Устройство для электрической сбойки скважин при подземной газификации углей Советский патент 1960 года по МПК E21C43/00 H01H1/00 

Устройства для электрической сбойки скважин при подземной газификации углей известны и широко применяются в промышленности.

В скважины, пробуренные до середины пласта топлива и обсаженные металлическими колоннами, опускают электроды, к которым от специального регулируемого двухфазного трансформатора ЭС-1100 подводится сбоечное напряжение. Если величина напряжения выше напряжения электротеплового пробоя топлива, то возникает последовательный процесс, характеризующийся превращением топлива в кокс. Таким образом, создается сбоечный канал между двумя скважинами. Ухудшение изоляции какой-либо скважины приводит к расстройству процесса стойки. Режим частичного или полного короткого замыкания является аварийным, так как в этом случае плотность тока в пласте резко уменьщается, процесс развития канала идет с малой скоростью и лищь от одного из электродов. Расход электроэнергии при этом увеличивается. Короткое замыкание между электродом и колонной может возникнуть вследствие перекрытия центрирующих изоляторов и ряда других причин (обводненность скважины, изгиб электрода и пр.)-этот вид, короткого замыкания называют «внутренним. Более тяжелый случай «внешнего короткого замыкания возникает вследствие прококсовывания угля в области между электродом и обсадной колонной. В этом случае восстановить скважину не представляется возможным.

Выполнить обсадную колонну из современных изоляционных материалов довольно сложно. Они должны удовлетворять требованиям высокой механической прочности в условиях грунтовых вод и высоких температур (до 1000°).

В практике электросбоечных работ аварийные режимы «внутреннего и «внещнего короткого замыкания до сих пор довольно частое явление.

№ 132346- 2 В описываемом устройстве предлагается устанавливать дополнительный трансформатор, при помощи которого к обсадным трубам под.водят напряжение переменного тока. Таким образом уменьшается возможность возникновения короткого замыкания между электродами и колонной обсадных труб.

На фиг. 1 показана схема злектросбойки; на фиг. 2- примерная схема замещения электросбойки (пунктирными стрелками показано направление тока подпорного трансформатора, сплощными - сбоечного). На фиг. 2 приняты обозначения:

Zк-к-эквивалентное сопротивление между колонной; Zз-э -эквивалентное сопротивление между электродами; Zg-K - эквивалентное сопротивление электрод-колонна; исб -напряжение сбоечного трансформатора ЭС-1100; и под - напряжение подпорного трансформатора ЭС-1100; иэ-к - напряжение между элементами индексов,

где: 5- электрод, /С -колонна сбоечной цепи; иэ-к -то же, для подпорной цепи;

1з-к,1э-к-токи сбоечной и подпорной цепей в соответствующих ветвях схемы.

В дополнение к сбоечному / трансформатору ЭС-1100 устанавливают подпорный 2 трансформатор ЭС-1100. Сбоечный трансформатор подает напряжение на электроды 3, укрепленные на изоляторах 4 у головки скважины. Подпорный трансформатор подает напряжение на обсадные колонны 5 скважин. Электроды от обсадных колонн разделены центрирующими изоляторами 6 . Обсадные колонны укреплены слоем тампонажного цемента 7. Рабочая часть 8 электрода опускается в пласт 9 топлива и образует ококсованный сбоечный канал 10.

Фазировку трансформаторов выполняют так, чтобы при работе без нагрузки на одинаковых ступенях разность потенциалов между точками X-X И У-г/1 равнялась нулю.

Предмет изобретения

Устройство для электрической сбойки скважин при подземной газификации углей, состоящее из опускаемых в скважины электродов и трансформатора, при помощи которого к электродам подводят напряжение промыщленной частоты, отличающееся тем, что, с целью уменьшения возможности возникновения короткого замыкания между электродами и колонной обсадных труб, устройство выполнено с дополнительным трансформатором, посредством которого к трубам синфазно подводят напряжение переменного тока.