通过脉冲电能破碎岩石的设备和方法技术

技术编号:16387021 阅读:32 留言:0更新日期:2017-10-16 05:45
本发明专利技术涉及一种用于通过施加电能在例如海底的水体底部处理浸没材料的方法,包括:在靠近材料的处理区域中设置电极,用于提供通过材料的电流,用于破碎材料;以及在施加电能之前,使水体的流体从处理区域排出到处理区域之外。

Equipment and method for breaking rock by pulsed electric energy

The invention relates to a method for applying electric energy included in the water such as ocean bottom treatment materials immersion method, through: set in the processing area near the electrode material, used to provide current through the material, used for crushing materials; and before applying power to the body fluid, water discharged into the treatment area from treated areas outside.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过脉冲电能破碎岩石的设备和方法
本专利技术涉及一种通过施加电能在水体底部(例如,海底)处理材料的方法,包括在靠近材料的处理区域中设置电极,用于提供破碎材料的电能。
技术介绍
WO9924694(A1)涉及通过脉冲电能破碎岩石的方法。疏浚项目的成本可能由于岩石的小体积百分比而上升,因为所使用的装置不适合疏浚这种材料。此外,并不总是可以使用炸药。因此,WO9924694(A1)旨在以简单的方式将岩石破碎成小块,因此提供了一种破碎岩石的方法,包括以预编程形式、强度和时间长度产生冲击波,用于破碎岩石。WO9924694(A1)指出,由于冲击波具有这种预编程形式、强度和时间长度,所以破碎岩石产生所需尺寸的块体,和/或在岩石的期望表面上发生破碎岩石和/或将岩石破碎到岩石中所需的深度。WO2006/023998A2涉及在陆地上的脉冲电凿岩、压裂和破碎方法。本文中描述了许多通过电极施加电能来处理材料的技术。RU2008118585涉及固体材料的电液压击穿和破碎方法。两个电极被放置在圆柱形密封壳体内。精确地引导冲击波通过设置在壳体上的中空和内衬。关于通过施加电能处理材料,US5845854A示出了在陆上使用固体绝缘体破坏的方法的示例,该方法通过电脉冲放电破坏固体绝缘体。US5845854A的方法不合适用于海上使用。利用已知的方法,破碎岩石的效果差,特别是当在海水中执行现有技术方法时。在这方面还有改进的余地。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种更有效的通过施加电能在水体底部(例如,海底)处理材料的方法。必须将更有效的理解为每当施加电能时具有更多的碎石。本专利技术的另一个目的是改进已知的用于通过施加电能在水体底部处理材料的方法,因为至少部分解决了与其相关的问题。本专利技术的另一个目的是提供一种通过施加电能在水体底部处理材料的替代方法。根据本专利技术的第一方面,这通过一种用于通过施加电能在如海底的水体底部处理浸没材料的方法实现,包括:在靠近材料的处理区域中设置用于施加电能的电极,用于破碎材料,并且在施加电能之前,将水体的流体从处理区域排出到处理区域之外。在施加电能之前,将水体的流体从处理区域排出到处理区域之外,能够降低处理区域中的导电率,因此,更多的电能被施加到材料上。因此,获得了在海底的更多破碎材料。通常,浸没材料包括岩石。这种方法在本领域中涉及利用例如脉冲功率技术,压裂岩是等离子体液压(PH)或电液压裂岩以及火花放电钻。虽然该方法指定了在底部处理材料以破碎,但是处理也可包括压裂、粉碎、侵蚀等。当在海底铺设管道时,根据本专利技术的方法特别有用。在执行该方法时,可以拆除障碍物,例如,巨石或人造混凝土结构,以便管道铺设可以继续。在该方法的一个实施例中,将水体的流体从处理区域排出,包括在所述处理区域中引入电绝缘体。在该方法的一个实施例中,将水体的流体从处理区域排出,包括在压力下在所述处理区域内引入电绝缘流体。显然,绝缘流体可以是气体、流体或其混合物。电绝缘流体具有低电导率,特别是低于500mS/m,更特别地低于50mS/m。根据本专利技术的一个方面,该方法包括在现场产生电绝缘流体。在该方法的一个实施例中,水体的流体部分地被从所述处理区域排出到所述处理区域之外,使得在施加电能之前,所述水体的流体层保持在浸没材料的顶部。通过这种方式,可以在浸没材料的顶部的水体的流体层中产生冲击波。这种冲击波对浸没材料具有使其破碎的作用。在该实施例中,电能通过流体层间接施加到浸没材料。在该方法的一个实施例中,水体的基本上所有的流体被从所述处理区域排出到所述处理区域之外面,使得施加电能促使提供通过所述材料的电流。在该实施例中,电能被直接施加到浸没材料。根据本专利技术的另一方面,这通过一种用于通过施加电能在如海底的水体底部处理浸没材料的设备来实现,其中,所述设备包括:电极,被配置为设置在靠近材料的处理区域中,用于提供通过材料的电流;以及用于在施加电能之前,将水体的流体从处理区域排出到处理区域之外的装置。在设备的一个实施例中,用于排出所述水体的流体的装置包括设置在所述电极附近的电绝缘体。在设备的一个实施例中,用于排出所述水体的流体的装置包括设置在所述电极附近的排出口,用于在压力下在处理区域中引入电绝缘流体。在一个实施例中,该设备包括填充有电绝缘流体的容器,该容器与排出口流体连接。电绝缘流体可以用任何合适的装置加压,例如,泵。在一个实施例中,该设备包括屏蔽构件,屏蔽构件围绕所述处理区域设置,用于将所述电绝缘流体保持在所述处理区域中。在一个实施例中,该设备包括测量装置,该测量装置设置在所述处理区域中,用于测量所述处理区域中的导电率。在该设备的实施例中,电极包括一对同心电极。当在施加电能之前,水体的流体层保持在浸没材料的顶部时,这对同心电极特别有用。如上所述,然后,可以在浸没材料的顶部的水体的流体层中产生冲击波。这种冲击波对浸没材料具有使其破碎的作用。本专利技术还涉及一种包括在说明书中描述和/或在附图中所示的一个或多个特性特征的设备。本专利技术还涉及一种包括在说明书中描述和/或在附图中所示的一个或多个特性特征的方法。可以组合本专利中讨论的各个方面,以提供额外的优点。附图说明将参考示意图中所示的实施例进一步阐明本专利技术,其中,示出了:图1示出了在执行现有技术方法时处理区域中的电极的侧视图;图2示出了在执行根据本专利技术的方法时处理区域中的电极的侧视图;图3示出了用于通过施加电能在海底处理浸没材料的根据本专利技术的设备的侧视图;以及图4示出了根据本专利技术的设备的另一实施例的侧视图。具体实施方式图1示出了在执行现有技术方法时处理区域中的电极1的侧视图。处理区域填充有海水4。由于海水的导电性,电极1之间的放电12循着通过海水的路径,因此,不具有破碎浸没材料6的期望效果。图2示出了在执行根据本专利技术的方法时处理区域2中的电极1的侧视图。电极1设置在水体4底部的材料6附近。此处,电极1不接触材料6。通过施加电能来处理在海底的浸没材料6,示出为火花12。在施加电能之前,将海水3从处理区域2排出(参见图3和4)(即,去除)到处理区域2之外。结果,电能在海底的破碎材料方面更为有效。通常,在海底的材料6包括岩石。图3示出了用于通过施加电能在海底处理浸没材料6的根据本专利技术的设备的侧视图。通过在处理区域2中引入电绝缘体5,使水体4的流体从处理区域2排出。电绝缘体是用于在施加电能之前使水体4的流体从处理区域2排出到处理区域之外的设备的示例。电绝缘体5被设置在电极1附近。在此处,电绝缘体5在电极1之间延伸。在这种情况下,电绝缘体5与在海底的材料6接触。在虚线处,电绝缘体5被示为处于水体的流体部分地从处理区域排出到处理区域的外面的位置。在电绝缘体5的该位置,在施加电能之前,水体的流体层保持在浸没材料的顶部。通过这种方式,可以在浸没材料的顶部在水体的流体层中产生冲击波。然后,这种冲击波对浸没材料具有其影响。在该实施例中,电能通过流体层间接施加到浸没材料。图4示出了根据本专利技术的设备的另一实施例的侧视图。该设备设置有喷嘴8,作为用于在施加电能之前使水体4的流体从处理区域2排出到处理区域2的外面的装置。喷嘴8设置为在电极1附近。喷嘴在处理区域2内的压力下引入电绝缘流体7。电绝缘流体7使水体4的流体从处理区域2排出到处理区域2的外面。在本文档来自技高网...
通过脉冲电能破碎岩石的设备和方法

