权利要求
1.一种地浸采铀钻井电脉冲洗井装置，其特征在于：包括井上装置和井下装置，其中井上装置用于洗井装置的移动和固定，井下装置用于对特定钻井区域洗井。
2.如权利要求1所述的一种地浸采铀钻井电脉冲洗井装置，其特征在于：所述的井上装置包括底盘架(8)，在底盘架(8)上设置支撑架组件，在支撑架组件上设置电机(2)，电机(2)与绞盘(4)连接并能带动绞盘(4)转动，绞盘(4)前端设置起吊杆(3)，起吊杆(3)下方设置排缆器(6)，绞盘(4)上设置线缆，线缆通过起吊杆(3)和排缆器(6)与井下装置固定连接。
3.如权利要求2所述的一种地浸采铀钻井电脉冲洗井装置，其特征在于：支撑架组件包括下支撑架(7)和上支撑架(1)。
4.如权利要求3所述的一种地浸采铀钻井电脉冲洗井装置，其特征在于：底盘架(8)下方设置履带(9)。
5.如权利要求4所述的一种地浸采铀钻井电脉冲洗井装置，其特征在于：井下装置包括不锈钢管(16)，不锈钢管(16)连接在线缆末端，不锈钢管(16)内设置冲击波发射装置。
6.如权利要求5所述的一种地浸采铀钻井电脉冲洗井装置，其特征在于：冲击波发射装置包括设置在不锈钢外筒(18)内的气室(21)，在气室(21)设置位置对应的两个电极，分别为可调电极(20)和固定电极(22)，两个电极均与外部电连接。
7.如权利要求6所述的一种地浸采铀钻井电脉冲洗井装置，其特征在于：可调电极(20)和固定电极(22)与外部连接的地方均设置绝缘件。
8.如权利要求7所述的一种地浸采铀钻井电脉冲洗井装置，其特征在于：可调电极(20)上设置间隙调整垫片(24)。
说明书
技术领域
[0001]本发明属于地浸
采矿领域，具体涉及一种地浸采铀钻井电脉冲洗井装置。
背景技术
[0002]原地浸出采铀是中国铀矿开采的主要工艺之一，中国砂岩型铀矿床渗透性普遍偏低，钻井抽注液能力偏小，经过多年的地浸采铀现场实践，地浸采铀已形成了规模化生产，随着浸采年限的增长，由于各种原因同时伴随着抽注液量下降、注水压力高、浸采率低等一系列问题出现。为了解决或改善这一现状，在现有地浸采铀井恢复供水(抽注水)能力处理方法中，常用的洗井方法有物理洗井和化学洗井两种类型，物理洗井包括空压机洗井、活塞洗井(机械活塞、气活塞)、高压射流洗井、液态二氧化碳洗井、泡沫洗井、空化射流洗井、超声波洗井、旋转射流冲砂洗井等;化学洗井，利用酸与含水层(段)孔(裂)隙内及井内的碳酸岩屑、岩块、含钙质成分的其它杂质发生反应，可生成可溶性盐类、气体或其它可溶于水的物质，或者利用化学溶液具有溶解、破坏泥浆对井壁岩石的吸附能力的性质，从而疏通渗水通道。统计显示以上洗井作业可在一定程度上缓解堵塞，但需重复作业，重复洗井作业达近30%，且存在作业过程繁琐、成本高等问题。
[0003]电脉冲技术原理高聚能电脉冲技术是由电脉冲装置在充满水的储层中释放高聚能电脉冲，通过液电效应将高功率的能量转换为应力波激励和改造储层。电脉冲装置由地面电源控制柜和井下设备组成。地面电源控制柜用于提供电源并控制井下设备，井下高压直流电源为高聚能
储能电容器充电，待充电到工作值时，能量控制器瞬间将储存的电能快速传递给能量转换器，能量转换器在充满水的地层中以液电效应将电能转换成冲击波能量，冲击波通过套管孔眼作用于地层，给地层及孔裂隙内各种介质以强大的冲击振动力，各种固-液介质经多次脉冲作用处理从而实现对地层物性的改造。
[0004]鉴于以上问题，借鉴油气田钻井高聚能电爆震脉冲洗井增渗的思想理念及技术原理，研究开发适合地浸采铀钻井的电脉冲洗井方法。
发明内容
[0005]本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种地浸采铀钻井电脉冲洗井装置。
[0006]本发明所采用的具体技术方案如下：一种地浸采铀钻井电脉冲洗井装置，其中，包括井上装置和井下装置，其中井上装置用于洗井装置的移动和固定，井下装置用于对特定钻井区域洗井。
[0007]如上所述的一种地浸采铀钻井电脉冲洗井装置，其中，所述的井上装置包括底盘架，在底盘架上设置支撑架组件，在支撑架组件上设置电机，电机与绞盘连接并能带动绞盘转动，绞盘前端设置起吊杆，起吊杆下方设置排缆器，绞盘上设置线缆，线缆通过起吊杆和排缆器与井下装置固定连接。
[0008]如上所述的一种地浸采铀钻井电脉冲洗井装置，其中，支撑架组件包括下支撑架和上支撑架。
[0009]如上所述的一种地浸采铀钻井电脉冲洗井装置，其中，底盘架下方设置履带。
[0010]如上所述的一种地浸采铀钻井电脉冲洗井装置，其中，井下装置包括不锈钢管，不锈钢管连接在线缆末端，不锈钢管内设置冲击波发射装置。
[0011]如上所述的一种地浸采铀钻井电脉冲洗井装置，其中，冲击波发射装置包括设置在不锈钢外筒内的气室，在气室设置位置对应的两个电极，分别为可调电极和固定电极，两个电极均与外部电连接。
