УСТРОЙСТВО ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СКВАЖИНЫ Российский патент 2016 года по МПК E21B43/00 E21B36/00 E21B43/25 

Описание патента на изобретение RU2588267C1

Техническое решение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройству физико-химической обработки скважины, и может быть использовано при обработке скважины на заданной глубине, включая призабойную зону и зону перфорации, с целью интенсификации процесса комплексного воздействия на продуктивные пласты коллекторов, насыщенных высоковязкой нефтью.

Известно устройство для окисления легких углеводородов, применяемое в технологии обработки призабойной зоны пласта на основе жидкофазного окисления легких углеводородов (Б.М. Сучков. Добыча нефти из карбонатных коллекторов. Москва-Ижевск, 2005, с. 283-284, 293-294), представляющее собой инжектор, устанавливаемый в призабойной зоне скважины. Принцип работы устройства заключается в том, что закачка веществ происходит путем одновременно-раздельной подачи исходных реагентов по разным трубопроводам и смешивания в призабойной зоне. Это устройство позволяет получать непосредственно в призабойной зоне мелкодисперсные смеси двух реагентов при их раздельной транспортировке к забою скважины. Однако известное устройство имеет недостаток: низкий выход получаемого продукта - оксидата, представляющего собой смесь карбоновых кислот, кетонов, спиртов, эфиров, применяемого для интенсификации процесса комплексного воздействия на продуктивные пласты карбонатных коллекторов, насыщенных высоковязкой нефтью.

Описано устройство для одновременно-раздельной закачки реагентов в скважину, включающее смеситель, две трубки для раздельной подачи исходных компонентов в смеситель, твердотопливный нагреватель, содержащий топливный контейнер с решетчатым дном, имеющий отверстия для вывода продуктов сгорания, корпус запального механизма, выполненный в виде стакана, в днище которого имеется отверстие для потока воздуха для поддержания горения, в котором имеется клапанная пара и обратный клапан, который соединен с топливным контейнером посредством муфты, баллон, заполненный воспламеняющейся смесью, который срабатывает под действием груза, сброшенного сверху, и расположен внутри корпуса запального механизма. Корпус запального механизма имеет отверстия для прохождения через него двух трубок для раздельной подачи исходных компонентов, которые проходят через топливный контейнер и входят через настроенный обратный клапан тангенциально в реактор смешения сверху. Реактор представляет собой цилиндрическую емкость, в днище которой имеется переливная трубка для вывода полученного продукта, на конце которого имеется настроенный клапан, который соединен с топливным контейнером посредством муфты (RU 2372477 C1, 10.11.2009). Однако известное устройство имеет недостатки: тяжело контролировать процесс нагрева реагента, нет возможности поддерживать постоянную температуру внутри реакторного пространства, нет возможности повторного запуска установки без подъема устройства на поверхность.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство (RU 2490441 C1, 20.08.2013) для одновременно-раздельной закачки реагентов в скважину - глубинный реактор для окисления легких углеводородов. Устройство содержит глубинный нагреватель-реактор, представляющий собой корпус, выполненный в виде цилиндра с резьбами с обоих концов, внутри которого расположены электронагревательные элементы, собранные в пучок с помощью переливных перегородок. Также внутри корпуса по всей высоте находятся термодатчики, их провода помещены в защитный кожух. В нижней части устройства внутри корпуса расположен фильтр (прикреплен к защитному кожуху) для предотвращения уноса мелких частиц из реакторной зоны. Снизу в корпус закручена заглушка с отверстием для вывода полученного продукта. К верхней части корпуса глубинного нагревателя-реактора присоединен гидрофланец посредством двух муфт - муфты переходной от нагревателя, в которой герметизируется вывод электронагревательных элементов, и ввод термодатчиков при помощи переходной тарелки и прижимного кольца, и муфты переходной от гидрофланца, служащей для присоединения гидрофланца при помощи шпилек. Гидрофланец служит для того, чтобы герметично ввести через гермовводы кабели электроснабжения электронагревательных элементов и термодатчики. К гидрофланцу присоединен смеситель, выполненный в форме стакана, снабженного по центру трубкой для предварительного смешения подаваемых реагентов, которая насквозь проходит через гидрофланец и муфты в реакторную зону глубинного нагревателя-реактора. Смеситель также снабжен вводом для подачи газообразного окислителя по насосно-компрессорной трубе (НКТ) и вводом для подачи легких углеводородов, выполненным отдельным трубопроводом. Смеситель-стакан присоединен к НКТ через муфту-клапан. Рабочий объем реакторной зоны глубинного нагревателя заполнен силикагелем в гранулированном виде либо любым другим гранулированным веществом.

