УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ВОДОНОСНОЙ СКВАЖИНЫ

Настоящая полезная модель относится к сфере водоснабжения и промышленной эксплуатации водозаборных скважин, в частности, к скважинным искровым излучателям ударных электрогидроимпульсных волн, предназначенных для восстановления производительности (дебита) водоносных скважин и увеличения водопроницаемости окружающих фильтр водоносной скважины призабойной зоны.
Из уровня техники известно устройство для генерации импульсов давления в водозаборной скважине [1]. Это устройство состоит из корпуса, в котором размещена камера сгорания, элемент инициирования газа и резервуар с химическим реагентом. Внутри корпуса также расположена вставка с радиальными высоконапорными каналами и низконапорными осевыми каналами. Помимо этого, в камере сгорания установлены два клапана: рабочий и предохранительный. Вставка изготовлена в виде стакана с центральным осевым отверстием, соединяющем полость камеры сгорания с резервуаром, содержащем химический реагент. Со стороны камеры сгорания центральное осевое отверстие закрыто рабочим клапаном, а со стороны резервуара с химическим реагентом оно закрыто заглушкой в виде расплавляющейся пробки. При этом рабочий клапан изготавливается с возможностью многоразового действия (или в виде расплавляющейся пробки). Корпус снабжен креплением для каротажного кабеля, обеспечивающего электропитание устройства.
Недостатком известного устройства является то, что оно в процессе эксплуатации вносит загрязнения в водную среду скважины диспергированным материалом расплавляющейся пробки и остатками газогенерирующего сгораемого композиционного материала (в частности, представляющей собой кислоту).
Известно также электрогидравлическое импульсное устройство [2], которое содержит накопитель электрической энергии и спусковое устройство-разрядник с электродами. Упомянутые электроды размещены внутри разрядной полости так, что внутренняя полость сопряжена с окружающей средой обрабатываемой гидравлической системы. При этом, по меньшей мере, один из электродов размещен
у противоположной стенки, а вертикальный внутренний размер разрядной полости задан таким образом, что электроды не вступают в непосредственный контакт с обрабатываемой гидросредой. Соответственно, внутренний объем разрядной полости задан обеспечивающим кумулятивный эффект от разрядного импульса. Как вариант исполнения известного устройства, в качестве второго электрода используют упомянутую выше гидравлическую среду, если она проводящая. Как еще один из вариантов исполнения конструкции этого известного устройства, в качестве второго электрода используют стенку разрядника.
Недостатком данного устройства является узкий интервал регулировки параметров генерируемого электрогидравлического импульса, что обусловлено постоянством внутреннего объема разрядной полости и связанных с его геометрией неизменностью характеристик кумулятивного эффекта.
Известно электрогидроимпульсное скважинное устройство [3], которое состоит из генератора импульсов и корпуса, снабженного боковыми окнами и впускными каналами. В корпусе размещены изолированные от него верхний и нижний электроды. На них смонтированы подпружиненные поршни, снабженные каналами. Помимо указанных узлов, известное устройство оборудовано клапаном, который размещен в надпоршневой полости верхнего поршня. Отверстия, содержащиеся в упомянутом клапане, смещены относительно впускных каналов как корпуса, так и верхнего поршня. На корпусе установлены два пакера, обеспечивающие фиксацию корпуса в требуемой для работы зоне скважины.
Недостатками этого известного устройства являются низкая мощность генерируемых импульсов вследствие ограничения размеров генератора габаритами корпуса, а также зависимость результатов электрогидроимпульсного воздействия от позиционирования корпуса в обсадной трубе скважины по причине узкой диаграммы направленности генерируемых из окон корпуса гидроимпульсов.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой полезной модели является устройство [4], которое представляет собой скважинный снаряд с накопителем энергии. Накопитель энергии запитывается электрическим током с поверхности из пульта управления, который соединен с зарядным устройством (источником электрического питания). В корпусе скважинного снаряда также размещены разрядник со схемой поджига и выполнена рабочая камера. В рабочей камере позиционированы электроды и блок для подачи проволоки. Блок для подачи проволоки представляет собой контейнер,
заполненный, например, трансформаторным маслом (жидкостью с большим удельным объемным сопротивлением). В контейнере установлены сильфон, барабан с запасом проволоки и прижимная пружина. Корпус также оснащен соленоидом, укомплектованным якорем, связанным с последним возвратной пружиной и толкателем. Толкатель, также взаимодействующий с якорем соленоида, снабжен собачками, которые в свою очередь контактируют с храповыми колесами. На оси с храповыми колесами смонтированы подпружиненные протяжные ролики. Это известное техническое решение принимается в качестве устройства-прототипа.
