Установка для испытания забойного теплогенератора на поверхности Советский патент 1991 года по МПК E21B43/24 

о о

СЛ

о со о

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для стендовых испытаний теплогенераторов.

Цель изобретения - повышение достоверности воспроизведения воздействия глубинных условий на теплогенератор.

На чертеже представлена установка, общий вид.

Установка содержит заглушенный сверху имитатор 1 обсадной трубы нефтескважи- ны, расположенный внутри имитатора пакер 2 с осевым каналом под теплогенератор 3, трубопровод 4 для подачи сжатого газа и трубопровод 5 для подачи охладителя. Устройство снабжено теплоизолирующим кожухом 6, концентрично размещенным на имитаторе 1 и образующим с ним герметичную полость, трубопроводом 7 с клапаном 8 для сообщения подпакерной полости 9 с атмосферой, трубопроводом 10 с клапаном 11 для подачи вредных примесей в подпакерную полость 9, причем трубопроводы для подачи сжатого газа 4 и охладителя 5, имеющие клапаны 12 и 13 соответственно, соединены с подпакерной полостью 9, а подпакерная полость 9 имитатора 1 герметично заглушена снизу. В подпакерной полости 9 установлен нагреватель 14. Установка дополнительно снабжена трубопроводами 15 и 16 с клапанами 17 и 18 для сообщения надпакерной полости 19с трубопроводами для сообщения с атмосферой и трубопроводами 20-22 с клапанами 23-25 для подачи охладителя, сжатого газа и вредных примесей соответственно. В надпакерной 19 и подпакерной 9 полостях установлены датчики температуры 26 и давления 27. Подпакерная полость 9 соединена также через клапан 28 трубопроводом 29 с источником примесей продуктов сгорания.

Установка работает следующим образом.

Перед работой установки открывают клапаны 23, 25 и 18 и заполняют надпакер- ную полость 19 охладителем (водой) и вредными примесями, содержащимися в воде (соли, металлы, кислоты, щелочи и т, д.). После этого закрывают клапаны 23, 25 и 18, открывают клапан 24 и создают в полости 19 сжатым газом избыточное давление, воспроизводящие давление столба воды в нефтескважине на глубине погружения теплогенератора (например, 200 кгс/см2, соответствующее глубине погружения 2000 м). Давление контролируют и регистрируют по датчику 27 давления. Затем открывают клапаны 13,11,8 и 28 заливают в подпакерную полость 9 порцию воды и вредных примесей. Порции определяют исходя из условий

обеспечения объектового паросодержания и вредных примесей газа наддува нефтескважины, вырабатываемого теплогенератором. Состав вредных примесей в

продуктах сгорания теплогенератора также может быть самым разнообразным (сера, кислоты, щелочи и т. д.).

После заправки полости 9 клапаны 13, 11, 8 и 28 закрывают, открывают клапан 12,

0 включают подогреватель 14 и создают в подпакерной полости 9 давление и температуру среды, аналогичные обьектовым при выключенном теплогенераторе после разогрева и наддува нефтескважины. Контроль и

5 регистрацию давления и температуры ведут по показаниям датчиков температуры 26 и давления 27. При длительной выдержке (с подогревом и наддувом) нагревают элементы теплогенератора 3 и имитатора обсадной

0 трубы в полости 19, несмотря на охлаждение залитой в полость 19 водой. Отвод тепла через имитатор 1 обсадчой трубы в атмосферу задерживается теплоизолирующим кожухом 6, который по параметрам

5 теплоотдачи подбирается близким к теплоотдаче обсадной трубы в нефтескважине.

Теплогенератор в нерабочем состоянии до отсечных клапанов в питающих магистралях заполнен средой, образованной в по0 лости 9, т. е. нагревается и коррозирует изнутри. Поэтому при общей более низкой температуре среды в полости 19 отдельные участки и элементы теплогенератора могут быть нагреты до температуры, близкой к

5 температуре среды полости 9 (до 250- 300°С), и выведены из строя (кабели, резиновые уплотнения, паяные соединения и т. п.), а также более быстро корродировать. Нагреватель 14 может быть применен раз0 личной конструкции - электрический, в виде теплообменника от выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания и т. д,

Температура среды (воды) в полости 19 регистрируется датчиком 26 температуры.

5 После выдержки требуемой величины времени (например, сутки, месяц) открывают клапаны 17, 18 и 8, сбрасывают давление, сливают воду, дефектируют материальную часть теплогенератора 3, пакера 2, имитато0 ра 1 обсадной трубы и при необходимости повторяют испытания, Выявленные дефек- ты; коррозию оценивают и принимают предупреждающие меры для обеспечения работоспособности теплогенератора при

5 эксплуатации в этих условиях.

Предлагаемая установка позволяет испытать на поверхности земли конструкцию теплогенератора на стойкость к воздействию окружающих его объектовых условий в нефтескважине.

Формула изобретения 1. Установка для испытания забойного теплогенератора на поверхности, содержащая заглушенный сверху имитатор обсадной трубы нефтескважины, расположенный внутри имитатора пакер с осевым каналом под теплогенератор, трубопровод для под- чи сжатого газа и трубопровод для подачи охладителя, отличающаяся тем, что, с целью повышения достоверности воспроизведения воздействия глубинных условий на теплогенератор, она снабжена теплоизолирующим кожухом, концентрично размещенным на имитаторе и образующим с ним герметичную полость, трубопроводом с клапаном для сообщения подпакерной полости с атмосферой, трубопроводом с клапаном для подачи вредных примесей в подпакерную полость, причем трубопроводы для подачи сжатого газа и охладителя, имеющие клапаны, соединены с подпакерной полостью, а подпакерная полость имитатора герметично заглушена снизу.

2. Установка по п. 1,отличающая- с я тем, что она снабжена нагревателем, среды, размещенным в подпакерной полости.

3. Установка по п. 2, о т л и ч а ю щ а я- с я тем, что в качестве нагревателя среды используют электрический нагреватель.

4. Установка поп, 1,отличающая- с я тем, что она снабжена дополнительными

трубопроводами с клапанами для сообщения надпакерной полости с атмосферой и с трубопроводами для подачи охладителя, сжатого газа, вредных примесей.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для стендовых испытаний теплогенераторов. Целью изобретения является повышение достоверности воспроизведения воздействия глубинных условий на теплогенератор. Установка для испытания забойного теплогенератора на поверхности содержит имитатор обсадной трубы 1, герметично установленный на пакере 2 в теплогенератор 3, теплоизолированный кожух 5. Надпакерная полость 19 и подпакерная 9 соединены соответственно через клапаны 24 и 19 трубопроводами 21 и 4 с источником сжатого газа, через клапаны 23 и 13 трубопроводами 20 и 5 с источником охладителя (воды), через клапаны 25 и 11 трубопроводами 22 и 10 с источником вредных примесей в воде, через клапаны 17, 18, 8 с атмосферой. Подпакерная полость кроме этого соединена через клапан 28 трубопроводом 29 с источником вредных примесей в продуктах сгорания теплогенератора. В надпакерной и подпакерной полостях установлены датчики температуры 26 и давления 27. В подпакерной полости установлен нагреватель 14. Цель достигается за счет воссоздания обширного комплекса факторов, влияющих на коррозионную стойкость забойного теплогенератора. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.