Однако известное устройство имеет следующие недостатки:

предназначено исключительно для обработки реагентом, получаемым окислением легких углеводородов, т.е. может быть использовано только для газожидкостной смеси, и не может применяться для воздействия, вызванного другими физико-химическими процессами, на продуктивные пласты скважины,

смеситель описанного глубинного реактора не позволяет получить достаточную степень дисперсности реакционной смеси, вследствие чего реакция окисления протекает с длительным периодом индукции,

отсутствует возможность регулирования температурного режима по высоте и поддержания автокаталитического процесса реакции посредством регулирования температуры внутри реакторного пространства, что приводит к местным перегревам и даже к прожогам, а также к образованию излишков непрореагировавшего кислорода на выходе, поэтому требуется тщательный контроль за соотношением подаваемых реагентов,

при остановке работы происходит загрязнение внутреннего объема реактора через отверстие в заглушке, что не позволяет использовать устройство многократно без его подъема и промывки,

устройство можно использовать исключительно в вертикальном положении из-за наличия переливных перегородок и неплотно насыпанного гранулированного вещества, что приводит к меньшему взаимодействию реагентов и уменьшению эффективности реакции,

переливные перегородки затрудняют заполнение корпуса гранулированным веществом и делают невозможным равномерное распределение гранулированного вещества по всему объему, что не исключает возможности образования в объеме реактора предельно допустимой концентрации горючих газов, способной привести к вспышке или взрыву,

существует опасность обрыва подающего трубопровода ввода жидкого реагента, что может привести к попаданию внутрь подающего трубопровода продуктов окисления и воздуха, кроме того, загрязняется внутренний объем подающего трубопровода ввода жидкого реагента при остановке работы устройства.

Задачей настоящего технического решения является создание энергосберегающего устройства физико-химической обработки скважины, свободного от недостатков имеющихся аналогов:

позволяющего контролировать и поддерживать в любой точке реактора температуру в интервале, предусмотренном используемой технологией, и исключающего появление предельно допустимой концентрации газов внутри реактора, при которой может возникнуть неуправляемый процесс реакции, ведущий к вспышке или взрыву,

позволяющего использовать устройство многократно без подъема и промывки оборудования,

позволяющего расширить ассортимент внутриреакторных процессов, запускающих комплексное физико-химическое воздействие на продуктивные пласты коллекторов, насыщенных высоковязкой нефтью, а также применять бескатализаторные технологии,

обладающего возможностью использования как в вертикальном, так и в горизонтальном и в наклонном положении,

исключающего вероятность обрыва подающих трубопроводов ввода жидкого реагента, а также попадание внутрь смеси продуктов из реакторной зоны,

исключающего загрязнение внутреннего объема подающего трубопровода ввода жидкого реагента при остановке работы устройства.

Технический результат направлен на:

расширение ассортимента внутриреакторных процессов, запускающих комплексное физико-химическое воздействие на продуктивные пласты, как с применением катализаторов, так и с использованием бескатализаторных технологий,

увеличения эффективности внутриреакторных процессов, в том числе выхода продуктов реакции,

возможность использования устройства в любом положении, как в вертикальном, так и в наклонном и в горизонтальном,

получение мелкодисперсной смеси подаваемых в устройство реагентов,

возможность контроля регулирования температурного интервала как во внутриреакторном объеме в целом, так и локального,

исключение образования в объеме реактора предельно допустимой концентрации горючих газов,

исключение загрязнения внутреннего объема реакторной зоны и подводящих трубопроводов, а также их разрыва.

Поставленная задача решается и технический результат достигается конструкцией заявляемого устройства физико-химической обработки скважины, включающей:

корпус нагревателя-реактора, внутри которого расположены реакторная зона, заполненная термо- и химически стойким наполнителем, с размещенными по всей длине реакторной зоны электронагревательными элементами, закрепленными на входе и выходе реакторной зоны центрирующими устройствами, и термодатчиками, провода которых изолированы в защитном кожухе и введены в корпус нагревателя-реактора вместе с силовыми кабелями электронагревательных элементов посредством устройства гермовводов, расположенные на выходе из реакторной зоны фильтр и заглушку, а также соединенный с корпусом нагревателя-реактора посредством соединительного элемента смеситель, снабженный вводом технологических веществ по трубе НКТ и вводом жидкого реагента, конструкционными отличиями которого от устройства по прототипу являются:

отсутствие переливных перегородок,

использование эжектора в качестве смесителя,

не менее одного ввода жидкого реагента,

наличие прижимного механизма на входе реакторной зоны,

электронагревательные элементы выполнены составными,

наличие обратного клапана на каждом вводе жидкого реагента,

наличие обратного клапана в заглушке корпуса.

