一种脉冲电渗流采油作业装置的制作方法

本实用新型涉及采油处理技术领域，具体涉及一种脉冲电渗流采油作业装置。

背景技术：

近年来，随着常规油气藏的不断发现和开采，我国很多油田都进入注水开发的中、高含水期，面临着原油产量不断下降的难题。而有些新开发的油田大多属于低渗、超低渗等难动用油藏，而这些油藏的开发存在着整体采收率低，资源浪费严重，开发成本高的问题。

目前，油水井采取了很多增产增注措施，例如压裂，酸化，调剖等措施，这些措施有时就会产生地层堵塞现象。地层堵塞就用解堵装置解堵。而现有解堵装置由于结构原因存在结构复杂，解堵效果差的问题，影响采油效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种脉冲电渗流采油作业装置。

其技术方案是：一种脉冲电渗流采油作业装置，包括脉冲发生器、脉冲变压器、稳压器、继电器、整流器和控制器，电源输入端子两端连接脉冲发生器的两输入端和稳压器的两输入端，所述稳压器的输出端连接控制器的电源输入端，所述脉冲发生器的两输出端连接脉冲变压器的两输入端，脉冲变压器的一输出端通过输出端子连接第一电极，脉冲变压器的另一输出端连接继电器常闭触点的一端及整流器的正极端，继电器常闭触点的另一端连接整流器的负极端并通过输出端子连接第二电极；脉冲变压器一个输出端线路上套装电流互感器，电流互感器两端连接控制器的第一组输入端，输出端子两端连接控制器的第二组输入端；所述脉冲发生器的控制端连接控制器的第一组输出端，所述脉冲变压器的控制端连接控制器的第二组输出端，所述继电器线圈两端连接控制器的第三组输出端；所述控制器上连接有触摸显示屏。

所述脉冲发生器为带有脉冲宽度、脉冲幅度调节及放大驱动电路的正弦波发生器、锯齿波发生器或方波发生器。

所述脉冲变压器为电动机驱动自耦式调压器。

所述稳压器的输入电压为交流380v，其输出电压与控制器的电源电压相吻合。

所述继电器的工作电压与控制器电源电压相吻合，其工作电流大于100a。

所述控制器为可编程控制器。

所述整流器为工作电流大于100a且带有散热片的整流二极管。

所述第一电极及第二电极均为油井金属油管。

本实用新型与现有技术相比较，具有以下优点：作业简单、操作方便、便于应用，可随时按需解决生产中的含水高、蜡堵、注水压力过高或注不进水等问题；应用范围广，处理问题的种类多，作业时间短；安全，设备系统和输出端十分安全，就像一台电焊机一样，只要有一名合格的电工处理好工频电流就不会产生安全问题；环保，整个过程除了用电不采用任何其他化学物质或有机物，没有污染，没有任何副作用和后遗问题。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的结构示意图；

附图中：1、脉冲发生器；2、脉冲变压器；3、稳压器；4、继电器；5、控制器；6、电源输入端子；7、输出端子；8、第一电极；9、第二电极；10、电流互感器；11、整流器；41、继电器常闭触点；51、触摸显示屏。

具体实施方式

参照图1，一种脉冲电渗流采油作业装置，包括脉冲发生器1、脉冲变压器2、稳压器3、继电器4、整流器11和控制器5，电源输入端子6两端连接脉冲发生器1的两输入端和稳压器3的两输入端，所述稳压器3的输出端连接控制器5的电源输入端，所述脉冲发生器1的两输出端连接脉冲变压器2的两输入端，脉冲变压器2的一输出端通过输出端子7连接第一电极8，脉冲变压器2的另一输出端连接继电器常闭触点41的一端及整流器11的正极端，继电器常闭触点41的另一端连接整流器11的负极端并通过输出端子7连接第二电极9；脉冲变压器2一个输出端线路上套装电流互感器10，电流互感器10两端连接控制器5的第一组输入端，输出端子7两端连接控制器5的第二组输入端；所述脉冲发生器1的控制端连接控制器5的第一组输出端，所述脉冲变压器2的控制端连接控制器5的第二组输出端，所述继电器4线圈两端连接控制器5的第三组输出端；所述控制器5上连接有触摸显示屏51。

所述脉冲发生器1为带有脉冲宽度、脉冲幅度调节及放大驱动电路的正弦波发生器、锯齿波发生器或方波发生器。所述脉冲变压器2为电动机驱动自耦式调压器，其驱动电动机的电源端为本脉冲变压器2的控制端，电动机旋转带动自耦式调压器触点滑动，从而改变输入输出的变比。所述稳压器3的输入电压为交流380v，其输出电压与控制器5的电源电压相吻合。所述继电器4的工作电压与控制器5电源电压相吻合，其工作电流大于100a。所述控制器5为可编程控制器。所述整流器11为工作电流大于100a且带有散热片的整流二极管。所述第一电极8及第二电极9均为油井金属油管。

