RU2029069C1 - Device for well heating and method for maintenance of well heating conditions - Google Patents

Device for well heating and method for maintenance of well heating conditions Download PDF

Info

Publication number
RU2029069C1
RU2029069C1 RU92012876/03A RU92012876A RU2029069C1 RU 2029069 C1 RU2029069 C1 RU 2029069C1 RU 92012876/03 A RU92012876/03 A RU 92012876/03A RU 92012876 A RU92012876 A RU 92012876A RU 2029069 C1 RU2029069 C1 RU 2029069C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
well
heated
gas
temperature
current
Prior art date
Application number
RU92012876/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU92012876A (en
Inventor
Ю.С. Самгин
Л.Н. Линник
Original Assignee
Самгин Юрий Сергеевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Самгин Юрий Сергеевич filed Critical Самгин Юрий Сергеевич
Priority to RU92012876/03A priority Critical patent/RU2029069C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2029069C1 publication Critical patent/RU2029069C1/en
Publication of RU92012876A publication Critical patent/RU92012876A/en

Links

Images

Abstract

FIELD: oil producing industry. SUBSTANCE: installed in well pipes is heater in form of metal cylinder consisting of upper and lower parts of heated surfaces different in cross-section. Cylinder parts are electrically connected and the cylinder itself is connected with power source. Parameters of relations of heater parts lengths, sectional areas and heated surface areas are interrelated. Heating conditions are controlled by comparing temperatures of fluid heated in well and paraffin melting, well pipe and heated surface. Values of operating current are established as referred to minimum current value required for prevention of paraffin settling within preset limits. EFFECT: higher efficiency. 7 cl, 2 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области нефтяной промышленности и может быть использовано для оборудования скважин и поддержания в них оптимального теплового режима в целях ликвидации парафино-гидратных образований. The invention relates to the field of the oil industry and can be used to equip wells and maintain optimal thermal conditions in them in order to eliminate paraffin-hydrate formations.

Известно устройство для поддержания теплового режима скважины на уровне предупреждения в ней парафиногидратообразования, содержащее геофизический кабель с сердечником из семи многопроволочных токопроводящих жил, подушку под броню в виде обмотки из полиэтилентерефталатной ленты, броню из стальных круглых проволок, подключенный к трехфазному источнику питания [1]. A device is known for maintaining the thermal regime of a well at a warning level in it of paraffin hydrate formation, containing a geophysical cable with a core of seven multiwire conductive cores, a pillow for armor in the form of a winding of polyethylene terephthalate tape, armor of steel round wires connected to a three-phase power source [1].

Недостаток известного устройства - низкий уровень выделяемой электрической мощности, недостаточной для предупреждения образования отложений парафина, особенно в случаях высокого содержания парафиновых фракций в нефти (более 10%). A disadvantage of the known device is the low level of released electric power, insufficient to prevent the formation of paraffin deposits, especially in cases of high content of paraffin fractions in oil (more than 10%).

Известна терморегулируемая скважина, способ и средства поддержания ее теплового режима, содержащая источник питания, скважинные трубы, внутри которых расположено термонагревательное устройство [2] - прототип. Known temperature-controlled well, method and means of maintaining its thermal regime, containing a power source, downhole pipes, inside which is located a heating device [2] - prototype.

Известен способ поддержания теплового режима в скважине, включающий введение в нее нагревающей металлической поверхности и токопроводящей шины, пропускание через них электрического тока и управление подаваемой электрической мощностью до установления заданного теплового режима в скважинных трубах [2] - прототип. A known method of maintaining thermal conditions in a well, including introducing into it a heating metal surface and a conductive bus, passing electric current through them and controlling the supplied electric power until a predetermined thermal regime is established in the downhole pipes [2], is a prototype.

Недостаток прототипов - неиспользование всех возможностей теплового нагрева в скважинах для обеспечения максимальной производительности и оптимизации процесса добычи нефти и газа. The lack of prototypes is the failure to use all the possibilities of thermal heating in wells to ensure maximum productivity and optimize the process of oil and gas production.