Заявляемое устройство физико-химической обработки скважины изображено на чертеже.

Устройство физико-химической обработки скважины содержит нагреватель-реактор, представляющий собой корпус 1, выполненный в виде цилиндра из жаропрочного химически стойкого материала, с резьбами с обоих концов, объем которого заполнен термо- и химически стойким наполнителем, выполняющим несколько функций:

удерживание и равномерное распределение катализатора (если он предусмотрен технологией),

распределение в зоне реакции потока реагентов,

увеличение площади соприкосновения продуктов реакции,

выравнивание температуры (в том числе при автокаталитическом процессе) по объему реакторной зоны и передача ее продуктам, проходящим сквозь наполнитель,

минимизирование возможности возникновения предельно допустимой концентрации взрывчатых веществ в реакторной зоне.

Для катализаторных технологий наиболее эффективно использование в качестве наполнителя гранулированного силикагеля (любой марки, целесообразнее применение силикагеля с размером гранул 3-5 мм).

Другим примером наполнителя могут служить стружка из нержавеющей стали, насыпные насадки для массообменных аппаратов, как регулярные, так и нерегулярные, которые используются при осуществлении тепломассообменных процессов в системах жидкость-пар (газ) и позволяют повысить эффективность теплообмена путем увеличения поверхности межфазного контакта за счет уменьшения каплеобразования и равномерного распределения межфазной поверхности по объему аппарата (см., например, Лаптев А.Г., Фархатов М.И., Минеев Н.Г. / Основы расчета и модернизация тепломассообменных установок в нефтехимии. Монография. - Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2010, с. 161-198).

По центру корпуса 1 по всей длине реакторной зоны проходит защитный кожух 2, в котором расположены провода термодатчиков 3 и силовые кабели электронагревательных элементов 4. Термодатчики 3 закреплены снаружи защитного кожуха 2 с равномерным распределением по всей длине защитного кожуха 2. Для поддержания необходимой температуры по всей длине реакторной зоны корпуса 1 вокруг защитного кожуха 2 диаметрально расположены электронагревательные элементы 4 (например, ТЭНП). В отличие от прототипа в заявляемом устройстве используют составные электронагревательные элементы, длина которых меньше длины реакционной зоны нагревателя-реактора, для возможности независимого включения/отключения каждого из электронагревательных элементов по всей длине нагревателя-реактора. Оптимальная длина используемых в заявляемом устройстве электронагревательных элементов 4 - 20-50 см, диаметр - 5-10 мм. Электронагревательные элементы 4 соединены между собой в цуговой ориентации посредством, например, муфт соответствующей конфигурации и закреплены на входе и выходе реакторной зоны центрирующими устройствами 5 для более равномерного нагрева с равным удалением друг от друга и преимущественно от поверхностей кожуха 2 и корпуса 1. Центрирующие устройства 5 представляют собой пластины из стальной сетки, усиленные ребрами жесткости, с отверстиями - центральным для закрепления защитного кожуха 2 и диаметрально расположенными отверстиями для закрепления электронагревательных элементов 4. Размер ячеек сетки гарантированно меньше размера гранул/насадок наполнителя, однако не препятствующий прохождению потоков реагентов. Защитный кожух 2 и электронагревательные элементы 4 плотно (за счет стопорных гаек или стопорных колец) закреплены в предназначенных для них отверстиях. Размер пластин центрирующих устройств 5 соответствует размеру сечения корпуса 1 нагревателя-реактора. На выходе из реакторной зоны корпуса 1 к защитному кожуху 2 прикреплен фильтр 6 для предотвращения уноса мелких частиц и открытого огня из реакторной зоны. Фильтр 6 выполнен в виде стакана с отверстиями, размер которых не превышает размера гранул/насадок заполняющего пространства реакторной зоны наполнителя. В целях безопасности - исключения возможности воспламенения - фильтр 6 может быть дополнительно снабжен мелкоячеистой сеткой (пламегасящей). На конце заявлямого устройства, где расположен фильтр 6, в корпус 1 закручена заглушка 7 с обратным клапаном. Противоположная часть корпуса 1 (вход реакторной зоны) посредством соединительного элемента 8 (представляющего собой, например, не менее одной переходной муфты, не менее одного фланца и пр.) соединена с устройством 9 гермовводов (аналогичному описанному в прототипе). Устройство 9 гермовводов соединено герметично с эжектором 10, который, в свою очередь, соединен с вводами подачи реагентов - вводом 11 технологических веществ и не менее чем одним вводом 12 жидкого реагента, оборудованным встроенным обратным клапаном. Наличие обратного клапана предохраняет подающий жидкий реагент трубопровод от разрыва и от загрязнения продуктами реакции. Для большего уплотнения, более равномерного распределения наполнителя по объему реакторной зоны корпуса 1 на входе реакторной зоны между соединительным элементом 8 и центрирующим устройством 5 в корпусе 1 размещен прижимной механизм 13, представляющий собой, например, не менее одной пружины или компенсатор. При сборке заявляемого устройства физико-химической обработки скважины заполняющий реакторную зону корпуса 1 наполнитель плотно утрамбовывают при помощи центрирующего устройства 5, расположенного на входе в реакторную зону, после чего фиксируют в заданном положении прижимным механизмом 13 и привинчивают корпус 1 к соединительному элементу 8. Равномерное распределение наполнителя по объему реакторной зоны корпуса 1 исключает возможность образования в объеме нагревателя-реактора предельно допустимой концентрации горючих газов, а также создает возможность использования заявляемого устройства в вертикальном, горизонтальном и наклонном положении. Соединительный элемент 8 одновременно выполняет функцию центрирования эжектора 10 - сопло эжектора 10 проходит насквозь через устройство 9 гермовводов в соединительный элемент 8 и фиксируется, например, гайкой (см. чертеж).

