RU199201U1 - Установка омического обогрева скважин - Google Patents
Установка омического обогрева скважин Download PDFInfo
- Publication number
- RU199201U1 RU199201U1 RU2019135599U RU2019135599U RU199201U1 RU 199201 U1 RU199201 U1 RU 199201U1 RU 2019135599 U RU2019135599 U RU 2019135599U RU 2019135599 U RU2019135599 U RU 2019135599U RU 199201 U1 RU199201 U1 RU 199201U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cable
- installation according
- paragraphs
- sheath
- nickel
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
- H05B3/22—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
- H05B3/28—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor embedded in insulating material
Landscapes
- Laying Of Electric Cables Or Lines Outside (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области оборудования для нефтедобычи. Предлагается установка омического обогрева скважин, содержащая кабель, имеющий металлическую оболочку (2001), выполненную из никель- и хромсодержащей нержавеющей стали, токопроводящую жилу (2003), размещенную внутри оболочки (2001), высокотемпературный изоляционный наполнитель (2002), размещенный между оболочкой (2001) и жилой (2003).
Description
Полезная модель относится к области оборудования для нефтедобычи.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
При подъеме сырой нефти и разгазировании флюида, по насосно-компрессорной трубе (НКТ), нефть теряет способность растворять содержащейся в ней парафин и смолы. Это приводит к образованию на внутренних стенках трубы НКТ отложений парафина и смол (асфальтосмолопарафиновых отложений - АСПО).
Интенсивность образования АСПО увеличивается при:
- высокой концентрации парафинов и смол в нефти,
- изменении температуры в стволе скважины,
- изменение количества, растворенного в нефти сопутствующего газа. АСПО сужают поперечное сечение НКТ (вплоть до полной закупорки),
- увеличивают гидравлическое сопротивление, нагрузку на насос.
В конечном итоге образование (АСПО) приводит к:
- сокращению скорости и объемов добычи нефти,
- преждевременному выходу оборудования из строя,
- сокращению межремонтных интервалов скважины.
Из перечисленных выше факторов образования АСПО наиболее легко поддается управлению температура в стволе скважины, в то время как управление содержанием компонентов в нефти либо слишком проблематично с технической точки зрения, либо неэффективно с точки зрения расхода материальных ресурсов и энергии.
Из патента РФ на изобретение №2510601 известна стреньга для нагревания подземного пласта переменным током, содержащая три кабеля, каждый из которых содержит токопроводящую жилу, заключенную в оболочку из коррозионностойкой ферромагнитной стали, а между оболочкой и жилой имеется электроизоляция на основе оксида магния, при этом кабели подключены к источнику трехфазного напряжения по схеме «звезда».
Нагрев кабеля осуществляется за счет скин-эффекта, что подразумевает использование сложного электротехнического оборудования, повышенный расход электроэнергии и значительную толщину оболочки из ферромагнитной стали, значительный диаметр самого кабеля, что повышает материалоемкость и ухудшает гибкость кабеля.
РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Задачей настоящей полезной модели является создание установки, обладающей совокупностью следующих качеств:
1) обеспечение чистоты внутренних стенок нефтедобывающей скважины, фонтанной арматуры и прилегающих к ним трубопроводов от образования АСПО.
2) увеличение срока службы насоса, за счет снижения вязкости жидкости в НКТ,
3) снижение количества внутрисменных простоев, повышение наработки на отказ нефтедобывающей скважины,
4) исключение мер по депарафинизации нефти в нефтедобывающей скважине,
5) экологическая безопасность для территории вблизи скважины,
6) увеличение срока службы оборудования в оптимальном режиме работы скважины,
7) возможность обогрева продукта до+500°С,
8) снижение потребляемой мощности, при нагреве нефтедобьюающей скважины, за счет конструкции греющей части установки,
9) высокая теплоотдача греющей части установки
10) устойчивость к коррозии, под нагрузкой в хлоридной, кислотной, соленой и
щелочной средах.
