用於井下電脈衝作業的自動送絲裝置及其自動送絲方法
2023-12-09 05:13:56
專利名稱：用於井下電脈衝作業的自動送絲裝置及其自動送絲方法
用於井下電脈衝作業的自動送絲裝置及其自動送絲方法技術領域
本發明屬於井下電脈衝作業技術領域，具體涉及一種用於井下電脈衝作業的自動送絲裝置及其自動送絲方法，尤其涉及一種用於油田的油井井下、煤層氣井井下或者注水井井下用於井下電脈衝作業的自動送絲裝置及其自動送絲方法。
背景技術：
現有的用於井下電脈衝作業的設備主要是大功率高聚能電爆震裝置，特別是針對油田的油井井下、煤層氣井井下或者注水井井下由於鑽井設備打出來的篩孔被井內的雜物堵塞而無法保持暢通，就需要通過大功率高聚能電爆震裝置這樣的井下電脈衝作業的設備中的上電極和下電極之間的金屬絲通過高壓電形成離子通道，隨後強電流瞬間通過這個離子通道發射到向下電極也就是地電極釋放，由此產生高聚能電爆震把油田的油井井下、煤層氣井井下或者注水井井下篩孔內堵塞的雜物清除出篩孔，這樣才能重新恢復篩孔保持暢通並正常工作的目的。
但是由於產生的高聚能電爆震在疏通篩孔的雜物的同時，也會同時將上電極和下電極之間的金屬絲銷毀，這樣就勢必帶來需要為疏通下一次篩孔雜物再次在上電極和下電極之間置入金屬絲，才能保證離子通道的高效形成，但是現在還沒有這樣的送絲裝置出現， 通常都是採用在金屬絲銷毀後就不置入金屬絲來進行下一次的高聚能電爆震操作，這樣做的後果是離子通道的建立極其低效，因為沒有金屬絲就需要額外消耗大量的電能來形成離子通道，這樣建立起來的離子通道存在著高聚能電爆震的轉化率低的問題，也就是說無法達到正常的高聚能電爆震所需的能量從而清除篩孔內的雜物的效果不好，這樣的方法和裝置效率低下並且操作難度大。發明內容
本發明提供一種用於井下電脈衝作業的自動送絲裝置及其自動送絲方法，包括上部為柱狀結構的高聚能電爆震用電極容器，該高聚能電爆震用電極容器內有按自上而下順序依次設置的沿豎直方向端面間隔相對的上電極和下電極，下電極也就是地電極，所述的下電極帶有沿豎直方向的通孔，環繞上電極和下電極的高聚能電爆震用電極容器的外壁部分為框架結構，該高聚能電爆震用電極容器底部同內部帶有自動送絲組件且為柱狀結構的自動送絲組件用容器相連接，並結合其自動送絲方法有效地避免不置入金屬絲時無法達到正常的高聚能電爆震所需的能量從而清除篩孔內的雜物的效果不好的缺陷。
為實現上述目的，本發明的技術方案為:一種用於井下電脈衝作業的自動送絲裝置，包括上部為柱狀結構的高聚能電爆震用電極容器1，該高聚能電爆震用電極容器I內有按自上而下順序依次設置的沿豎直方向端面間隔相對的上電極2和下電極3，下電極3也就是地電極，所述的下電極3帶有沿豎直方向的通孔，環繞上電極2和下電極3的高聚能電爆震用電極容器I的 外壁部分為框架結構，該高聚能電爆震用電極容器I底部同內部帶有自動送絲組件且為柱狀結構的自動送絲組件用容器4相連接，所述的自動送絲組件包括在下電極3下方的電流傳感器5，電流傳感器5 同自動送絲組件中的單片機6相信號連接，而單片機6的控制引腳通過自動送絲組件中的步進電機驅動電路 同自動送絲組件中的步進電機8的受控端相連接,步進電機8通過與其電機軸的入軸端相連接的自動送絲組件中的前部超越離合器9同自動送絲組件中的金屬絲架10相連接，該金屬絲架10上設置有能旋轉的輪式結構的金屬絲盤11，金屬絲盤11 上纏繞著金屬絲12，而步進電機8的電機軸的出軸端同自動送絲組件中的後部超越離合器 13相連接，所述的金屬絲12的一頭沿豎直方向依次穿過前部超越離合器9、步進電機8的電機軸、後部超越離合器13以及下電極3的通孔。