Заявляемое устройство физико-химической обработки скважины работает следующим образом. К вводу 11 технологических веществ заявляемого устройства присоединяют НКТ посредством, например, муфты-клапана. К вводу(вводам) 12 жидкого реагента, снабженному обратным клапаном, присоединяют подающий трубопровод (трубопроводы, в случае если вводов 12 жидкого реагента несколько) высокого давления через обратный клапан.

В качестве технологических веществ, подаваемых по НКТ, могут быть использованы не только газообразный окислитель, как в прототипе, но и такие технологические жидкости и/или газы, как вода, растворитель, воздух, кислород, смесь воздуха и кислорода, смесь воздуха и растворителя (в том числе воды), а в качестве жидкого реагента - любые фракции легких углеводородов, например, широкая фракция легких углеводородов (ШФЛУ), гексановая фракция, растворители, кислоты, растворы катализаторов.

К устройству 9 гермовводов подают электропитание. Заявляемое устройство помещают в нефтяную скважину. Производят разогрев внутреннего объема нагревателя-реактора, заполненного наполнителем, электронагревательными элементами 4 до нижней границы температурного интервала, предусмотренного применяемой технологией. Температурные изменения контролируют установленными по всей длине реакторной зоны корпуса 1 термодатчиками 3. Силовые кабели к нагревательным элементам 4 и проводы к термодатчикам 3 герметично введены через устройство 9 гермовводов в корпус 1. В начале работы нагревательные элементы 4 включены все одновременно. При определении на любом уровне нагревателя-реактора одним из термодатчиков 3 температуры, соответствующей верхней границе интервала температур, предусмотренного используемой технологией, сигнал от термодатчика 3 поступает на расположенное вне скважины устройство автоматического регулирования температуры, работающее в соответствии с заданной технологией программой, которое отключает соответствующий электронагревательный элемент 4. В этот момент процесс в реакторной зоне протекает автономно, поддерживаемый теплом реакции. Таким образом происходит экономия электроэнергии. И, наоборот, при фиксировании термодатчиком 3 температуры, соответствующей нижней границе интервала температур, устройство автоматического регулирования температуры включает соответствующий электронагревательный элемент 4.