[0012]如上所述的一种地浸采铀钻井电脉冲洗井装置，其中，可调电极和固定电极与外部连接的地方均设置绝缘件。
[0013]如上所述的一种地浸采铀钻井电脉冲洗井装置，其中，可调电极上设置间隙调整垫片。
[0014]本发明相对于现有技术具有以下有益效果：本发明的地浸采铀钻井电脉冲洗井装置，能够解决地浸采铀过程中抽注液量下降、注液压力升高、常规洗井(空压机洗井、活塞洗井、化学洗井等)效果不佳或频次高、回采率低等问题，提高效率，保证稳定性。
附图说明
[0015]图1脉冲洗井装置地面行走、起吊装置;
[0016]图2电脉冲井下作业工作原理图;
[0017]图3自击穿球隙开关(空气开关)
[0018]图中：1上支撑架;2电机;3起吊杆;4绞盘;5制动器;6排缆器;7下支撑架;8底盘架;9履带;11履带车加载地面控制系统、升压单元、储能单元等;12高压电缆;13井下设备;14冲击波;15岩层;16不锈钢管;17井下负载(电极);18不锈钢外筒，19绝缘件，20可调电极，21气室，22固定电极，23绝缘件，24间隙调整垫片。
具体实施方式
[0019]下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步阐述和说明。
[0020](1)移动装置
[0021]移动装置由履带行走装置、底盘架、绞盘、上支撑架、下支撑架、链轮传动机构、起吊装置、排缆器等部分组成。用遥控式履带车底盘，该底盘长1800mm，宽1500mm，高450mm，横梁离地高度250mm，最大载重1.5t，配备两台2200W直流无刷电机。遥控系统由手执式遥控器、无线收发器和电机驱动器组成，电机驱动电源采用60V直流
铅酸储电瓶。
[0022](2)控制模块
[0023]控制模块由变频电源、变压器、整流器、储能电容、空气开关、限流电阻(放电电阻)等组成。系统包含了洗孔设备的移动、电压升压、洗孔频率控制、电容充放电、电缆收放等功能，为了操作安全采用了DC24V直流电源作为驱动接触器(KM1～KM5)，从而实现AC220V市电升压至AC7KV，对电容充电/放电产生高能量洗孔。洗孔操作完成后，关闭电源分空开(QF3)，选择开关(SA1)处于1～3闭合挡，进入高压电缆收放工作状态，对高压电缆处于收放进行操作。
[0024](3)储能电容
[0025]装置设定参数为最大单次最大储能为5kJ，最大充电电压为10kV，根据电容能量公式：
[0026]
[0027]式中：E是电容储存的能量，C为电容容值，U为电容充电电压。
[0028](4)变压器和整流器
[0029]需要将低压交流电输送至井下再进行升压和整流。变压器的体积和频率由公式决定，与变频电源配合，变压器的工作频率确定为300～500Hz。
[0030]将变压器与全波整流器组合在一起，对外表现为：输入为单相二线交流低压，输出为单相二线直流高压，输入和输出电气隔离，外壳无需接地。额定容量为4kVA，输入电压为交流500V时，整流器输出直流10kV的高压，等效变比为20。
[0031](5)放电开关
[0032]开关作为脉冲功率装置中最为关键的部件之一，其性能好坏直接影响脉冲功率装置的性能。它在关断时能够隔离充电回路和放电回路，保障高效率的充电过程;导通时将储能瞬间释放到负载，产生瞬间大功率。
[0033]自击穿球间隙开关结构如图3所示。开关由一对金属半球组成，其中一个为固定电极，另一个为可调电极，可以通过调整两个电极的间隙距离，改变中间气隙的击穿电压，从而改变电容器的放电电压。金属半球通过绝缘件固定在不锈钢外筒上。
[0034](6)限流电阻(放电电阻)
[0035]将电阻串联于电路中，用以限制支路电流大小或者当洗井作业结束后，为了避免电器损坏或处于安全考虑将电能转化为内能或热能释放出来。同时可以控制电容的放电速度，以确保电路的稳定性和人员安全。
[0036](7)水中负载(电极)
[0037]水中负载是整套装置储能释放的部位，其功能是将电容储存的电能通过脉冲放电的方式转化为冲击波能量，因此水中负载也被称为放电电极。放电电极部分是整个装置核心作用部分，放电电极部分在井下作用产生冲击波，进而作用于井下储层，利用冲击波的剪切作用和造缝作用进行解堵增渗，提高储层渗透率。
[0038]本装置的水中负载采用水间隙。由于水中放电需要强电场作用，因此放电电极一般设计为“尖-尖”形状。底面直径25mm的圆锥形电极。为减弱电极烧蚀的影响，电极尖端的材料选取上采用了
铜钨合金，兼具了铜的韧性和钨的耐烧蚀特性。
说明书附图(3)
声明：
“地浸采铀钻井电脉冲洗井装置” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：北方有色网
来源：新疆中核天山铀业有限公司
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