Глубинный нагреватель Советский патент 1982 года по МПК E21B43/24 

(5) ГГОБИННЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к устройствам для тепловой обработки призабойной зоны скважины. Известно устройство для поджигания пластов, состояи;ее из трубчатого элемента, снабженного огнеупорным покрытием. Внутри трубчатого элемента находится контейнерное нагревательное устройство, заполненное измельченным топливом. Инициирование горения последнего осуществляется воспламенителем. На наружной стороне трубчатого элемента имеется приспособление, с помощью которого основная часть закачиваемого в скважину воздуха направляется по центробежному каналу в зону горения контейнера у Недостатками устройства являются сложность его конструктивного исполнения, сравнительно невысокая величи на теплосъема с одного погонного мет ра контейнера, а также возможность возникновения взрывоопасных ситуаций вследствие вовлечения пирофорных .соединений, покрывающий стенки эксплуатационной колонны, в быстрые реакции. Наиболее изким к предлагаемому является глуе.1нный нагреватель, содержащий цилиндрический топливный контейнер, заполненный каменноугольным коксом с прослойкой древесного угля, пропитанного анилином. Во избежание заполнения пустот пластовой водой, внутренняя полость нагревателя залита дизельным топливом. В верхней части тбпливного контейнера установлен узел переключения потока воздуха. Устройство спускается в скважину на насосно-компрессорных трубах. Приведение в действие переключателя потбка воздуха и воспламенения топлива производится автономным запальным устройством, сбрасываемым с устья скважины и состоящим из перфорированного цилиндрического корпуса с эластичным баллоном, заполненным азот9ной кислотой, и резака для разрушени эластичного баллона. Резак при ударе разрушает эластичный баллон и азотная кислота в смеси с воздухом фильт руется через слой древесного угля, пропитанного анилином. При контакте азотной кислоты с/анилином происходит воспламенение и инициируется горение топлива в потоке нагнетаемого воздуха. Разогрев призабойной зоны скважины осуществляется теплом отходящих продуктов горения и радиационным излучением стенок контейнера 2. Однако сравнительно невысокая тепловая производительность, так как в горении участвует только твердое топливо, а более калорийный нефтепродукт, заполняющий контейнер, при запуске нагревателя вытесняется за пределы устройства. KpiOMe того, отсутствует тепловая защита корпусе контейнера, вследствие этого, при больших расходах воздуха и интенсивном тепловыделении возможна его тепловая деформация и расплавление. Наличие узла переключения потока воздуха усложняет конструкцию нагревателя и потенциально увеличивает число возможных неисправностей при его работе. Цель изобретения - повышение тепловой производительности нагревателя Указанная цель достигается тем, что топливный контейнер глубинного нагревателя снабжен жаровой трубой, установленной в его нижней части и образующей с корпусом контейнера кол цевую камеру, верхняя часть которой сообщена с внутренней полостью контейнера через плослойку термостойкой .пористой среды, причем в корпусе контейнера над последней выполнены отверстия,-заглушенные плавкими вста ками . На чертеже схематично показан глу бинный нагреватель. Глубинный нагреватель состоит из топливного контейнера и запального устройства. Топливный контейнер вклю чает цилиндрический корпус 1, установленную в его нижней части жаровую трубу 2 с прикрепленным к ней решетчатым днищем 3 и образующую с корпусом 1 кольцевую камеру 4. Корпус заглушен снизу деревянной пробкой 5 для предотвращения попадания воды в нагреватель при спуске его до об84рабатываемого интервала. В верхней части жаровой трубы крепится коническая вставка 6 с кольцевым зазором относительно корпуса. Над конической вставкой и корпусом находится прослойка теплостойкой пористой среды, например кварцевый пе,сок, а в корпусе над ним выполнены отверстия 7, заглушенные плавкими вставками. Крышка 8, установленная в верхней части корпуса, снабжена патрубком 9 для соединения с пакетом или колонной насосно-компрессорных труб, а также сквозными отверстиями, оснащенными шариковыми обратными клапанами. Запальный узел состоит из перфорированного корпуса 10, в котором помещен эластичный баллон 11 с окислителем (например, концентрированной азотной кислотой). В верхней части корпуса устанавливается центрирующая манжета 12 с прижимной втулкой 13. Через осевое отверстие наконечника 1 пропущен подвижной шток 15, на верхнем конце которого укреплен крестообразный резак 16. Наконечник имеет крестообразный паз для размещения в нем резака в исходном положении и кольцевой вырез для фиксации резака в этом положении с помощью тонкой проволоки 17. Кольцевая камера k между жаровой трубой 2 и корпусом контейнера 1 заполнена жидким нефтепродуктом (например, дизельным топливом), а пространство между конической вставкой 6 и корпусом 1 - кварцевым песком, предназначенным для снижения и выравнивания скорости истечения паров жидкого топлива. Жаровая труба 2 и верхняя часть контейнера заполнены каменноугольным коксом с прослойкой древесного угля, пропитанного воспламеняющимся составом (например, анилином). Во избежание заполнения пустот пластовой водой, внутренняя полость нагревателя также заполнена дизельным топливом. Устройство спускается в скважину на насосно-компрессорных трубах, оборудоваиных пакером; После разобщения внутриколонного пространства в пласт закачивается воздух до полного замещения объемов подпакерного пространства и насосно-компрессорных труб. При этом выдавливается деревянная пробка 5 и осушается забой скважины. Затем сбрасывается запальное устройство во внутреннюю полость насосно- , компрессорных труб. В момент удара его о крышку 8 контейнера происходит разрыв баллона 11 с окислителем (азотной кислотой), который в смеси с воздухом поступает в контейнер и, контактируя с воспламеняющимся составом (анилином), инициирует горение топлива, находящегося в устройстве. В случае резкого повышения давления в момент воспламенения, шариковые клапаны патрубка 9 перекрывают сквозные отверстия в крышке.8, предотвращая выброс топлива и окислителя во внутреннее пространство насоснокомпрессорных труб. При горении топлива и разогреве стенок контейнера до установленной температуры срабатывают плавкие вставки и часть воздуха через отверстия 7 перепускается в затрубное пространство. Одо

новременно разогреваются стенки жаровой трубы и происходит испарение нефтепродукта,находящегося в кольцевой камере,пары которого, проходя через прослойку кварцевого песка, поступают в зону горения в смеси с воздухом. Часть паров жидкого топлива проходит через отверстия плавковых вставок и сгорает в затрубном пространстве. Прогрев призабойной зоны осуществляется теплом пpoдykтo в сгорания, выходящих

через решетчатое днище контейнера, и открытым пламенем в затрубном пространстве скважины.

Технико-экономическая эффективность заключается в увеличении тепловой производительности нагревателя,

Формула изобретения

Глубинный нагреватель, содержащий топливный контейнер и запальный узел, отличающийся тем, что, с целью повьшения его тепловой производительности, топливный контейнер снабжен жаровой трубой, установленной в его нижней части и образующей с корпусом контейнера кольцевую камеру, верхняя часть которой сообще на с внутренней полостью контейнера через прослойку термостойкой- пористой среды, причем в корпусе контейнера над последней выполнены отверстия, заглушенные плавкими вставками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

oooooo

т