Поступающие по трубному пространству НКТ технологические жидкости и/или газы и жидкий реагент, поступающий по подающему трубопроводу, присоединенному к вводу (вводам) 12 жидкого реагента, смешиваются в эжекторе 10 с образованием мелкодисперсной смеси. Смесь под давлением впрыскивается через сопло эжектора 10 на сетку центрирующего устройства 5, расположенного на входе в реакторную зону, и поступает в реакторную зону корпуса 1 нагревателя-реактора, где происходит разогрев смеси и ее физическое (растворение) и химическое (окисление) преобразование. Продукты выходят через отверстие в обратном клапане заглушки 7 в скважину, вызывая физико-химическое воздействие на продуктивные пласты коллекторов, насыщенных высоковязкой нефтью. Обратный клапан заглушки 7 препятствует попаданию грязи, воды или нефти при остановке работы, а также в случае скачка давления в скважине.

Таким образом, заявляемое устройство физико-химической обработки скважины обладает рядом преимуществ по сравнению с известными аналогами:

наличие эжектора позволяет получить мелкодисперсную смесь, что обеспечивает интенсификацию процесса физико-химического воздействия на продуктивные пласты скважины,

использование составных электронагревательных элементов с возможностью независимого включения/отключения на любом уровне нагревателя-реактора позволяет контролировать, регулировать и поддерживать внутри реакторной зоны температуру в заданном интервале, а также экономить электроэнергию за счет использования энергии реакции при отключенных электронагревательных элементах с учетом четкого контроля температурного режима,

отсутствие переливных перегородок и наличие прижимного механизма позволяет более плотно утрамбовать наполнитель и компенсировать его температурные изменения, не позволяя образоваться пустотам, объем которых может способствовать образованию предельно допустимой концентрации горючих газов, способной привести к необратимой, неуправляемой реакции; а также более равномерно распределить наполнитель по всему объему, что исключает возможность образования в объеме нагревателя-реактора предельно допустимой концентрации газов, способной привести к вспышке или взрыву, поэтому не требуется тщательный контроль за соотношением подаваемых реагентов, кроме того, равномерное распределение наполнителя способствует интенсификации проходящих в нагревателе-реакторе процессов,

отсутствие переливных перегородок позволяет использовать заявляемое устройство в любом положении, как в вертикальном, так и в горизонтальном, и в наклонном,

наличие обратного клапана в заглушке предотвращает загрязнение внутреннего объема нагревателя-реактора при остановке работы, а также в случае возникновения обратного потока скважинного флюида при скачке давления в скважине, что позволяет использовать устройство многократно без промывки оборудования и избежать дорогостоящих спуско-подъемных операций,

наличие обратного клапана ввода (вводов) жидкого реагента исключает вероятность обрыва подающих трубопроводов ввода (вводов) жидкого реагента, а также попадание внутрь продуктов окисления и воздуха и загрязнение их внутреннего объема при остановке работы устройства.

В отличие от прототипа, предназначенного исключительно для обработки скважины реагентом, получаемым окислением легких углеводородов, заявляемое устройство физико-химической обработки скважины предназначено для интенсификации процесса комплексного воздействия на продуктивные пласты коллекторов, насыщенных высоковязкой нефтью, такими технологическими веществами, как: пар, газ, нагретый растворитель, кислоты, разогретые бинарные или многокомпонентные составы, в том числе содержащие растворенный катализатор крекинга высоковязких нефтей, газонасыщенные реагенты, продукты реакции, получаемые жидкофазным окислением легких углеводородов.

