[发明专利]一种井下超声波匹配电感及其作业施工系统

说明书

技术领域

本发明涉及石油套管井工程作业施工中的专用仪器技术领域，特别涉及一种井下超声波匹配电感及其作业施工系统，有效解决砂岩地层孔隙堵塞的工具。

背景技术

实际油井在采油过程中由于注入的水中含一定的杂质、地层的胶结物中有一定的杂质脱落，经常会堵塞砂岩地层的孔隙孔道，油在砂岩地层中流通不顺畅，出液下降、最终导致原油产量降低。过去用酸进行清洗，污染地层和套管，现在尝试用超声波方法进行解堵，取得了一定的效果。专利号为ZL95111968.0，公开日：1997年3月19日，公开了一种大功率超声信号发生器。该发生器在地面发射超声波作业所需要的电信号，经过地面电感匹配将超声波所需要的电功率送到特种电缆上，通过特种电缆将电功率输送到位于井下的超声波换能器上，将电功率转换为声振动。由于匹配电感位于地面，接在电源变压器的输出端，匹配的结果使电源变压器的负载达到接近纯阻抗的特征，电功率到达了电缆和换能器构成的系统中。

发明人在实现本发明的过程中发现现有技术中至少存在以下的缺点和不足：

换能器是容性负载，经过电缆传输到换能器的电功率并不能够全部转换为声振动，有相当大的虚功率，该虚功率与地面电感构成的虚功率通过电缆来回交换电能量，而电缆是3200米，每交换一次能量都会在电缆上产生比较大的电损耗，因此，最终导致电缆的传输效率比较低，为保证作业效果，电源所需要的输出功率比较大，电源的故障率比较高，影响正常作业，也影响了该技术的成熟度和推广。

发明内容

本发明提供了一种井下超声波匹配电感及其作业施工系统，本发明降低了电能量在电缆上的损耗，降低了电源的故障率，提高了电源的稳定性，详见下文描述：

一种井下超声波匹配电感，包括：柱形电感骨架，在所述柱形电感骨架的两端分别套接有绝缘罩，所述绝缘罩的直径大于所述柱形电感骨架的直径，在所述柱形电感骨架的外侧且两个所述绝缘罩之间绕制有线圈；在两个所述绝缘罩上固定设置有绝缘筒；在所述绝缘筒的外部罩有外壳。

一种井下超声波作业施工系统，包括：地面超声波发射系统、特种电缆、马龙头和超声波换能器，还包括：井下超声波匹配电感，

所述地面超声波发射系统连接有特种电缆，所述井下超声波匹配电感通过马龙头串联在所述特种电缆与所述超声波换能器之间；所述地面超声波发射系统发射超声波电能量信号，所述超声波电能量信号经过所述特种电缆和所述马龙头传输到所述井下超声波匹配电感，所述井下超声波匹配电感与所述超声波换能器匹配后将所述超声波电能量信号传输到所述超声波换能器。

所述井下超声波匹配电感通过所述马龙头串联在所述特种电缆与所述超声波换能器之间具体为：

所述特种电缆的中心导体通过所述马龙头的中心连线与所述线圈的上连接线连接、所述超声波换能器的中心线与所述线圈的下连接线连接。

所述超声波换能器的中心线与所述线圈的上连接线连接，所述线圈的下连接线连接所述井下超声波匹配电感。

所述特种电缆的型号具体为W1F-16Q 1×16单芯16毫米氟塑料绝缘双铠承荷电缆。

本发明提供的技术方案的有益效果是：

本发明提供了一种井下超声波匹配电感及其作业施工系统，本发明中的井下超声波匹配电感和超声波换能器之间直接交换能量、抵消因为超声波换能器的容性特征所导致的虚功率，在特种电缆的输出端呈现纯阻抗特征，大大降低了电能量在特种电缆上的损耗；和现有技术相比在达到同样的电功率时，降低了电源所提供的电能量和故障率，提高了电源的稳定性。

附图说明

图1为本发明提供的一种井下超声波匹配电感的结构示意图；

图2为本发明提供的一种井下超声波作业施工系统的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1：地面超声波发射系统；                2：特种电缆；

3：马龙头；                4：井下超声波匹配电感；

5：超声波换能器；          6：柱形电感骨架；

7：绝缘罩；                8：线圈；

9：绝缘筒；                10：外壳。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。