Недостатком прототипа является низкая надежность ввиду использования сложной механической подачи в зону электрического разряда проволоки и отсутствие возможности регулировки энергетического уровня формируемых при разряде упругих колебаний. Помимо упомянутых недостатков, устройство-прототип обладает еще одним недостатком, который состоит в том, что вследствие помещения накопителя энергии в корпусе скважинного снаряда, чьи габариты ограничены, этот накопитель энергии имеет относительно низкий уровень выдаваемой на разрядные электроды накопленной электроэнергии.
Задачей настоящей полезной модели является повышение безопасности работ по восстановлению производительности водоносной скважины, исключающей разрушение элементов ее конструкции, в частности сетки фильтра.
Технический результат, ожидаемый от использования заявленной полезной модели состоит в управляемой генерации в водоносной скважине электрогидроимпульсов в широком диапазоне значений энергии.
Заявленный технический результат достигается тем, что устройство для восстановления производительности водоносной скважины, состоящее из системы электрического питания, пульта управления, помещаемой в водную среду скважины электродной системы, укомплектованной первым и вторым электродами, позиционированными посредством диэлектрика первого электрода и диэлектрика второго электрода в вертикальной плоскости оппозитно друг другу, а также последовательно подключенных к системе электрического питания высоковольтного преобразователя, накопителя электрической энергии, выполненного в виде, по меньшей мере, одного конденсатора, высоковольтного кабеля, первая жила которого присоединена к первому электроду, а вторая жила которого присоединена ко второму электроду соответственно, и проводящей перемычкой,
по крайней мере, один из концов которой контактирует с нижним электродом, согласно заявленной полезной модели, дополнительно снабжено расположенными вне пределов водоносной скважины электро-механическим коммутатором и лебедкой, оснащенной редуктором, а также, по крайней мере, одной диэлектрической вставкой, размещенной в электродной системе, при этом электро-механический коммутатор выполнен в виде барабана с двумя скользящим контактом, к статорной части которого подведен выход накопителя электрической энергии, а к роторной части которого присоединены первая и вторая жилы высоковольтного кабеля, частично наматываемого на упомянутый барабан, причем диэлектрическая вставка закреплена в качестве дистанцирующего элемент между диэлектриками первого и второго электродов и содержит в себе проводящую перемычку, второй конец которой контактирует с той жилой высоковольтного кабеля, которая предназначена для присоединения к нижнему электроду.
Предпочтительно, чтобы в устройстве для восстановления производительности водоносной скважины привод лебедки был выполнен на базе электрического мотора.
Желательно, чтобы устройство для восстановления производительности водоносной скважины было укомплектовано блоком контроля параметров скважины, снабженного, по меньшей мере, одним датчик.
Выгодно, чтобы в устройстве для восстановления производительности водоносной скважины датчик представлял собой защищенные от воды видеокамеру и/или ультразвуковой дефектоскоп.
Целесообразно, чтобы в устройстве для восстановления производительности водоносной скважины видеокамера была снабжена подсветкой в видимом спектре излучения.
Имеет значение, чтобы в устройстве для восстановления производительности водоносной скважины система электрического питания была выполнена с возможностью подключения либо к стационарной сети подачи электрической энергии, либо к автономному источнику электрического питания.
Существенно, чтобы в устройстве для восстановления производительности водоносной скважины в качестве автономного источника электрического питания был применен дизель-генератор.
Заявленная полезная модель иллюстрируется графическими материалами. На Фиг.1 условно изображена блок-схема заявленного устройства, на Фиг.2 схематично изображена электродная система, а на Фиг.3 представлено сечение вида А-А упомянутой электродной системы.
Перечень позиций:
1. Стационарная сеть подачи электрической энергии.
2. Дизель-генератор.
3. Система электрического питания.
4. Высоковольтный преобразователь.
5. Накопитель электрической энергии.
6. Электро-механический коммутатор.
7. Высоковольтный кабель.
71. Первая жила высоковольтного кабеля.
72. Вторая жила высоковольтного кабеля.
8. Электродная система.
81. Первый электрод.
82. Второй электрод.
83. Проводящая перемычка.
8 4. Диэлектрик первого электрода.
85. Диэлектрик второго электрода.
86. Диэлектрическая вставка.
87. Искровой разряд.
9. Водоносная скважина.
10. Блок контроля параметров скважины.
11. Датчик.
12. Лебедка.
13. Редуктор.
14. Пульт управления.