所述的用於井下電脈衝作業的自動送絲裝置的自動送絲方法為當高聚能電爆震用電極容器I內的上電極2和下電極3之間的金屬絲12在發生高聚能電爆震被銷毀時，高聚能電爆震就會產生感應電流而被電流傳感器5所感應，被感應到的電流信號實時地發送到單片機6中，單片機6根據該電流信號通過步進電機驅動電路7向步進電機8的受控端發送控制向上步進的脈衝指令，這樣步進電機8的電機軸就結合前部超越離合器9和後部超越離合器13從初始位置帶動金屬絲12向上穿過下電極3的通孔步進一個預設的距離， 當步進了一個預設的距離後，前部超越離合器9和後部超越離合器13鬆開金屬絲12，單片機6通過步進電機驅動電路7向步進電機8的受控端發送控制向下步進的脈衝指令,這樣步進電機8的電機軸就帶動前部超越離合器9和後部超越離合器13向下運動恢復到初始位置，而在向下運動過程中金屬絲12處於靜止狀態，從而完成了自動送絲的過程。
本發明與現有技術相比，具有循環使用高效送入金屬絲的優點，效率高操作便利， 並且清除篩孔內的雜物的效果好。
圖1為本發明的用於井下電脈衝作業的自動送絲裝置的平面剖視圖。
圖2為本發明的電流傳感器、單片機、步進電機驅動電路以及步進電機的連接結構示意圖。
具體實施方式
下面通過具體實施例對本發明做進一步說明:如圖1和圖2所示，用於井下電脈衝作業的自動送絲裝置，包括上部為柱狀結構的高聚能電爆震用電極容器1，該高聚能電爆震用電極容器I內有按自上而下順序依次設置的沿豎直方向端面間隔相對的上電極2和下電極3，下電極3也就是地電極，所述的下電極3帶有沿豎直方向的通孔，環繞上電極2和下電極3的高聚能電爆震用電極容器I的外壁部分為框架結構，該高聚能電爆震用電極容器I底部同內部帶有自動送絲組件且為柱狀結構的自動送絲組件用容器4相連接，所述的自動送絲組件包括在下電極3下方的電流傳感器5， 電流傳感器5同自動送絲組件中的單片機6相信號連接，而單片機6的控制引腳通過自動送絲組件中的步進電機驅動電路7同自動送絲組件中的步進電機8的受控 端相連接,步進電機8通過與其電機軸的入軸端相連接的自動送絲組件中的前部超越離合器9同自動送絲組件中的金屬絲架10相連接，該金屬絲架10上設置有能旋轉的輪式結構的金屬絲盤11，金屬絲盤11上纏繞著金屬絲12，而步進電機8的電機軸的出軸端同自動送絲組件中的後部超越離合器13相連接，所述的金屬絲12的一頭沿豎直方向依次穿過前部超越離合器9、步進電機8的電機軸、後部超越離合器13以及下電極3的通孔。
所述的用於井下電脈衝作業的自動送絲裝置的自動送絲方法為當高聚能電爆震用電極容器I內的上電極2和下電極3之間的金屬絲12在發生高聚能電爆震被銷毀時，高聚能電爆震就會產生感應電流而被電流傳感器5所感應，被感應到的電流信號實時地發送到單片機6中，單片機6根據該電流信號通過步進電機驅動電路7向步進電機8的受控端發送控制向上步進的脈衝指令，這樣步進電機8的電機軸就結合前部超越離合器9和後部超越離合器13從初始位置帶動金屬絲12向上穿過下電極3的通孔步進一個預設的距離， 當步進了一個預設的距離後，前部超越離合器9和後部超越離合器13鬆開金屬絲12，單片機6通過步進電機驅動電路7向步進電機8的受控端發送控制向下步進的脈衝指令,這樣步進電機8的電機軸就帶動前部超越離合器9和後部超越離合器13向下運動恢·復到初始位置，而在向下運動過程中金屬絲12處於靜止狀態，從而完成了自動送絲的過程。
