技术特征：
1.一种基于电压信号的高压脉冲钻井运行状态监测方法，其特征在于，包括：s1，通过试验分别获取高压脉冲钻井设备在岩石内部击穿的最大电压脉宽以及在液体中击穿的最小电压脉宽；s2，测量得到所述高压脉冲钻井设备实际运行过程中击穿电压的时域波形，计算得到实际电压脉宽；若所述实际电压脉宽小于临界电压脉宽，则表明所述高压脉冲钻井设备在岩石内部发生了击穿，否则，表明所述高压脉冲钻井设备在液体中发生了击穿；其中，所述临界电压脉宽为所述岩石内部击穿的最大电压脉宽与液体中击穿的最小电压脉宽中的较小值。2.如权利要求1所述的基于电压信号的高压脉冲钻井运行状态监测方法，其特征在于，所述s1包括：根据所述高压脉冲钻井设备的电压峰值u
c
、电压上升时间t
r
以及电极间隙距离l，分别在岩石内部及液体中进行多次击穿试验，得到多个在岩石内部击穿的电压时域波形以及多个在液体中击穿的电压时域波形；基于各所述时域波形，得到相应的电压脉宽，以确定所述高压脉冲钻井设备在岩石内部击穿的最大电压脉宽以及在液体中击穿的最小电压脉宽。3.如权利要求2所述的基于电压信号的高压脉冲钻井运行状态监测方法，其特征在于，所述确定所述高压脉冲钻井设备在岩石内部击穿的最大电压脉宽以及在液体中击穿的最小电压脉宽，包括：以在岩石内部击穿的多个电压脉宽中次最大值作为所述高压脉冲钻井设备在岩石内部击穿的最大电压脉宽；以在液体中击穿的多个电压脉宽中次最小值作为所述高压脉冲钻井设备在液体中击穿的最小电压脉宽。4.如权利要求2或3所述的基于电压信号的高压脉冲钻井运行状态监测方法，其特征在于，所述电压脉宽为击穿电压从波前的0.5u
c
到波尾的0.5u
c
的时间。5.如权利要求2或3所述的基于电压信号的高压脉冲钻井运行状态监测方法，其特征在于，所述电压上升时间t
r
为击穿电压从0.1u
c
上升到0.9u
c
的时间。6.一种基于电压信号的高压脉冲钻井运行状态监测系统，其特征在于，包括：获取模块，用于通过试验分别获取高压脉冲钻井设备在岩石内部击穿的最大电压脉宽以及在液体中击穿的最小电压脉宽；监测模块，用于测量得到所述高压脉冲钻井设备实际运行过程中击穿电压的时域波形，计算得到实际电压脉宽；若所述实际电压脉宽小于临界电压脉宽，则表明所述高压脉冲钻井设备在岩石内部发生了击穿，否则，表明所述高压脉冲钻井设备在液体中发生了击穿；其中，所述临界电压脉宽为所述岩石内部击穿的最大电压脉宽与液体中击穿的最小电压脉宽中的较小值。7.如权利要求6所述的基于电压信号的高压脉冲钻井运行状态监测系统，其特征在于，所述获取模块，还用于根据所述高压脉冲钻井设备的电压峰值u
c
、电压上升时间t
r
以及电极间隙距离l，分别在岩石内部及液体中进行多次击穿试验，得到多个在岩石内部击穿的电压时域波形以及多个在液体中击穿的电压时域波形；基于各所述时域波形，得到相应的电压脉宽，以确定所述高压脉冲钻井设备在岩石内部击穿的最大电压脉宽以及在液体中击穿的最小电压脉宽。
技术总结
本发明公开了一种基于电压信号的高压脉冲钻井运行状态监测方法，属于高压脉冲钻井领域。本发明创新地提出通过测量高压脉冲钻井过程中击穿电压的脉宽，来实现高压脉冲钻井运行状态监测；并且给出了判断依据，以岩石内部击穿的最大电压脉宽与液体中击穿的最小电压脉宽中的较小值作为临界脉宽，若实际电压脉宽小于临界电压脉宽，则表明高压脉冲钻井设备在岩石内部发生了击穿，否则，表明高压脉冲钻井设备在液体中发生了击穿。如此，可以实时获取高压电脉冲破岩的工作状态，有利于对高压电脉冲钻井过程进行及时调整，以获得更好的破岩效果。并且实现方式简单，具有很强的实用价值。具有很强的实用价值。具有很强的实用价值。
技术研发人员：刘毅 赵勇 张赫 刘鸿基 林福昌 谢敬瑶 王天宇
受保护的技术使用者：华中科技大学
技术研发日：2021.11.29
技术公布日：2022/3/11