油井解堵用沖擊放電裝置關鍵技術研究.pdf

1、油井被開發(fā)一段時間后，泥漿顆粒或有機污垢等雜質(zhì)將孔隙通道堵塞，使油層滲透率減小，產(chǎn)液量及注入量降低，嚴重制約了油田開發(fā)利用率。傳統(tǒng)的強酸、炸藥、壓力等解堵方法對環(huán)境危害較大?；诟吖β拭}沖技術原理的低頻脈沖強沖擊波技術可以部分替代原有解堵方法。
　　該技術利用液電效應，將電能轉(zhuǎn)換為沖擊波機械能，通過多次重復作用對井下儲層解堵作業(yè)。因油井尺寸、井下高壓高溫環(huán)境和井用電纜規(guī)格等因素的限制，井下電脈沖解堵裝置的設計受到很多條件的約束。本

2、文詳細研究了充放電過程及其關鍵技術，結(jié)合現(xiàn)有條件，設計了一臺25kV/40mA，儲能5kJ的油井解堵用沖擊放電裝置。全文主要工作如下:
　　(1)通過對等離子放電通道的物理過程仿真研究，結(jié)合設備工作環(huán)境，確定了沖擊放電設備的電氣性能、使用環(huán)境要求。
　　(2)設計了設備充電主電路圖。對LC諧振恒流充電電路進行了詳細分析、仿真，選用開關頻率小于諧振頻率一半的軟開關方案;對該電路進行仿真，達到了用時10s，將16μF的儲能電容器

3、，從0kV“等臺階”恒流充電到25kV的設計要求。
　　(3)設計了高頻變壓器。選取TDK公司的N27PM87/70型磁芯;單個變壓器直徑87mm，高70mm，變比459:5000;采用級聯(lián)的方案將500V，2000Hz的方波升壓整流至25kV，0.06A的直流電源，為電容器充電。
　　(4)設計了耐壓30kV，15.9μF的聚苯硫醚薄膜電容器，直徑80mm，長約3.5m。
　　(5)設計了“柱-柱”放電電極與旋轉(zhuǎn)拋物

4、面共同配合使用的換能裝置。
　　從放電通道產(chǎn)生的物理過程出發(fā)，得出合理的電氣需求，設計了實現(xiàn)電路，并對電路各模塊進行分析和仿真。對標準器件進行選型，設計了適合本設備的非標器件，重點設計了高頻變壓器、電容器、放電電極與聚能罩等關鍵部件。
　　最終設計了一臺能夠滿足要求的油井解堵沖擊放電設備，該設備充電源輸出25kV/40mA恒流直流，單次放電5kJ，井下設備長約5.5m，直徑114mm，作業(yè)深度3km。
　　本文研制的設