Глубинный нагреватель

 

<и>933958

Союз Соввтскик

Социалистических

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 07. 05. 80(21) 2921739/22-03 с присоединением заявки М (23) Приоритет—

Опубликовано 07.06. 82. Бюллетень М 21

Дата опубликования описания 07 . 06 . 82 (ы)м. кл.

Е 21 В 43/24

9кудеретекна4 квинтет

CCCP нв делан нзебретеннй н еткрытнй (53) УДК 622.276 (088.8) (72) Авторы изобретен я

А.И. Knees u P.Ã, Иаксютов (7!) Заявитель Татарский государственный научно-исследова и проектный институт нефтяной промышленнос (54) ГЛУБИННЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к устройствам для тепловой обработки призабойной зоны скважины.

Известно устройство для поджигания пластов, состоящее из трубчатого

5 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 контейнера1,1).

Недостатками устройства являются сложность его конструктивного исполнения, сравнительно невысокая величина теплосьема с одного погонного метра контейнера, а также возможность возникновения взрывоопасных ситуаций, вследствие вовлечения пирофорных соединений, покрывающий стенки эксплуатационной колонны, в быстрые реакции.

Наиболее близким к предлагаемому является глус. нный 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 топливного контейнера установлен узел переключения потока воздуха. Устройство спускается в скважину на насосно-компрессорных трубах.

Йриведение в действие переключателя потока воздуха и воспламенения топлива производится автономным запальным устройством, сбрасываемым с устья скважины и состоящим из перфорированного цилиндрического корпуса с эластичным баллоном, заполненным аэот9339Я ной кислотой, и резака для разрушения эластичного баллона. Резак при ударе разрушает эластичный баллон и азотная кислота в смеси с воздухом фильтруется через слой древесного угля, пропитанного анилином. При контакте . азотной кислоты с анилином происходит воспламенение и инициируется горение топлива в потоке нагнетаемого воздуха. Разогрев призабойной зо- !О ны скважины осуществляется теплом отходящих продуктов горения и радиа" ционным излучением стенок контейнера (2).

Однако сравнительно невысокая !5 тепловая производительность, так как в горении участвует только твердое топливо, а более калорийный нефтепродукт, заполняющий контейнер, при запуске нагревателя вытесняется за ре пределы устройства. Кроме того, отсутствует тепловая защита корпуса контейнера, вследствие этого, при больших расходах воздуха и интенсивном тепловыделении возможна его теп- 2$ ловая деформация и расплавление. Наличие узла переключения потока воздуха усложняет конструкцию нагревателя и потенциально увеличивает число возможных неисправностей при его щ 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 кольцевую камеру, верхняя часть которой сообщена с внутренней полостью контейнера через плослойку термостойкой .пористой среды, причем в корпусе контейнера над последней выполнены отверстия, -заглушенные плавкими вставками.

На чертеже схематично показан глубинный нагреватель.

Глубинный нагреватель состоит иэ топливного контейнера и запального устройства. Топливный контейнер вклю- о 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 обрабатываемого 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 песок, 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

14 пропущен подвижной шток 15, на верхнем конце которого укреплен крестообразный резак 16. Наконечник имеет крестообразный паэ для размещения в нем резака в исходном положении и кольцевой вырез для фиксации резака в этом положении с помощью тонкой проволоки 17.

Кольцевая камера 4 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, оборудованных пакером . После разобщения внутриколонного пространства в пласт эакачивается воздух до полного замещения объемов подпакерного пространства и насосно-компрессорных труб.

При этом выдавливается деревянная пробка 5 и осушается забой скважины.

Затем сбрасывается запальное устрой5 93 ство 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 сквозwe отверстия в крышке.8, предотвращая выброс топлива и окислителя во внутреннее пространство насоснокомпрессорных труб. При горении топлива и разогреве стенок контейнера до установленном температуры срабатывают плавкие вставки и часть воздуха через отверстия 7 перепускается в затрубное пространство. Одновременно разогреваются стенки жаровой трубы и происходит испарение

v нефтепродукта, находящегося в кольцевои 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 эоны осуществляется теплом продуктов сгорания, выходящих

3958 6 через решетчатое днище контейнера, и открытым пламенем в эатрубном пространстве скважины.

Технико-экономическая эффективность заключается в увеличении тепловой производительности нагревателя. формула изобретения

1О

Глубинный нагреватель, содержа" щий топливный контейнер и запальный узел, отличающийся тем, что, с целью повышения его тепловой

И производительности, топливный контейнер снабжен жаровой трубой, установленной в его нижней части и образующей с корпусом контейнера кольцевую камеру, верхняя часть которой сообще20 на с внутренней полостью .контейнера через прослойку термостойкой. пористой среды, причем в корпусе контейнера над последней выполнены отверстия, заглушенные плавкими вставка2S ми.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М 3376928, зо кл. 166-38, опублик. 1968.

2. Авторское свидетельство СССР 747192, кл. E .21 B 43/24, 1978.

933958

Составитель В. Родина

Редактор Н. Бобкова Техред К Иыцьо Корректор А. Ференц

Заказ 3879/19 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета CCCP по.делам изобретений и открытий

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

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