运行时，电源输入端子6两端工频380v交流电源，输出端子7两端分别连接同一条油层的两口井的油井套管，或某一油层间隔设置的两根油井套管，油井套管插入在油层内。通过控制器5的触摸显示屏51，根据流油层的情况设定控制脉冲发生器1输出脉冲的宽度、幅度，并控制脉冲变压器2变比，使本装置输出端子7两端交变电压为20—130v，由电流互感器10的信号通过控制器5的触摸显示屏51观察电流，使工作电流逐渐加大并维持对流油层的电渗流运行即可。通过控制器5的触摸显示屏51，设定控制继电器4的动作，将本装置的输出端串联整流器11，使输出端变为脉动直流电压，配合调整输出脉冲的宽度、幅度，此时可促使对流油层的直流效应。本装置上述输出的交变电压或脉动直流电压以及其脉冲宽度、幅度以及各个工作过程的工作时间均可通过控制器5根据实际情况设置。

油层含有大量的低电导的岩石骨架，表面覆盖着较多的含有少量坚固成分的电导层，两者通过黏土结合在一起，本实用新型装置发出的电子脉冲在毛细管窄小处能够显著的增加局部温度和加剧物理化学进程（发生微小爆裂），当温度达到临界值时，窄小孔喉表面组成和黏土发生机械破坏，新的油流通道出现。

电子脉冲可以在水道中产生气体和气泡，因为水的导电性比油好很多，这些气泡能阻止液体的流动，特别是水，并重新规划液体流动路径，最终原油在孔隙中可以畅通的流动，形成稳定的通道。

当脉冲通过地层时产生电爆电击作用，并产生大量的高温高压气体,在0.1-20ms时间内即达到峰值压力。这种较高的加载的速率导致在地层中形成辐射状的径向多裂缝体系,增加了沟通天然裂缝的机会,使导流能力大大提高。

根据扩散双电层理论，水湿油层地层水与岩石在界面处形成扩散双电层，双电层的可动层在外加直流电场作用下携带水分子一起运动产生有利于水驱油的电渗作用。水是带正电荷的,向负极移动，油是带负电荷的向正极移动。扩散双电层中可动层的阳离子向阴极移动的数目大于阴离子,携带大分子向阴极产生一个附加电渗流，从而降低水相的流动能力。同时岩石表面的水膜的厚度变薄为油流让出了空间,因油相带负电,流向正极流动的能力增加。毛细管中电渗流量与毛细管半径的平方成正比。

输入地层的能量最终将会全部转化成热能，这种热能将在地层中起到加热的作用，将有利于消除地层的蜡堵塞和稠油的降粘。

应用案例一：

青海乌南油田物性：渗透率2md，孔隙度12%，含油饱和度60%。乌11-5注水井组，通过采用交变电渗作业48小时后，结果如下：

注水井组：注水压力从38mpa降到28mpa；

油井：12-6，含水从35%降到11%，产油从1.09t增到4t（作业后连续8天日产8t左右，后逐渐下降至稳定在日产4t），液面从-1250升至-600，间采变为日采，截止2014-08其含水仍小于20%；绿103#：原产液含水30%，作业后含水至2014-08仍小于10%。

应用案例二：

延长杏子川采油厂6023井组，共12口井，渗透率0.4md，孔隙度6-8%，含油饱和度30-40%。通过采用交变电渗作业48小时后，结果如下：

1.单井含水下降较多，含水下降最大的6023井超过50%；

2.单井增液均在20%以上；个别井增液一倍；

3.产油量日增2.07吨（报表数，实际要多）。

应用案例三：

t20241井组隶属于中石油新疆油田公司黑油山公司，共包括1口水井和6口油井，位于二东井区西部，除13-3a井其余井都为2016年的新井，生产层位以t2k1层的s73、s74为主。该井组的油井产液量较低，水井欠注，主要原因是地层为低渗油层，渗透率普遍低于50md，全部采取压裂投产。受时间及其他因素影响，对该井组的6口油井施工了5口交变电渗作业和脉动直流电渗作业36小时，截止到10月18日约45天生产时间，5口井已经累计增油300吨。

应用案例四：

松532井组有2口注水井和8口受益井之间作业，把通过特种变压器和特种高频电源产生电磁波一端接到注水井井口，另一端接到所对应的受益井井口。

对松532-1和532-2交变电渗作业18小时，井口压力开始回降，松532-2和532-5交变电渗作业23小时后，注水井松532-2开始能正常注水，注水量达到3方（设计配注量)；此后再对松532直井与532-8进行交变电渗作业20小时，松532-8压力开始下降，对532-8和532-6进行交变电渗和脉动直流电渗间歇作业21小时，对532-8和532-7交变电渗作业19小时后，松532-8能正常注水，日注水量为3方（设计配注量），至此二口注水井均达到设计配注量（实际二口注水井均能达到1m³/小时能力，设计配注为3m³/日）。

本实用新型装置的适应性：

1.从岩性上看，一般砂岩和碳酸盐油藏或地层均适用。

2.从渗透性看，高、中、低和特低渗油田的地层均适用。

3.采液的含水应低于95%。

4.井深不大于3500m，井距小于400m（可以1000m）

5.作业时为对井，必须是同一个层位。

本实用新型作业简单、操作方便、便于应用，可随时按需解决生产中的含水高、蜡堵、注水压力过高或注不进水等问题；应用范围广，处理问题的种类多，作业时间短；安全，设备系统和输出端十分安全，就像一台电焊机一样，只要有一名合格的电工处理好工频电流就不会产生安全问题；环保，整个过程除了用电不采用任何其他化学物质或有机物，没有污染，没有任何副作用和后遗问题。