一种可控冲击波发生器及系统

本申请涉及信号处理，尤其涉及一种可控冲击波发生器及系统。

背景技术：

1、在非常规油气开发中，压裂是使油气层形成裂缝的常用方法。而可控冲击波技术因其幅值、冲量可控，作用区域可控，重复作用次数可控等优势，被选为未来中低成熟度页岩油气压裂页岩的备选技术之一。

2、目前，通过拾取可控冲击波发生器产生的弹爆信号来控制发电机工作。但是开采设备在运输、下井的过程中还会与井壁产生撞击信号，在拾取可控冲击波发生器的弹爆信号的过程中，该撞击信号也很容易被拾取，导致电机误触发。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种可控冲击波发生器及系统，能够解决现有油气开发中，在拾取可控冲击波发生器的弹爆信号的过程中，撞击信号也很容易被拾取，导致电机误触发的问题。

2、第一方面，本实用新型实施例提供了一种可控冲击波发生器，包括可控冲击波发生装置和信号拾取区分装置；所述可控冲击波发生装置包括可控冲击波发生机构、电机舱和电池舱；所述电机舱的两端分别设置所述可控冲击波发生机构和所述电池舱；所述信号拾取区分装置设置于所述可控冲击波发生装置上，用于同时拾取至少两个信号并产生对应电荷量。

3、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述可控冲击波发生机构包括导电筒、绝缘子、导电杆、导电座、正极柱和负极柱；所述导电杆的两端分别套固一个所述绝缘子，且第一端伸出所述绝缘子并与电源正极连接，第二端位于所述绝缘子的内腔并与正极柱连通；所述导电筒套固于两个绝缘子上，并与电源负极连接；所述导电座包括底板和弧形壁；所述弧形壁的第一端的端面固设于所述底板的表面，第二端套固于所述导电筒的设置所述正极柱的一端；所述负极柱设置于所述底板上，且端面与所述正极柱的端面相对。

4、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，可控冲击波发生装置还包括法兰和连接件；所述法兰套设于所述导电筒上；所述连接件设置于所述法兰上，并与所述电源正极连接。

5、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述信号拾取区分装置包括承载结构和至少两个压电薄膜传感器；至少两个所述压电薄膜传感器设置于所述承载结构上，用于拾取信号并产生对应电荷量。

6、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，可控冲击波发生装置还包括延长筒；所述延长筒设置于可控冲击波发生机构和所述电机舱之间。

7、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述信号拾取区分装置设置于所述电池舱内。

8、第二方面，本实用新型实施例提供了一种可控冲击波发生系统，包括上述的可控冲击波发生器、电源、放大器和示波器；所述可控冲击波发生器的可控冲击波发生装置与所述电源电连接，信号拾取区分装置的压电薄膜传感器均与所述放大器电连接；所述放大器还与所述示波器电连接。

9、结合第二方面，在一种可能的实现方式中，可控冲击波发生系统还包括不间断电源；所述不间断电源与所述示波器电连接。

10、结合第二方面，在一种可能的实现方式中，可控冲击波发生系统还包括罗氏线圈和电容分压器；所述罗氏线圈与所述电源电连接，所述电容分压器与所述可控冲击波发生器电连接。

11、本实用新型实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

12、本实用新型实施例提供了一种可控冲击波发生器，该可控冲击波发生器包括可控冲击波发生装置和信号拾取区分装置。可控冲击波发生装置包括可控冲击波发生机构、电机舱和电池舱。电机舱的两端分别设置可控冲击波发生机构和电池舱。信号拾取区分装置设置于可控冲击波发生装置上，用于同时拾取至少两个信号并产生对应电荷量。

13、本实用新型实施例提供的可控冲击波发生器，通过可控冲击波发生装置产生可控冲击波。将信号拾取区分装置设置于可控冲击波发生装置上，同时拾取至少两个信号并产生对应电荷量。当产生弹爆或者撞击时，信号拾取区分装置拾取弹爆或者撞击时的至少两个信号并产生对应的电荷量，将该电荷量分别传输给放大器，放大器接收该电荷量后分别转化为对应的电压信号，再将放大器与示波器电连接，示波器能够观测每个电压信号。由于油气开发中的弹爆信号使用可控冲击波，故信号拾取区分装置所获取的至少两个信号均具有一致性，从而当示波器上显示的至少两个信号的波形趋势一致时，该信号为弹爆信号。而开采设备在运输、下井过程中产生的撞击信号，由于撞击点的随机性，故信号拾取区分装置所获取的至少两个信号不具有一致性，当示波器上显示的至少两个信号的波形趋势不一致时，该信号为撞击信号。在油气开发中，本申请实施例提供的可控冲击波发生器，在拾取可控冲击波的弹爆信号的过程中，能有效区别弹爆信号和撞击信号，从而不会导致电机误触发。

技术特征：

1.一种可控冲击波发生器，其特征在于，包括可控冲击波发生装置和信号拾取区分装置；

2.根据权利要求1所述的可控冲击波发生器，其特征在于，所述可控冲击波发生机构包括导电筒、绝缘子、导电杆、导电座、正极柱和负极柱；

3.根据权利要求2所述的可控冲击波发生器，其特征在于，可控冲击波发生装置还包括法兰和连接件；

4.根据权利要求1所述的可控冲击波发生器，其特征在于，所述信号拾取区分装置包括承载结构和至少两个压电薄膜传感器；

5.根据权利要求1所述的可控冲击波发生器，其特征在于，可控冲击波发生装置还包括延长筒；

6.根据权利要求1所述的可控冲击波发生器，其特征在于，所述信号拾取区分装置设置于所述电池舱内。

7.一种可控冲击波发生系统，其特征在于，包括权利要求1～6任一项所述的可控冲击波发生器、电源、放大器和示波器；

8.根据权利要求7所述的可控冲击波发生系统，其特征在于，还包括不间断电源；

9.根据权利要求7所述的可控冲击波发生系统，其特征在于，还包括罗氏线圈和电容分压器；

技术总结
本申请公开了一种可控冲击波发生器及系统，属于信号处理技术领域，能够解决现有油气开发中，在拾取可控冲击波发生器的弹爆信号的过程中，撞击信号也很容易被拾取，导致电机误触发的问题。可控冲击波发生器包括可控冲击波发生装置和信号拾取区分装置；可控冲击波发生装置包括可控冲击波发生机构、电机舱和电池舱；电机舱的两端分别设置可控冲击波发生机构和电池舱；信号拾取区分装置设置于可控冲击波发生装置上，用于同时拾取至少两个信号并产生对应电荷量。本申请在拾取可控冲击波的弹爆信号的过程中，能有效区别弹爆信号和撞击信号，从而不会导致电机误触发。

技术研发人员：王鹏飞,张永民,刘美娟,汤俊萍
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：20230907
技术公布日：2024/4/7