Устройство для восстановления производительности водоносной скважины в части электроснабжения может быть подключено либо к
стационарной сети подачи электрической энергии 1 (Фиг.1), либо снабжаться энергией от автономного источника электрической энергии, например, дизель-генератора 2 (Фиг.1). Выбор конкретного источника электрической энергии осуществляется оператором посредством коммутации входных клемм электрощита, входящих в систему электрического питания 3 (Фиг.1) заявленной установки с одним из вышеупомянутых источников электрической энергии. Это обеспечивает подачу на заявленное устройство входного переменного напряжения амплитудой 220 В и частотой 50 Гц. Поступающее на высоковольтный преобразователь 4 (Фиг.1) электрическое напряжение 220 В преобразуется в напряжение до 60000 В, которое обеспечивает зарядку накопителя электрической энергии 5 (Фиг.1). Накопитель электрической энергии 5 (Фиг.1) представляет собой один конденсатор или набор из нескольких конденсаторов (конденсаторную батарею). Оба выхода последнего (последней) подключены к электромеханическому коммутатору 6 (Фиг.1), выполненному в виде размещенного на станине с возможностью вращения и при этом горизонтально позиционированного барабана с двумя скользящим контактом на его секционированной диэлектрическими вставками оси вращения. К статорной части электро-механического коммутатора 6 (Фиг.1) подведены оба выхода накопителя электрической энергии 5 (Фиг.1), а к роторной его части подключен первый конец высоковольтного кабеля 7 (Фиг.1), то есть присоединены первая 71 (Фиг.2) и вторая 72 (Фиг.2) жилы высоковольтного кабеля 7 (Фиг.1), наматываемого на упомянутый барабан (при транспортировке) и сматываемого с барабана для позиционирования электродной системы 8 (Фиг.1) в трубе скважины при эксплуатации.
Рабочую камеру образует электродная система 8 (Фиг.1), содержащая первый электрод 81 (Фиг.2) и второй электрод 82 (Фиг.2), которые подключены к второму концу высоковольтного кабеля 7 (Фиг.1) так, что между нижним электродом (в частности, в качестве которого используется первый электрод 81 (Фиг.2)), и одной из жил высоковольтного кабеля (в частности, первой жилой высоковольтного кабеля 71 (Фиг.2)) размещена последовательно контактирующая с ними обоими проводящая перемычка 83 (Фиг.2). Зоны подвода электрического напряжения к первому 81 (Фиг.2) и второму 82 (Фиг.2) электродам, а также тело проводящей перемычки 83 (Фиг.2) герметично защищаются диэлектриками первого 84 (Фиг.2) и второго 85 (Фиг.2) электродов, а также материалом диэлектрической вставки 86 (Фиг.2) соответственно. Таким образом, диэлектрическая
вставка 86 (Фиг.1), помимо задания расстояния между первым 81 (Фиг.2) и вторым 82 (Фиг.2) электродами, играет роль объемного изолятора для проводящей перемычки 83 (Фиг.2). Методы расчета характеристик искрового разряда 87 (Фиг.2) в жидкости в зависимости от параметров электрических импульсов, подаваемых на разрядные электроды, конфигурации этих электродов, а также взаимосвязь характеристик упомянутого разряда с электрическими свойствами самой скважинной жидкости, раскрыты в работе [5].
В водоносную скважину 9 (Фиг.1) для контроля степени очистки сетки фильтра от отложений опускают обслуживаемый блоком контроля параметров скважины 10 (Фиг.1) датчик 11 (Фиг.1). В одном из предпочтительных вариантов реализации заявленного устройства, датчик 11 (Фиг.1) может представлять собой, например, ПЗС-видеокамеру с блоком подсветки в видимом спектре волн излучения (0,4-:-0,7 микрон), изолированных от жидкой среды водоносной скважины 9 (Фиг.1), например, прозрачной, герметичной и ударнопрочной поликарбонатной оболочкой (не показана). В этом случае сигнал от упомянутой видеокамеры поступает на дисплей в блоке контроля параметров скважины 10 (Фиг.1), например, дисплей LCD модели WC 320240А, производитель WINSTAR (разрешение 320×240, видимый размер 118,2×84,9 мм). Во втором варианте исполнения, датчик представляет собой ультразвуковой дефектоскоп, например, технически подобный по принципу работы раскрытому в источнике [6] прибору. Однако наиболее приемлемой, с позиций получения информации максимальной достоверности, является одновременное применение в качестве интегрированного датчика 11 (Фиг.1) как видеокамеры, оснащенной подсветкой в видимом спектре излучения, так и ультразвукового дефектоскопа.
