导体的弹簧加载夹或者具有预切割校准金属导体的旋转汽缸或者校准金属导体的弹簧加载夹。
[0057]可选地，电力电容器单元、变压器/充电器、放电发起接触器以及电子和继电器块由分开的防冲击密封外壳封装，该外壳通过柔性电缆彼此连接并且用链、带、弹簧或者类似的连接进行固定。可以在防冲击柔性外壳(诸如波纹管、塑料/橡胶软管或者柔性管状外壳)中隔离所有柔性连接的元件。
[0058]等离子体发射器优选地包括由高熔点/耐熔金属或者合金制成和/或用高熔点/耐熔金属或者合金涂敷的第一和第二电极。
[0059]根据权利要求1所述方法，其中等离子体源的前端或者远端由可移除的抗冲击外壳保护，该外壳具有有或者没有直的、圆的或者螺旋面通道的圆锥体、渐缩圆锥体、凸锥、射影锥、扭曲圆锥体或者角锥体的形状。等离子体源的发射器优选地由具有三角形横截面的三个支架围绕，该三角形横截面具有朝向电极间间隙定向的十至六十度的角度。等离子体源包括使高压第一电极的主体与除其尖端外任何产生的等离子体隔离的盘片。
[0060]等离子体发射器包括附接至等离子体源壳体的高压第一电极，包括高压变压器充电器；电子和继电器块；连接器；电力电容器单元；以及用于发起电容器单元放电的接触器。高压第一电极由拥有橡胶密封件的塑料套筒围绕。第二电极附接至等离子体发射器并且与之电接触，该第二电极具有用于使校准金属导体延伸至高压第一电极的轴向开口。
[0061]有许多描述多孔介质中的波传播的方式，包括毕奥低频率方程式。充满流体的弹性多孔介质中的干扰传播率的特征在于压电传导系数，该压电传导系数取决于多孔介质的结构(例如，孔隙的直径和生产沉积物的弹性模数)。
[0062]由天然干扰源(诸如太阳、月亮、潮汐、地震)和人工得到的干扰(诸如连续地在生产沉积物中发生的由于汽车交通、铁路以及其它活动的振动)两者维持受干扰振荡。由于振荡发生在耗散封闭系统中，因此它们的特征由这些系统的性质决定。因此，生产沉积物是振荡系统的集合；它是存在于非平衡的、耗散的和弹性的介质中的非线性振荡器。因此，由非线性的宽频带源引起的周期性的、定向的和弹性的振荡可以用于大规模地处理多层生产沉积物以提高介质的渗透性、改善油和气的流动性以及强化井的生产能力和注入能力。
[0063]叠加原理不可适用于非线性系统。通常，非线性介质不支持具有任意幅度和形状的恒定速度波的传播。然而，对于特定幅度，一些非线性介质容许一定形状的恒定速度周期性波或者脉冲波的传播；在其它介质中，容许的波既不具有一定形状也不具有恒定速度。可以以恒定速度传播的具有恒定形状的波是稳态波，而既不具有恒定速度也不具有恒定形状的那些波是非稳态的。还有特殊类别的准稳态波(称为简单波)。用于在给定非线性介质中确定可能的稳态波和非稳态波的技术取决于它们是周期性波、非周期性波还是准周期性波。
[0064]非线性波过程的描述可以是复杂的，包括下列:(a)与确定由系统支持的可能的稳态波过程相关的运动学分析，以及(b)与这些稳态波的激励和非稳态波的随后演变相关的动态描述。在运动学层面上，将按照非线性的弱电平的稳态波描述与按照强电平的稳态波描述相比较。波可以是用于存在稳态波解的系统的低电平处的准谐波。在分散的分配系统中，描述产生幅度的时空变化、非稳态解的时间和空间频率等等的运动方程式，其中有限延长的波包由不同恒定幅度和频率稳态解的叠加形成。
[0065]非平衡系统的独特特性是即使周期性地对系统作用的弱冲击波也可以引起大得不相称的干扰。在宽频带的、周期性的、定向的和弹性振荡的井内等离子体源与生产沉积物之间存在非线性相关，该生产沉积物是非线性的天然振荡器。
