуску-підйому пристрою.From the discharge and subsequent high-voltage breakdown of the interelectrode gap. This is especially critical in conditions of increased hydrostatic pressure. At the same time, the use of oil- and gasoline-resistant rubber as a membrane material does not exclude the possibility of its rupture during operation or during lowering and raising of the device.
Найбільш близьким за сукупністю ознак корисної моделі є електрогідроїмпульсний свердловинний пристрій (патент України Мо 27436 МПК б6Е21В 43/112, опублікований 15.09.2000, бюлетень Мо 4), який містить порожнистий корпус, виконаний з вікнами, перекритими кільцевої мембраною, і з вихідним каналом, центральний електрод з ізолятором, котрі розміщені у корпусі, генератор імпульсних струмів, який електрично пов'язаний з центральним електродом, порожнину, утворену корпусом і кільцевою мембраною, яка заповнена діелектричної рідиною; дросель, який виконано у вигляді кільцевих канавок на зовнішній бічній поверхні ізолятора, що сполучається з порожнистим корпусом; зворотний клапан, який виконано у вигляді стакана з радіальним отвором у дні.The closest in terms of features of a useful model is an electro-hydropulse well device (patent of Ukraine Mo 27436 MPK b6E21B 43/112, published on 15.09.2000, bulletin Mo 4), which contains a hollow body, made with windows covered by an annular membrane, and with an outlet channel, a central electrode with an insulator placed in the housing, a pulse current generator that is electrically connected to the central electrode, a cavity formed by the housing and an annular membrane, which is filled with a dielectric liquid; choke, which is made in the form of annular grooves on the outer side surface of the insulator, which connects to the hollow body; check valve, which is made in the form of a glass with a radial hole in the bottom.
Ознаками, що збігаються з суттєвими ознаками заявленої корисної моделі, є наступні: містить наземну частину, яка включає джерело живлення і з'єднану з ним геофізичним кабелем заглибну частину, у вигляді порожнистого циліндричного корпусу, що складається з окремих, герметично з'єднаних одна з одною частин, в якому розміщений генератор імпульсних струмів та електродна система, центральний електрод якої розміщений в ізоляторі з дроселем, електрично з'єднаний з генератором імпульсних струмів, на циліндричному корпусі електродної системи закріплена кільцева мембрана, а порожнина між корпусом і кільцевою мембраною заповнена робочою рідиною.The features that coincide with the essential features of the claimed utility model are the following: contains a ground part, which includes a power source and a submersible part connected to it by a geophysical cable, in the form of a hollow cylindrical body, consisting of separate, hermetically connected one of one part, in which the pulse current generator and the electrode system are placed, the central electrode of which is placed in an insulator with a choke, electrically connected to the pulse current generator, an annular membrane is fixed on the cylindrical body of the electrode system, and the cavity between the body and the annular membrane is filled with a working fluid .
До причин, які перешкоджають отриманню необхідного технічного результату, слід віднести те, що наявність жорстких металевих неіїзольованих перемичок (ребер) вікон корпусу електродної системи призводить до неосьової орієнтації каналу розряду і не радіальному, а осьовому поширенню хвиль тиску, що спричиняє збільшення ударно-хвильової навантаження на елементи електродної системи з подальшим їх пошкодженням і руйнуванням. Одночасно з цим, для забезпечення міцності конструкції площа перерізу одного ребра повинна становити не менше 150 105 ме, в іншому випадку можливе їх руйнування у результаті комплексного ударно- хвильового і електроерозійного впливу. Це значно знижує обсяг рідини всередині корпусу і негативно позначається на ресурсі і ефективності роботи пристрою. Також наявність ребер бо впливає на поширення хвиль тиску у свердловині і сприяє утворенню "сліпих" зон при обробці -Among the reasons that prevent obtaining the required technical result, one should include the fact that the presence of rigid metal non-insulated bridges (ribs) of the windows of the electrode system body leads to non-axial orientation of the discharge channel and not radial, but axial propagation of pressure waves, which causes an increase in shock-wave load on the elements of the electrode system with their subsequent damage and destruction. At the same time, to ensure the strength of the structure, the cross-sectional area of one rib should be at least 150 105 me, otherwise their destruction is possible as a result of complex shock-wave and electroerosion effects. This significantly reduces the volume of liquid inside the case and negatively affects the resource and efficiency of the device. Also, the presence of ribs affects the propagation of pressure waves in the well and contributes to the formation of "blind" zones during processing -
частин привибійної зони, що не піддаються обробці. Окрім цього, використання кільцевої еластичної мембрани не виключає можливість її розриву в процесі роботи або під час спуску- підйому пристрою.parts of the surface area that are not amenable to processing. In addition, the use of an elastic ring membrane does not exclude the possibility of its rupture during operation or during lowering and raising of the device.
