[发明专利]一种高聚能电脉冲解堵装置及操作方法

说明书

本发明公开了一种高聚能电脉冲解堵装置，包括电极装置、过滤段和脉冲电源体；所述电极装置包括电极本体以及分别设在电极本体上的控制阀、第一密封圈、第二密封圈、阳电极和阴电极；所述阳电极和阴电极在电极本体内上下相对设置，所述第一密封圈、第二密封圈分别设在电极本体上下两侧，电极本体内设有连通孔，所述控制阀通过短管与连通孔连接，所述第一密封圈和第二密封圈为空心密封圈，且分别与连通孔连通；所述阳电极与脉冲电源体相连；所述阳电极外设有一绝缘环，所述过滤段套接在绝缘环上，且过滤段分别与电源体和电极装置相连。本发明能量利用率高、密封性能好、结构紧凑、操作便利，适用于油井解堵增产、煤层气、页岩气的开采等领域。

技术领域

本发明涉及石油钻采、煤层气、页岩气开采的电脉冲解堵技术领域，特别是 一种能量转换效率高、安全性好高聚能电脉冲解堵装置以及操作方法。

背景技术

在石油钻采过程中，因钻井过程的泥侵污染及油水混合物中的砂石、胶结物， 在油井长时间开采运行后会造成油井含油层孔隙堵塞或油水渗流通道变窄，导致 油井产油量日益降低，甚至出现停产。目前较常采用的油井解堵增产方式主要包 括超声波解堵、化学解堵(酸化)、水压裂等，水压裂及酸化(化学)解堵手段 在实际操作过程中会对地下水及岩层造成较大的污染，而超声波解堵技术受井下 超声波发生强度限制导致实际解堵效果难达预期。

基于“液电效应”的电脉冲解堵技术因其采用物理法可有效清除近井地带机 械杂质、钻井泥浆和沉积、破坏盐类沉积、形成不闭合微裂缝，在油气田增产、 页岩气与煤层气开采等领域得到较为广泛应用。专利公开号为105952426A名称 为“一种基于液电脉冲激波的油井解堵增产装置”(申请号：201610471227.3) 公开了一种井下电脉冲解堵装置，设计了封装于胶膜内具有聚焦功能的放电电极 结构，但该结构因放电电极封装胶膜内，放电过程“液电效应”产生的脉冲冲击 波需先在胶膜内液体中传播，然后通过胶膜作用于油井内油水介质，再对油井射 孔进行解堵，采用该技术方案虽可避免油井介质对放电电极的污染，但会加速“液 电效应”产生冲击波的衰减，使作用于油井液体的有效能量降低，同时放电电极 与油井内壁间存在环形间隙，由胶膜传递过来的冲击波能量很大部分会通过环形间隙被井内油水混合物吸收，实际通过射孔作用于油层的冲击能量有限，终使电 脉冲解堵装置的能量利用率低，解堵效果差甚至失效。

发明内容

发明目的：针对现有电脉冲解堵技术的缺陷或不足，本发明的目的在于提供 一种结构紧凑、能量利用效率高、操作简便的高聚能电脉冲解堵装置以及其操作 方法，特别适用于油井、页岩气、煤层气开采的电脉冲解堵、致裂应用场合需求。

技术方案：实现本发明目的的技术解决方案为：

本发明提供了的方案之一：一种高聚能电脉冲解堵装置，包括电极装置、过 滤段和脉冲电源体；所述电极装置包括电极本体以及分别设在电极本体上的控制 阀、第一密封圈、第二密封圈、阳电极和阴电极；所述阳电极和阴电极在电极本 体内上下相对设置，所述第一密封圈、第二密封圈分别设在电极本体上下两侧， 电极本体内设有连通孔，所述控制阀通过短管与连通孔连接，所述第一密封圈和 第二密封圈为空心密封圈，且分别与连通孔连通；所述阳电极与脉冲电源体相连； 所述阳电极外设有一绝缘环，所述过滤段套接在绝缘环上，且过滤段分别与电源 体和电极装置相连。

进一步地，所述过滤段包括过滤连接体，设在过滤连接体侧面的过滤网，分 别设在过滤连接体两端的过滤段第一连接螺纹和过滤段第二连接螺纹。

进一步地，所述脉冲电源体的一端部设有电缆，另一端设有脉冲电源连接螺 纹和连接端子，通过连接端子与阳电极固定相连，通过脉冲电源连接螺纹与过滤 段固定连接。

进一步地，所述的电极本体由电极上端板、电极下端板、第一支撑柱、第二 支撑柱构成，电极上端板及电极下端板通过第一支撑柱、第二支撑柱轴向连接构 成一体化电极本体。