[0066]当生产沉积物经受宽频带的、周期性的、定向的和弹性的振荡源的作用时，发生主频捕获:振荡与波相互作用直到准谐波出现，该准谐波传播通过岩层谐振器并且激发介质。生产沉积物的每个层的特征在于其本征谐振频率。受干扰的耗散介质以分散性质为特色。激活导致气泡的形成移到储层顶部以及油滴在向下方向上迀移。
[0067]由于气体气泡的提取，引起的振荡的幅度显著地增大。在气泡介质中，所有的声振荡使低频振荡翻转；反射系数、折射系数和吸收系数的值改变。气泡中的一些爆炸/内爆，促进热交换和质量交换两者。当油流动性连同流变性、触变性(tixotropic)以及导致渗透性和EOR提高的其它性质一起改善时，油粘度降低。
[0068]调谐的振荡按照线性波不能传播的速度行进。根据生产沉积物的地质特征，在冲击波出现之后，引起的振荡能够在显著距离上传播数千米并且可以长时间持续。因此，对下列效果进行观察:(a)根据密度重新分配耗散介质；(b)降低瞬态水油混合气截面的表面张力；以及(C)随着含水量降低而提高井生产能力。
[0069]本发明基于多层面的非线性过程和现象，并且能够实质性强化从地下储层(特别是从已经严重废弃的成熟井和生产井)的石油和天然气的生产。本发明还可以在地球物理学研宄上得到应用，强化用于水驱、二氧化碳驱、表面活性剂驱和稀释剂驱以及用于二氧化碳和各种废物/需要特别存储条件的材料的地下保存的注入井吸收能力。
[0070]在本发明中，由构成本发明设备主要部分的等离子体源发起在井/钻孔中和在井紧邻周围和远程周围中的非线性过程和相关现象。本发明的过程包括由等离子体源产生的非线性振荡的相互作用以及生产沉积物和储层及其周围中发生的非线性过程。尽管极限压力或者巨大的热量可能是不利的，但是所控制过程的结果是非常有益的。
[0071]可以使用由积累能量的放电(穿过导线)触发的浸没的导线的爆炸建立流体中冲击波压力的时间剖面。流体中产生的冲击波的压力线性地取决于爆炸导线两端的峰值电压。对于相同的加热速率，合金导线比金属导线更迅速地达到高电阻性状态。爆炸导线材料和周围流体的化学反应在爆炸波的产生中无关紧要。
[0072]由于本发明没有有害化学物品并且是生态安全方法，因此本发明涉及绿色技术，这使它与常规断裂方法区别开来。尽管如此，还可以结合现有方法和新的方法或者它们的组合(包括媒介物辅助的断裂方法、液压开槽射孔(裂缝切割)或者使用化学物质或者生物制剂对井眼区域进行加热)使用本发明的过程。
[0073]本发明的过程和设备打算用于借助于在周围介质中产生谐振波以激发生产层和改善沉积物渗透性和流体流动性来强化生产井和注入井两者的能力。过程和设备可以用于下列应用，其中:在开发完成之后发起到井中的流体流入；从提取流体中的含水量达到90-95%的开发晚期的套管井和裸孔生产井的EOR ;在水压断裂之后，对以全部损耗或者减少的生产率为特征的生产井进行恢复；在没有爆破操作或者安装水泥桥接器的情况下隔离多层地层的水侵层位；在操作晚期提高整个井的注入能力；以及在储层中重新分配注入的流体，用于在没有应用化学物质/生物制剂的情况下的野外条件下使井的注入能力剖面平滑和/或使井生产层段隔离。
[0074]本发明基于引起谐振以及由于井中的宽频带的、周期性的、定向的和弹性振荡的非线性源的作用(继之以这些振荡与非线性天然介质的相互作用)出现在井眼区域和周围介质中的其它效果。因此，由于过程的效率由在短时间内不同位置处应用的各种频率振荡和冲击波的多次连续应用来强化，因此本发明产生不能复制的有益条件。
