Скважинный электронагреватель Советский патент 1990 года по МПК E21B43/24 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам для электропрогрева призабойной зоны скважины.

Цель изобретения - повышение надежности за счет снижения перепада температуры по высоте нагревателя.

На чертеже изображен предлагаемый скважинный электронагреватель.

Электронагреватель содержит трубчатый корпус 1, кондентрично размещенный в кожухе 2 с зазором. В кольцевом пространстве между кожухом и корпусом установлен потоковращатель,

включающий конус-рассекатель 3 и завихритель 4 потока с лопатками 5. В нижней части нагревателя между корпусом 1 и кожухом 2 герметично размещено днище 6. На поверхности трубчатого корпуса 1 выполнены продольные окна 7 с переменной по высоте шириной, причем ширина окон в верхней части меньше и равномерно возраста1- ет в нижней части. На внешней поверхности корпуса размещены нагревательные элементы 8, причем углы их установки равны углам установки лппаток 5.

Поджог нефтяного или битумного пласта с применением электронагревателя скважинного осуществляют следующим образом.

Нагреватель спускают в скважину на глубину залегания пласта на колонне насосно-компрессорных труб 9. На глубине кровли пласта устанавливают па- кер (не показан) .По кабелю (не показан) на нагревательные элементы 8 подают питающее напряжение. Элементы 8 нагреваются. Одновременно с подачей питающего напряжения по колонне 9 подают воздух (показано стрелкой вверху). Поток поступающего по колонне 9 воздуха рассекается конусом-рассекателем 3 и попадает на лопатки 5 завихрителя 4.потока. На выходе завихрителя поток воздуха закручен относительно поверхности корпуса, причем угол закрутки потока равен углу установки нагревательных элементов 8, чего достигают соответствующим выполнением лопаток 5.

Имея вращательное движение, поток воздуха в кольцевом пространстве между корпусом 1 и кожухом 2 расслаивается - более плотный воздух отбрасывается к внутренней стенке кожуха 2 и совершает относительно ее вращательно-поступательное движение, а менее плотный воздух совершает вращательно-поступательное движение относительно внешней поверхности корпуса 1 с размещенными на ней нагревательными элементами 8. Нагретый при контакте с горячими элементами 8 воздух расширяется, плотность его уменьшается, и он поступает через окна 7 во внутреннюю полость корпуса 1 и через открытый низ его попадает на забой скважины (показано стрелкой внизу) и в поджигаемый нефтяной или-битумонасыщенный пласт. При продвижении вниз интенсивность поступления теплого воздуха во внутреннюю полость корпуса увеличивается за счет его расширения с ростом температуры, а также за счет того, что увеличивается ширина окон 7. При герметично закрытом снизу днище,6 в кольцевом пространстве интенсивный, отвод нагретого воздуха от верхней части нагревательных элементов вызывает

0

интенсивный приток холодного воздуха к нижней части нагревательных элементов, чем достигается их эффективное охлаждение. При конкретном испол нении нагревателя на корпусе 1 выполняют спиральные пазы для укладки нагревательных элементов и предотвращения их смещения вдоль корпуса.

- Нагревательные элементы 8 могут быть выполнены, например, из нагревательного кабеля с нихромовой жилой КНМСНХ. Днище 6 прикрепляют сваркой г к корпусу 1 и выполняют на нем внешs тою резьбу для крепления кожуха 2.

В верхней части кожуха выполняют внут- ренюю резьбу для крепления завихрителя. Конус-рассекатель 3 крепят сваркой к внутреннему кольцу завихрителя 4.

Эксплуатация предлагаемого скважинного электронагревателя отличается эффективным и равномерным по всей длине охлаждением нагревательных эле5 ментов. При этом равномерное по всей длине охлаждение нагревательных элементов приводит к повышению надежности их работы и, как следствие, к повышению надежности работы нагревателя в целом, а эффективное охлаждение - к повышению коэффициента полезного действия.

Формула изобретения

5 Скважинный электронагреватель,

содержащий полый кожух с днищем и размещенным в нем с зазором трубчатым корпусом, выполненным с окнами, нагревательные элементы, установленные

0 в зазоре на наружной поверхности корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности за счет снижения перепада температуры по высоте нагревателя, он снабжен

5 потоковращателем с наклонными лопатками, установленными в зазоре над нагревательными элементами, ориентированными под углом к продольной оси устройства, при этом угол наклона

0 лопаток выбран равным углу ориентирования нагревательных элементов, а окна выполнены с уменьшающейся по высоте шириной в сторону потоковра- щателя.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и предназначено для электропрогрева скважин. Цель изобретения - повышение надежности за счет снижения перепада температуры по высоте нагревателя. Электронагреватель содержит трубчатый корпус 1, размещенный с зазором в кожухе 2. Между кожухом и корпусом 1 установлен потоковращатель, включающий завихритель потока 4 с лопатками 5. На поверхности корпуса 1 выполнены продольные окна 7 с переменной по высоте шириной. После спуска нагревателя в скважину на колонне труб по питающему кабелю подают напряжение на нагревательные элементы 8, которые ориентированы под углом к продольной оси устройства, равным углу наклона лопаток 5. При подаче воздуха по колонне труб 9 он попадает на лопатки 5 завихрителя потока 4. В кольцевом зазоре поток нагретого воздуха расслаивается. Холодный воздух отбрасывается к стенке кожуха 2, а более горячий поступает через окна 7 во внутреннюю часть трубчатого корпуса 1. 1 ил.