Похожие патенты RU2588267C1

название год авторы номер документа
Способ термохимической обработки нефтяного карбонатного пласта для добычи высоковязкой нефти и устройство для его осуществления 2021
  • Шагеев Альберт Фаридович
  • Вахин Алексей Владимирович
  • Яруллин Рафинат Саматович
  • Ситнов Сергей Андреевич
  • Нургалиев Данис Карлович
  • Байгильдин Эмиль Ринатович
  • Лукьянов Олег Владимирович
RU2765941C1
ГЛУБИННЫЙ РЕАКТОР ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ ЛЕГКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ 2012
  • Шагеев Альберт Фаридович
  • Маргулис Борис Яковлевич
  • Яруллин Рафинат Саматович
  • Шагеев Максим Альбертович
  • Лукьянов Олег Владимирович
  • Лебедев Николай Алексеевич
  • Шагеева Людмила Николаевна
  • Семенов Анатолий Владимирович
  • Романов Геннадий Васильевич
RU2490441C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННО-РАЗДЕЛЬНОЙ ЗАКАЧКИ РЕАГЕНТОВ В СКВАЖИНУ 2008
  • Лебедев Николай Алексеевич
  • Боксерман Аркадий Анатольевич
  • Шагеев Альберт Фаридович
  • Маргулис Борис Яковлевич
  • Шагеев Максим Альбертович
  • Лукьянов Олег Владимирович
  • Хлебников Валерий Николаевич
  • Романов Геннадий Васильевич
RU2372477C1
ТВЕРДОЭЛЕКТРОЛИТНЫЙ ДАТЧИК КОНЦЕНТРАЦИИ ВОДОРОДА В ГАЗОВЫХ СРЕДАХ 2013
  • Асхадуллин Радомир Шамильевич
  • Стороженко Алексей Николаевич
  • Ульянов Владимир Владимирович
  • Шелеметьев Василий Михайлович
  • Садовничий Роман Петрович
RU2533931C1
Индукционный скважинный нагреватель 2016
  • Вдовин Эдуард Юрьевич
  • Локшин Лев Иосифович
  • Локшин Роман Львович
  • Лурье Михаил Адольфович
  • Ошмарин Никита Сергеевич
  • Малинин Дмитрий Алексеевич
  • Смирнов Андрей Николаевич
  • Устинов Вадим Владимирович
  • Коротаев Александр Дмитриевич
RU2620820C1
РОЗЖИГ ПОДЗЕМНОГО УГОЛЬНОГО ПЛАСТА В СПОСОБЕ ПОДЗЕМНОЙ ГАЗИФИКАЦИИ УГЛЯ, ПГУ 2012
  • Шаих Фазал Уддин
  • Бёргер Каспер Джэн Хендрик
  • Перкинс Грег Мартин Перри
RU2582694C2
ГЛУБИННЫЙ ТВЕРДОТОПЛИВНЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ 2006
  • Шагеев Альберт Фаридович
  • Романов Геннадий Васильевич
  • Маргулис Борис Яковлевич
  • Лукьянов Олег Владимирович
  • Шагеев Максим Альбертович
RU2299312C1
ДОЗАТОР РЕАГЕНТА В СКВАЖИНУ 2007
  • Шагеев Альберт Фаридович
  • Шагеев Максим Альбертович
  • Лебедев Николай Алексеевич
  • Маргулис Борис Яковлевич
  • Романов Геннадий Васильевич
RU2350912C1
СКВАЖИННЫЙ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ, ВСТРАИВАЕМЫЙ В КОЛОННУ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ 2015
  • Скворцов Дмитрий Евгеньевич
RU2603311C2
Способ добычи высоковязкой нефти с внутрискважинной тепловой активацией бинарного раствора 2023
  • Шагеев Альберт Фаридович
  • Милютина Валерия Андреевна
  • Андрияшин Виталий Владимирович
  • Варфоломеев Михаил Алексеевич
  • Козырев Никита Алексеевич
RU2812983C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 588 267 C1

Реферат патента 2016 года УСТРОЙСТВО ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройству физико-химической обработки скважины. Заявленное устройство состоит из корпуса нагревателя-реактора, который соединен с эжектором посредством соединительного элемента. Эжектор снабжен вводом для подачи технологических веществ и не менее чем одним вводом жидкого реагента с обратным клапаном. Внутри корпуса нагревателя-реактора расположена реакторная зона, заполненная термо- и химически стойким наполнителем. По всей длине реакторной зоны размещены составные электронагревательные элементы и термодатчики, провода которых изолированы в защитном кожухе. При этом провода введены в корпус нагревателя-реактора вместе с силовыми кабелями электронагревательных элементов посредством устройства гермовводов. Электронагревательные элементы соединены между собой в цуговой ориентации и закреплены на входе и выходе реакторной зоны центрирующими устройствами. На выходе реакторной зоны установлен фильтр для предотвращения уноса мелких частиц и открытого огня из реакторной зоны, и заглушка, снабженная обратным клапаном. Для большего уплотнения и более равномерного распределения наполнителя по объему реакторной зоны в корпусе нагревателя-реактора на входе реакторной зоны между соединительным элементом и центрирующим устройством расположен прижимной механизм. Предложенное изобретение позволяет контролировать и поддерживать в любой точке реактора температуру в интервале, получить мелкодисперсную смесь подаваемых в устройство реагентов, увеличивает эффективность внутриреакторных процессов. 12 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения RU 2 588 267 C1