Одночасно з цим, електрод, що використовується в пристрої, схильний до деформації і руйнування за рахунок ударно-хвильової дії, викликаної електричним розрядом у рідині, та ерозійного зносу. Його конструкція не дозволяє провести швидку заміну, а робота пристрою з деформованим або зруйнованим електродом при заповненні електродної системи діелектричної рідиною супроводжується зменшенням ефективності і стабільності його роботи за рахунок погіршення умов здійснення запалювання розряду і подальшого високовольтного пробою міжелектродного проміжку. Особливо це критично в умовах підвищених гідростатичних тисків.At the same time, the electrode used in the device is prone to deformation and destruction due to shock-wave action caused by an electric discharge in the liquid, and erosive wear. Its design does not allow for a quick replacement, and the operation of the device with a deformed or destroyed electrode when the electrode system is filled with a dielectric liquid is accompanied by a decrease in the efficiency and stability of its operation due to the deterioration of the conditions for the ignition of the discharge and subsequent high-voltage breakdown of the interelectrode gap. This is especially critical in conditions of increased hydrostatic pressure.
Дросель, виконаний у вигляді нарізки на корпусі ізолятора з полімерного діелектричного матеріалу, під дією імпульсного тиску деформується та руйнується, внаслідок чого не може виконувати свою функцію - забезпечувати переміщення, з втратою кінетичної енергії, газоподібних продуктів електричного розряду до зворотного клапана для подальшого виведення в навколишнє середовище.The choke, made in the form of a cut on the body of the insulator made of polymer dielectric material, is deformed and destroyed under the action of impulse pressure, as a result of which it cannot perform its function - to ensure the movement, with the loss of kinetic energy, of gaseous products of electric discharge to the non-return valve for further discharge into the environment environment.
В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення електрогідроїмпульсного свердловинного пристрою шляхом зміни конструкцій корпусу електродної системи, центрального електрода та дроселя та використання нових робочої речовини і матеріалу мембрани, що дозволить забезпечити надійну герметизацію корпусу електродної системи, зменшити площу "сліпих" зон - частин привибійної зони свердловини, які не піддаються обробці, виключити неосьову орієнтацію каналу розряду та стабілізувати процес запалювання електричного розряду в умовах високих гідростатичних тисків і температур, забезпечити безперебійне виведення газоподібних продуктів електричного розряду в навколишнє середовище, і за рахунок цього підвищити ефективність роботи пристрою, його надійність та стабільність при обробці свердловин. Крім того, зменшується маса пристрою, полегшується процес його виготовлення, спрощується та прискорюється процедури заміни аноду, підвищується ресурсу роботи пристрою.The useful model is based on the task of improving the electrohydropulse well device by changing the designs of the electrode system housing, the central electrode, and the choke, and using new working substances and membrane material, which will allow to ensure reliable sealing of the electrode system housing, reduce the area of "blind" zones - parts of the well's near-off zone , which are not amenable to processing, exclude non-axial orientation of the discharge channel and stabilize the process of ignition of the electric discharge under conditions of high hydrostatic pressures and temperatures, ensure uninterrupted discharge of gaseous products of the electric discharge into the environment, and due to this increase the efficiency of the device, its reliability and stability at treatment of wells. In addition, the weight of the device is reduced, the process of its manufacture is facilitated, the procedure for replacing the anode is simplified and accelerated, and the service life of the device is increased.
