高聚能大功率电脉冲(电爆震)装置.ppt

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1、高聚能大功率电脉冲（电爆震）装置1.提高油井产能的技术路线.对油层的精细描述。.注水补充地层能量。.提高地层的渗透率。前言WXEB2.提高地层渗透率的技术方法前言WXEB化学酸化法物理法人工地震超声波电脉冲－－冲击波3.地面电源控制柜.高压直流电源.高聚能电容器.能量控制器.能量转换器电爆震装置的组成WXEB整套设备分为地面部分和井下部分。高压直流电源、高聚能电容储能器、能量控制器和能量转换器组装成井下部分。电缆车送井下部分到油层位置并连接地面电源控制柜4.地面电源控制柜将井场220V工频电源经整流再逆变成1000HZ中频电源。.由射孔电缆车将中频电源送给井下高压直流电源.高压直

2、流电源中输出30kV直流高压。.直流高压经厄流圈给高聚能储能电容器充电。.待储能电容器充电到能量控制器的工作阈值时，能量控制器将电容器中储存的电能传递给能量转换器。.能量转换器以液电效应将电能转换成液体中的机械能（冲击波能量）电爆震装置的工作原理WXEB5液电效应高压电极在水中发生大电流放电时，放电电流在水中激发出冲击波的物理现象电爆震装置的技术原理WXEB6放电通道产生后，由于放电电阻很小，将产生几十千安的放电电流。放电电弧的温度高达上万度，电流加热通道周围液体，使液体汽化并迅速向外膨胀。迅速膨胀的气腔外沿在水介质中产生强大的冲击波。冲击波随放电电流和放电时间的不同，以冲量或者

3、冲击压力的方式作用于周围介质。电爆震装置的技术原理WXEB7.高聚能大功率电脉冲的技术基础是脉冲功率技术.脉冲功率技术是在瞬间获得高功率的一门专项技术。.脉冲功率技术是当代高新技术的基础学科之一。.脉冲功率技术主要应用于国防高科技领域。.通过不同的物理原理可以将高功率电脉冲转换为电子束能、激光能量、微波能量、热能、等离子体能量。.电爆震装置将高功率电能转换为机械能作用于油层。WXEB电爆震装置的技术基础8WXEB电爆震装置产生的冲击波产生的冲击波压力冲击波是一个包含许多频率的宽带脉冲波，其能量密度很高，高频部分形成陡峭的波阵面初次膨胀的气腔辐射出冲击波后，气腔的空化作用和二次膨胀

4、会向地层发射“二次脉冲”低频声波。脉冲放电功率可达MW量级，产生的冲击波速度达1000～4000m/s9WXEB电爆震装置的作用机理冲击波在油层岩石和流体上产生的加速度高达约3000倍的重力加速度。在放电通道周围，放电电流激起上万高斯的瞬变磁场，变化的磁场在油层导电流体中建立电场和电流，强电磁场使油层介质产生强烈的热运动或使分子极化。10冲击波对油层岩石的的造缝作用由于长期的地质力学作用和成井时的射孔、压裂作用，存在着断层、裂缝、层理和微裂隙，是非连续介质。在冲击声波的作用下，岩石及液体这些非连续介质各自的质点以大于重力加速度3000多倍的加速度作激烈的振动。在高加速冲击条件下，

5、材料的断裂强度和疲劳强度都远小于静态，当冲击力超过岩石的疲劳强度时，就会造成新的微裂缝或宏观裂缝。WXEB电爆震装置的作用机理11对油层岩石的的造缝作用在岩石中产生的裂缝随冲击波的速度高速向前扩展，直到冲击力的强度与岩石的疲劳强度平衡为止。贯通已有缝隙压裂后仍有部分部分裂缝并不贯通，部分孔喉道狭窄，各项同性的冲击波能够贯通裂缝和扩展孔喉道。WXEB电爆震装置的作用机理12对油层孔隙介质的剪切作用油层是由岩石颗粒、充填粘土矿物和饱和油气水等复杂的介质组成，它们的密度、波阻抗等物理性质大不相同。冲击波在不同密度介质上产生的速度、加速度有很大的差异，从而在这些介质中的固固、固液和油水气

6、等波阻抗相差较大的界面产生较强的剪切力，而且波阻抗差异越大，剪切应力就越大。WXEB电爆震装置的作用机理13在剪切力作用下会产生如下效果：.岩石颗粒表面的粘土胶结物被振动脱落。.孔喉充填桥状粘土微粒会松动或迁移，从而解除孔喉道堵塞，扩大孔喉半径和孔隙的连通性。.改变固液界面动态，克服岩层颗粒对原油的吸附亲和力，使油膜从颗粒表面脱落。.改变孔隙中油、水、气界面的动态，克服毛细管的束缚滞留效应，使油珠、油柱状分散的剩余原油重新分布、聚集和利于排出。WXEB电爆震装置的作用机理14在剪切力作用下会产生如下效果：反复转换的压力波与应力波能够改造油层原有裂缝，也可能产生新的裂缝。冲击波在油

7、层介质不同位置上压差的方向和大小交替变化，使液体由滞留区向排液活动区流动。降低油水界面的张力。WXEB电爆震装置的作用机理15WXEB电爆震装置的作用机理提高地层渗透率作用（电磁场和声场的共同作用）流体饱和多孔介质中液、固相分界面存在着偶电层，只有在压力超过地层表面静电场所造成的阻力时，液体的运动才能发生。外加电场或弹性波场，可以改变地层表面电场的分布,减少阻力。多孔介质的孔隙形状和大小各异，流体流动有死区，外加弹性波常可以减小死区和附面层厚度，使渗流速度提高，渗流量增加。16W