专利名称：用于井下电脉冲作业的自动送丝装置及其自动送丝方法
用于井下电脉冲作业的自动送丝装置及其自动送丝方法技术领域
本发明属于井下电脉冲作业技术领域，具体涉及一种用于井下电脉冲作业的自动送丝装置及其自动送丝方法，尤其涉及一种用于油田的油井井下、煤层气井井下或者注水井井下用于井下电脉冲作业的自动送丝装置及其自动送丝方法。
背景技术：
现有的用于井下电脉冲作业的设备主要是大功率高聚能电爆震装置，特别是针对油田的油井井下、煤层气井井下或者注水井井下由于钻井设备打出来的筛孔被井内的杂物堵塞而无法保持畅通，就需要通过大功率高聚能电爆震装置这样的井下电脉冲作业的设备中的上电极和下电极之间的金属丝通过高压电形成离子通道，随后强电流瞬间通过这个离子通道发射到向下电极也就是地电极释放，由此产生高聚能电爆震把油田的油井井下、煤层气井井下或者注水井井下筛孔内堵塞的杂物清除出筛孔，这样才能重新恢复筛孔保持畅通并正常工作的目的。
但是由于产生的高聚能电爆震在疏通筛孔的杂物的同时，也会同时将上电极和下电极之间的金属丝销毁，这样就势必带来需要为疏通下一次筛孔杂物再次在上电极和下电极之间置入金属丝，才能保证离子通道的高效形成，但是现在还没有这样的送丝装置出现， 通常都是采用在金属丝销毁后就不置入金属丝来进行下一次的高聚能电爆震操作，这样做的后果是离子通道的建立极其低效，因为没有金属丝就需要额外消耗大量的电能来形成离子通道，这样建立起来的离子通道存在着高聚能电爆震的转化率低的问题，也就是说无法达到正常的高聚能电爆震所需的能量从而清除筛孔内的杂物的效果不好，这样的方法和装置效率低下并且操作难度大。发明内容
本发明提供一种用于井下电脉冲作业的自动送丝装置及其自动送丝方法，包括上部为柱状结构的高聚能电爆震用电极容器，该高聚能电爆震用电极容器内有按自上而下顺序依次设置的沿竖直方向端面间隔相对的上电极和下电极，下电极也就是地电极，所述的下电极带有沿竖直方向的通孔，环绕上电极和下电极的高聚能电爆震用电极容器的外壁部分为框架结构，该高聚能电爆震用电极容器底部同内部带有自动送丝组件且为柱状结构的自动送丝组件用容器相连接，并结合其自动送丝方法有效地避免不置入金属丝时无法达到正常的高聚能电爆震所需的能量从而清除筛孔内的杂物的效果不好的缺陷。
为实现上述目的，本发明的技术方案为:一种用于井下电脉冲作业的自动送丝装置，包括上部为柱状结构的高聚能电爆震用电极容器1，该高聚能电爆震用电极容器I内有按自上而下顺序依次设置的沿竖直方向端面间隔相对的上电极2和下电极3，下电极3也就是地电极，所述的下电极3带有沿竖直方向的通孔，环绕上电极2和下电极3的高聚能电爆震用电极容器I的 外壁部分为框架结构，该高聚能电爆震用电极容器I底部同内部带有自动送丝组件且为柱状结构的自动送丝组件用容器4相连接，所述的自动送丝组件包括在下电极3下方的电流传感器5，电流传感器5 同自动送丝组件中的单片机6相信号连接，而单片机6的控制引脚通过自动送丝组件中的步进电机驱动电路 同自动送丝组件中的步进电机8的受控端相连接,步进电机8通过与其电机轴的入轴端相连接的自动送丝组件中的前部超越离合器9同自动送丝组件中的金属丝架10相连接，该金属丝架10上设置有能旋转的轮式结构的金属丝盘11，金属丝盘11 上缠绕着金属丝12，而步进电机8的电机轴的出轴端同自动送丝组件中的后部超越离合器 13相连接，所述的金属丝12的一头沿竖直方向依次穿过前部超越离合器9、步进电机8的电机轴、后部超越离合器13以及下电极3的通孔。
