УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ АСФАЛЬТОСМОЛОПАРАФИНОВЫХ И ГИДРАТНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ В НЕФТЯНЫХ СКВАЖИНАХ Российский патент 2016 года по МПК E21B36/00 E21B43/24 F28D7/10 

Описание патента на изобретение RU2594910C1

Изобретение относится к области нефтедобычи и может быть использовано для нагревания высоковязкой и парафинистой нефти непосредственно в скважине.

Одной из основных проблем, возникающих при добыче нефти и вызывающих осложнения в работе скважин, нефтепромыслового оборудования и трубопроводных коммуникаций являются асфальтосмолопарафиновые и гидратные отложения.

Известен скважинный подогреватель, содержащий цилиндрический трубчатый корпус, внутри которого коаксиально размещен участок трубы подвески насосно-компрессорной трубы, на внешней поверхности которой вдоль трубы размещены отстоящие друг от друга индукционные цилиндрические катушки, подключенные с помощью соединительного электрического кабеля к источнику переменного тока, находящемуся на поверхности (патент РФ №2317401, МПК: Е21B 36/00 - прототип).

Указанный скважинный подогреватель работает следующим образом.

При подаче через соединительный электрический кабель переменного тока на индукционные цилиндрические катушки на участке трубы из подвески насосно-компрессорной трубы индуцированными переменными магнитными потоками наводятся токи, которые можно рассматривать как вихревые или как ток короткого замыкания вторичной обмотки трансформатора, имеющий один виток. Этот ток нагревает участок трубы из подвески насосно-компрессорной трубы, тепло от которого отводится протекающей нефти, подлежащей нагреву.

Основным недостатком данного скважинного подогревателя является низкая тепловая мощность.

Задачей изобретения является предотвращение образования асфальтосмолопарафиновых и гидратных отложений в насосно-компрессорных трубах эксплуатационных скважин за счет нагревания высоковязкой и парафинистой нефти непосредственно в скважине.

Решение указанной задачи достигается тем, что предложенное устройство для предотвращения образования асфальтосмолопарафиновых и гидратных отложений в нефтяных скважинах согласно изобретению содержит теплогенератор, соединенный с помощью, всасывающего и напорного трубопровода циркуляционного насоса со скважинным подогревателем, который является составной частью насосно-компрессорной трубы и представляет собой корпус, состоящий из наружной и внутренней стенок, установленных коаксиально с кольцевым зазором и образующих полость для греющего теплоносителя, подводящего и отводящего коллектора с патрубками, во внутренней полости которого установлен дополнительный теплообменный элемент, выполненный в виде двух цилиндрических оболочек, установленных коаксиально и соединенных между собой, при этом на концах дополнительного теплообменного элемента расположены пилоны, в которых выполнены каналы для подвода и отвода греющего теплоносителя.

В варианте исполнения пилоны, расположенные со стороны подачи нефти, установлены под углом к продольной оси корпуса.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показана схема устройства для предотвращения образования асфальтосмолопарафиновых и гидратных отложений в нефтяных скважинах, на фиг. 2 - продольный разрез скважинного подогревателя, на фиг. 3 - разрез А-А - поперечный разрез скважинного подогревателя, на фиг. 4 - выносной элемент Б - продольный разрез скважинного подогревателя.

Предложенное устройство содержит теплогенератор 1, соединенный с помощью всасывающего и напорного трубопровода циркуляционного насоса 2 со скважинным подогревателем 3.

Скважинный подогреватель 3 является составной частью насосно-компрессорной трубы 4 и представляет собой корпус 5, состоящий из наружной стенки 6 и внутренней стенки 7, установленных коаксиально с кольцевым зазором и образующих полость для греющего теплоносителя, подводящего коллектора 8 и отводящего коллектора 9 с патрубками, во внутренней полости которого установлен дополнительный теплообменный элемент 10, выполненный в виде двух цилиндрических оболочек 11 и 12, установленных коаксиально и соединенных между собой, при этом на концах дополнительного теплообменного элемента 10 расположены пилоны 13, в которых выполнены каналы 14 для подвода и отвода греющего теплоносителя.