Суть корисної моделі полягає в тому, що електрогідроїмпульсний свердловинний пристрій,The essence of the useful model is that the electrohydropulse well device,
Зо що містить наземну частину, яка включає джерело живлення і з'єднану з ним геофізичним кабелем занурювану частину, у вигляді порожнистого циліндричного корпусу, що складається з окремих, герметично з'єднаних одна з одною частин, в якому розміщений генератор імпульсних струмів та електродна система, центральний електрод якої розміщений в ізоляторі з дроселем, електрично з'єднаний з генератором імпульсних струмів, на циліндричному корпусі електродної системи закріплена кільцева мембрана, а порожнина між корпусом і кільцевою мембраною заповнена робочою рідиною, згідно з корисною моделлю, корпус електродної системи складається з двох частин: верхньої та нижньої, які з'єднані між собою струмопровідними гнучкими тросиками діаметром від 4 до 5 мм з зовнішнім ізоляційним шаром, дросель виконано у вигляді металевої втулки, що надіта на ізолятор центрального електрода, причому нижня торцева частина центрального електрода має змінний анод, який з'єднаний з центральним електродом за допомогою конуса Морзе, а робоча частина анода виконана у вигляді зрізаного конуса, робочою речовиною є водний сольовий розчин з питомою електропровідністю від 0,04 до 0,31 См/м, а кільцева мембрана виконана з багатошарового гумотканинного матеріалу.Which contains the ground part, which includes the power source and the submersible part connected to it by a geophysical cable, in the form of a hollow cylindrical body, consisting of separate, hermetically connected parts, in which the pulse current generator and the electrode system are placed , the central electrode of which is placed in an insulator with a choke, electrically connected to a pulse current generator, an annular membrane is fixed on the cylindrical body of the electrode system, and the cavity between the body and the annular membrane is filled with a working fluid, according to a useful model, the body of the electrode system consists of two parts: upper and lower, which are connected to each other by conductive flexible cables with a diameter of 4 to 5 mm with an external insulating layer, the choke is made in the form of a metal sleeve, which is put on the insulator of the central electrode, and the lower end part of the central electrode has a replaceable anode, which is connected to the central electrode by means of co Nous Morse, and the working part of the anode is made in the form of a truncated cone, the working substance is an aqueous salt solution with a specific electrical conductivity from 0.04 to 0.31 S/m, and the ring membrane is made of multilayer rubber fabric material.
Розкриваючи причинно-наслідковий зв'язок між суттєвими ознаками корисної моделі, що заявляється, і технічним результатом, слід зазначити наступне.Revealing the cause-and-effect relationship between the essential features of the claimed useful model and the technical result, the following should be noted.
Ознака "корпус електродної системи складається з двох частин: верхньої та нижньої, які з'єднані між собою струмопровідними гнучкими тросиками діаметром від 4 до 5 мм з зовнішнім ізоляційним шаром" дозволяє: зменшити площу "сліпих" зон при обробці - частин привибійної зони, що не піддаються обробці, виключити неосьову орієнтацію каналу розряду за рахунок наявності зовнішнього ізоляційного шару на тросиках і, відповідно, знизити ударно-хвильове навантаження на елементи конструкції електродної системи; виключить можливість виходу з ладу пристрою внаслідок руйнування ребер в результаті комплексного ударно-хвильового і електроерозійного впливу. Крім того, зменшується маса пристрою та збільшується обсяг рідини, яка заповнює порожнину корпусу.The sign "the body of the electrode system consists of two parts: upper and lower, which are connected to each other by conductive flexible cables with a diameter of 4 to 5 mm with an outer insulating layer" allows: to reduce the area of "blind" zones during processing - parts of the near-breakage zone, which are not amenable to processing, exclude off-axis orientation of the discharge channel due to the presence of an external insulating layer on the cables and, accordingly, reduce the shock wave load on the structural elements of the electrode system; exclude the possibility of device failure due to the destruction of the ribs as a result of complex shock-wave and electroerosion effects. In addition, the weight of the device decreases and the volume of liquid that fills the body cavity increases.
