[发明专利]冲击波发生装置和油气井增产的方法

说明书

本发明的实施例提供了一种冲击波发生装置和油气井增产的方法，涉及电脉冲技术领域。冲击波发生装置包括依次电连接的电源、变压器、整流装置、高压储能电容、放电开关和水中负载，电源用于为装置持续工作提供电能，变压器和整流装置用于将电源输出的低压交流电转换为所需的高压直流电，高压储能电容用于进行存储电能，放电开关用于在导通后、使高压储能电容存储的电能加载到水中负载、形成冲击波。油气井增产的方法采用冲击波发生装置，并使形成的冲击波的频率与油气井中储层的固有振动频率相等。本装置和方法利用电脉冲放电产生的冲击波与油气井中储层共振来进行油气井增产，兼具冲击波强度大、增产效果好和工作重复稳定性高的优点。

技术领域

本发明涉及电脉冲技术领域，具体而言，涉及一种冲击波发生装置和油气井增产的方法。

背景技术

电脉冲采油技术作为一种新兴的油气井解堵增产技术，其相关研究在国内外正处于蓬勃发展阶段。按照产生冲击波的方式，现有的电脉冲采油技术大概可分为两大类：

(1)基于水间隙击穿放电原理产生冲击波，装置原理简单，运行稳定可靠，重复放电次数可达上万次。但由于水间隙的击穿需要很大一部分能量进行预加热，能量利用效率较低，单次放电所产生的冲击波强度较小。

(2)基于金属丝电爆炸原理产生冲击波，由于采用金属丝作为聚能载体，无需加热水间隙，能量利用效率大幅提高，和前者相比，同等体积装置冲击波强度可提高5～10倍。但该技术要求装置在每次放电后自动装载金属丝，其装丝机构较复杂，在井下的工作稳定性较差，重复放电次数不超过100次。

现有技术普遍存在的客观缺点在于产生的冲击波强度比较小，或装置稳定性比较差，或两者兼而有之，导致在部分油气井的解堵增产效果欠佳。

因此，设计一种冲击波发生装置，能够同时具备冲击波强度大、增产效果好和工作重复稳定性高的优点，这是目前急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种冲击波发生装置和油气井增产的方法，其能够同时具备冲击波强度大、增产效果好和工作重复稳定性高的优点。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明实施例提供一种冲击波发生装置，应用于油气井，所述冲击波发生装置包括依次电连接的电源、变压器、整流装置、高压储能电容、放电开关和水中负载，电源用于为装置持续工作提供电能，变压器和整流装置用于将电源输出的低压交流电转换为所需的高压直流电，所述高压储能电容用于进行存储电能，所述放电开关用于在导通后、使所述高压储能电容存储的电能加载到所述水中负载、形成冲击波。

在可选的实施方式中，所述水中负载上形成的所述冲击波的频率与所述油气井中储层的固有振动频率相等。

在可选的实施方式中，所述高压储能电容为金属化PET薄膜高压电容。

在可选的实施方式中，所述放电开关为半导体器件、自击穿球间隙空气开关、场畸变型空气间隙火花开关和或机械式空气间隙开关中的任一种。

在可选的实施方式中，所述水中负载为水间隙负载或金属丝负载。

在可选的实施方式中，所述整流装置与所述高压储能电容通过下井电缆电连接。

在可选的实施方式中，所述下井电缆为高压直流电缆，所述高压直流电缆的额定电压大于或等于10kV，所述高压直流电缆的额定电流大于或等于10A。

这样，本装置使用的下井电缆130高压直流电缆，能量传输效率远远高于现有装置。

在可选的实施方式中，所述电源为发电机，所述发电机的电容量大于或等于200kVA。