Устройство для электровзрывной обработки пласта Советский патент 1991 года по МПК E21B43/26 

Изобретение откосится к зле1сгрофизическии аппаратам и системам для обработки 9атер лалов и может быть испольгювано эле стровзрывной обработке объектов, находящихся под жидкости, мапример в глубоких скважинах при их зксппуата- ими для восстановления зксплуатаци1 нных показателей.

Известно устройство для воздействия на призабойную зону скважин, содерхнащее корпус с электродами-разрядниками ЬисTeNiy регулирования межэлектродного расстояния, кабель-трубку и генератор им1пульсов тока.

Однако недостатком известного устр ойства является невысокая эффективность ipaботы ввиду того, что не учитываются услое «ия воспроизводства и развития электрического взрыва под большим гидростатическим давлением.

Наиболее близким является устройство для злектровзрывной обработки пласта, о держащее злектроразрядник с конденсап)рами и электродами.

Однако в указанном устройстве практически не учитываются специфические условия воспроизводства и развития электрического взрыва под большим гидростатическим давлением, возрастающим с глубиной, связанные с резким уменьшением влияния пульсирующей послеразрядной

00 Сл) | Ы полости и, соответственно, вторичных волн сжатия.

Таким образом, общая эффективность преобразования энергии таким устройством оказывается очень низкой вплоть до того, что устройство не работоспособно.

Целью изобретения является повышение эффективности обработки скважин за счет создания волн кавитации в обрабатываемом интервале.

Цель достигается тем. мгр устройство для электровзрывной обработки пласта, содержащее электроразрядиик с конден саторами и электродами, снабжено эластичными оболочками, заполненными газом и ограничивающими разрядный промежуток.

На фиг.1 дано устройство, продольный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Устройство состоит из корпуса 1, внутри которого размещены выпрямитель-трансформатор 2, блок импульсных накопителей 3, коммутирующее устройство 4, электродстержень 5, электрод-плоскость 6, установленный на основании 7, соединенном через ребра жесткости 8 с корпусом 1, эластичных оболочек 9, заполняемых газом и снабженных системой наддува 10 для поддержания противодавления при погружении и системой сброса давления 11, включаемой при подъеме устройства, закрепленного на трос-кабеле 12, элeктpoмaгниtнoгo клапана 13 и трубки 14 для подвода газа в нижнюю оболочку.

Устройство работает следующим образом.

а) При спуске устройства в скважину с флюидом плотностью /Зф 0,85 т/м устанавливают расстояние между электродами мм. Это расстояние выбирается из условия получения в волне сжатия ближней зоны разряда в жидкости максимального давления Рт, зависящего от плотности жидкости /Оф , геометрических характеристик канала электрического разряда (КЭР) и длительности разряда. Величину давления оценивают из выражения

2

где

а г11:1111г2Ж.1L yfp р J

у- эффективный показатель адиабаты плазмы КЭР,

у 1,26:

г- длительность разряда;

W - энергия, вводимая в разряд.

б)Устройство, закрепленное на трос-кабеле 12, опускают в скважину на заданную глубину при включенной системе наддува 10. При этом газ, находящийся под давлением в полости системы наддува 10, через электромагнитный клапан 13 поступает в эластичные оболочки 9, причем подвод газа в нижнюю оболочку производится по трубке

14, закрепленной на ребре жесткости В. При заполнении оболочек 9 клапан автоматически закрывается.

Эластичные оболочки 9 заполняют газом, изолируя таким образом рабочую зону. После подачи напряжения по трос-кабелю 12, преобразования его в выпрямителетрансформаторе 2, зарядки блока импульсных накопителей 3 и срабатывания

KOMMyi мрующего устройства 4 между электродами 5 и 6 происходит электрический разряд. Ударная волна электрического взрыва распространяется в изолированной оболочками 9 рабочей зоне. Достигнув поверхности раздела газ-жидкость она отражается в виде волны разрежения, за фронтом которой давление практически сразу исчезает, и за время 50-70 мкс объемная кавитация охватывает всю толщу жидкости.

Так как в ж 1дкости, заполняющей скважину, всегда находятся различные фазовые включения, они являются зародышами кавитации. При захлопывании кавитационных пузырьков в объеме образуются волны давления с амплитудой до 1-10 МПа и кумулятивные струи жидкости, которые выполняют работу разрушения нежелательных отложений, например, на стенках скважины.

При необходимости псдъема устройстза необходимо включить систему сброса давления 11 в оболочках 9.

Использование предложенного устройства позволяет повысмть эффективность обработке скважин за счет применения нового

конструктивного элемента - эласт15чных оболочек, заполняемых газом, ограничивающих разрядный промежуток; упростить конструкцию за счет отсугствия отдельного источника возбуждения кавитации. За счет

улучшения работоспособности устройства уменьшатся потери энергии на 45%, сократится время, необходимое для аосстановлен.мя эксплуатационных показателей скважин.

На основании этого экономический эффект при использоазнии предлагаемого устройства составит примерно 75 тыс.руб. на одной скважине.

.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОВЗРЫВНОЙ ОБРАБОТКИ ПЛАСТА, содержащее электроразрядник с конденсаторами и электродами, отличающееся тем. что, с целью повышения эффективности обработки за счет создания волн кавитации в обрабатываемом интервале, оно снабжено эластичными оболочками, заполненными газом и ограничивающими разрядный промежуток.