權利要求
1.一種用於井下電脈衝作業的自動送絲裝置，包括上部為柱狀結構的高聚能電爆震用電極容器(1)，該高聚能電爆震用電極容器(I)內有按自上而下順序依次設置的沿豎直方向端面間隔相對的上電極(2)和下電極(3)，下電極(3)也就是地電極，所述的下電極(3) 帶有沿豎直方向的通孔，環繞上電極(2)和下電極(3)的高聚能電爆震用電極容器(I)的外壁部分為框架結構，其特徵在於該高聚能電爆震用電極容器(I)底部同內部帶有自動送絲組件且為柱狀結構的自動送絲組件用容器(4)相連接，所述的自動送絲組件包括在下電極(3)下方的電流傳感器(5)，電流傳感器(5)同自動送絲組件中的單片機(6)相信號連接，而單片機(6)的控制引腳通過自動送絲組件中的步進電機驅動電路(7)同自動送絲組件中的步進電機(8)的受控端相連接，步進電機(8)通過與其電機軸的入軸端相連接的自動送絲組件中的前部超越離合器(9)同自動送絲組件中的金屬絲架(10)相連接，該金屬絲架(10) 上設置有能旋轉的輪式結構的金屬絲盤(11)，金屬絲盤(11)上纏繞著金屬絲(12)，而步進電機(8)的電機軸的出軸端同自動送絲組件中的後部超越離合器(13)相連接，所述的金屬絲(12)的一頭沿豎直方向依次穿過前部超越離合器(9)、步進電機(8)的電機軸、後部超越離合器(13)以及下電極(3)的通孔。
2.根據權利要求I所述的用於井下電脈衝作業的自動送絲裝置的自動送絲方法，其特徵在於當高聚能電爆震用電極容器(I)內的上電極(2)和下電極(3)之間的金屬絲(12)在發生高聚能電爆震被銷毀時，高聚能電爆震就會產生感應電流而被電流傳感器(5)所感應， 被感應到的電流信號實時地發送到單片機(6)中，單片機(6)根據該電流信號通過步進電機驅動電路(7 )向步進電機(8 )的受控端發送控制向上步進的脈衝指令，這樣步進電機(8 ) 的電機軸就結合前部超越離合器(9)和後部超越離合器(13)從初始位置帶動金屬絲(12) 向上穿過下電極(3)的通孔步進一個預設的距離，當步進了一個預設的距離後，前部超越離合器(9)和後部超越離合器13鬆開金屬絲(12)，單片機(6)通過步進電機驅動電路(7)向步進電機(8)的受控端發送控制向下步進的脈衝指令，這樣步進電機(8)的電機軸就帶動前部超越離合器(9)和後部超越離合器(13)向下運動恢復到初始位置，而在向下運動過程中金屬絲(12)處於靜止狀態，從而完成了自動送絲的過程。
全文摘要
一種用於井下電脈衝作業的自動送絲裝置及其自動送絲方法，包括上部為柱狀結構的高聚能電爆震用電極容器，該高聚能電爆震用電極容器內有按自上而下順序依次設置的沿豎直方向端面間隔相對的上電極和下電極，下電極也就是地電極，所述的下電極帶有沿豎直方向的通孔，環繞上電極和下電極的高聚能電爆震用電極容器的外壁部分為框架結構，該高聚能電爆震用電極容器底部同內部帶有自動送絲組件且為柱狀結構的自動送絲組件用容器相連接，並結合其自動送絲方法有效地避免不置入金屬絲時無法達到正常的高聚能電爆震所需的能量從而清除篩孔內的雜物的效果不好的缺陷。
文檔編號E21B28/00GK103256016SQ201310166398
公開日2013年8月21日 申請日期2013年5月8日 優先權日2013年5月8日
發明者張永民, 呂曉琳, 呂國民 申請人:西安貫通能源科技有限公司