Скважинный электродный нагреватель Советский патент 1990 года по МПК E21B43/24 

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к устройствам для добычи нефти с применением тепла.

Цель изобретения - упрощение кон- струкции при одновременном повышении надежности работы.

На чертеже изображен электродный нагрев.атель, разрез.

Электродный нагреватель содержит корпус 1, частично заполненный водным раствором электролита 2, и элект роды 3, изолированные от корпуса 1 проходными изоляторами А. Внутри корпуса 1 размещена емкость 5, снаб- женная трубопроводом f, который сообщается с полостью корпуса нагревателя под уровнем электролита 2, и каналом 7, сообщающимся с полостью корпуса нагревателя над уровнем элекролита. Канал 7 перекрыт термочувствительным клапаном 8, оборудованным, например, термоприводом 9 (биметаллической пластиной).

Нагреватель работает следующим образом.

При подаче напряжения на электроды 3 по электролиту 2 протекает ток при этом электролит 2 нагревается, вода из него частично испаряется и конденсируется в местах наиболее , интенсивного теплоотвода. При равенстве выделяемой нагревателем мощности и мощности, уходящей в окружаю- щую среду, устанавливается определенная температура нагревателя, котрой соответствует определенное значение давления паров воды над электролитом.

Регулирование глубины погружения электродов в электролит (или потребляемой мощности) осуществляется следующим образом.

0

5

5 JQ 55

При достижении температуры внутри корпуса 1, на которую настроен тер- мопривод 9 клапана 8, клапан закры- . вается. Термопривод представляет собой биметаллическую пластинку, один конец которой жестко закреплен на дополнительной емкости 5, а на втором конце размещен элемент (игла, резиновая прокладка и т.п.), позволяющий закрывать канал 7 при температурном изгибе биметаллической пластинки. В случае, когда мощность нагревателя превыийет мощность, отводимую в окружающую среду, проис- . ходит дальнейший рост температуры, а следовательно, и давления паров воды в корпусе 1 нагревателя. Поскольку подвод тепла внутрь емкости 5 осуществляется через стенку, имеющую конечные значения толщины и теплопроводности материала, то подвод тепла может происходить только при разности температур между внутренней полостью емкости 5 и корпусом 1.

Причем внутри емкости 5 температура ниже, чем в полости корпуса 1. Соответственно и давление паров воды в емкости 5 будет ниже, чем в полости корпуса 1 , и за счет этого по трубопроводу 6 электролит 2 вытесняется в емкость 5. При этом глубина погружения электродов 3 уменьшается из-за снижения уровня электролита .

в корпусе 1.

Как показывают расчеты при разности температур между внутренней полостью корпуса 1 и полостью емкости 5 даже в 0,02К разность давления паров воды достаточна, чтобы электролит вытеснилея из корпуса 1 в емкость 5 по трубопроводу 6.

При снижении температуры вне корпуса 1 нагревателя формируется поток тепла от корпуса в окружающую среду.

Корпус 1 нагревателя и его внутренняя полость при этом охлаждаются. Охлаждение нагревателя приводит к конденсации паров воды на внутренних стенках корпуса 1 и соответственно к снижению давление пара внутри нагревателя. Если при этом электролит (или его часть) находится в емкости 5 то -теплоотвод от емкости 5 происходит за счет испарения воды из электролита по трубопроводу 6 и ее конденсации в нижней части корпуса 1. При этом емкость 5 охлаждается, что в свою очередь приводит к охлаждению биметаллической пластинки, находящейся в тепловом контакте с емкостью 5. Такой процесс охлаждения будет длиться до тех пор, пока термопривод 8 не откроет клапан 8 (при обратном температурном изгибе биметаллической пластинки). Oткpыtиe клапана 8 проиг зойдет при достижении температуры, на которую настроен термопривод 9. При этом оставимйся электролит из емкости 5 сольется через канал 7 в кор

10

пус 1 и глубина погружения элек1родов 3 увеличится.

Формула изобретения

Скважинный электродный нагреватель, содержащий корпус, частично заполненный водным раствором электролита, электроды, погруженные в электролит, и узел регулирования глубины погружения электродов в электролит, отличающийся тем, что, с целью упро1 4ения конструкции при од15 ,новременном повышении надежности работы, он снабжен образующими, размещенными в корпусе,а узел регулирования глубины погружения электродов в электролит имеет емкость с каналом

20 в дне, трубопровод и установленный над уровнем электролита термочувствительный клапан для перекрытия канала емкость, при этом один конец трубопровода опущен под уровень

25 электролита, а другой соединен с емкостью.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и предназначено для добычи нефти с применением тепла. Цель - упрощение конструкции при одновременном повышении надежности работы. Электродный нагреватель содержит корпус 1, частично заполненный водным раствором электролита 2, и электроды 3. В корпусе размещена образующая узел регулирования глубины погружения электродов 3 в электролит 2 емкость 5, снабженная трубопроводом 6, который сообщается с помощью корпуса нагревателя под уровнем электролита 2. В нижней части емкости установлен термочувствительный клапан 8, закрывающийся при достижении заданной температуры. При дальнейшем повышении температуры давление в корпусе растет и электролит вытесняется в емкость 5. Уровень электролита 2 понижается и снижается мощность, выделяющаяся на электродах. Снижается температура в корпусе 1, что приводит к открытию клапана 8. 1 ил.