Устройство для электропрогрева скважины

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистическиx

Республик

740938 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.02.78 (2 I ) 2578810/22 03 (5I )М. Кл. с присоединением заявки №

Е 21 В 43/24

Гасудврстввнный комитат (23) Приоритет

ll0 lIelI3M изобретений и аткрытнй

Опубликовано 15.06.80. Бктллетень № 22

Дата опубликования описания 17,06.80 (53) УП 622.245. .51 4(088.8у (72) Авторы изобретения

Ф. A. Нигматзянов, А. А. Фасхутдинов и Ф. М. Кабиров

Ордена Ленина государственное нефтегазодобывающее управление

Альметьевнефть" (71) Заявитель (5 4} УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕ КТРОНАГРЕ ВА

СКВА. ЖИ НЫ

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам для электропрогрева призабойных зон скважин; оно может быть использовано,например, для воспламенения нефтяного пласта при проведении процесса внутрипластового движушегося фронта горения (ВДФГ), Известно устройство для электропрогрева скважины, содержащее головку, электронагреватель, кабель для подвода электро10 энергии с уплотнением, перекрывающий колпак и сильфоны, размещенные над электронагревателем и заполненные жидкостью с большим коэффициентом расширения 11 .

Недостаток этого устройства заключает !

5 ся в том, что при длительной работе на забое скважины перегреваются трубчатые нагревательные элементы (ТЭНы) и электрический кабель.

Известно также устройство для электро-, нагрева скважины, содержащее корпус с раз» мещенными в нем трубчатыми электронагревательными элементами, головку, кабель для подвода электроэнергии, Электрический кабель защишен кожухом, выполненным в виде двух телескопически связанных между собой втулок, жестко соединенных с раоширяюшимися патрубками 21 .

В данном устройстве предусмотрено охлаждение ТЭНов воздухом, но это охлаждение малоэффективно, так как в указанном устройстве отсутствует подача охлаждаюшего воздуха внутрь ТЭНов для их непосредственного и интенсивного обдувания.

Белью изобретения является повышение эффективности охлаждения трубчатых нагревательных элементов.

Бель достигается тем, что устройство снабжено подпружиненной гильзой с проду;вочными окнами в нижней части и герметизирующим элементом в верхней части и термостойкой манжетой, ограниченной с обеих сторон кольцами, нижнее из которых жестко соединено с кожухол, а верхнее запаяно на кожухе легкоплавким сплавом, температура плавления которого ниже максимально допустимой температуры нагревания наружной поверхности кожуха, причем

3 7 409

r .аа установлена на верхнем кольце концентрнчно с перфорированным кожухом, Для предотврашения проворачивания гильза имеет продольный паз, а на кожухе выполнен фиксатор, размещенный в продольном паз у, На фиг. 1 изображена верхняя часть предлагаемого устройства для электронагрева скважины; на фиг. 2 - средняя часть устройства; на фиг. 3 - нижняя часть yc ig ройства; на фиг. 4 — сечение А-А на фиг.

1.

Устройство содержит корпус 1 с размешенными в нем трубчатыми электронагревательными элементами 2 (ТЭНы), удлинитель 3 с размещенными в нем трубчатыми электропроводниками 4 (ТЭПы), электрический кабель 5 для подведения электроэнергии, головку 6, датчик температуры, например термопару ТХА-0806, 2

Головка 6, предназначенная для соединения устройства с кабелем 5, выполнена на конус, в котором смонтирована втулка 7. Втулка 7 имеет осевой канал, переходяший в конус для заливки бабита 8 на отогнутые проволочные оплетки 9 кабеля 5. Головка 6 соединена с втулкой 7 при помощи винтов 10, а с удлиннтелем 3через резьбовое соединение. Перед вводом в удлинитель 3 ТЗПы 4 герметизируются термостойкой резиной 11, которая заливается в заводских условиях в конуоную часть удлинителя 3, Для зашиты от перегревания электрический кабель 5 зашишен гладким кожухом, 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 голов- 40 ки при помощи трех профилей 16 овального сечения. Для сохранения устойчивос- ти 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, ограничиваюшими их продолж ное перемещение одна относительно другой. 50

Для перекрытия кольцевого сечения между обсадной колонной и телескопическим кожухом применена эластичная манжета 20, выполненная, например, из термостойкой

51 листовой резины. Манжета 20 жестко скреплена с гильзой и установлена под ут лом, например, 450 к вертикальной оси.