Электродная система 8 (Фиг.1) опускается в водоносную скважину 9 (Фиг.1) при помощи лебедки 12 (Фиг.1), оснащенной редуктором 13 (Фиг.1). Использование реверсивного электрического привода лебедки 12 (Фиг.1) позволяет организовать задание режима ее работы с пульта управления 14 (Фиг.1). В качестве упомянутой лебедки 12 (Фиг.1) могут быть применены устройства, раскрытые в источниках [7] и [8]. Конструкция пульта управления 14 (Фиг.1) может быть спроектирована подобна пульту управления устройства-прототипа и, помимо этого, упомянутый пульт управления 14 (Фиг.1) может быть спроектирован и изготовлен с использованием рекомендаций и элементной базы микроэлектроники, известных из технического решения [9].
Заявленное устройство, предназначенное для восстановления производительности водоносной скважины, используют следующим образом.
ПРИМЕР №1
Устройство для восстановления производительности водоносной скважины 9 (Фиг.1) изготавливается в соответствии с предметом настоящих притязаний и размещается в пределах фургона автомобиля-перевозчика. Высоковольтный кабель 7 (Фиг.1), оболочка которого промаркирована отметками длины (в частности, метки на ней могут располагаться через каждый сантиметр), изначально для цели транспортировки полностью наматывают на барабан электромеханического коммутатора 6 (Фиг.1). Для той же цели транспортировки электродную систему 8 (Фиг.1), подключенную к первой 71 (Фиг.2) и второй 72 (Фиг.2) жилам высоковольтного кабеля 7 (Фиг.1), временно (на период транспортировки) фиксируют посредством защелки на внутренней поверхности одного из бортов фургона автомобиля-перевозчика. Совершив остановку у подлежащей обслуживанию водоносной скважины 9 (Фиг.1) автомобиля-перевозчика с устройством для восстановления производительности водоносной скважины на борту, производят развертывание его систем и агрегатов. Вначале осуществляют подключение системы электрического питания 3 (Фиг.1) к стационарной сети подачи электрической энергии 1 (Фиг.1) путем коммутации токовводов от нее на соответствующие входные клеммы электрического шита. При отсутствии возможности подобного подключения, из транспортного отсека фургона автомобиля-перевозчика извлекают дизель-генератор 2 (Фиг.1), оборудованный заполненной топливом емкостью, и подключают выходные клеммы этого генератора к соответствующим входным клеммам упомянутого электрического щита. Производят демонтаж средства откачки (как правило, электрического насоса) с водоносной скважины 9 (Фиг.1). В соответствии с паспортными данными на водоносную скважину 9 (Фиг.1) в части глубины установки фильтра на ней, почерпнутыми из ее технической документации, электродную систему 8 (Фиг.1), закрепленную на одном из концов высоковольтного кабеля 7 (Фиг.1), опускают на требуемую глубину в водоносную скважину 9 (Фиг.1). Убеждаются в том, что электродная система 8 (Фиг.1) позиционирована, по существу, посередине упомянутого фильтра относительно его вертикального размера. Контроль глубины опускания электродной системы 8 (Фиг.1) производят посредством размерных меток, нанесенных на оболочку высоковольтного кабеля 7 (Фиг.1).
Подключением системы электрического питания 3 (Фиг.1) обеспечивают подачу электрической энергии на высоковольтный преобразователь 4 (Фиг.1), на привод сматывания высоковольтного кабеля 7 (Фиг.1), установленный на электро-механическом преобразователе 6 (Фиг.1), на блок контроля параметров скважины 10 (Фиг.1), на лебедку 12 (Фиг.1) и на пульт управления 14 (Фиг.1). Подача электрического питания на пульт управления 14 (Фиг.1) сразу активирует его работу, но активацию (фактический запуск в работу) высоковольтного преобразователя 4 (фиг.1), блока контроля параметров скважины 10 (Фиг.1) и лебедки 12 (Фиг.1), несмотря на поданное на них электрическое питания, осуществляют исключительно с пульта управления 14 (Фиг.1). Далее задают с пульта управления 14 (Фиг.1) на накопителе электрической энергии 5 (Фиг.1) режим однократного искрового разряда 87 (Фиг.2). Последнее означает, что после производства первого искрового разряда 87 (Фиг.2) решение о времени осуществления следующего разряда принимает оператор. Очистку собственно фильтра водоносной скважины 9 (фиг.1) от кальцитных отложений (в виде «корки») на ячейках его сетки, а также ударно-волновую обработку прискважинной зоны за упомянутой сеткой фильтра, производят одиночными электрогидравлическими импульсами в интервале энергий накопленного конденсатором заряда от 25 Дж до 1000 Дж. Конкретный выбор мощности электрогидроимпульсного воздействия в водоносной скважине 9 (Фиг.1) производит оператор на основе сведений, полученных им от блока контроля параметров скважины 10 (Фиг.1). Для добычи указанных сведений в водоносную скважину 9 (Фиг.1), сразу после размещения в ней электродной системы 8 (Фиг.1), опускают (вручную или механизировано) датчик 11 (Фиг.1). Он может представлять собой, в частности, комплексную систему, образованную видеокамерой с подсветкой в видимом спектре излучения и приемо-передатчиком ультразвукового дефектоскопа.