Цель изобретения - возобновление добычи нефти и газа в скважинах, ранее выбывших из эксплуатации из-за образования гидропарафиновых пробок, исключение возможности образования новых пробок на всем протяжении эксплуатации, оптимизация добычи нефти и газа, увеличение производительности добычи нефти и газа в скважинах. The purpose of the invention is the resumption of oil and gas production in wells that have previously been decommissioned due to the formation of hydro-paraffin plugs, the exclusion of the possibility of the formation of new plugs throughout the operation, the optimization of oil and gas production, and the increase in oil and gas production productivity in wells.

Достижение цели обеспечивается в терморегулируемой скважине, содержащей источник питания, скважинные трубы, внутри которой расположено термонагревательное устройство, состоящее из нагревателя и электропроводки тем, что нагреватель выполнен в виде металлического цилиндра, длина L1 которого выбрана по отношению к длине L2 скважинной трубы в пределах
1,01 ≅

Figure 00000001
≅ 2,0
Цилиндр составлен из двух электрически соединенных между собой верхней и нижней частей неодинакового сечения нагреваемой металлической поверхности, охватывающей вместе с изолятором электропроводящую шину, электрически соединенных между собой в нижней части цилиндра таким образом, что в каждой из плоскостей поперечного сечения внутренний периметр Р1 скважинной трубы взаимосвязан с наружным периметром Р2верхней части нагреваемой металлической поверхности с отношением в пределах:
0,01 ≅
Figure 00000002
≅ 1,0
Площадь S1 нагреваемой металлической поверхности выбрана по отношению к площади S2 скважинных труб в пределах:
0,001 ≅
Figure 00000003
≅ 1,0
Площадь сечения S3 нижней части нагреваемой металлической поверхности на ее длине L3, выбранной по отношению к общей длине L1термонагревательного устройства в пределах:
1,0 ≅
Figure 00000004
≅ 2,0, взаимосвязана с величиной S4 площади поперечного сечения верхней части нагреваемой металлической поверхности в соотношении:
0,15 ≅
Figure 00000005
≅ 0,6
Скважина снабжена дополнительным отделяемым автономным блоком управления ее тепловым режимом, соединенным с источником питания, и автономным отделяемым стабилизатором тока, соединенным с источником питания, нагреваемой металлической поверхностью и блоком управления.Achieving the goal is ensured in a thermostatic well containing a power source, downhole pipes, inside of which there is a thermal heating device, consisting of a heater and electrical wiring in that the heater is made in the form of a metal cylinder, the length L 1 of which is selected with respect to the length L 2 of the downhole pipe within
1.01 ≅
Figure 00000001
≅ 2.0
The cylinder is composed of two upper and lower parts of an unequal cross section of a heated metal surface electrically connected to each other, covering an electrically conductive tire together with an insulator, electrically connected to each other in the lower part of the cylinder so that in each of the cross-section planes the inner perimeter P 1 of the borehole is interconnected with the outer perimeter P 2 of the upper part of the heated metal surface with a ratio within:
0,01 ≅
Figure 00000002
≅ 1,0
The area S 1 of the heated metal surface is selected with respect to the area S 2 of the downhole pipes within:
0,001 ≅
Figure 00000003
≅ 1,0
The cross-sectional area S 3 of the lower part of the heated metal surface along its length L 3 , selected in relation to the total length L 1 of the heating device within:
1,0 ≅
Figure 00000004
≅ 2.0, is interconnected with the value S 4 of the cross-sectional area of the upper part of the heated metal surface in the ratio:
0.15 ≅
Figure 00000005
≅ 0.6
The well is equipped with an additional detachable autonomous control unit for its thermal regime connected to a power source, and an autonomous detachable current stabilizer connected to a power source heated by a metal surface and a control unit.

Цель достигается также с помощью способа поддержания теплового режима в скважине, включающего введение в нее нагреваемой металлической поверхности и токопроводящей шины, пропускание через них электрического тока и управление подаваемой электрической мощностью до установления заданного теплового режима в скважинных трубах. Температуру t1, нагреваемой в скважине жидкости или газа поддерживают по отношению к температуре t2 плавления парафина в пределах:
1,01 ≅

Figure 00000006
≅ 1,5.The goal is also achieved using a method of maintaining thermal conditions in a well, including introducing a heated metal surface and a conductive busbar into it, passing electric current through them and controlling the supplied electric power until a specified thermal regime is established in the downhole pipes. The temperature t 1 heated in the well of a liquid or gas is maintained with respect to the melting temperature t 2 of paraffin in the range:
1.01 ≅
Figure 00000006
≅ 1.5.

