Электрогидроимпульсное скважинное устройство Советский патент 1991 года по МПК E21B43/24 

Изобретение относится к устройствам для обработки призабойных зон глубоких скважин и может быть использовано для повышения проницаемости призабойных зон.

Цель изобретения - повышение эффек- тивности и стабильности работы устройства в условиях высоких давлений в интервале обработки,

На фиг.1 показано устройство, общий вид; на фиг.2 - электродная система устройства (узел на фиг.1); на фиг.З - рабочая часть электрода (узел II на фиг.2); на фиг.4 - сечение А-А на фиг.2.

Устройство содержит генератор 1 им- пульсных токов, положительный 2 и отрицательный 3 электроды, размещенные в герметичном корпусе 4 с окнами 5. Окна расположены по всему периметру корпуса против межэлектродного промежутка. Об- разующая корпуса в этой зоне выполнена в виде кольцевой эластичной мембраны 6, перекрывающей окна 5. Положительный электрод 2 трубчатой формы размещен в изоляторе 7, имеет наружную 8 и внутрен- нюю 9 изолирующие втулки и выполнен в виде намотки ленты из эрозионностойкого композиционного материала 10. Рабочая часть электрода 2 выполнена в виде кольцевой кромки 11 с углом при вершине 8...15°.

Отрицательный электрод 3 имеет резь- бовый хвостовик 12, завинчиваемый в корпус 4 и контрящийся гайкой 13.

Полость 14, образованная кольцевой эластичной мембраной 6, заполнена диэ- лектрической жидкостью.

В корпусе 4 выполнены каналы 15, расположенные в верхней части полости 14, перекрытие по внешнему диаметру эластичным кольцом 16.

Устройство работает следующим образом.

Перед погружением устройства в скважину внутренняя полость 14 заполняется диэлектрической жидкостью через каналы 15 (кольцо 16 при этом сдвинуто). Через эти же каналы выходит воздух. После заполнения полости 14 кольцо 16 устанавливается на место. Ток rfjnepaTopa 1 импульсных то-

ков.коммутируется через электроды 17 на положительный электрод 2.

При подаче напряжения на электрод 2 происходит пробой зазора между кромкой 11 и отрицательным электродом 3. Выполнение рабочей части электрода в виде многослойной намотки тонкой (0.1...0,8 мм) ленты из эрозионностойкого материала с лезвиеобразной кромкой определяет формирование разряда по электрическому механизму с ммнимальными потерями. Кроме того, как показала экспериментальная проверка, при разрушении внутреннего слоя ленты, формирующего острую кромку, разряд начинает формироваться с кромкой последующих слоев, вызывя их эрозионный износ. Лезвие при этом является самозатачивающимся,

Угол при вершине лезвиеобразной кромки должен быть по возможности более острым. Однако минимальная величина этого угла ограничивается условиями прочно- ст1ф рабочей части электрода. При намотке многослойного электрода требуемая прочность достигается, если сдвиг слоев выполняется на величину в 4.,.7 раз больше толщины ленты, Угол при вершине кромки при этом составляет 8...15°. При меньших углах (большей величине сдвига) происходит разрушение кромки со значительными деформациями, увеличение угла приводит к снижению эффективности разряда.

Сформировавшаяся при расширении канала пробоя ударная волна, распространяется в жидкости, заполняющей полость 14, и проходит сквозь мембрану 6 во внешнюю среду. В качестве материала мембраны используют маслобензостойкую резину. Расширяющаяся послеразрядная парогазовая полость, вызывает перемещение жидкости в полости 14 и за ее пределами, так как эластичная мембрана 6 практически не влияет на гидродинамику потоков. Таким образом, эластичная мембрана 6 обеспечивает передачу в призабойную зону скважины интенсивных ударных волн и гидропотоков, воздействующих на пласт.

Конфигурация положительного электрода 2 позволяет сформировать пробойный разряд в условиях высокого давления. Образующиеся при разрядах газообразные продукты скапливаются в верхней части полости 14 и при создании избыточного давления по каналам 15 выводятся во внешнюю среду.

Формула изобретения

1. Элактрсшдроммпульсное скважин- ное устройстйо, содержащее генератор импульсных электрически связанную с ним электродную систе 1у. помещенные в герметичный, заполненный диэлектрической жидкостью, корпус с окнами, перекрытыми кольцевой мембраной, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности и стабильности работы устройства в условиях высоких давлений в интервале обработки, электродная система включает положительный электрод, выполненный трубчатой формы из эрозионно- 5 стойкого материала, при этом в корпусе выполнены каналы, расположенные Ё верхней части полости, образованной мембраной, и перекрытые по внешней поверхности эластичным кольцом.

2.Устройство по п. 1, о т л м ч а ю щ е е- с я тем, что положительный электрод выполнен Б виде намотки ленты.

3.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что рабочая часть положительного

электрода выполнена в виде кольцевой кромки с углом npi.i вершине 8-15°.

Изобретение относится к нефтедобыва- ющэй пром-ти. Цель изобретения - повышение эффективности и стабильности работы устр-ва в условиях высоких давлений в интервале обработки. Для этого в герметичном корпусе 4 с окнами 5, внутренняя полость 14 которого заполнена дизлектрической жидкостью через закрывающиеся кольцом 16 каналы 15, размещены положительный 2 и отрицательный 3 электроды. При зтом окна 5 перекрыты эластичной мембраной 6, а электрод 2 трубчатой формы размещен в изоляторе 7, имеет наружную 8 и внутреннюю 9 изолирующие втулки и выполнен в виде намотки ленты из эрозионностойкого материала. Рабочая часть электрода 2 выполнена в виде кольцевой кромки 11 с углом при вершине 8-15°. Электрод 3 имеет резь- бовый хвостовик 12, завинчивающийся в корпус 4 и контрящийся гайкой 13. При по

Фиг.

фи.гА