[0075]本发明的优选实施例通过受控的等离子体产生应用优化的振荡电平。过程不依赖外部温度和压力，并且提供在整个储层均匀地改变流体物理性能和特征的方法。另外，通过实现本发明体验到重要的经济效益。井内等离子体源的优化使用用来降低器材成本、处理成本和能源成本(因为其提高了处理的效率和生产率)。
[0076]强调可适用现象的物理学考虑和本发明设备的技术设计两者大大不同于所有现有方法和用它们对生产沉积物作用的EOR装置。本发明的等离子体源产生具有短脉冲(大约50-55微秒)的周期性振荡并且引起在整个生产储层以低速度传播的非线性振荡和波。由于周期性冲击，所有声波变成低频率波。作为设备设计的基础的原理允许评估生产井和注入井的处理效率以提高水、二氧化碳和/或其它材料的吸收。
[0077]当前的宽频带的、周期性的、定向的和弹性振荡的非线性等离子体源的特征在于高技术效率和其所有组件的可靠性。所要求的发明的等离子体源能够在井和钻孔和/或它们的周围(包括:沉积物、岩层、生产层段介质和储层)中产生宽频带的、周期性的、定向的和弹性振荡。等离子体源特别设计为放置到垂直生产井、成熟井、废弃井、钻孔、裸孔、注入井、二氧化碳井、废物处理井、斜井、具有可变方向的井或者没有水平完井的定向井或者任何其它人造开口或者地表开口中的开口(除了打算用于煤层气的井以外)中。等离子体源包括下列细节:金属等离子体发射器，配备有两个电极和引导冲击波的三个支架；电容器单元，用于能量存储；用于放电发起的接触器、用于桥接电极和形成等离子体的校准金属导体；以及用于传送校准金属导体的装置。
[0078]与Wesley的美国专利4，345，650、Huffman等人的美国专利6，227，293以及Thomas等人的美国专利6，427，774中公开的装置相比，源的设计允许最小化其重量和尺寸。还应当强调，设备和/或等离子体源可以设置有用于检测温度、电平、压力、湿度和烃的各种传感器和/或其它检测装置以获得反馈控制。
[0079]由于考虑到生产烃沉积物的非线性响应的独特性的优化设计，因此本发明的设备非常可靠并且高效。设备的等离子体源配备有由耐热材料制成的电极。尽管高温放电，但是电极不需要强化的冷却系统(如例如，Huffman等人的美国专利6，227，293中所公开的装置)。
[0080]除Huffman等人的美国专利6，227，293、Thomas等人的美国专利6，427，774和Wood等人的美国专利7，849，919中公开的并且被开发用于原油采收的脉冲电动液压和电磁装置外，本发明的特征在于许多区别性的技术革新和先进设计解决方案，其目的在于维持装置的性能以及实现激发生产烃沉积物的目标效率。为了满足安全操作的需求和任何可适用安全规则，设备的地面控制单元由移动站封装并且可以位于离井内等离子体源的远程距离处。
[0081]本发明的关键和区别特性是集成电子稳压器和配备有环形变压器的电源用于消除由不稳定的输入交流电压引起的等离子体源故障，该环形变压器具有输出电压的增量调
-K-T。
[0082]地面控制单元具有记录块用以记录和存储数据和日志文件，包括:日期、时间、操作持续时间和井/钻孔处理期间执行的脉冲数，连同其它参数一起。
[0083]本发明的其它独特特性是单独的专门电子电路和附加印刷电路板(PCB)，开发用于由操作者手动地使用地面控制单元的专用按钮精确校正金属导体延