Технический результат, обеспечиваемый при использовании полезной модели состоит в том, что указанные задачи успешно решены при создании установки для обогрева скважин за счет применения нагревостойкого кабеля с минеральной изоляцией в металлической оболочке, в котором нагрев осуществляется за счет омического сопротивления токопроводящего материала, а не скин-эффекта, при этом стало возможно использовать металлическую оболочку меньшей толщины, не ферромагнитной, с меньшей материалоемкостью и более высокой гибкостью, а диаметр самого кабеля может быть уменьшен.
Вышеуказанная задача решена благодаря тому, что предлагаемая установка для омического обогрева скважин содержит кабель, характеризующийся тем, что он имеет:
металлическую оболочку (2001), выполненную из никель- и хромсодержащей нержавеющей стали,
токопроводящую жилу (2003), размещенную внутри оболочки (2001),
высокотемпературный изоляционный наполнитель (2002), размещенный между оболочкой (2001) и жилой (2003),
концевую муфту (1001), выполненную с возможностью фиксации кабеля при его погружении в скважину, установленную на его забойном конце,
муфту крепления (1003), выполненную с возможностью герметичного ввода кабеля через сальниковое устройство фонтанной арматуры скважины (3005), установленную на устьевом конце кабеля.
Вышеупомянутая оболочка (2001), - в одной из частных форм выполнения вышеописанного кабеля, - выполнена из стали в соответствии с ГОСТ 5949-75.
Вышеупомянутая жила (2003) - в одной из частных форм выполнения вышеописанного кабеля, - может быть выполнена из нихрома или меди, или никель-хром-кобальтового сплава, или никель-медного сплава, или никеля, или константана. Указанные материалы были испытаны и показали свою пригодность для осуществления омического нагрева.
Вышеупомянутый наполнитель (2002) - в одной из частных форм выполнения вышеописанного кабеля, - представляет собой электротехнический периклаз в соответствии с ГОСТ 24523.0-80. Периклаз в условиях скважины обеспечивает достаточную изоляцию, выдерживает эксплуатационные температуры в течение всего срока службы и обладает удовлетворительными механическими свойствами, которые не ухудшаются с течением времени.
Диаметр вышеописанного кабеля, - в одной из частных форм его выполнения, - сос тавляет от 4 до 9 мм.
Три отрезка вышеописанного кабеля, - в одной из частных форм его выполнения, - механически соединены между собой по длине в стреньгу.
Отрезки вышеописанного кабеля, - в одной из частных форм выполнения, - механически соединены между собой по длине посредством свивки. Свивка обеспечивает прочное механическое соединение отдельных кабелей между собой.
Ширина вышеупомянутой стреньги, - в одной из частных форм выполнения вышеописанного кабеля, -составляет 10-20 мм.
Жилы отрезков на одном из концов вышеописанного кабеля), - в одной из частных форм его выполнения, - электрически соединены между собой по схеме «ЗВЕЗДА», а на другом из концов - выполнены с возможностью подключения к источнику трехфазного напряжения. Данная электрическая схема является оптимальной при использовании трехфазной сети переменного тока.
Забойный конец вышеописанного кабеля, предназначенный для погружения в скважину, - в одной из частных форм выполнения вышеописанного кабеля, - снабжен выполнена из нержавеющей стали.
Вышеупомянутая муфта крепления (1003), - в одной из частных форм выполнения вышеописанного кабеля, - выполнена из нержавеющей стали.
Вышеупомянутая муфта крепления (1003), - в одной из частных форм выполнения вышеописанного кабеля, - выполнена с возможностью присоединения съемной монтажной вилки (1004), выполненной с возможностью крепления к подъемному оборудованию. Это позволяет проводить быстрый подъем и спуск кабеля, осуществлять его замену.
Вышеописанный кабель может применяться в установке обогрева скважин (3004) с насосно-компрессорной трубой (3003) и сальниковым устройством фонтанной арматуры, характеризующаяся тем, что она содержащей в себе:
систему управления нагревом (3006),
термодатчики, подключенные к системе (3006),
кабель по любому из пп. 1-14, с установленной на нем концевой (1001) и соединительной (1003) муфтами, и размещенный внутри упомянутой трубы (3003),
питающий кабель (1006),
при этом жилы упомянутого кабеля на устьевом конце подключены к системе (3006) посредством питающего кабеля (1006).