ТЭНы 2 защищены от. повреждения перфо38 ф рированным кожухом 21, ho внутренней полости которого смонтированы поперечные перегородки 22, предназначенные для придания потоку воздуха поперечного движения.

Перегородки 22 размешены относительно внутренней поверхности кожуха ступенчато.

Для перекрытия кольцевого сечения (зазора) между обсадной колонной и устройст» вом перфорированный кожух 21 снабжен плавающей гильзой 23 и термостойкой манжетой 24 выполненной, например, из про;питанного асбеста. Манжета 24 установлена под углом, 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

rrа кожухе легкоплавким сплавом, припоем

ПОСк 18-56. Температура плавления припоя ниже температуры нагревания наружной поверхности перфорированного кожуха

21. На один конец плаваюшей гильзы 23, выполненный на конус, опирается пружина сжатия 27. Противоположный конец гильзы 23 упирается в запаянное кольцо 25.

Для предохранения от проворачивания плаваюшей гильзы 23 относительно кожуха

21 на плавающей гильзе 23 выполнен продольный паз 28, а на поверхности кожуха 21 имеется цилиндрический фиксатор (штифт) 29, смонтированный в продольном пазу 28 плавающей гильзы 23, Устройство работает следуюшим образом.

При инициировании внутрипластового горения устройство устанавливается в скважине так, чтобы нижняя часть его активной зоны была расположена на уровне кров ли нефтяного пласта. Для создания процесса горения в качестве окислителя в скважину нагнетается воздух. Под давлением воздуха эластичная манжета 20, разжима. ясь, устанавливается под углом 90 к веро тикальной оси и перекрывает кольцевое сечение между обсадной колонной и телескопическим кожухом. Основное количество воздуха проходит через кольцевой зазор между кабелем и кожухом, интенсивно обдувая электрический кабель и кабельный ввод. Одновременно после включения ус ройства в работу наружная поверхность пер» форированного кожуха нагревается до

500 С, Припой ПССк 18-65 раслтавляеч ся с запаянного металлического кольца, а пружина сжатия 27 давит на плавающую гильзу 23 и на термостойкую манжету 24.

)Манжета, разжимаясь, устанавливается -пер5 7409 пейдикулярно к вертикальной оси и перекрывает кольцевое сечение между обсадной колонной и перфорированным кожухом.

Воздух, подаваемый в скважину, посту пает во внутреннюю полость ТЭНов и, 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-10 личения пути воздуха, охлаждающего трубчатые нагревательные элементы, увеличи-ваются теплосъем с ТЭНов и их долговечность.

Формула изобретения

1. Устройство для электронагрева сква жины, содержащее головку, кабель для подвода электроэнергии, удлинитель, корпус 20 с размещенными в нем трубчатыми нагревательными элементами и перфорированный кожух, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения трубчатых нагревательных элементов, 38 б оно снабжено подпружиненной гильзой с продувочными окнами в нижней части и герметизирующим элементом в верхней чаоти и термостойкой манжетой, ограниченной с обеих сторон кольцами, нижнее из которых жестко соединено с кожухом, а верхнее - запаяно на кожухе легкоплавким сплавом, температура плавления которого ниже максимально допустимой температуры нагревания наружной поверхности кожуха,причем, гильза установлена на верхнем коль це концентрично с перфорированным кожуROM.

2. Устройство по. и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с пелью предотврашения проворачивания, гильза имеет продольный паз, а на кожухе выполнен фиксатор, установленный в продольном пазу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР № 457787ю кл, Е 21 В 43/24, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

N 596711, кл, Е 21 В 43/24, 1975 (прототип) .

7 40938

2Ô

Рог.2

ВгЗ Фиг.

Составитель В. Никулин

Редактор Н. Корченко Техред Я. Вирчак Корректор Н. Степ

Заказ 3174/36 Тираж 626 Подписное

LlHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскаи наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4