Оператор анализирует визуальную картинку поверхности фильтра, полученную с видеокамеры, на дисплее блока контроля параметров скважины 10 (Фиг.1) и оценивает степень «зарастания» ячеек сетки фильтра инородными включениями (как правило, представляющими собой плотную кальцитную «корку»). Затем оператором производится оценка отраженного от поверхности фильтра ультразвукового сигнала. По амплитуде отраженного от поверхности фильтра ультразвукового сигнала оператор оценивает степень его перфорации (т.е. уровень засорения ячеек фильтра инородным включениями). Исходная степень перфорации новой сетки фильтра является известной (паспортной для фильтра) величиной и обусловлена, в основном, типом применяемой для изготовления
фильтра металлической сетки и формой используемой в сетке основы (как правило, эта проволока). Любое отклонения от исходного значения степени перфорации поверхности фильтра является следствием засорения ячеек сетки кальцитами (или, в редких случая, если показатель перфорации превышает исходную для фильтра величину - результатом разрушения первоначальной структуры самой сетки фильтра). Таким образом, руководствуясь принципом «чем больше зарастание сетки фильтра, тем меньше энергия электроимпульсного воздействия» оператор производит выбор величины энергии зарядки конденсатора. В предельном случае, когда поверхность сетки фильтра полностью покрыта отложениями (перфорация равна нулю), устанавливают минимально возможное значение энергии искрового разряда 87 (Фиг.1) конденсатора, образующего накопитель электрическое энергии 5 (Фиг.1).
Известно, что энергия, накапливаемая конденсатором, определяется выражением:
W=CxU<sup>2</sup>/2
где С - емкость используемого конденсатора;
U - напряжение на обкладках конденсатора.
Следовательно, при постоянном значении емкости конденсатора С значение энергии его зарядки W зависит от напряжения U на обкладках данного конденсатора.
Одним из простейших способов зарядки конденсатора до требуемого напряжения является использование компаратора с реле, контактная группа которого включена последовательно в электрическую цепь зарядки конденсатора. При достижении в процессе зарядки конденсатора заданного значения напряжения, установленного оператором на пульте управления 14 (Фиг.1), компаратор срабатывает и размыканием своей контактной группы разрывает цепь зарядки накопителя электрической энергии 5 (Фиг.1).
Допустим, оператором посредством блока контроля параметров скважины 10 (Фиг.1) было выявлено, что поверхность сетки фильтра полностью покрыта различными отложениями. В этом случае оператор задает минимальное значение энергии зарядки конденсатора от высоковольтного преобразователя 4 (Фиг.1), равное 25 Дж (т.е. ограничивает зарядку конденсатора по величине напряжения до уровня 1500 В). После достижения накопителем электрической энергии 5 (Фиг.1) уровня зарядки 1500 В (это значение контролируется по величине напряжения на обкладках используемого в качестве накопителя конденсатора),
соответствующий сигнал поступает на пульт управления 14 (Фиг.1). В ответ с пульта вырабатывается управляющий сигнал на отключение конденсатора от цепи зарядки. Таким образом и происходит отключение накопителя электрической энергии 5 (Фиг.1) от высоковольтного преобразователя 4 (Фиг.1). Следовательно, дальнейшее накопление конденсатором электроэнергии прекращается.