Вышеописанная установка, - в одной из частных форм ее выполнения, -может дополнительно содержать в себе:
систему управления насосно-компрессорной установкой,
бронированный плоский погружной кабель (3002),
центробежный насос (3001), подключенный к упомянутой системе управления насосно-компрессорной установкой посредством кабеля (3002).
Вышеупомянутая система (3006), - в одной из частных форм выполнения вышеописанной установки, - может быть размещена внутри шкафа (3007).
Установка особенно хорошо подходит для обогрева скважин с высокопарафинистой нефтью, обеспечивает компенсацию тепловых потерь в стволе скважины с целью предотвращения образования АСПО, приводящих к застыванию нефти в НКТ.
Необходимо понимать, что в настоящем тексте устройство охарактеризовано голь ко такими признаками, которые достаточны для решения поставленной задачи, реализации назначения и достижения выбранного технического результата; специального упоминания всех без исключения признаков и утилитарных характеристик устройства не требуется, если специалистам должно быть известно, что устройства того же рода обладают такими признаками и утилитарными характеристиками и без них не реализуется основное назначение; тем более не требуется ограничивать обобщенные признаки какими-либо конкретными вариантами, если таковые должны быть известны специалистам и (или) могут быть подобраны по известным правилам.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг, 1 схематично изображена схема установки нагрева скважин к полезной модели.
На фиг. 2 схематически изображено поперечное сечение кабеля с фиг. 1.
На фиг. 3 изображена принципиальная схема установки по полезной модели с фиг. 1
На фигурах приняты следующие обозначения:
1001 - концевая муфта,
1002 - греющая часть (2) установки обогрева,
1003 - герметичная муфта крепления,
1004 - съемная монтажная вилка,
1005 - амортизирующая пружина,
1006 - питающий кабель
2001 - металлическая оболочка,
2002 - высокотемпературный изоляционный наполнитель,
2003 - токопроводящая жила (например, выполненная из бескислородной электротехнической меди ГОСТ 10988-2016),
3001 - электрическая установка центробежного насоса,
3002 - бронированный плоский погружной кабель,
3003 - насосно-компрессорная труба,
3004 - установка нагрева скважин,
3005 - сальниковое устройство фонтанной арматуры скважины,
3006 - система управления нагревом (включающая 2 термодатчика, и контроллер управления),
3007 - шкаф управления нагревом.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Греющую часть установки обогрева, опускают непосредственно в НКТ (насосно-компрессионную трубу), через устьевую арматуру скважины.
Греющая часть выполнена из стреньги (скрутки) 3-ех однофазных нагревостойких кабелей в металлической оболочке (см. фиг. 2), соединенных между собой по схеме «ЗВЕЗДА».
Концы токопроводящих жил соединения закрывают герметичной концевой муфтой (1001).
Муфта (1001) служит для защиты соединения от внешних воздействий и проникновения влаги.
Муфта (1001) предпочтительно выполнена из нержавеющей стали.
Для фиксации и герметизации греющей зоны на устьевой арматуре скважины, используют герметичную муфту крепления (1003), которая соединяется через устьевой сальник с устьевой арматурой НКТ.
Муфту крепления (1003) предпочтительно выполнять из нержавеющей стали.
Съемную монтажную вилку (1004), закрепляют на герметичной муфте крепления (1003) для выполнения необходимых операций по спуску/подъему греющей части установки непосредственно в скважину.
Амортизирующая пружина (1005) служит для защиты кабеля (2000) от механических повреждений при монтаже/демонтаже установки нагрева.
На питающий кабель (1006) подается 3-ех фазное напряжение.
Для каждой отдельной скважины величина подаваемого напряжения, определяется величиной выдаваемой мощности и необходимой температурой поддержания в трубе НКТ.
После подключения питающего кабеля к источнику питания, по токопроводящим жилам нагревательного кабеля (2000), протекает трехфазный переменный электрический ток. За счет омического сопротивления токопроводящей жилы, потребляемая электрическая энергия преобразуется в тепловую энергию (выдаваемая тепловая мощность нагревательного кабеля зависит от величины омического сопротивления токопроводящей жилы), при этом тепло через минеральную изоляцию передаются на внешнюю металлическую оболочку, а далее - к флюиду в трубе НКТ.