1. Устройство физико-химической обработки скважины, включающее корпус нагревателя-реактора, внутри которого расположены реакторная зона, заполненная термо- и химически стойким наполнителем, с размещенными по всей длине реакторной зоны электронагревательными элементами, закрепленными на входе и выходе реакторной зоны центрирующими устройствами, и расположенными по всей длине реакторной зоны термодатчиками, провода которых изолированы в защитном кожухе и введены в корпус нагревателя-реактора вместе с силовыми кабелями электронагревательных элементов посредством устройства гермовводов, расположенные на выходе из реакторной зоны фильтр и заглушку, а также соединенный с корпусом нагревателя-реактора посредством соединительного элемента смеситель, снабженный вводом для подачи технологических веществ и вводом жидкого реагента, отличающееся тем, что:
электронагревательные элементы выполнены составными с возможностью независимого подключения,
заглушка корпуса снабжена обратным клапаном,
в качестве смесителя используют эжектор,
эжектор снабжен не менее чем одним вводом жидкого реагента, оборудованным обратным клапаном,
в корпусе нагревателя-реактора на входе реакторной зоны между соединительным элементом и центрирующим устройством расположен прижимной механизм.

2. Устройство физико-химической обработки скважины по п. 1, отличающееся тем, что в качестве термо- и химически стойкого наполнителя используют гранулированный силикагель.

3. Устройство физико-химической обработки скважины по п. 2, отличающееся тем, что в качестве термо- и химически стойкого наполнителя используют гранулированный силикагель с размером гранул 3-5 мм.

4. Устройство физико-химической обработки скважины по п. 1, отличающееся тем, что в качестве термо- и химически стойкого наполнителя используют насыпные насадки для массообменных аппаратов.

5. Устройство физико-химической обработки скважины по п. 1, отличающееся тем, что в качестве термо- и химически стойкого наполнителя используют стружку из нержавеющей стали.

6. Устройство физико-химической обработки скважины по п. 1, отличающееся тем, что центрирующее устройство представляют собой пластину из стальной сетки, усиленную ребрами жесткости, с отверстиями для закрепления защитного кожуха и электронагревательных элементов.

7. Устройство физико-химической обработки скважины по п. 6, отличающееся тем, что размер ячеек стальной сетки пластины центрирующего устройства меньше размера гранул/насадок наполнителя.

8. Устройство физико-химической обработки скважины по п. 1, отличающееся тем, что фильтр выполнен в виде стакана с отверстиями, размер которых не превышает размера гранул/насадок наполнителя.

9. Устройство физико-химической обработки скважины по п. 1, отличающееся тем, что фильтр дополнительно снабжен мелкоячеистой пламегасящей сеткой.

10. Устройство физико-химической обработки скважины по п. 1, отличающееся тем, что соединительный элемент представляет собой не менее одной переходной муфты.

11. Устройство физико-химической обработки скважины по п. 1, отличающееся тем, что соединительный элемент представляет собой не менее одного фланца.

12. Устройство физико-химической обработки скважины по п. 1, отличающееся тем, что прижимной механизм представляет собой пружину, не менее одной.

13. Устройство физико-химической обработки скважины по п. 1, отличающееся тем, что прижимной механизм представляет собой компенсатор.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2016 года RU2588267C1

ГЛУБИННЫЙ РЕАКТОР ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ ЛЕГКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ 2012
  • Шагеев Альберт Фаридович
  • Маргулис Борис Яковлевич
  • Яруллин Рафинат Саматович
  • Шагеев Максим Альбертович
  • Лукьянов Олег Владимирович
  • Лебедев Николай Алексеевич
  • Шагеева Людмила Николаевна
  • Семенов Анатолий Владимирович
  • Романов Геннадий Васильевич
RU2490441C1
СКВАЖИННЫЙ ГАЗОГЕНЕРАТОР 2014
  • Болотин Николай Борисович
RU2569382C1
RU 2060378 C1, 20.05.1996
Устройство для извлечения затрубного газа из скважины 1986
  • Позов Феохарий Исакович
SU1416673A1
WO 03036040 A2, 01.05.2003.

RU 2 588 267 C1

Авторы

Шагеев Альберт Фаридович

Романов Геннадий Васильевич

Шагеев Максим Альбертович

Лукьянов Олег Владимирович

Семенов Анатолий Владимирович

Яруллин Рафинат Саматович

Даты

2016-06-27Публикация

2015-04-22Подача