专利名称：定压触发电脉冲解堵装置的制作方法
技术领域：
涉及领域本实用新型属于石油井下解堵增产工具，具体地说，是一种定压触发电脉冲解堵装置。
油井解堵施工中，地面电源经由电缆向井下送电。井下设备对由电缆传送至的电源升压，整流后成为高压直流电源对储能电容充电。当储能电容充电至额定值时，由控制电路发出触发信号，使触发开关管导通。储能电容上所储电能经由触发开关管、处于水中的放电电极形成放电回路，强大的瞬间电流在电极间隙处产生液电效应，即爆炸，对井壁附近地层产生冲击力。地层在反复多次的爆炸冲击作用下，实现了油层和水层的解堵。系统每分钟放电次数一般在1～10次。现有的各类电脉冲解堵设备，电路复杂，设备成本高，故障率高，维修保养难度大，使用成本高。
本实用新型的内容是这样实现的包括电路筒1、电容筒2、定压开关管3、放电电极4、测井电缆5、频率变换器6，电路筒1、电容筒2、定压开关管3、放电电极4依次相接，电路筒1通过测井电缆5与频率变换器6上的充电电压输入口7、变频输出口8连接。
本实用新型还采用如下技术方案井下电路由升压变压器T、整流硅堆D1-D4、限流电阻R1、储能电容器C、测量电阻R2、定压触发开关K和放电电极K构成，升压变压器T、整流硅堆D1-D4、限流电阻R1、储能电容器C、测量电阻R2、定压触发开关K均置于电路筒1内。
放电电极4的阳极通过绝缘层与电路筒1内放电回路相连，阴极与外壳相连构成一体，组成放电回路的地线。
变频电源经测井电缆5并联送电至井下部分，与电缆5外皮构成馈电回路，馈电至升压变压器T的初级。升压变压器T次级输出的高压电流经D1～D4硅堆组成的整流桥后成为直流，经限流电阻R1、向储能电容C充电。
储能电容C上的充电电压，跨接在定压触发开关K和放电电极P串接的回路中。
本实用新型的优点在于与同类设备相比，该实用新型由于结构简单，元器件少，因而在井下解堵施工作业中故障率低，施工费用低，有利于该型设备的推广应用，简化系统结构，降低系统成本，降低设备故障率，进而降低生产应用成本。
具体实施地面设备仅有频率变换器6和测量电流表M。频率变换器6将地面50Hz、220V的工频电源变频为400Hz、输出电压为0～220V可调式电源。该电源可通过任何类型的测井电缆送往井下。井下电路由升压变压器T、整流硅堆D1-D4、限流电阻R1、储能电容器C、测量电阻R2、定压触发开关K和放电电极K构成。除放电电极外，所有器件均置于电路筒内，电路筒密封耐高压。放电电极4的阳极通过耐高压、防漏的绝缘层与电路筒1内放电回路相连。阴极与外壳相连构成一体，组成放电回路的地线。地面电源采用变频电源的目的在于变压器铁芯材料与频率有关。400Hz所用变压器铁芯材料体积小于50Hz变压器铁芯材料，因而采用400Hz频率变压器，在功率不变的条件下体积较小，可以装在内径仅为69mm的电路筒内。井下变压器将电源升压至20KV，经整流硅堆D1-D4整流后经限流电阻R1向储能电容C充电。定压触发开关管K系由陶瓷材料和钢钨合金制成。其定压触发导通值由定压触发开关的两极间隙决定，间隙越大，触发导通电压越高。该同隙一般调节至25KV触发导通。当储能电容C充电电压达到定压触发开关管K触发间隙确定的触发电压值时，由储能电容C、定压触发开关管K和放电间隙处于水中的放电电极P共同构成的放电回路由于定压触发开关管K导通而放电，在放电电极P的放电间隙处产生液电效应即爆炸。电容C瞬间放电完成后，定压触发开关管K由于两极所加电压低于其触发电压而断开，地面电源再次经升压变压器、整流桥为储能电容器充电，开始下一次触发放电过程。该过程的反复进行，实现油层或水层的解堵。解堵施工过程中，储能电容C上的充电电压为由测量电阻R2、电缆芯线和外皮、测量电流表M构成的测量回路提供测量电流，由测量电流表M读取的电流值可监测储能电容器C的充电电压值、放电电压值并进而计算出放电能量。本实用新型放电能量为1000J。
如附图
2所示。本实用新型由变频电源和测量表头M组成地面部分；井下部分由升压变压器T、整流硅堆D1～D4、限流电阻R1、测量电阻R2、储能电容C、定压触发开关管K和放电电极P组成。井下部分均置于管壳内。使用中，由测井电缆将系统井下部分下放至预定井深，由系统地面部分向井下部分供电，井下部分开始周期性地充放电作业，并将井下储能电容C上的充电电压值，经由测量电阻R2反馈至地面，以监视系统工作。系统工作完毕后，储能电容C上的残余电压经测量电阻R2、电缆、测量电流表M放电，以保证工作人员拆卸设备时的人身安全。
权利要求1.定压触发电脉冲解堵装置，包括电路筒(1)、电容筒(2)、定压开关管(3)、放电电极(4)、测井电缆(5)、频率变换器(6)，其特征在于电路筒(1)、电容筒(2)、定压开关管(3)、放电电极(4)依次相接，电路筒(1)通过测井电缆(5)与频率变换器(6)上的充电电压输入口(7)、变频输出口(8)连接。
2.根据权利要求1所述的定压触发电脉冲解堵装置，其特征在于井下电路由升压变压器T、整流硅堆D1-D4、限流电阻R1、储能电容器C、测量电阻R2、定压触发开关K和放电电极K构成，升压变压器T、整流硅堆D1-D4、限流电阻R1、储能电容器C、测量电阻R2、定压触发开关K均置于电路筒(1)内。
3.根据权利要求1所述的定压触发电脉冲解堵装置，其特征在于放电电极(4)的阳极通过绝缘层与电路筒(1)内放电回路相连，阴极与外壳相连构成一体，组成放电回路的地线。
4.根据权利要求1所述的定压触发电脉冲解堵装置，其特征在于变频电源经测井电缆(5)并联送电至井下部分，与电缆(5)外皮构成馈电回路，馈电至升压变压器T的初级，升压变压器T次级输出的高压电流经D1～D4硅堆组成的整流桥后成为直流，经限流电阻R1、向储能电容C充电。
5.根据权利要求1所述的定压触发电脉冲解堵装置，其特征在于储能电容C上的充电电压，跨接在定压触发开关K和放电电极P串接的回路中。
专利摘要一种用于石油井下解堵增产的定压触发电脉冲解堵装置，包括电路筒1、电容筒2、定压开关管3、放电电极4、测井电缆5、频率变换器6，电路筒1、电容筒2、定压开关管3、放电电极4依次相接，电路筒1通过测井电缆5与频率变换器6上的充电电压输入口7、变频输出口8连接，与同类设备相比，该实用新型由于结构简单，元器件少，因而在井下解堵施工作业中故障率低，施工费用低，有利于该型设备的推广应用，简化系统结构，降低系统成本，降低设备故障率，进而降低生产应用成本。
文档编号E21B43/25GK2551766SQ02235339
公开日2003年5月21日 申请日期2002年5月31日 优先权日2002年5月31日
发明者卢明, 吴国明, 路立君, 李平, 吕文海, 来恩良, 屈丹安 申请人:中国石油天然气股份有限公司