Количество Q электрической энергии, подаваемой в единицу времени, по отношению к количеству m нагреваемой ею жидкости или газа выбирают в пределах:
0,15 ≅

Figure 00000007
≅ 1,7, где С - теплоемкость жидкости и/или газа;
а - экспериментальный коэффициент, определяемый конструктивными особенностями нагреваемой металлической поверхности, теплопотерями и т.д.;
а=0,2÷0,35.The quantity Q of electric energy supplied per unit time, in relation to the amount m of the liquid or gas heated by it, is selected within the limits of:
0.15 ≅
Figure 00000007
≅ 1.7, where C is the heat capacity of the liquid and / or gas;
a - experimental coefficient determined by the design features of the heated metal surface, heat loss, etc .;
a = 0.2 ÷ 0.35.

Температуру t3 скважинной трубы поддерживают по отношению к температуре t4 нагреваемой металлической поверхности в пределах:
0,01 ≅

Figure 00000008
≅ 0,55, устанавливая значение рабочего тока Jраб, нагревающего металлическую поверхность по отношению к минимальному току Jmin, необходимому для предотвращения осаждения парафина в пределах:
1,0 ≅
Figure 00000009
≅ 1,4.The temperature t 3 of the downhole pipe is maintained with respect to temperature t 4 of the heated metal surface within:
0,01 ≅
Figure 00000008
≅ 0.55, setting the value of the operating current J slave heating the metal surface with respect to the minimum current J min necessary to prevent the deposition of paraffin within:
1,0 ≅
Figure 00000009
≅ 1.4.

На фиг. 1 показана терморегулируемая скважина; на фиг. 2 - блок управления тепловым режимом скважины. In FIG. 1 shows a temperature controlled well; in FIG. 2 - control unit thermal regime of the well.

Терморегулируемая скважина содержит источник питания 1, скважинные трубы 2, внутри которых расположено термонагревательное устройство 3, состоящего из нагревателя 4 и электропроводки 5. Термонагревательное устройство 3 выполнено в виде металлического цилиндра 4, переменного сечения (кабеля), длина L1 которого выбрана по отношению к длине L2скважинной трубы 2 в пределах:
1,01≅

Figure 00000010
≅ 2,0.The temperature-controlled well contains a power source 1, downhole pipes 2, inside of which there is a heating device 3, consisting of a heater 4 and electrical wiring 5. The heating device 3 is made in the form of a metal cylinder 4, of variable cross-section (cable), the length L 1 of which is selected with respect to the length L 2 of the downhole pipe 2 within:
1.01≅
Figure 00000010
≅ 2.0.

Таким образом, цилиндр 4 составлен из двух электрически соединенных между собой верхней 6 и нижней 7 частей неодинакового сечения нагреваемой металлической поверхности. Металлическая поверхность 4 охватывает электропроводящую шину 5 вместе с ее изолятором и электрически соединена с ней в нижней части 8. Металлическая поверхность 4 при необходимости также может быть электрически изолирована материалом с хорошей теплопроводностью. Броня термонагревательного устройства 3 может быть использована в качестве нагреваемой металлической поверхности 4. Thus, the cylinder 4 is composed of two electrically interconnected upper 6 and lower 7 parts of a different section of the heated metal surface. The metal surface 4 covers the electrically conductive bus 5 together with its insulator and is electrically connected to it in the lower part 8. The metal surface 4 can also be electrically insulated with a material with good thermal conductivity, if necessary. The armor of the thermal heating device 3 can be used as a heated metal surface 4.