所述的用于井下电脉冲作业的自动送丝装置的自动送丝方法为当高聚能电爆震用电极容器I内的上电极2和下电极3之间的金属丝12在发生高聚能电爆震被销毁时，高聚能电爆震就会产生感应电流而被电流传感器5所感应，被感应到的电流信号实时地发送到单片机6中，单片机6根据该电流信号通过步进电机驱动电路7向步进电机8的受控端发送控制向上步进的脉冲指令，这样步进电机8的电机轴就结合前部超越离合器9和后部超越离合器13从初始位置带动金属丝12向上穿过下电极3的通孔步进一个预设的距离， 当步进了一个预设的距离后，前部超越离合器9和后部超越离合器13松开金属丝12，单片机6通过步进电机驱动电路7向步进电机8的受控端发送控制向下步进的脉冲指令,这样步进电机8的电机轴就带动前部超越离合器9和后部超越离合器13向下运动恢复到初始位置，而在向下运动过程中金属丝12处于静止状态，从而完成了自动送丝的过程。
本发明与现有技术相比，具有循环使用高效送入金属丝的优点，效率高操作便利， 并且清除筛孔内的杂物的效果好。
图1为本发明的用于井下电脉冲作业的自动送丝装置的平面剖视图。
图2为本发明的电流传感器、单片机、步进电机驱动电路以及步进电机的连接结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步说明:如图1和图2所示，用于井下电脉冲作业的自动送丝装置，包括上部为柱状结构的高聚能电爆震用电极容器1，该高聚能电爆震用电极容器I内有按自上而下顺序依次设置的沿竖直方向端面间隔相对的上电极2和下电极3，下电极3也就是地电极，所述的下电极3带有沿竖直方向的通孔，环绕上电极2和下电极3的高聚能电爆震用电极容器I的外壁部分为框架结构，该高聚能电爆震用电极容器I底部同内部带有自动送丝组件且为柱状结构的自动送丝组件用容器4相连接，所述的自动送丝组件包括在下电极3下方的电流传感器5， 电流传感器5同自动送丝组件中的单片机6相信号连接，而单片机6的控制引脚通过自动送丝组件中的步进电机驱动电路7同自动送丝组件中的步进电机8的受控 端相连接,步进电机8通过与其电机轴的入轴端相连接的自动送丝组件中的前部超越离合器9同自动送丝组件中的金属丝架10相连接，该金属丝架10上设置有能旋转的轮式结构的金属丝盘11，金属丝盘11上缠绕着金属丝12，而步进电机8的电机轴的出轴端同自动送丝组件中的后部超越离合器13相连接，所述的金属丝12的一头沿竖直方向依次穿过前部超越离合器9、步进电机8的电机轴、后部超越离合器13以及下电极3的通孔。
所述的用于井下电脉冲作业的自动送丝装置的自动送丝方法为当高聚能电爆震用电极容器I内的上电极2和下电极3之间的金属丝12在发生高聚能电爆震被销毁时，高聚能电爆震就会产生感应电流而被电流传感器5所感应，被感应到的电流信号实时地发送到单片机6中，单片机6根据该电流信号通过步进电机驱动电路7向步进电机8的受控端发送控制向上步进的脉冲指令，这样步进电机8的电机轴就结合前部超越离合器9和后部超越离合器13从初始位置带动金属丝12向上穿过下电极3的通孔步进一个预设的距离， 当步进了一个预设的距离后，前部超越离合器9和后部超越离合器13松开金属丝12，单片机6通过步进电机驱动电路7向步进电机8的受控端发送控制向下步进的脉冲指令,这样步进电机8的电机轴就带动前部超越离合器9和后部超越离合器13向下运动恢·复到初始位置，而在向下运动过程中金属丝12处于静止状态，从而完成了自动送丝的过程。