В варианте исполнения пилоны 13, расположенные со стороны подачи нефти, установлены под углом к продольной оси корпуса 5.

Предложенное устройство работает следующим образом.

Скважинный подогреватель 3 соединяется с помощью муфт с насосно-компрессорной трубой 4.

Во внутреннюю полость корпуса 5 скважинного подогревателя 3 подается нефть. Нефть равномерно распределяется во внутренней полости корпуса 5 и движется в кольцевом зазоре, расположенном между цилиндрической оболочкой 12 дополнительного теплообменного элемента 10 и внутренней стенкой 7 корпуса 5, а также во внутренней полости цилиндрической оболочки 11.

В теплогенераторе 1 сжигается жидкое или газообразное топливо. Образующиеся продукты сгорания топлива передают свое тепло греющему теплоносителю, заполняющему теплогенератор 1.

Греющий теплоноситель из теплогенератора 1 по всасывающему и напорному трубопроводу циркуляционного насоса 2 поступает в подводящий коллектор 8 скважинного подогревателя 3 и далее - в кольцевой зазор, расположенный между наружной стенкой 6 и внутренней стенкой 7 корпуса 5. В кольцевом зазоре греющий теплоноситель разделяется на два потока.

Первый поток греющего теплоносителя проходит в кольцевом зазоре между наружной стенкой 6 и внутренней стенкой 7 корпуса 5, охлаждается, отдавая теплоту потоку нефти, движущемуся во внутренней полости корпуса 5, и отводится в отводящий коллектор 9.

Второй поток греющего теплоносителя поступает по каналам 14, выполненным в пилонах 13, в кольцевой зазор, расположенный между цилиндрическими оболочками 11 и 12 дополнительного теплообменного элемента 10. Проходя по кольцевому зазору, греющий теплоноситель охлаждается, отдавая теплоту потоку нефти, движущемуся во внутренней полости корпуса 5, после чего поток по каналам 14 поступает в отводящий коллектор 9.

В отводящем коллекторе 9 два потока греющего теплоносителя смешиваются между собой. Греющий теплоноситель поступает из отводящего коллектора 9 в теплогенератор 1.

В варианте исполнения поток нефти, проходящий через пилоны 13, установленные под углом к продольной оси корпуса 5, приобретает вращательное движение, что позволяет интенсифицировать процесс теплопередачи.

Использование предлагаемого изобретения позволит предотвратить образование асфальтосмолопарафиновых и гидратных отложений в насосно-компрессорных трубах эксплуатационных скважин за счет нагревания высоковязкой и парафинистой нефти непосредственно в скважине.

Похожие патенты RU2594910C1

название год авторы номер документа
СКВАЖИННЫЙ ПОДОГРЕВАТЕЛЬ 2015
  • Климов Владислав Юрьевич
RU2594911C1
ТЕПЛООБМЕННИК 2018
  • Климов Владислав Юрьевич
RU2671669C1
ТЕПЛООБМЕННИК 2018
  • Климов Владислав Юрьевич
RU2679580C1
ТЕПЛООБМЕННИК 2014
  • Климов Владислав Юрьевич
RU2569990C1
СКВАЖИННЫЙ ПОДОГРЕВАТЕЛЬ 2006
  • Рукинов Владимир Иванович
  • Рукинов Александр Иванович
RU2317401C1
ИСПАРИТЕЛЬ КРИОГЕННОЙ ЖИДКОСТИ 2016
  • Климов Владислав Юрьевич
RU2611225C1
ПОТОКОВЫЙ СКВАЖИННЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ 2018
  • Васильев Вячеслав Григорьевич
  • Васильев Александр Вячеславович
RU2703591C1
ПОДОГРЕВАТЕЛЬ ЖИДКИХ И ГАЗООБРАЗНЫХ СРЕД 2015
  • Климов Владислав Юрьевич
RU2600194C1
ИСПАРИТЕЛЬ СЖИЖЕННОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО ГАЗА 2015
  • Климов Владислав Юрьевич
RU2597633C1
ИСПАРИТЕЛЬ КРИОГЕННОЙ ЖИДКОСТИ 2016
  • Климов Владислав Юрьевич
RU2614552C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 594 910 C1