После удаления (для обеспечения целостности) из скважинной жидкости водоносной скважины 9 (Фиг.1) датчика 11 (Фиг.1), посредством коммутации оба вывода накопителя электрической энергии 5 (Фиг.1) подключают к статорным контактам электро-механического коммутатора 6 (Фиг.1). Вследствие указанных действий первый 81 (Фиг.2) и второй 82 (Фиг.2) электроды электродной системы 8 (Фиг.1) через первую 71 (Фиг.2) и вторую 72 (Фиг.2) жилы высоковольтного кабеля 7 (Фиг.1) оказываются подключенными к выходу накопителя электрической энергии 5 (Фиг.1), представляющего собой заряженный конденсатор. Происходит импульсный искровой разряд 87 (Фиг.2) заряженного до 1500 В конденсатора на нагрузку (электродную системы 8 (Фиг.1), находящуюся в скважинной жидкости водоносной скважины 9 (Фиг.1)). Минимальное расстояние между первым 81 (Фиг.2) и вторым 82 (Фиг.2) электродами выбирают исходя из экспериментально установленного значения напряжения пробоя воды, определяемого из эмпирической формулы Мартина:
пробивное
1/8
1/3
1/10
U=(M×P)/(T×S)
2
где постоянная М зависит от сорта жидкости и имеет размерность МВ/см. В вышеприведенном выражении длительность импульса Т следует подставлять в микросекундах, а давление P в атмосферах. Площадь электродов S имеет размерность см. Значение постоянной М для воды составляет величину 0,6 МВ/см в случае пробоя с катода и величину 0,3 МВ/см в случае пробоя с анода.
*
Модель развития пробивных процессов (в частности, искрового разряда) в воде можно представить следующим образом. Под действием электрического поля на пузырьки воздуха, всегда существующие в воде, в них возникают ионизационные процессы (частичные разряды) после достижении на пузырьках падения напряжения U. Ионизация имеет своим следствием уменьшение электрического поля в пузырьке благодаря эффекту экранирования осевшими зарядами под воздействием внешнего электрического поля (то есть электрического поля между электродами). Это, в свою очередь, вызывает либо ослабление, либо прекращение ионизационных процессов в воде в зоне прохождения силовых линий
пробивное
электрического поля. Действие электрического поля на осевший на пузырьке заряд приводит к движению стенки пузырька в воде и его вытягиванию вдоль силовых линий упомянутого электрического поля, а также стимулирует процесс продвижения заряда со скоростью, определяемой подвижностью носителей заряда. При этом возможны две ситуации: поддержание электрического разряда в виде «тлеющего разряда», либо прекращение электрического разряда в воде. В первом случае на пузырьке поддерживается некоторое напряжение, соответствующее закону Пашена, а в последствии (при сохранении электрического поля) напряжение на пузырьке, находящемся в воде, снова возрастает. Это опять ведет к повторному частичному разряду и движению в воде (вдоль силовых линий упомянутого электрического поля) новой волны электрических зарядов. Определяющий динамику формирование электрогидравлического импульса в воде параметр - давление на стенку пузырька - обусловлен действием кулоновских сил на инжектированный заряд и ростом давления в пузырьке за счет нагрева газа (фактически, воздуха), находящегося в нем. Искровой разряд 87 (Фиг.1) в воде происходит тогда, когда напряженность поля в ней достигнет критического значения U.
Результатом возникшего искрового разряда 87 (Фиг.1) в воде между первым 81 (Фиг.2) и вторым 82 (Фиг.2) электродами является генерация импульса давления, достигающих значения порядка одной тысячи атмосфер. Ударная волна распространяется радиально в водоносной скважине 9 (Фиг.1) и воздействует на поверхность фильтра, покрытую кальцитной «коркой». В результате этого воздействия происходит механическое разрушение структуры упомянутой кальцитной «корки» и обнажение (очистка) ячеек сетки фильтра, поскольку осколки разрушенной кальцитной «корки» под воздействие сил гравитации оседают на дно водоносной скважины 9 (Фиг.1).
Снова произведя операцию по опусканию датчика 11 (Фиг.1) блока контроля параметров скважины 10 (Фиг.1) в жидкую среду водоносной скважины 9 (Фиг.1) до фильтра, оператор производит, в соответствии с упомянутой выше последовательностью, видеосъемку с подсветкой в видимом спектре излучения и использует ультразвуковой дефектоскоп для новой оценки состояния поверхности сетки фильтра. Визуальной оценке подлежит площадь появившейся перфорация в кальцитной «корке» на поверхности сетки фильтра, которая свидетельствует о начале процесса очищения сетки фильтра (а также и о возможности ступенчатого увеличения энергии искрового разряда 87 (Фиг.2), например, до значения 300 Дж). После извлечения датчика 11 (Фиг.1) из скважинной жидкости водоносной
скважины 9 (Фиг.1), с помощью пульта управления 14 (Фиг.1) опять производят искровой разряд 87 (Фиг.2). После очередного электрогидроимпульсного воздействия на фильтр водоносной скважины 9 (Фиг.1), контролируют состояния поверхности сетки фильтра. Затем извлекают датчик 11 (Фиг.1) и, ступенчато прибавив энергию искрового разряда 87 (Фиг.2), генерируют очередной электрогидравлический импульс, обеспечивая ударно-волновую обработку поверхности фильтра.