【技术保护点】
一种用于通过施加电能(12)在如海底的水体(4)底部处理浸没材料(6)的方法,其中,所述方法包括:在靠近材料的处理区域(2)中设置用于施加所述电能(12)的电极(1),用于破碎所述材料,并且在施加所述电能之前,将所述水体(4)的流体从所述处理区域排出到所述处理区域之外。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.19 NL 20140221.一种用于通过施加电能(12)在如海底的水体(4)底部处理浸没材料(6)的方法,其中,所述方法包括:在靠近材料的处理区域(2)中设置用于施加所述电能(12)的电极(1),用于破碎所述材料,并且在施加所述电能之前,将所述水体(4)的流体从所述处理区域排出到所述处理区域之外。2.根据权利要求1所述的方法,其中,将所述水体(4)的流体从所述处理区域排出,包括在所述处理区域中引入电绝缘体(5)。3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,将所述水体(4)的流体从所述处理区域排出,包括在压力下在所述处理区域内引入电绝缘流体(7)。4.根据权利要求3所述的方法,其中,在压力下所述电绝缘流体具有低导电率,特别是低于500mS/m,更特别地低于50mS/m。5.根据权利要求3或4所述的方法,包括在现场产生所述电绝缘流体。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述浸没材料包括岩石。7.根据前述权利要求2至6中任一项所述的方法,其中,所述水体(4)的流体被部分地从所述处理区域排出到所述处理区域之外,使得在施加所述电能之前,所述水体的流体层保持在所述浸没材料的顶部。8.根据前述权利要求2至6中任一项所述的方法,其中,所述水体(4)的基本上所有的流体被从所述处理区域排出到所述处理区域之外,从而施加所述电能以提供通过所...

【专利技术属性】
技术研发人员:阿特·康拉德·克莱杰恩罗伯特·普拉特斯坦尼斯拉夫·尼古拉耶维奇·韦里切夫
申请(专利权)人:IHC荷兰IE有限公司
类型:发明
国别省市:荷兰,NL

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