[發明專利]一種井下作業脈沖放電開關結構

在審

• 申請號: 201911027930.5
• 申請日: 2019-10-24
• 公開（公告）號: CN110821432A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 康忠健;王聰;聶云良;王增宏;鄭世超;翟剛毅;龔大建;王玉芳;劉智飛
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: E21B28/00
• 分類號: E21B28/00;E21B43/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種油氣井作業脈沖放電開關結構，包括：固定電極部分、可調電極部分、絕緣層；所述固定電極部分包括上部接線端、固定電極、內六角緊定螺釘。所述可調電極部分包括下部接線端、可調電極、固定螺母、緊定螺釘和緊定螺母。所述絕緣層包括上端絕緣層、中部絕緣層和下端絕緣層。通過上述結構，可以使裝置在井下保證良好密封性、絕緣性。脈沖放電開關電極材料采用碳鎢合金，抗電腐蝕能力強。利用固定螺母和緊定螺母使得放電開關電極間隙可調，在放電電壓等級可調的同時增加了開關電極的使用壽命。

技術領域

本發明屬于非常規頁巖油氣及脈沖功率領域，具體的涉及一種油氣井作業脈沖放電開關裝置結構。

背景技術

我國頁巖油氣的地質條件復雜、埋藏深度深、地層年代老、水資源匱乏，頁巖油氣開發中存在很多的問題。但我國的頁巖油氣資源十分豐富，頁巖氣儲量達36.1萬億立方米，居世界第一位，頁巖油可開采量達50億噸，僅次于俄羅斯和美國，居世界第三位。在相關部門和政府的大力推動下，隨著技術的進步，中國頁巖油氣的發展前景十分廣闊。

在非常規油氣開發中，利用脈沖功率技術，采用與目標儲層固有頻率相同頻率的高壓強脈沖連續作用于目標儲層，可以使目標儲層進入共振狀態，從而大幅提升儲層孔隙度，促進儲層裂縫發育，提高滲透率，達到頁巖油氣穩產、增產的目的。

國內外頁巖油氣井進行脈沖功率作業時常采用電極不可調的放電開關，該方法所用放電開關間隙固定，放電電壓等級不可調節，不能針對不同的地層特征選擇合適的放電電壓。如果要改變放電的電壓需要更換放電開關，操作復雜。本發明放電開關可以對放電電壓等級進行調節，能有效作用在目標儲層，引起儲層共振，減少不必要的能量損耗。

脈沖功率技術在非常規油氣開發中，需要利用高頻高壓的強脈沖對目標儲層進行長時間連續作用，對放電開關中電極的要求極高。本發明放電開關所采用電極材料為碳鎢合金，具有高硬度、強抗電腐蝕能力。放電開關電極采用可調節結構，最大限度減小電極損耗的同時，增加電極使用壽命。

在井下施工作業，要求設備具有極高的絕緣密封性。本發明脈沖放電開關采用聚四氟乙烯材料的三層絕緣結構，為防止放電開關電極與外壁放電，采用了聚四氟乙烯材料的緊定螺絲，加強絕緣，抗壓密封性高，適用于各種非常規油氣井深度。

本發明涉及一種頁巖油氣井作業脈沖放電開關結構，可以使裝置在井下高壓條件下保證良好密封性和絕緣性。脈沖放電開關電極采用高抗電腐蝕碳鎢合金材料并利用緊定螺母使得開關電極間隙可調，保證設備正常工作的同時，最大限度減小能量損耗，增加放電開關使用壽命。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供一種頁巖油氣井作業脈沖放電開關結構。其放電電壓等級可調，絕緣密封性良好，且能夠在高維壓、高頻率條件下連續工作，最大限度減小能量損耗，增加放電開關使用壽命。

本公開的上述目的是通過以下技術方案實現的：

一種頁巖油氣井作業脈沖放電開關結構，包括：固定電極部分、可調電極部分和絕緣層；其中，

所述固定電極部分包括固定電極、接線端和內六角緊定螺釘，

所述上部接線端與固定電極固定連接，

所述固定電極通過內六角緊定螺釘進行固定；

所述可調電極部分包括接線端、可調電極、固定螺母、緊定螺釘和緊定螺母，

所述可調電極通過螺紋調節高度，通過緊定螺母進行固定，

所述下部接線端與可調電極固定連接，

所述固定螺母通過內六角緊定螺釘進行固定，

所述可調電極與固定螺母通過螺紋連接；

所述絕緣層包括上端絕緣層、中部絕緣層和下端絕緣層；