[实用新型]一种井下作业脉冲电极结构

说明书

一种井下作业脉冲电极结构，包括：阴极通道、阳极通道、绝缘垫、密封圈；所述阴极通道包括阴极接线端、外连接筒、引斜头、内六角丝堵、紧定螺钉和可调阴极电极。所述阳极通道包括阳极接线端、第一阳极柱、第二阳极柱和阳极电极。通过上述结构，可以使装置在井下40MPa维压下保证良好密封性、绝缘性。脉冲电极采用高抗电腐蚀碳钨合金材料并利用紧定螺钉使得电极间隙可调，保证设备正常工作的同时，最大限度减小电极损耗，增加电极使用寿命。

技术领域

本实用新型属于非常规页岩油气及脉冲功率领域，具体的涉及一种井下作业脉冲电极结构。

背景技术

我国的页岩油气资源丰富，四川盆地及周缘的海相地层，已经探明的页岩气地质总储量高达7643亿立方米。其中，重庆涪陵页岩气田累计探明地质储量6008亿立方米，成为北美之外最大储量的页岩气田。中国页岩油气地质环境复杂多变，造成页岩油气的开采面临诸多问题与挑战，但在页岩分布广、层系多、页岩气资源量大等有利条件下，中国页岩油气发展具有广阔前景。

在非常规页岩油气开发中，我们发现：以带有目标储层固有频率的高能冲击波连续作用储层，就可以诱发目标储层共振，从而大幅提升储层孔隙度，促进储层裂缝发育，提高渗透率，达到页岩油气稳产、增产的目的。

国内外页岩油气井增产作业时常采用“电爆丝”引爆的形式产生高能冲击波，该方法所用电极为单次寿命电极，需采用机械结构持续向井下施工设备输送新的电爆丝，送丝过程需要数分钟，导致脉冲频率与储层固有频率相差甚大，无法达到储层固有频率，从而无法诱发目标储层共振。本实用新型电极基于液电效应产生脉冲冲击波，频率可达数十赫兹，脉冲强度高，能有效作用在目标储层，引起储层共振。

传统医疗、污水处理系统中脉冲功率冲击能量低，电极损耗较小。非常规页岩油气开发中，需要高压高频强脉冲连续作用目标储层，脉冲电极间隙中心点冲击高达数百兆帕。在高强度、高频率冲击下，电极腐蚀情况严重。本实用新型所采用电极材料为碳钨合金，具有高硬度、强抗电腐蚀能力。阴极电极采用可调节结构，最大限度减小电极损耗的同时，增加电极使用寿命。

井下施工作业时，对设备的绝缘密封性能要求甚高，如何在数千米井下保证设备正常工作，显得尤为重要。本实用新型脉冲电极采用密封圈进行耐压密封，抗压密封等级达40MPa，适用于各种非常规页岩油气井深度。

本实用新型涉及一种井下作业脉冲电极结构，可以使装置在井下40MPa维压下保证良好密封性、绝缘性。脉冲电极采用高抗电腐蚀碳钨合金材料并利用紧定螺钉使得电极间隙可调，保证设备正常工作的同时，最大限度减小电极损耗，增加电极使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种井下作业脉冲电极结构。其能够在高维压、高频连续工作时保证良好密封性，最大限度减小电极损耗，增加电极使用寿命。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种井下作业脉冲电极结构，包括：阴极通道、阳极通道、绝缘垫、密封圈；所述阴极通道包括阴极接线端、外连接筒、引斜头、内六角丝堵、紧定螺钉和可调阴极电极；所述阳极通道包括阳极接线端、第一阳极柱、第二阳极柱和阳极电极；所述绝缘垫包括上端绝缘垫和下端绝缘垫；所述阴极接线端连接外连接筒，外连接筒连接引斜头，内六角丝堵、可调阴极电极、紧定螺钉均连接引斜头；所述阳极接线端连接第一阳极柱，第一阳极柱连接第二阳极柱，第二阳极柱连接阳极电极；所述绝缘垫位于阳极通道与阴极通道之间，起绝缘作用；所述密封圈分别位于阴极通道与绝缘垫之间、绝缘垫与阳极通道之间。

根据所述的一种井下作业脉冲电极结构，其特征是可调阴极电极的位置可上下调节。安装紧定螺钉时，电极位置固定；松下紧定螺钉，顺螺纹方向旋转电极，可实现电极间距的调节。

与现有技术相比，本公开带来的有益效果为：