Достигнув таким последовательным увеличением энергии искрового разряда 87 (Фиг.2) визуально наблюдаемой степени перфорации кальцитной «корки» на поверхности фильтра водоносной скважины 9 (Фиг.1), примерно, 80%-:-85% от суммарной площади поверхности фильтра, осуществляют электрогидроимпульсное воздействие на фильтр с максимальной мощностью искрового разряда 87 (Фиг.2). Это позволяет эффективно обработать, вплоть до гидроразрыва породы, импульсным давлением породу за фильтром водоносной скважины 9 (Фиг.1) через его уже очищенные ячейки сетки без риска повреждения (локального разрыва) структуры самой сетки фильтра.
С увеличением энергии искрового разряда 87 (Фиг.2) возрастает роль (в части ориентации ударной волны в условиях цилиндрической   симметрии трубы водоносной скважины 9 (Фиг.1)) профилей диэлектрика первого 84 (Фиг.2) и второго 85 (Фиг.2) электродов, а также формы диэлектрической вставки 86 (Фиг.2). В этом отношении целесообразно, чтобы обращенные друг к другу поверхности диэлектриков первого электрода 84 (Фиг.2) и второго электрода 85 (Фиг.2) образовывали двумерный профиль (с позиций сечения в вертикальной плоскости), наиболее приближенный к профилю сопла Лаваля.
Произведя завершающее электрогидроимпульсное воздействие на фильтр водоносной скважины 9 (Фиг.1) и обеспечив гидроочистку его ячеек от кольманата, оператор с пульта управления 14 (Фиг.1) приводит в действие привод лебедки 12 (Фиг.1), при этом вращающийся вал редуктора 13 (Фиг.1) обеспечивает подъем из водоносной скважины 9 (Фиг.1) высоковольтного кабеля 7 (Фиг.1) вместе с закрепленной на его конце электродной системой 8 (Фиг.1).
Благодаря наличию скользящих контактов на валу барабана электромеханического коммутатора 6 (Фиг.1),  можно производить вращение (ручное или с применением электропривода) упомянутого барабана без ограничения числа оборотов, что позволяет наматывать даже длинный высоковольтный кабель 7 (Фиг.1) на барабан по мере извлечения его из водоносной скважины 9 (Фиг.1). По завершению намотки на барабан извлеченного высоковольтного
кабеля 7 (Фиг.1), с пульта управления 14 (Фиг.1) заявленного устройства отключают блок контроля параметров скважины 10 (Фиг.1), накопитель электрической энергии 5 (Фиг.1), высоковольтный преобразователь 4 (Фиг.1) и лебедку 12 (Фиг.1). Затем обесточивают и сам пульт управления 14 (Фиг.1). Произведя отсоединение от стационарной сети подачи электрической энергии 1 (Фиг.1) (или от дизель-генератора 2 (Фиг.1)) входных клемм электрического щита системы электрического питания 3 (Фиг.1) упомянутую систему автоматически обесточивают. Если для электроснабжения заявленного устройства использовали дизель-генератор 2 (Фиг.1), то его работу прекращают, а дизель-генератор 2 (Фиг.1) помещают в транспортный отсек фургона автомобиля-перевозчика.
Водоносная скважина 9 (Фиг.1) готова для замеров дебита извлекаемой из нее после электрогидроимпульсного воздействия воды. Замер дебита водоносной скважины 9 (Фиг.1) может быть произведен объемным методом по методикам, изложенным в работе [10].