Ознака "дросель виконано у вигляді металевої втулки, що надіта на ізолятор центрального електрода" забезпечує цілісність конструкції дроселя в умовах імпульсної ударно-хвильової дії, що дозволяє забезпечити безперебійне переміщення газоподібних продуктів електричного розряду до зворотного клапана з втратою кінетичної енергії для подальшого їх виведення в навколишнє середовище.The sign "the choke is made in the form of a metal sleeve, which is put on the insulator of the central electrode" ensures the integrity of the choke structure under the conditions of impulse shock-wave action, which allows for uninterrupted movement of gaseous products of electric discharge to the non-return valve with a loss of kinetic energy for their further discharge into the environment environment.
Ознака "нижня торцева частина центрального електрода має змінний анод, який з'єднаний з центральним електродом за допомогою конуса Морзе, а робоча частина анода виконана у вигляді зрізаного конуса" дозволяє: спростити і прискорити процедуру заміни змінного анода, збільшити ресурс роботи анода і стабілізувати процес запалювання розряду за рахунок збільшення напруженості електричного поля на його вістрі.The sign "the lower end part of the central electrode has a replaceable anode, which is connected to the central electrode by means of a Morse cone, and the working part of the anode is made in the form of a truncated cone" allows: to simplify and speed up the procedure for replacing the replaceable anode, increase the service life of the anode and stabilize the process ignition of a discharge due to an increase in the intensity of the electric field at its tip.
Ознака "робочою речовиною є водний сольовий розчин з питомою електропровідністю від 0,04 до 0,31 См/м дозволяє забезпечити стабільне запалювання електричного розряду, і, відповідно, ефективність обробки в умовах високих гідростатичних тисків і температур за рахунок заповнення порожнини рідиною з певною питомою електропровідністю.The sign "the working substance is an aqueous salt solution with a specific electrical conductivity from 0.04 to 0.31 S/m allows to ensure stable ignition of an electric discharge, and, accordingly, the efficiency of processing in conditions of high hydrostatic pressures and temperatures due to filling the cavity with a liquid with a certain specific electrical conductivity.
Ознака "кільцева мембрана виконана з багатошарового гумотканинного матеріалу" дозволяє забезпечити герметизацію корпусу за рахунок виключення розриву еластичної мембрани внаслідок ударно-хвильової дії і в процесі підйому або опускання пристрою, завдяки підвищеній міцності конструкції багатошарового гумотканинного матеріалу.The sign "ring membrane is made of multilayer rubber fabric material" allows to ensure the sealing of the case due to the exclusion of the rupture of the elastic membrane due to shock wave action and in the process of raising or lowering the device, thanks to the increased strength of the structure of multilayer rubber fabric material.
Корисна модель пояснюється кресленнями, де на Фіг. 1 наведено схему загального вигляду електрогідроїмпульсного свердловинного пристрою; на Фіг. 2 - креслення закритої електродної системи; на Фіг. З - переріз по Б-Б; на Фіг. 4 - креслення знімного змінного анода.A useful model is explained by the drawings, where in Fig. 1 shows the diagram of the general appearance of the electrohydropulse well device; in Fig. 2 - drawing of the closed electrode system; in Fig. C - section along B-B; in Fig. 4 - a drawing of a removable replaceable anode.
Електрогідроїмпульсний свердловинний пристрій містить (Фіг. 1) наземне джерело живлення 1 ї з'єднану з ним за допомогою геофізичного кабелю 2 занурювану частину 3, в нижній частині якої розташована електродна система 4. Занурювана частина пристрою З виконана у вигляді порожнього циліндричного корпусу, що складається з окремих герметично з'єднаних одна з одною частин, в яких поміщено генератор імпульсних струмів (на Фіг. не показаний), який електрично пов'язаний з центральним електродом 5 (Фіг. 2), який розташовано в електродній системі 4.The electrohydropulse well device contains (Fig. 1) a ground power source 1 and a submersible part 3 connected to it by means of a geophysical cable 2, in the lower part of which the electrode system 4 is located. The submersible part of the device C is made in the form of an empty cylindrical body consisting of from separate parts hermetically connected to each other, in which the pulse current generator (not shown in the figure) is placed, which is electrically connected to the central electrode 5 (Figure 2), which is located in the electrode system 4.
