УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГИДРОРАЗРЫВ ПЛАСТА

1. Устройство (100) для гидроразрыва геологического углеводородного пласта, причем устройство содержит:
- два пакера (102, 103), образующих между собой замкнутое пространство (104) в скважине, пробуренной в пласте;
- регулятор для регулирования температуры текучей среды в указанном замкнутом пространстве;
- пару из двух электродов (106), расположенных в указанном замкнутом пространстве; и
- электрическую цепь для генерации электрической дуги между указанными двумя электродами, при этом указанная цепь содержит по меньшей мере один источник (112, 118) напряжения, соединенный с электродами (106), и индукционную катушку (110) между источником (112, 118) напряжения и одним из двух электродов.
2. Устройство по п. 1, причем температурный регулятор выполнен с возможностью регулирования температуры текучей среды для оптимизации энергетической эффективности фазы предварительного разряда во время генерации электрической дуги.
3. Устройство по п. 2, причем температурный регулятор выполнен с возможностью поддержания температуры текучей среды в диапазоне значений от 45 до 67°C, предпочтительно выше 50°C и/или ниже 62°C.
4. Устройство по п. 3, причем устройство дополнительно содержит регулятор для регулирования давления текучей среды таким образом, чтобы поддерживать его по существу на уровне атмосферного давления.
5. Устройство по любому из пп. 1-4, причем температурный регулятор содержит систему охлаждения текучей среды.
6. Устройство по любому из пп. 1-4, причем индукционная катушка (110) имеет настраиваемую индуктивность, предпочтительно от 1 мкГн до 100 мГн, более предпочтительно от 10 мкГн до 1 мГн.
7. Устройство по любому из пп. 1-4, причем расстояние между двумя электродами (106) является настраиваемым, предпочтительно в диапазоне от 0,2 до 5 см, более предпочтительно от 1 до 3 см.
8. Устройство по п. 1, причем источник напряжения содержит конденсатор (112), имеющий емкость более 1 мкФ, предпочтительно более 10 мкФ.
9. Устройство по п. 8, причем емкость конденсатора является настраиваемой, предпочтительно в диапазоне менее 1000 мкФ, более предпочтительно менее 200 мкФ.
10. Устройство по п. 8 или 9, причем цепь дополнительно содержит генератор (118) Маркса и ферриты (119), образующие насыщающийся индуктор в канале, идущем от конденсатора непосредственно к индуктору, причем ферриты насыщаются, когда генератор Маркса разряжен.
11. Устройство по п. 8 или 9, причем конденсатор отделен от индуктора искровым промежутком (114), инициируемым импульсным генератором (116).
12. Устройство по любому из пп. 1-4, 8 или 9, причем электроды (106) имеют радиус от 0,1 мм до 50 мм, предпочтительно от 1 мм до 30 мм.
13. Устройство по любому из пп. 1-4, 8 или 9, причем устройство содержит систему сброса.
14. Устройство по любому из пп. 1-4, 8 или 9, причем устройство содержит несколько пар электродов.
15. Способ гидроразрыва геологического углеводородного пласта, причем способ содержит электрический гидроразрыв (S10) пласта путем генерации электрической дуги устройством по любому из пп. 1-14 и, одновременно, регулирование температуры текучей среды в замкнутом пространстве устройства.
16. Способ добычи углеводородов, содержащий гидроразрыв геологического углеводородного пласта с использованием способа по п. 15.
17. Способ калибровки температурного регулятора устройства по любому из пп. 1-14, содержащий следующие этапы:
- обеспечение наличия устройства;
- определение предпробойного напряжения, после превышения которого генерируется электрическая дуга; затем
- измерение напряжения пробоя на клеммах электродов и времени пробоя в зависимости от температуры текучей среды, путем приложения предпробойного напряжения и изменения температуры текучей среды;
- выведение на основе предыдущего этапа энергетической эффективности фазы предварительного разряда в зависимости от температуры; затем
- определение целевой температуры или температурного диапазона для температурного регулятора в зависимости от максимальной энергетической эффективности, выведенной на предыдущем этапе.