Claims (20)
1. Установка омического обогрева скважин, содержащая кабель, имеющий металлическую оболочку (2001), выполненную из никель- и хромсодержащей нержавеющей стали,
токопроводящую жилу (2003), размещенную внутри оболочки (2001),
высокотемпературный изоляционный наполнитель (2002), размещенный между оболочкой (2001) и жилой (2003),
концевую муфту (1001), выполненную с возможностью фиксации кабеля при его погружении в скважину, установленную на его забойном конце,
муфту крепления (1003), выполненную с возможностью герметичного ввода кабеля через сальниковое устройство фонтанной арматуры скважины (3005), установленную на устьевом конце кабеля.
2. Установка по п. 1, характеризующаяся тем, что в ней упомянутая оболочка (2001) кабеля выполнена из стали в соответствии с ГОСТ 5949-75.
3. Установка по любому из пп. 1 или 2, характеризующаяся тем, что в ней вышеупомянутая жила (2003) кабеля может быть выполнена из нихрома или меди, или никель-хром-кобальтового сплава, или никель-медного сплава, или никеля, или константана.
4. Установка по любому из пп. 1-3, характеризующаяся тем, что в ней вышеупомянутый наполнитель (2002) кабеля представляет собой электротехнический периклаз в соответствии с ГОСТ 24523.0-80.
5. Установка по любому из пп. 1 -4, характеризующаяся тем, что кабель в ней имеет диаметр от 4 до 9 мм.
6. Установка по любому из пп. 1-5, характеризующаяся тем, что в ней три отрезка кабеля механически соединены между собой по длине в стреньгу.
7. Установка по п. 6, характеризующаяся тем, что в ней отрезки кабеля механически соединены между собой по длине посредством свивки.
8. Установка по любому из пп. 6 или 7, характеризующаяся тем, что в ней ширина вышеупомянутой стреньги кабеля составляет 10-20 мм.
9. Установка по любому из пп. 1-8, характеризующаяся тем, что в ней жилы отрезков кабеля на одном из его концов электрически соединены между собой по схеме «ЗВЕЗДА», а на другом из его концов выполнены с возможностью подключения к источнику трехфазного напряжения.
10. Установка по любому из пп. 1 -9, характеризующаяся тем, что в ней концевая муфта (1001) выполнена из нержавеющей стали.
11. Установка по п. 1, характеризующаяся тем, что в ней вышеупомянутая муфта крепления (1003) кабеля выполнена из нержавеющей стали.
12. Установка по п. 1, характеризующаяся тем, что в ней вышеупомянутая муфта крепления (1003) кабеля выполнена с возможностью присоединения съемной монтажной вилки (1004), выполненной с возможностью крепления к подъемному оборудованию.
13. Установка по п. 1, характеризующаяся тем, что содержит в себе насосно-компрессорную трубу (3003),
сальниковое устройство фонтанной арматуры, систему управления нагревом (3006), термодатчики, подключенные к системе (3006),
кабель с установленной на нем концевой (1001) и соединительной (1003) муфтами, размещенный внутри упомянутой трубы (3003), питающий кабель (1006),
при этом жилы упомянутого кабеля на устьевом конце подключены к системе (3006) посредством питающего кабеля (1006).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019135599U RU199201U1 (ru) | 2019-11-06 | 2019-11-06 | Установка омического обогрева скважин |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019135599U RU199201U1 (ru) | 2019-11-06 | 2019-11-06 | Установка омического обогрева скважин |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019119012 Division | 2018-02-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU199201U1 true RU199201U1 (ru) | 2020-08-21 |
Family
ID=72238093
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019135599U RU199201U1 (ru) | 2019-11-06 | 2019-11-06 | Установка омического обогрева скважин |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU199201U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2823922C1 (ru) * | 2023-12-11 | 2024-07-30 | Общество с ограниченной ответственностью "НЕФТЬСФЕРА" | Противополетное устройство для предотвращения падения нагревателя скважинного резистивного с оконцовочной муфтой |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5065818A (en) * | 1991-01-07 | 1991-11-19 | Shell Oil Company | Subterranean heaters |
