[实用新型]一种油气开采专用的高聚能电脉冲解堵电极机构

说明书

本实用新型公开一种油气开采专用的高聚能电脉冲解堵电极机构，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。本实用新型还提供了一种解堵方法，本实用新型提供的油气开采专用的高聚能电脉冲解堵电极机构，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

本实用新型涉及石油钻采、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、安全性好油气开采专用的高聚能电脉冲解堵电极机构。

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。

实用新型内容

实用新型目的：针对现有电脉冲解堵技术的缺陷或不足，本实用新型的目的在于提供一种结构紧凑、能量利用效率高、操作简便的油气开采专用的高聚能电脉冲解堵电极机构以及其解堵方法，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：实现本实用新型目的的技术解决方案为：

本实用新型提供了的方案之一：一种油气开采专用的高聚能电脉冲解堵电极机构，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。

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。

进一步地，所述的电极上端板开设有同轴绝缘安装孔，在绝缘安装孔内安装有高压绝缘环；所述的高压绝缘环为空心圆柱体结构，阳电极安装于高压绝缘环的内环腔体内，通过高压绝缘环实现与电极本体的电绝缘。

进一步地，所述的阴电极安装于电极下端板上端面中心位置，与电极本体共同构成油气开采专用的高聚能电脉冲解堵电极机构的阴极；所述的阴电极与阳电极同轴，且间距可调。

进一步地，一种油气开采专用的高聚能电脉冲解堵电极机构，所述的电极上端板的外圆柱面上开设有第一环形半圆槽，在所述的第一环形半圆槽的槽面内开有第一通孔。