Вестник Кольского научного центра РАН. 2016, №2.

компактного погружного генератора высоковольтных импульсов (ПГВВИ) возможно только по схеме импульсного трансформирования. В выполняемом проекте предусматривается исполнение 111ВВИ по схеме с двумя источниками энергии: для формирования пробоя будет использоваться импульсный трансформатор с контуром обострения, а для разрушения породы - отдельный накопитель энергии (до 1 кДж). Будут рассмотрены различные схемы синхронизации срабатывания источников (трехэлектродные разрядники, магнитные ключи и др.). При использовании диэлектрических сред в качестве промывочной жидкости энергию, необходимую для формирования пробоя, можно ограничить величиной в несколько десятков джоулей. Столь незначительный уровень энергии снимает остроту проблемы теплового режима ИТ, ее можно будет решить охлаждением ИТ циркулирующей промывочной жидкостью. По такой же схеме будет формироваться канал (контур) электрогидроимпульсного воздействия на нефтеносный пласт, но при существенно большем значении энергии второго источника (десятки килоджоулей) - за счет увеличения значения емкости. Канал генерирования высоковольтных импульсов будет настраиваться на пробой максимально возможного разрядного промежутка, чтобы повысить КПД передачи энергии из накопителя в канал разряда и усилить эффект воздействия. При бурении скважин большого диаметра создаются предпосылки интенсификации процесса разрушения за счет увеличения межэлектродных промежутков буровой коронки. Ограничением этому является допустимый уровень рабочего напряжения, определяющий эксплуатационную надежность работы установки. Оптимизационные исследования по снижению пробивных градиентов будут исходить из возможности корректировки подходов к методике выбора критериальных условий эффективного электрического пробоя твердого тела (внедрение разряда в твердое тело), на основе изучения закономерностей пробоя в широком диапазоне параметров волн импульсного напряжения по форме (косо-, прямоугольные с наносекундным фронтом, апериодические, волны третьего порядка) и времени воздействия в интервале от нано- до микросекунд, в том числе с использованием различных дополнительных воздействий на процесс развития разряда. Ранее, при сопоставлении критериальных условий электроимпульсного разрушения на косо- и прямоугольных наносекундных импульсах [5], был поставлен вопрос о необходимости разработки универсальной методики, учитывающей закономерности пробоя на импульсах напряжения произвольной формы. В работах последнего времени представлены экспериментальные данные об электроимпульсном пробое и разрушении на хвосте апериодических волн напряжения (см., например, [29]). Показано, что в этом случае уровни напряжения пробоя породы значимо снижаются в сравнении с косоугольными импульсами. Разработка универсальной методики выявления критериальных условий эффективного электрического пробоя твердого тела будет иметь большое практическое значение для оптимизации электроимпульсного процесса, так как позволит при технически приемлемом уровне рабочих напряжений оптимально увеличить разрядные промежутки в породоразрушающих инструментах и за счет этого существенно повысить производительность и снизить энергоемкость электроимпульсного разрушения. При рассматрении проекта в качестве нового этапа в развитии электроимпульсных технологий нельзя оставлять в стороне проблему разработки методов и аппаратных средств для оценки эффективности разрядного процесса (внедрения в твердое тело) в условиях непрерывного технологического процесса с возможностью оперативного управления, том числе автоматического, работой установки путем корректировки параметров генерирования импульсов для обеспечения максимальной эффективности процесса, с отключением установки в случае нештатной ситуации. Острота этой проблемы возрастает из-за удаленности технических средств реализации технологии - бурового снаряда с погружным генератором импульсов - от пункта управления электротехнологическим комплексом. В электроимпульсной технологии достоверно интерпретируется лишь единственный критерий оценки эффективности разрядного процесса - сопротивление канала разряда. В сопоставимых условиях пробоя в промежутках одинаковой Арктические перспективы электроимпульсного способа разрушения материалов. ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 2/2016(25) 119