Електродна система (Фіг. 2, Фіг. 3) містить перехідник б і корпус, який виконаний з двох частин: верхньої частини корпусу 7 і нижньої - 8. Верхня частина корпусу 7 з'єднана з нижньою частиною 8 струмопровідними гнучкими тросиками 9 діаметром від 4 до 5 мм, що мають зовнішній ізолюючий шар. На нижній 8 та верхній 7 частинах корпусу електродної системи за допомогою хомутів 10 і болтів 11 закріплена еластична кільцева мембрана 12. Порожнина 13 між корпусом електродної системи і кільцевою мембраною 12 заповнена робочою рідиною - водним сольовим розчином з питомою електропровідністю від 0,04 до 0,31 См/м. Еластична кільцева мембрана 12 виконана з багатошарового гумотканинного матеріалу.The electrode system (Fig. 2, Fig. 3) contains an adapter b and a housing, which is made of two parts: the upper part of the housing 7 and the lower part - 8. The upper part of the housing 7 is connected to the lower part 8 by conductive flexible cables 9 with a diameter of 4 up to 5 mm, having an outer insulating layer. An elastic ring membrane 12 is fixed on the lower 8 and upper 7 parts of the body of the electrode system with the help of clamps 10 and bolts 11. The cavity 13 between the body of the electrode system and the ring membrane 12 is filled with a working fluid - an aqueous salt solution with a specific electrical conductivity from 0.04 to 0. 31 cm/m. The elastic ring membrane 12 is made of multilayer rubber fabric material.
У верхній частині корпусу 7 розміщено зворотний клапан 14.The check valve 14 is located in the upper part of the housing 7.
Центральний електрод 5 розміщений в ізоляторі 15. Торцева частина електрода 5 містить знімний змінний анод 16. Анод 16 з'єднаний з електродом 5 за допомогою конуса Морзе 17 (Фіг. 4). Робоча частина анода 18 виконана у вигляді зрізаного конуса. Центральна частина анода і частина поверхні робочої частини анода 18 розміщені в іззолюючому наконечнику 19 (фіг. 2). На ізолятор 15 надіта металева втулка-дросель 20.The central electrode 5 is placed in the insulator 15. The end part of the electrode 5 contains a removable replaceable anode 16. The anode 16 is connected to the electrode 5 using a Morse cone 17 (Fig. 4). The working part of the anode 18 is made in the form of a truncated cone. The central part of the anode and part of the surface of the working part of the anode 18 are placed in the insulating tip 19 (Fig. 2). The insulator 15 is fitted with a metal sleeve-throttle 20.
Центральний електрод 5, знімний анод 16, ізолятор 15 та ізолюючий наконечник 19 зібрані разом та вставлені в перехідник 6.The central electrode 5, the removable anode 16, the insulator 15 and the insulating tip 19 are assembled together and inserted into the adapter 6.
Електрогідроїмпульсний свердловинний пристрій працює таким чином:The electrohydropulse well device works as follows:
Перед зануренням в свердловину порожнина 13 (Фіг. 2) заповнюється водним сольовим розчином з питомою електропровідністю від 0,04 до 0,31 См/м. Це забезпечує стабільний пробій міжелектродного проміжку в умовах високих гідростатичного тиску і температури. Змінний анод 16 (Фіг. 2) монтується з електродом 5 (фіг. 2) за допомогою конуса Морзе 17 (Фіг. 4). Подібне з'єднання забезпечує високу точність центрування і надійність кріплення. Потім верхня частина корпусу 7 (Фіг. 2) з'єднується з перехідником 6 (Фіг. 2). Після чого закрита електродна система 4 (Фіг. 1) монтується з іншими елементами занурюваної частини пристрою (окремо інші елементи занурюваної частини на Фіг. не відображені).Before immersion in the well, cavity 13 (Fig. 2) is filled with an aqueous salt solution with a specific electrical conductivity from 0.04 to 0.31 S/m. This ensures a stable breakdown of the interelectrode gap in conditions of high hydrostatic pressure and temperature. The replaceable anode 16 (Fig. 2) is mounted with the electrode 5 (Fig. 2) using a Morse cone 17 (Fig. 4). Such a connection ensures high accuracy of centering and reliability of fastening. Then the upper part of the housing 7 (Fig. 2) is connected to the adapter 6 (Fig. 2). After that, the closed electrode system 4 (Fig. 1) is mounted with other elements of the immersed part of the device (other elements of the immersed part are not shown separately in the Fig.).
