RU2019114759A

RU2019114759A - Способ нагрева жидких сред

Info

Publication number: RU2019114759A
Application number: RU2019114759A
Authority: RU
Inventors: Альберт Ринатович Ахметгалиев; Денис Михайлович Лащев; Михаил Юрьевич Сидоров; Евгений Владимирович Луговкин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Инжиниринговая Компания "Пульсар Ойл"; Акционерное общество "Специальное машиностроительное конструкторское бюро"
Priority date: 2019-05-13
Filing date: 2019-05-13
Publication date: 2020-11-13
Also published as: RU2755521C2; RU2019114759A3

Claims

1. Способ нагрева жидких сред, включающий процесс воздействия переменного электромагнитного поля, источником которого является индуктор, состоящий из катушки индуктивности, либо множества катушек индуктивности на нагревательный элемент из электропроводящего материала, который нагреваясь передает тепло жидкой среде, отличающийся тем, что в герметичном кольцевом пространстве корпуса нагревателя расположен индуктор, который представляет из себя катушку индуктивности, состоящую из многофазной обмотки, проводники которой распределены по окружности и пофазно уложены в пазах магнитопровода вдоль основной его оси, при этом наружная стенка корпуса в местонахождении индуктора выполнена из магнитопроницаемого материала, нагревательный элемент в виде трубы произвольного сечения расположен снаружи корпуса напротив индуктора, и образует кольцевой зазор между своей внутренней поверхностью и наружной поверхностью корпуса, посредством электрического кабеля, на индуктор подается высокочастотный ток вследствие чего вокруг наружной его поверхности создается переменное электромагнитное поле которое через магнитопроницаемую стенку корпуса, через кольцевой зазор воздействует на нагревательный элемент, который, вследствие возникающих в нем электрических потерь, нагревается, при этом жидкая среда омывает нагревательный элемент со всех сторон, а также наружную поверхность корпуса.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что индуктор может быть выполнен из нескольких катушек индуктивности, которые соединяются в единую электрическую цепь.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в корпусе нагревателя имеется центральное сквозное отверстие для прохода жидкой среды.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что установка спускается в жидкую среду на кабеле, который служит для осуществления электропитания нагревателя и удержания ее на весу.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ось нагревательного элемента может не совпадать с осью индуктора.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что кабель для электропитания нагревателя герметично проходит через корпус нагревателя до кольцевого пространства, где соединяется с индуктором.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нагревательный элемент может быть выполнен как из полой трубы одного материала, так и из набора полых труб разного материала, разного диаметра и размера, собранных в одну трубу по типу труба в трубе в любой последовательности, как последовательно, так и параллельно и расположенных относительно друг друга на одной оси, либо их оси параллельны друг другу.

8. Способ по пп. 1 и 7, отличающийся тем, что нагревательный элемент может иметь любое количество сквозных отверстий любой формы.

9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что герметичная полость, где находится индуктор заполнена электроизоляционной жидкостью.

10. Способ по пп. 1 и 9, отличающийся тем, что для компенсации давления между внешней средой и пространством внутри индуктора заполненной электроизоляционной жидкостью осуществляется посредством компенсатора, который герметично соединяется с нижней частью корпуса нагревателя и образовывает с ним общую внутреннюю герметичную полость, компенсатор в свою очередь имеет в своем составе эластичный элемент, который разделяет внешнюю и внутреннюю жидкую среду и посредством которого осуществляется процесс компенсации.

11. Способ по пп. 1 и 10, отличающийся тем, что в центральной части корпуса компенсатора вдоль его оси по всей его длине может быть расположена сквозная полость для прохода жидкой среды, при этом данная полость герметично разделена с внутренней герметичной полостью компенсатора.

12. Способ по пп. 1, 9 и 10, отличающийся тем, что корпус может иметь дополнительную часть в виде наружной трубы внутри которой находится индуктор, нагревательный элемент, компенсатор, и который служит для герметичного разграничения жидкой среды снаружи нагревателя и внутри него, а также для герметизации внутренней его части.

13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что часть корпуса в виде наружной трубы внутри которой находится индуктор, нагревательный элемент, компенсатор может имеет в своем составе любое количество сквозных отверстий произвольной формы.

14. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что направление намотки катушки индуктивности, либо катушек индуктивности может быть, как параллельно, так и перпендикулярно основной оси индуктора.

15. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что катушки индуктивности могут иметь тороидальные магнитопроводы.

16. Способ по п. 2, отличающийся тем, что катушки индуктивности могут соединятся между собой в общую электрическую цепь как последовательно, так и параллельно.

17. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подача электропитания и управление нагревателем осуществляется через электрический кабель посредством станции управления, которую располагают за пределами жидкой среды.

18. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в состав станции управления может входить повышающий трансформатор.

19. Способ по п. 1, отличающийся тем, что количество корпусов с нагревательным элементом и индуктором, может быть более одного, при этом корпуса герметично соединены между собой, и имеют единую герметичную внутреннюю полость, а также общую наружную трубу внутри которой находятся индукторы, нагревательные элементы.

20. Способ по п. 19, отличающийся тем, что индукторы соединены между собой в одну электрическую цепь и подача электроэнергии на них производится от одного электрического кабеля.

21. Способ по п. 19, отличающийся тем, что несколько соединенных между собой корпусов с нагревательными элементами и индукторами, в нижней части нижнего корпуса герметично соединяются с компенсатором, при этом внутри корпусов и компенсатора образуется единая герметичная полость, которая заполняется электроизоляционной жидкостью.

22. Способ по пп. 1, 19 и 21, отличающийся тем, что нагреватель спускается в жидкую среду в скважину на колонне труб, которая служит для подъема жидкой среды, либо для закачки жидкой среды в обратном направлении.

23. Способ по пп. 1, 12, 19 и 21, отличающийся тем, что ниже нагревателя в скважине может быть установлено погружное оборудование, соединяемое с ним посредством колонны труб и служащее для подачи жидкой среды через нагреватель.

24. Способ по пп. 1, 12, 19 и 21, отличающийся тем, что в скважине выше нагревателя может быть установлено погружное оборудование, соединяемое с ним посредством колонны труб и служащее для откачки нагретой жидкой среды далее.

25. Способ по п. 24, отличающийся тем, что в скважине для направления всех жидкой среды через нагреватель в нижней части колонны труб между внутренней стенкой скважины и наружной стенкой колонны труб устанавливается пакер для предотвращения перетекания жидкой среды.

26. Способ по пп. 1, 12, 19 и 21, отличающийся тем, что направление движения жидкости через внутренние полости нагревателя может быть, как в прямом, так и в обратном направлении.

27. Способ по пп. 1, 12, 19 и 21, отличающийся тем, что нагреватель кроме вертикального положения может располагаться в жидкой среде в любом пространственном положении.