权利要求
1.一种用于井下电脉冲作业的自动送丝装置，包括上部为柱状结构的高聚能电爆震用电极容器(1)，该高聚能电爆震用电极容器(I)内有按自上而下顺序依次设置的沿竖直方向端面间隔相对的上电极(2)和下电极(3)，下电极(3)也就是地电极，所述的下电极(3) 带有沿竖直方向的通孔，环绕上电极(2)和下电极(3)的高聚能电爆震用电极容器(I)的外壁部分为框架结构，其特征在于该高聚能电爆震用电极容器(I)底部同内部带有自动送丝组件且为柱状结构的自动送丝组件用容器(4)相连接，所述的自动送丝组件包括在下电极(3)下方的电流传感器(5)，电流传感器(5)同自动送丝组件中的单片机(6)相信号连接，而单片机(6)的控制引脚通过自动送丝组件中的步进电机驱动电路(7)同自动送丝组件中的步进电机(8)的受控端相连接，步进电机(8)通过与其电机轴的入轴端相连接的自动送丝组件中的前部超越离合器(9)同自动送丝组件中的金属丝架(10)相连接，该金属丝架(10) 上设置有能旋转的轮式结构的金属丝盘(11)，金属丝盘(11)上缠绕着金属丝(12)，而步进电机(8)的电机轴的出轴端同自动送丝组件中的后部超越离合器(13)相连接，所述的金属丝(12)的一头沿竖直方向依次穿过前部超越离合器(9)、步进电机(8)的电机轴、后部超越离合器(13)以及下电极(3)的通孔。
2.根据权利要求I所述的用于井下电脉冲作业的自动送丝装置的自动送丝方法，其特征在于当高聚能电爆震用电极容器(I)内的上电极(2)和下电极(3)之间的金属丝(12)在发生高聚能电爆震被销毁时，高聚能电爆震就会产生感应电流而被电流传感器(5)所感应， 被感应到的电流信号实时地发送到单片机(6)中，单片机(6)根据该电流信号通过步进电机驱动电路(7 )向步进电机(8 )的受控端发送控制向上步进的脉冲指令，这样步进电机(8 ) 的电机轴就结合前部超越离合器(9)和后部超越离合器(13)从初始位置带动金属丝(12) 向上穿过下电极(3)的通孔步进一个预设的距离，当步进了一个预设的距离后，前部超越离合器(9)和后部超越离合器13松开金属丝(12)，单片机(6)通过步进电机驱动电路(7)向步进电机(8)的受控端发送控制向下步进的脉冲指令，这样步进电机(8)的电机轴就带动前部超越离合器(9)和后部超越离合器(13)向下运动恢复到初始位置，而在向下运动过程中金属丝(12)处于静止状态，从而完成了自动送丝的过程。
全文摘要
一种用于井下电脉冲作业的自动送丝装置及其自动送丝方法，包括上部为柱状结构的高聚能电爆震用电极容器，该高聚能电爆震用电极容器内有按自上而下顺序依次设置的沿竖直方向端面间隔相对的上电极和下电极，下电极也就是地电极，所述的下电极带有沿竖直方向的通孔，环绕上电极和下电极的高聚能电爆震用电极容器的外壁部分为框架结构，该高聚能电爆震用电极容器底部同内部带有自动送丝组件且为柱状结构的自动送丝组件用容器相连接，并结合其自动送丝方法有效地避免不置入金属丝时无法达到正常的高聚能电爆震所需的能量从而清除筛孔内的杂物的效果不好的缺陷。
文档编号E21B28/00GK103256016SQ201310166398
公开日2013年8月21日 申请日期2013年5月8日 优先权日2013年5月8日
发明者张永民, 吕晓琳, 吕国民 申请人:西安贯通能源科技有限公司