Занурювана частина пристрою З (Фіг. 1) опускається в свердловину на геофізичному кабелі 2 (Фіг. 1) до зони обробки. Наземна частина пристрою 1 (Фіг. 1) забезпечує електроживлення занурюваної частини пристрою. У занурюваній частині відбувається перетворення напруги живлення в високовольтну напругу. Після подачі високої напруги на центральний електрод 5 (Фіг. 2) відбувається високовольтний пробій міжелектродного проміжку між знімним анодом 16 (Фіг. 2) і нижньою частиною корпусу електродної системи 8 (Фіг. 2). Форма кінцевої частини анода у вигляді зрізаного конуса 18 (Фіг. 4) має стійкість до ударно-хвильовому впливу, який генерований електричним розрядом в рідині, а також більший, в порівнянні з циліндричним або кільцевим анодом, термін служби. Крім того, подібна форма кінцевої частини анода дозволяє стабілізувати процес запалювання розряду за рахунок збільшення напруженості електричного поля на його вістрі.The submersible part of the device C (Fig. 1) is lowered into the well on the geophysical cable 2 (Fig. 1) to the processing area. The ground part of the device 1 (Fig. 1) provides power supply to the submersible part of the device. In the immersed part, the power supply voltage is converted into high-voltage voltage. After applying a high voltage to the central electrode 5 (Fig. 2), a high-voltage breakdown of the interelectrode gap between the removable anode 16 (Fig. 2) and the lower part of the body of the electrode system 8 (Fig. 2) occurs. The shape of the end part of the anode in the form of a truncated cone 18 (Fig. 4) has resistance to shock-wave impact, which is generated by an electric discharge in a liquid, and also has a longer service life compared to a cylindrical or ring anode. In addition, the similar shape of the final part of the anode allows to stabilize the process of ignition of the discharge due to the increase in the intensity of the electric field at its tip.
Виникаючі при електричному розряді в порожнині гідропотоки і високий імпульсний тиск під час проходу крізь канали знімного дроселя-втулки 20 (Фіг. 2) втрачають основну частину своєї енергії, що виключає імпульсні навантаження на зворотний клапан 14 (Фіг. 2). Знімний дросель- втулка 20 виконано металевим, що виключає можливість його деформації і руйнування під впливом імпульсно-хвильового навантаження. Газоподібні продукти, які утворюються при електричному розряді в рідині, після проходу каналами дроселя-втулки 20 (Фіг. 2), через зворотний клапан 14 (Фіг. 2) стравлюються в свердловинну рідину.Hydroflows and high pulse pressure arising during an electric discharge in the cavity during passage through the channels of the removable choke-sleeve 20 (Fig. 2) lose the main part of their energy, which eliminates pulse loads on the check valve 14 (Fig. 2). The removable throttle sleeve 20 is made of metal, which excludes the possibility of its deformation and destruction under the influence of pulse-wave loading. Gaseous products, which are formed during an electric discharge in the liquid, after passing through the channels of the choke-sleeve 20 (Fig. 2), through the non-return valve 14 (Fig. 2), are released into the well fluid.
Внаслідок пробою міжелектродного проміжку генерується хвиля тиску, яка поширюється в рідині, що заповнює порожнину 13 (Фіг. 2), проходить крізь еластичну мембрану 12 (Фіг. 2) в свердловинну рідину і діє на привибійну зону свердловини. Еластична мембрана 12 виконана з багатошарового гумовотканинного матеріалу, що забезпечує герметизацію корпусу і виключає її розрив в результаті ударно-хвильової дії і в процесі підйому або опускання пристрою, а також не робить істотного впливу на поширення хвилі тиску і супутніх гідродинамічних явищ.As a result of the breakdown of the interelectrode gap, a pressure wave is generated, which propagates in the liquid filling the cavity 13 (Fig. 2), passes through the elastic membrane 12 (Fig. 2) into the well fluid and acts on the wellbore zone. The elastic membrane 12 is made of multi-layer rubber fabric material, which ensures sealing of the housing and excludes its rupture as a result of shock wave action and during the raising or lowering of the device, and also does not have a significant effect on the propagation of pressure waves and accompanying hydrodynamic phenomena.