ПРИМЕР №2
Производят работу по подготовке заявленной установки к обработке очередной водоносной скважины 9 (Фиг.1) в последовательности, соответствующей описанной выше в примере №1. Исключение составляет выбор режима электрогидроимпульсного воздействия. Его задают с пульта управления 14 (Фиг.1) в виде серии искровых разрядов 87 (Фиг.2), то есть накопитель электрической энергии 5 (Фиг.1), например, с помощью компаратора, выставляют на максимальный уровень заряда (в данном случае до напряжения 60 ООО В), а после каждого из искровых разрядов 87 (Фиг.2), в отличие от предыдущего примера, цепь зарядки конденсатора между высоковольтным преобразователем 4 (Фиг.1) и накопителем электрической энергии 5 (Фиг.1) не разрывают, а сохраняют. Частота повторения искровых разрядов 87 (Фиг.2) в таком режиме работы устанавливается в интервале значений от 3 до 15 Гц, при этом на трехгерцовой частоте следования искровых разрядов 87 (Фиг.2) конденсатор запасает максимальную мощность, приближающуюся к значению 1000 Дж. Задание частоты следования электрогидроимпульсов производится выбором расстояния между электродами из заранее полученной намограммы для конкретного набора межэлектродных расстояний и определенного значения рН воды в обрабатываемой скважине. Сложение энергий всех искровых разрядов 87 (Фиг.2) за времени реализации серии дает суммарное значение электрической энергии, расходуемой
на формирование последовательности электрогидроимульсов. Следовательно, изменением времени генерации последовательности искровых разрядов (то есть продолжительностью серии) можно регулировать суммарную величину энергии, затрачиваемой на ударно-волновую обработку водоносной скважины 9 (Фиг.1).
С позиций физических принципов, воздействие серии электрических разрядов на воду имеет своим результатом возникновение в зоне упомянутого воздействия (вблизи разрядного промежутка) импульсного режима распространения ударной волны и скоростного напора массы воды, локально подвергнутой воздействию искрового разряда 87 (Фиг.2). В этих условиях следует отличать два фактора воздействия ударной волны на поверхность фильтра водоносной скважины 9 (фиг.1).
Первый фактор представляет собой динамичный фронт ударной волны, распространяющийся со скоростью около 3000 метров/секунду. Наряду с незначительным увеличением по амплитуде плотности воды, фронт ударной волны характеризуется огромным скачком давления в воде, в тысячу раз превышающего первоначальное давление. Второй фактор воздействия ударной волны характеризуется импульсом скоростного напора массы воды, при этом по сравнению со скоростью перемещения фронта ударной волны, массовая скорость следующей за ним воды на границе с плазмой канала составляет лишь половину упомянутой скорости ударной волны. Следует отметить тот факт, что в плазме канала, образованного в результате возникновения искрового разряда 87 (Фиг.2) собственно массовая скорость скважинной воды равняется нулю. Фактически, в процессе протекания по каналу разряда тока искрового разряда 87 (Фиг.2), зона протекания представляет собой замещающий воду объект, побуждающий к перемещению воды из зоны формирования плазмы. Полезность такого физического перемещения воды состоит в продувке сетки фильтра через перфорацию в кальцитной «корке» на ее поверхности или подвергшиеся полной очистке ячейки.
Усиление эффекта продувки обусловлено появлением в районе перфорации фильтра переменного гидравлического давления, являющегося результатом не одного, а целой серии искровых разрядов 87 (Фиг.2).
Таким образом, как следует из примеров №1 и №2, заявленное устройство обладает приспособленностью к регулировке энергии формируемого им на электродной системе 8 (Фиг.2) искрового разряда 87 (Фиг.2), что является доказательством
достижения заявленного технического результата, поскольку изменение энергии искрового разряда 87 (Фиг.2) в широком интервале значений влечет за собой управляемую генерации в воде водоносной скважины 9 (Фиг.1) электрогидроимпульсов в диапазоне значений энергий сопоставимого размаха.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Патент Российской Федерации на изобретение №2230175, «Генератор импульсов давления», опубликован 10 июня 2004 года.
2. Патент Российской Федерации на изобретение №2283951, «Электрогидравлической импульсное устройство», опубликовано 20 сентября 2006 года.
3. Патент Российской Федерации на изобретение №2263775, «Электрогидроимпульсное скважинное устройство», опубликовано 10 ноября 2005 года.
4. Авторское свидетельство СССР №247530, «Скважинный источник упругих колебаний», опубликовано 04 июля 1969 года (прототип).
5. Книга под редакцией В.Я. Ушакова «Импульсный электрический пробой в жидкостях», г.Томск, издательство ТГУ, 1975 год, 254 страницы.
6. Патент Российской Федерации на изобретение №2224247 «Ультразвуковой дефектоскоп», опубликован 20 февраля 2004 года.
7. Патент Российской Федерации на изобретение №2301194 «Тяговая реверсивная лебедка», опубликован 20 июня 2007 года.
8. Патент Российской Федерации на изобретение №2013361 «Переносная трелевочная лебедка», опубликован 30 мая 1994 года.
9. Патент Российской Федерации на полезную модель №56674 «Модуль-контроллер для имитации объекта управления», опубликован 10 сентября 2006 года.
10. Патент Российской Федерации №2272875 «Способ прокачки артезианских скважин», опубликован 27 марта 2006 года.