Реферат патента 2016 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ АСФАЛЬТОСМОЛОПАРАФИНОВЫХ И ГИДРАТНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ В НЕФТЯНЫХ СКВАЖИНАХ

Изобретение относится к области нефтедобычи и может быть использовано для нагревания высоковязкой и парафинистой нефти непосредственно в скважине. Устройство для предотвращения образования асфальтосмолопарафиновых и гидратных отложений в нефтяных скважинах содержит теплогенератор, соединенный с помощью всасывающего и напорного трубопровода циркуляционного насоса со скважинным подогревателем, который является составной частью насосно-компрессорной трубы. При этом подогреватель представляет собой корпус, состоящий из наружной и внутренней стенок, установленных коаксиально с кольцевым зазором и образующих полость для греющего теплоносителя, подводящего и отводящего коллектора с патрубками, во внутренней полости которого установлен дополнительный теплообменный элемент. Дополнительный теплообменный элемент выполнен в виде двух цилиндрических оболочек, установленных коаксиально и соединенных между собой. При этом на концах дополнительного теплообменного элемента расположены пилоны, в которых выполнены каналы для подвода и отвода греющего теплоносителя. Техническим результатом является повышение эффективности добычи высоковязкой и парафинистой нефти. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Формула изобретения RU 2 594 910 C1

1. Устройство для предотвращения образования асфальтосмолопарафиновых и гидратных отложений в нефтяных скважинах, характеризующееся тем, что оно содержит теплогенератор, соединенный с помощью всасывающего и напорного трубопровода циркуляционного насоса со скважинным подогревателем, который является составной частью насосно-компрессорной трубы и представляет собой корпус, состоящий из наружной и внутренней стенок, установленных коаксиально с кольцевым зазором и образующих полость для греющего теплоносителя, подводящего и отводящего коллектора с патрубками, во внутренней полости которого установлен дополнительный теплообменный элемент, выполненный в виде двух цилиндрических оболочек, установленных коаксиально и соединенных между собой, при этом на концах дополнительного теплообменного элемента расположены пилоны, в которых выполнены каналы для подвода и отвода греющего теплоносителя.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пилоны, расположенные со стороны подачи нефти, установлены под углом к продольной оси корпуса.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2016 года RU2594910C1

СКВАЖИННЫЙ ПОДОГРЕВАТЕЛЬ 2006
  • Рукинов Владимир Иванович
  • Рукинов Александр Иванович
RU2317401C1
ТЕПЛООБМЕННИК ТИПА "ТРУБА В ТРУБЕ" 2001
  • Петровский В.С.
  • Извеков Б.Н.
RU2204773C2
ТЕПЛОГЕНЕРАТОР 2000
  • Котельников В.П.
RU2161289C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ГАЗОГИДРАТНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ 2012
  • Зырин Вячеслав Олегович
  • Загривный Эдуард Анатольевич
  • Маларев Вадим Игоревич
  • Козярук Анатолий Евтихиевич
RU2516303C2
Скважинный жидкостный нагреватель 1983
  • Баршак Александр Евсеевич
  • Максименко Владилен Иванович
  • Мильман Семен Михайлович
  • Айзикович Олег Марианович
  • Аржанов Феликс Григорьевич
SU1114782A1
US 5619611 А, 08.04.1997.

RU 2 594 910 C1

Авторы

Климов Владислав Юрьевич

Даты

2016-08-20Публикация

2015-08-28Подача