Рефрижераторное шахтовое направление Советский патент 1993 года по МПК E21B36/00 

К теплообменнику прикреплены циркуляционные трубы 8, расположенные в корпусе 1 аккумулятора холода и пропущенные до нижней торцевой крышки 9. Нижний конец внутренней трубы 2 заканчивается раструбом 10. В верхней части корпуса 1 встроен отвод 11 отработанного газа с дроссельным

устройством 12. Нижняя торцевая крышка 9 снабжена отверстиями 13, в которые заведены нижние концы циркуляционныхтрубв. Нижняя кромка корпуса 1 аккумулятора холода соединена с нижней кромкой внутренней трубы 2 диафрагмой 14 с образованием полости 15, заполненной хладоносителем. 2 ил.

Использование: в нефтегазовой промышленное™ в частности для оборудования устьев, нефтегазод о ывающих и разведочныхскважин в многолетнемерзлых породах. Сущность; направление состоит из аккумулятора холода, в корпусе 1 которого коаксиально вмонтирована внутренняя труба 2 с теплоизоляцией 3. Под верхней торцевой крышкой 4 установлен теплообменник 5 радиаторного типа и генератор холода 6 с наружным газопроводом 7.

Изобретение относится к нефтегазодо- бывающей промышленности, именно к добыче газа из скважин в районах многолетнемерзлых пород.

Недостатком этого решения является низкая эффективность работы.

Цель изобретения - повышение эффективности работы направления.

На чертеже представлен продольный разрез рефрижераторного шахтового направления.

Направление состоит из аккумулятора холода ,в корпусе 1 которого коаксиально вмонтирована внутренняя трубка 2 с теплоизоляцией 3. Под верхней торцевой крыш- кой 4 установлен теплообменник 5 радиаторного типа и генератор холода 6 с наружным газопроводом 7. К теплообменнику прикреплены циркуляционные трубы 8, расположенные в полости корпуса 1 акку- мулятора холода и пропущенные до нижней торцевой крышки 9.

Нижний конец внутренней трубы 2 заканчивается раструбом 10. В верхней части корпуса 1 встроен отвод 11 отработанного газа с дроссельным устройством 12. Нижняя торцевая крышка 9 снабжена отверстиями 13, в которые заведены нижние концы циркуляционных труб 8. Нижняя кромка корпуса 1 аккумулятора холода соединена с нижней кромкой внутренней трубы 2 диафрагмой 14с образованием полости 15, заполненной хладоносителем.

Направление работает следующим образом.

Перед началом бурения скважины направление опускают в шахту, пробуренную без промывки с помощью шнека и запускают в работу. Для этого в полость резервуара 15 через специальный штуцер на циркуля- ционных трубах 8 подается расчетное количество хладоносителя i - низкокипящей жидкости (фреон, пропан-бутан и проч.), а кольцевую полость аккумулятора холода заполняют замерзающей жидкостью(водой) причем уровень ее доводят до нижней поверхности теплообменника. Затем открывают дроссельные краны генератора холода и устанавливают режим охлаждения. Отработанный газ удаляется из аккумулятора холода через трубопровод 11 с помощью дросселирующего устройства 12, создаю- щего разряжение в области отбора отработанного газа и играющего роль вакуумного насоса. Пары низкокипящей жидкости, поступающей сюда из резервуара 15 через циркуляционные трубки 8, начинают конденсироваться, причем этот процесс приобретает ускорение по мере снижения температуры охлаждения теплообменника. Одновременно степень охлаждения капель конденсата также увеличивается. Глубоко охладившись на стенке теплообменника и достигнув гравитационной зрелости, капля конденсата срывается сточки зарождения и соскальзывает по стенкам конденсатора и циркуляционных труб в их придонную область, поступает в резервуар 15, транслируя со своей массой заряд .холода, который путем теплообмена со стенками циркуляционных трубок передается замерзающей жидкости, размещенной в кольцевом пространстве аккумулятора холода, а также горному (мерзлому) массиву через непосредственно контактирующую с ним диафрагму 14. В кольцевом пространстве аккумулятора холода жидкость постепенно промерзает и образует вокруг устья скважины ледовый цилиндр, обеспечивающий с одной стороны нормальный режим смерзания внешней поверхности аккумулятора холода с мерзлым массивом, а с другой - поглощение тепла от поверхности лифтовой колонны в мерзлый массив (выполняет роль теплового экрана). Более низкая температу- .ра промораживания мерзлого массива создается в торцовой области направления под диафрагмой 14 из-за размещения здесь

резервуара 15, заполненного сконденсиро- и охлажденным рабочим агентом - хладоносителем, который контактирует с мерзлым массивом непосредственно чбрез металлическую стенку.

Формула изобретен и-я Рефрижераторное шахтовое направление, включающее внутреннюю трубу с раструбом, аккумулятор холода с полостью, заполненной рабочей замерзающей жидкостью, и торцевыми крышками, теплообменник, связанные с ним и расположенные в полости аккумулятора циркуляционные трубы с хладоносителем, отличающееся

фиа2

0

тем, что. с целью повышения эффективности работы направления, оно снабжено расположенным концентрично теплообменнику генератором холода, теплообменник уста- новлен в полости аккумулятора над уровнем его рабочей замерзающей жидкости, нижняя торцевая крышка которого выполнена с отверстиями, в которых размещены концы циркуляционных труб, при этом аккумулятор холода имеет диафрагму, размещенную с возможностью соединения его с раструбом внутренней трубы и образования между ними полости, заполненной хладоносителем.