Еластична мембрана забезпечує вплив хвиль тиску і гідропотоків на привибійну зону свердловини, тим самим збільшуючи її проникність і додатковий приплив рідини в свердловину.The elastic membrane ensures the influence of pressure waves and hydroflows on the near-cut zone of the well, thereby increasing its permeability and additional inflow of liquid into the well.
Таким чином, використання електрогідроїмпульсного свердловинного пристрою дозволить забезпечити надійну герметизації корпусу електродної системи, зменшити площу "сліпих" зон при обробці, виключити неосьову орієнтацію каналу розряду та стабілізувати процес запалювання електричного розряду в умовах високих гідростатичних тисків і температур, і за рахунок цього підвищити ефективність роботи пристрою, його надійність та стабільність при обробці свердловин. Крім того, зменшується маса пристрою, полегшується процес його виготовлення; спрощується та прискорюється процедури заміни анода, підвищується ресурсу роботи пристрою.Thus, the use of an electrohydropulse well device will ensure reliable sealing of the body of the electrode system, reduce the area of "blind" zones during processing, exclude non-axial orientation of the discharge channel and stabilize the process of ignition of the electric discharge in conditions of high hydrostatic pressures and temperatures, and due to this, increase the efficiency of work of the device, its reliability and stability when processing wells. In addition, the mass of the device is reduced, the process of its manufacture is facilitated; the procedure for replacing the anode is simplified and accelerated, and the service life of the device increases.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU202007637U UA147412U (en) | 2020-11-30 | 2020-11-30 | ELECTROHYDROPULSE WELL DEVICE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU202007637U UA147412U (en) | 2020-11-30 | 2020-11-30 | ELECTROHYDROPULSE WELL DEVICE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA147412U true UA147412U (en) | 2021-05-05 |
Family
ID=75723377
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAU202007637U UA147412U (en) | 2020-11-30 | 2020-11-30 | ELECTROHYDROPULSE WELL DEVICE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA147412U (en) |
-
2020
- 2020-11-30 UA UAU202007637U patent/UA147412U/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108222839B (en) | Multi-electrode pair electrode crushing drill bit and electrode crushing experimental device | |
CN108222838B (en) | Rock breaking experimental device of electric pulse rock breaking drill bit | |
RU2303692C2 (en) | Electrochemical method for secondary oil production by oxidation-reduction reaction initiation in oil | |
EA022107B1 (en) | Method for recovering oil using elastic vibration energy and assembly therefor | |
US9976352B2 (en) | Rock formation drill bit assembly with electrodes | |
CN207988947U (en) | Electric pulse rock breaking drill bit and experimental device thereof | |
US10246977B2 (en) | Electric submersible pump with ultrasound for solid buildup removal | |
WO2010114415A1 (en) | Method for performing an electrohydraulic action on an oil formation and a device for carrying out said method | |
EP3739163B1 (en) | Drill head for electro-pulse-boring | |
CN106703685A (en) | High-voltage pulse power hammer drilling tool | |
UA147412U (en) | ELECTROHYDROPULSE WELL DEVICE | |
RU2227201C2 (en) | Method for destroying pipe portion in a well and device realizing said method | |
UA125362C2 (en) | Electrohydropulse borehole device | |
RU2319009C2 (en) | Method for rock drilling with electrical pulsed discharges and drilling tool | |
RU2656653C1 (en) | Electropulse drill bit | |
RU2283951C1 (en) | Electrohydraulic impulse device (variants) | |
US10533405B2 (en) | Seismic wave generating tool, such as a spark gap of an electric arc generation device | |
RU2696954C1 (en) | Device for transmitting information over an electromagnetic communication channel during operation of wells | |
CN209053593U (en) | A kind of down-hole electric generating apparatus | |
RU2631749C1 (en) | Electric pulse drilling bit | |
RU2317413C1 (en) | Electrode system for downhole electric hydraulic device | |
RU2500873C1 (en) | Electric pulse drilling assembly | |
RU2438014C1 (en) | Electrode system of electrohydraulic downhole device (versions) | |
RU2185506C2 (en) | Electrohydropulsing downhole device | |
CN111101868B (en) | Jet flow PDC drill bit |