ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ СКВАЖИН Российский патент 2001 года по МПК E21B36/04 E21B43/24 

Описание патента на изобретение RU2169830C1

Изобретение относится к горному делу и может применяться для тепловой обработки продуктивного пласта высоковязкой нефти.

Известен способ увеличения степени извлечения нефти, газа и других полезных ископаемых из земных недр (Линецкий А.П. Патент N 2104393, кл. E 21 B 34/24, 43/25), при котором для передачи энергии в призабойную зону или внутрипластовое пространство на поверхности устанавливают мощные лазеры.

Однако использование оптоволоконного и лазерного оборудования требует высококвалифицированной эксплуатации, а также значительных капитальных вложений.

Известен индукционный нагреватель (Фролов К.С., Соколов В.М., Богачев А. А., Логинов Н.Л., Рамазанов P.P. Патент N 2010954, кл. E 21 B 43/24), имеющий полый корпус, концентрический кожух, образующий с корпусом кольцевую полость с размещением в ней индукционных катушек.

Однако нагреватель не предназначен для теплового воздействия на продуктивный пласт и служит для профилактики налипания асфальто-смоло-парафиновых отложений на стенах насосно-компрессорной трубы.

Известен скважинный генератор тепла (Портнов В.И., Юнусов Ф.Х., Ягудин М. С. , Сафиуллин Р.X., Воронков В.Н., Фазлутдинов К.С., Тухватулин З.Р. Авторское свидетельство N 381726, кл. E 21 B 43/24), принятый за прототип, включающий коаксиальное расположение электродов, к которым подключается постоянный ток.

Однако скважинный генератор тепла не позволяет передать большие мощности для теплового воздействия на призабойную зону продуктивного пласта.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, а именно уменьшение тепловых потерь и повышение мощности электронагревательных устройств для теплового воздействия.

Задача решается тем, что в электронагревательном устройстве тепловой обработки призабойной зоны скважин, содержащем корпус нагревателя, силовой кабель питания, диски-электроды, установленные на токопроводе, токопровод размещен по оси корпуса, а диски-электроды выполнены с перфорацией и собраны в чередующиеся пары, где верхние диски-электроды соединены с корпусом, а нижние закреплены на токопровод, причем в междисковых интервалах токопровода и корпуса размещены термостойкие изоляторы, а корпус нагревателя заполнен токопроводящей жидкостью до уровня самого верхнего электрода.

Устройство тепловой обработки призабойной зоны скважин поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен продольный разрез устройства; на фиг. 2 - расчетная схема устройства.

Устройство тепловой обработки призабойной зоны скважин закреплено в скважине на конце колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) (или на грузонесущем кабеле). Оно состоит из герметичного металлического корпуса 2, выполненного в форме цилиндра, верхняя часть которого оборудована контактным зажимом 3, соединенным с корпусом для подключения токоведущей жилы 4 высоковольтного силового кабеля 5. Токопроводе 6 закреплен в верхней части корпуса через проходной изолятор 7 с контактным зажимом 8, для подключения токоведущей жилы силового кабеля, размещается по оси корпуса. В нижней части корпуса на токопроводе 6 нанизаны собранные в чередующиеся пары диски-электроды. С токопроводом 6 соединены размещенные через интервалы с термостойкими изоляторами 9 и заполненные токопроводящей жидкостью 10 нижние металлические диски-электроды 11, выполненные с перфорацией 12. Между дисками-электродами 11 размещены верхние, также металлические, перфорированные, выполненные с большим центральным отверстием диски-электроды 13, которые соединены с корпусом 2 устройства.

Междисковое расстояние определяется мощностью устройства, питающим напряжением, поверхностной плотностью тока и удельным сопротивлением токопроводящей жидкости.

Причем фарфоровые или фторопластовые изоляторы 9 проходят через центральные отверстия верхних дисков-электродов 13, а на внутренней поверхности корпуса 2 между дисками-электродами размещены цилиндрические термостойкие изоляторы 14. Верхняя часть корпуса, свободная от дисков-электродов, образует паровую зону 15 электронагревателя.

Электронагревательное устройство тепловой обработки призабойной зоны скважин работает следующим образом. По силовому кабелю 5 на диски-электроды 11, 13 устройства, заполненного токопроводящей жидкостью 10, подают напряжение, после чего от дисков-электродов 11 через жидкость к дискам-электродам 13 потечет ток (стрелки на фиг. 1 показывают направление тока), вызывая нагрев, кипение и образование пара, что в свою очередь приведет к теплообмену между стенкой корпуса 2 и внутрискважинной жидкостью, производя в дальнейшем тепловую обработку призабойной зоны. При работе происходит рост давления внутри корпуса нагревателя, жидкость 10 превращается в пар и происходит снижение ее уровня с освобождением верхней пары дисков-электродов, уменьшением тока устройства, что косвенно определяет соотношение объемов вода-пар и позволяет судить о параметрах термодинамического процесса. При остывании и конденсации пара уровень жидкости в корпусе восстанавливается, сопротивление скважинного электронагревателя принимает первоначальное значение. Схема электропитания устройства подобна схеме питания электробура с глухозаземленной нейтралью.

По расчетной схеме фиг. 2 для примера реализации предлагаемого устройства, где приняты следующие исходные данные для расчета: напряжение питания Uпит = 3 кВ, площадь дисков-электродов Sд = 50 см2, мощность нагревателя Pн = 300 кВт, внешний диаметр корпуса dк = 110 мм2, длина корпуса нагревателя l = 5 м, поверхностная плотность тока J = 0,3 А/см2, удельное сопротивление токопроводящей жидкости ρв = 750 Ом/см, количество междисковых интервалов n = 6, тогда ток ток межэлектродный , сопротивление пары дисков-электродов расстояние между электродами составит (поверхностная плотность и удельное сопротивление воды приняты согласно [Корсак С.П. Электрические водонагреватели и паровые котлы. М: Изд. Госэнерго, 1954, с. 45, 58]).

