Устройство для электропрогрева скважины Советский патент 1980 года по МПК E21B43/24 

установлена на верхнем кольце кондентрично с перфорированным колсухом.

Для предотвращения проворачивания гильэа имеет продольный паз, а на кожухе вьгпопнен фиксатор, размещенный в продольном пазу.

На фиг. 1 изображена верхняя часть предлагаемого устройства для электронагрева скваиазны; на фиг. 2 - среш1яя часть устройства; на фиг. 3 - нижняя часть уст ройства; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство содеряшт корпус 1 с разме щеннь ми в нем трубчатыми электронагре вательными элементами 2 (ТЭНы) , удлинитель 3 с размещенными в нем трубчатыми электропроводниками 4 (ТЭПы), электрический кабель 5 для подведения электроэнергии, головку 6, датчик тем пературы, например термопару ТХА-ОвОб.

Головка 6, предназначенная для соединения устройства с кабелем 5, выполнена на конус, в котором смонтирована втулка 7. Втулка 7 имеет осевой канал, переходящий в конус для запивки бабита 8 на отогнутые проволочные оплетки 9 кабеля 5. Головка 6 соединена с втулкой 7 при помощи винтов 10, а с удлинителем 3 через резьбовое соединение. Перед вводом в удлинитель 3 ТЭПы 4 герметизируются термостойкой резиной 11, которая заливается в заводских условиях в конуоную часть удлинителя 3.

Для защиты от перегревания электрический кабель 5 защищен гладким кожу- хом, выполненным в виде двух телескопически связанных между собой втулок 12 и 13, жестко соединенных с расширяющимися патрубками 14 и 15. Нижний патрубок 15 жестко связан с корпусом головки при помощи трех профилей 16 овального сечения. Для сохранения устойчивоети кожуха в верхней части устройства находится ступица 17, жестко соединенная с помощью трех спиц 18 с патрубком 14. В выдвинутом (рабочем) положении втулки 12 и 13 зафиксированы между собой штифтами 19, ограничивающими их продольное перемещение одна относительно другой.

Для перекрытия кольцевого сечения между обсадной колонной и телескопическим кожухом применена эластичная манжета 20, выполненная, например, из термостойкой лисаювой резины. Манжета 20 жестко скреплена с гильзой и установлена под углом, например, 45 к вертикальной оси. ТЭНы 2 защищены от. повреждения перфорированным кожухом 21, Ьо внутренней полости которого смонтированы поперечные перегородки 22, предназначенные для придания потоку воздуха поперечного движения Перегородки 22 размещены относительно внутренней поверхности кожуха ступенчато.

Для перекрытия кольцевого сечения (зазора) между обсадной колонной и устройств вом перфорированный кожух 21 снабжен плавающей гильзой 23 и термостойкой манжетой 24 выполненной, например, из пропитанного асбеста. Манжета 24 установлена под yглoм например, 45° к вертикальной оси и ограничена с обеих сторон двумя металлическими кольцами 25 и 26. Кольцо 25 жестко соединено с перфорированным кожухом 21, а кольцо 26 запаяно на кожухе легкоплавким сплавом, припоем ПОСк 18-56. Температура плавления припоя ниже температуры нагревания наружной поверхности перфорированного кожуха 21. На один конец плавающей гильзы 23, выполненный на конус, опирается пружина сжатия 27. Противоположный конец гильзы 23 упирается в запаянное кольцо 25. Для предохранения от проворачивания плавающей гильзы 23 относительно кожуха 21 на плавающей гильзе 23 выполнен продольный паз 28, а на поверхности кожуха 21 имеется цилиндрический фиксатор (щтифт) 29, смонтированный в продольном пазу 28 плавающей гильзы 23.

Устройство работает следующим образом.

При инициировании внутрипластового горения устройство устанавливается в скважине так, чтобы нижняя часть его активной зоны была расположена на уровне кровли нефтяного пласта. Для создания процесса горения в качестве окислителя в сква жину нагнетается воздух. Под давлением воздуха эластичная манжета 2О, разжима ясь, устанавливается иод углом ЭО к вертикальной оси и перекрывает кольцевое сечение между обсашой колонной и телескопическим кожухом. Основное количество воздуха проходит через кольиевой зазор между кабелем и кожухом, интенсивно обдувая электрический кабель и кабельный ввод. Одновременно после включения уст ройства в работу наружная поверхность пернфорированного кожуха нагревается до 50О°С. Припой ПОСк 18-65 расшавляе- ся с запаянного металлического кольца, а пружина сжатия 27 давит на плавающую гильзу 23 и на термостойкую манжету 24. Манжета, разжимаясь, устанавливается лерпвндикулярно к вертикальной оси и пер&крывает кольцевое сечение между обсадной колонной и перфорированным кожухом. Воздух, подаваемый в скважину, посту пает во внутреннюю полость ТЭНов и,s

ударяясь о поперечные перегородки, совершает поперечное движение по ТЭНам, интенсивно обдувая их. Это увеличивает срок службы ТЭНов и повышает надежность работы устройства. Кроме того, за счет уве-Ю личения пути воздуха, охлаждающего тру&чатые нагревательные элементы, увеличиваются теплосъем с ТЭНов и юс долговечность,

Формула изобретения

1. Устройство для электронагрева скважины i содержащее головку, кабель для подвода электроэнергии, удлинитель, корпус 20 с размещенными в нем трубчатыми нагревательными элементами и перфорированный кожух, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения трубчатых нагреедтельных элементов, 25

оно снабжено подпружиненной гильзой с продувочными окнами в нгокней частя в герметизирующим элементом в верхней части и термостойкой манжетой, ограниченной с обеих сторон кольцами, нижнее из кот рых жестко соединено с кожухом, а верхнее - запаяно накожухе легкоплавким сплавом, температура плавления которого ниже максимально допустимой температуры нагревания наружной поверкностя кожуха,првчем, гильза установлена на верхнем кольце концентрично с перфорированным кожухом.

2. Устройство по, п. 1, о т л и ч а щ е е с я тем, что, с пелыо предотвращения проворачивания, гильза имеет продол ный паз, а на кожухе вьтолнен фиксатор, установленный в продольном пазу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР % 457787, кл. Е 21 В 43/24, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР № 596711, кл. Е 21 В 43/24, 1975 (прототип).