US5070533A (en) * | 1990-11-07 | 1991-12-03 | Uentech Corporation | Robust electrical heating systems for mineral wells |
RU2353753C1 (ru) * | 2007-07-19 | 2009-04-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Пермский Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефти" | Система для питания погружного электродвигателя и обогрева скважинной жидкости |
RU104000U1 (ru) * | 2010-12-10 | 2011-04-27 | Открытое акционерное общество "Научно-технический центр "Энергосбережение" | Электрообогреватель |
RU113902U1 (ru) * | 2011-07-20 | 2012-02-27 | Открытое акционерное общество "Сургутнефтегаз" | Обогреватель фонтанной арматуры |
-
2019
- 2019-11-06 RU RU2019135599U patent/RU199201U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5070533A (en) * | 1990-11-07 | 1991-12-03 | Uentech Corporation | Robust electrical heating systems for mineral wells |
US5065818A (en) * | 1991-01-07 | 1991-11-19 | Shell Oil Company | Subterranean heaters |
RU2353753C1 (ru) * | 2007-07-19 | 2009-04-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Пермский Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефти" | Система для питания погружного электродвигателя и обогрева скважинной жидкости |
RU104000U1 (ru) * | 2010-12-10 | 2011-04-27 | Открытое акционерное общество "Научно-технический центр "Энергосбережение" | Электрообогреватель |
RU113902U1 (ru) * | 2011-07-20 | 2012-02-27 | Открытое акционерное общество "Сургутнефтегаз" | Обогреватель фонтанной арматуры |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2823922C1 (ru) * | 2023-12-11 | 2024-07-30 | Общество с ограниченной ответственностью "НЕФТЬСФЕРА" | Противополетное устройство для предотвращения падения нагревателя скважинного резистивного с оконцовочной муфтой |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4716960A (en) | Method and system for introducing electric current into a well | |
US2781851A (en) | Well tubing heater system | |
US20070240893A1 (en) | Power cable for direct electric heating system | |
NO304284B1 (no) | System for termisk ekstrahering av materiale fra en undergrunnsformasjon | |
US9556709B2 (en) | Skin effect heating system having improved heat transfer and wire support characteristics | |
BR112018002667B1 (pt) | Método compreendendo uma unidade flutuante e sistema compreendendo uma unidade flutuante | |
RU199201U1 (ru) | Установка омического обогрева скважин | |
CN103132949A (zh) | 用于烃类生产油管内的加热器缆线 | |
CN210685937U (zh) | 一种用于高含蜡油井及气井的矿物绝缘电热防化蜡系统 | |
CN110700793A (zh) | 一种用于高含蜡油井及气井的电热防化蜡系统及控制方法 | |
CN102661271A (zh) | 单芯潜油电缆直线电机无杆泵 | |
RU2752656C2 (ru) | Силовые кабели для электрического центробежного насоса | |
RU54086U1 (ru) | Кабельная линия для нагрева текучей среды в скважине | |
CN111364960A (zh) | 抑制气井天然气水合物生成的装置及方法 | |
RU2228431C2 (ru) | Устройство для предупреждения образования и ликвидации асфальтосмолистых и парафиновых отложений в скважинных трубах | |
RU2204696C1 (ru) | Забойный водонагреватель для нагнетательной скважины | |
RU161762U1 (ru) | Электрический кабель для установок погружных электронасосов | |
CN102996097A (zh) | 电泵井三相连续井筒伴热装置 | |
RU2522097C2 (ru) | Способ прогрева бетона, электронагреватель для осуществления способа, индукционный нагревательный элемент электронагревателя и способ изготовления индукционного нагревательного элемента | |
RU2455461C1 (ru) | Способ нагрева потока жидкости в нефтегазовой скважине и установка для его осуществления | |
RU145740U1 (ru) | Нагревательный кабель для нефтяных скважин | |
RU2167008C1 (ru) | Способ очистки нефтегазовых трубопроводов от парафиновых отложений и пробковых образований и устройство для его осуществления | |
RU61935U1 (ru) | Кабельная линия | |
RU2353753C1 (ru) | Система для питания погружного электродвигателя и обогрева скважинной жидкости | |
RU2301469C1 (ru) | Способ соединения высокотемпературного и низкотемпературного отводов кабельной линии |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200713 |