Примерный расчет мощности скважинного электронагревателя позволяет сделать вывод о возможности получения требуемых параметров тепловой обработки путем увеличения высоты нагревателя и количества дисков-электродов.

Похожие патенты RU2169830C1

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ СКВАЖИНЫ 2001
  • Литвиненко В.С.
  • Кудряшов Б.Б.
  • Соловьев Г.Н.
  • Загривный Э.А.
RU2208145C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ СКВАЖИНЫ 2005
  • Литвиненко Владимир Стефанович
  • Загривный Эдуард Анатольевич
  • Козерук Анатолий Евтихиевич
  • Соловьев Георгий Никифорович
RU2282018C1
ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ ПРОДУКТИВНОГО ПЛАСТА 2009
  • Литвиненко Владимир Стефанович
  • Соловьев Георгий Никифорович
  • Дюков Александр Валерьевич
RU2405928C1
УСТРОЙСТВО ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ СКВАЖИН - ЭЛЕКТРОПАРОГЕНЕРАТОР 2010
  • Загривный Эдуард Анатольевич
  • Лакота Ольга Борисовна
  • Маларев Вадим Игоревич
  • Зырин Вячеслав Олегович
RU2451158C1
СПОСОБ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ СКВАЖИНЫ 2004
  • Загривный Э.А.
  • Батаев С.Н.
RU2266401C1
КОРОНКА ДЛЯ БУРЕНИЯ-ПЛАВЛЕНИЯ ЛЬДА 2001
  • Кудряшов Б.Б.
  • Васильев Н.И.
  • Дмитриев А.Н.
  • Красилев А.В.
  • Зубков В.М.
RU2209918C1
КОЛОНКОВЫЙ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ БУРОВОЙ СНАРЯД 2002
  • Литвиненко В.С.
  • Кудряшов Б.Б.
  • Соловьев Г.Н.
  • Загривный Э.А.
  • Васильев Н.И.
RU2209912C1
УСТРОЙСТВО ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ СКВАЖИНЫ 2008
  • Загривный Эдуард Анатольевич
  • Маларев Вадим Игоревич
  • Мельникова Елена Егоровна
RU2368760C1
СПОСОБ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ДОБЫЧИ НЕФТИ 2003
  • Молчанов А.А.
  • Дмитриев Д.Н.
  • Сидора В.В.
RU2244106C1
СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ СТВОЛА СКВАЖИНЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2003
  • Литвиненко В.С.
  • Соловьев Г.Н.
RU2237796C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 169 830 C1

Реферат патента 2001 года ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ СКВАЖИН

Изобретение предназначено для тепловой обработки продуктивного пласта высоковязкой нефти. Электронагревательное устройство тепловой обработки призобойной зоны скважин содержит корпус нагревателя, силовой кабель питания, диски-электроды, установленные на токопроводе, размещенном по оси корпуса. Диски-электроды выполнены с перфорацией и собраны в чередующиеся пары, где верхние диски-электроды соединены с корпусом, а нижние закреплены на токопровод, причем в междисковых интервалах токопровода и корпуса размещены термостойкие изоляторы, а корпус нагревателя заполнен токопроводящей жидкостью до уровня самого верхнего диска-электрода. Изобретение позволяет уменьшить тепловые потери и повысить мощность электронагревательных устройств для теплового воздействия. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 169 830 C1

Электронагревательное устройство тепловой обработки призабойной зоны скважин, содержащее корпус нагревателя, силовой кабель питания, диски-электроды, установленные на токопроводе, отличающееся тем, что токопровод размещен по оси корпуса, а диски-электроды выполнены с перфорацией и собраны в чередующиеся пары, где верхние диски-электроды соединены с корпусом, а нижние закреплены на токопровод, причем в междисковых интервалах токопровода и корпуса размещены термостойкие изоляторы, а корпус нагревателя заполнен токопроводящей жидкостью до уровня самого верхнего диска-электрода.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2001 года RU2169830C1

СКВАЖИННЫЙ ГЕНЕРАТОР ТЕПЛА 0
SU381736A1
СКВАЖИННЫЙ ЭЛЕКТРОДНЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ 1996
  • Ибрагимов А.Э.
  • Мухамадиев Р.С.
RU2119577C1
US 5623576 A, 22.04.1997
US 5751895 A, 12.05.1998
US 4498535 A, 12.02.1985
СТАН ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СВАРНЫХ ДВУХШОВНЫХ ТРУБ 2005
  • Баранов Владимир Никитич
  • Бедняков Владимир Владимирович
  • Фартушной Олег Михайлович
  • Беловолов Борис Иванович
RU2296024C2
Устройство для сварки пространственных арматурных каркасов 1973
  • Спивак Самуил Срулевич
  • Куницын Виктор Федорович
  • Рычков Гелий Иванович
  • Потапов Владимир Федорович
SU484948A1
Домовый номерной фонарь, служащий одновременно для указания названия улицы и номера дома и для освещения прилежащего участка улицы 1917
  • Шикульский П.Л.
SU93A1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГРАВИЯ ИЗ ШЛАКОВОГО РАСПЛАВА 0
  • Г. Ф. Тобольский, Л. Д. Розовский, Г. Е. Банников Л. Д. Тобольска
SU294809A1
DE 3328080 A1, 21.02.1985.

RU 2 169 830 C1

Авторы

Загривный Э.А.

Сиротский А.Н.

Даты

2001-06-27Публикация

2000-01-05Подача