[实用新型]一种井下作业的三电极可控自熄弧放电开关装置结构

说明书

一种井下作业的三电极可控自熄弧放电开关装置结构，包括：固定电极部分、可调电极部分、触发电极部分、绝缘层、自熄弧结构；所述固定电极部分包括上部接线端、固定电极、紧定螺钉。所述可调电极部分包括下部接线端、可调电极、固定螺母、紧定螺钉和紧定螺母。所述触发电极部分包括触发电极接线端、触发电极、连接杆、紧定螺丝，可以触发放电开关的导通。所述绝缘层包括上端绝缘层、中部绝缘层和下端绝缘层。通过上述结构，可以使装置在井下保证良好密封性、绝缘性。所述自熄弧结构包括卡位凹槽、U形铁芯和外加电场，可以使电弧在外加电场洛伦兹力的作用下迅速熄灭。脉冲放电开关电极材料采用碳钨合金，抗电腐蚀能力强。利用固定螺母和紧定螺母使得放电开关电极间隙可调，在放电电压等级可调的同时增加了开关电极的使用寿命。

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的三电极可控自熄弧放电开关装置结构。

背景技术

我国页岩油气的地质条件复杂、埋藏深度深、地层年代老、水资源匮乏，页岩油气开发中存在很多的问题。但我国的页岩油气资源十分丰富，页岩气储量达36.1万亿立方米，居世界第一位，页岩油可开采量达50亿吨，仅次于俄罗斯和美国，居世界第三位。在相关部门和政府的大力推动下，随着技术的进步，中国页岩油气的发展前景十分广阔。

在非常规油气开发中，利用脉冲功率技术，采用与目标储层固有频率相同频率的高压强脉冲连续作用于目标储层，可以使目标储层进入共振状态，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。

国内外页岩油气井进行脉冲功率作业时常采用电极不可调的放电开关，该方法所用放电开关间隙固定，放电电压等级不可调节，不能针对不同的地层特征选择合适的放电电压。如果要改变放电的电压需要更换放电开关，操作复杂。本实用新型放电开关可以对放电电压等级进行调节，能有效作用在目标储层，引起储层共振，减少不必要的能量损耗。

脉冲功率技术在非常规油气开发中，需要利用高频高压的强脉冲对目标储层进行长时间连续作用，对放电开关中电极的要求极高。本实用新型放电开关所采用电极材料为碳钨合金，具有高硬度、强抗电腐蚀能力。放电开关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。触发电极采用可调节结构，减少能量损耗。

在井下施工作业，要求设备具有极高的绝缘密封性。本实用新型脉冲放电开关采用聚四氟乙烯材料的三层绝缘结构，为防止放电开关电极与外壁放电，采用了聚四氟乙烯材料的紧定螺丝，加强绝缘，抗压密封性高，适用于各种非常规油气井深度。

本实用新型涉及一种井下作业的三电极可控自熄弧放电开关装置结构，可以使装置在井下高压条件下保证良好密封性和绝缘性。脉冲放电开关电极采用高抗电腐蚀碳钨合金材料并利用紧定螺母使得开关电极间隙可调，保证设备正常工作的同时，最大限度减小能量损耗，增加放电开关使用寿命。

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，提供一种井下作业的三电极可控自熄弧放电开关装置结构。其放电电压等级可调，能够自动熄灭电弧，绝缘密封性良好，且能够在高维压、高频率条件下连续工作，最大限度减小能量损耗，增加放电开关使用寿命。

本公开的上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种井下作业的三电极可控自熄弧放电开关装置结构，包括：固定电极部分、可调电极部分、触发电极部分、绝缘层和自熄弧结构；其中，

所述固定电极部分包括固定电极、上部接线端和紧定螺钉，

所述上部接线端与固定电极固定连接，

所述固定电极通过紧定螺钉进行固定；

所述可调电极部分包括下部接线端、可调电极、固定螺母、紧定螺钉和紧定螺母，

所述可调电极通过螺纹调节高度，通过紧定螺母进行固定，