В каждой из плоскостей поперечного сечения терморегулируемой скважины внутренний периметр Р1 скважинной трубы 2 взаимосвязан с наружным периметром Р2 верхней части 6 нагреваемой металлической поверхности 4 соотношением в пределах:
0,01≅

Figure 00000011
≅ 1.In each of the planes of the cross-section of the thermostatic well, the inner perimeter P 1 of the downhole pipe 2 is interconnected with the outer perimeter P 2 of the upper part 6 of the heated metal surface 4 by a ratio within:
0,01≅
Figure 00000011
≅ 1.

Площадь S1 обеих частей 6 и 7 нагреваемой металлической поверхности выбрана по отношению к площади S2 поверхности скважинных труб в пределах:
0,001 ≅

Figure 00000012
≅ 1,0
Вышеприведенные математические соотношения охватывают практически все возможные варианты конструктивных особенностей выполнения основных узлов (элементов) терморегулируемой скважины.The area S 1 of both parts 6 and 7 of the heated metal surface is selected with respect to the surface area S 2 of the surface of the downhole pipes within:
0,001 ≅
Figure 00000012
≅ 1,0
The above mathematical relationships cover almost all possible options for the design features of the main nodes (elements) of a temperature-controlled well.

Площадь S3 сечения нижней части 7 нагреваемой металлической поверхности на ее длине L3 (фиг. 1), выбранной по отношению к общей длине L1 нагреваемой металлической поверхности, практически определяющей длину термонагревательного устройства 3 в пределах:
1,0 ≅

Figure 00000013
≅ 2,0 взаимосвязана с величиной S4 площади поперечного сечения верхней части в нагреваемой металлической поверхности в соотношении:
0,15 ≅
Figure 00000014
≅ 0,6.The cross-sectional area S 3 of the lower part 7 of the heated metal surface along its length L 3 (Fig. 1), selected with respect to the total length L 1 of the heated metal surface, which practically determines the length of the thermal heating device 3 within:
1,0 ≅
Figure 00000013
≅ 2.0 is interconnected with the value S 4 of the cross-sectional area of the upper part in the heated metal surface in the ratio:
0.15 ≅
Figure 00000014
≅ 0.6.

В целях общности конструктивного решения следует отметить, что отличающиеся друг от друга площади S3 и S4 не обязательно должны быть строго одинаковыми по всей длине верхней и нижней 7 частей нагреваемой металлической поверхности, однако их соотношение должно соответствовать вышеприведенному выражению.For the sake of generality of the constructive solution, it should be noted that the areas S 3 and S 4 that are different from each other do not have to be strictly identical along the entire length of the upper and lower 7 parts of the heated metal surface, however, their ratio should correspond to the above expression.

Скважина снабжена дополнительным отделяемым автономным блоком 9 управления ее тепловым режимом, соединенным с источником питания 1 и автономным отделяемым стабилизатором 10 тока, соединенным с источником питания 1, блоком 9 и нагреваемой металлической поверхностью. Оптимальные варианты выполнения блока 9 и стабилизатора 10 будут описаны ниже. The well is equipped with an additional detachable autonomous control unit 9 for controlling its thermal regime connected to a power source 1 and an autonomous detachable current stabilizer 10 connected to a power source 1, block 9 and a heated metal surface. Optimum embodiments of block 9 and stabilizer 10 will be described below.

Способ поддержания теплового режима в скважине, отражающей работу предложенного устройства, заключается в следующем. Температуру t1нагреваемой в скважине жидкости или газа поддерживают по отношению к температуре t2 плавления парафина в пределах:
1,01 ≅

Figure 00000015
≅ 1,5
Количество электрической энергии Q, подаваемой в единицу времени по отношению к количеству m нагреваемой ею жидкости или газа, выбирают в пределах:
0,15 ≅
Figure 00000016
≅ 1,7, где с - теплоемкость жидкости и/или газа;
а - экспериментальный коэффициент, определяемый конструктивными особенностями нагреваемой металлической поверхности, теплопотерями и т.д., а= 0,2÷0,35.A method of maintaining thermal conditions in the well, reflecting the operation of the proposed device, is as follows. The temperature t 1 of the fluid or gas heated in the well is maintained with respect to the paraffin melting temperature t 2 within:
1.01 ≅
Figure 00000015
≅ 1,5
The amount of electric energy Q supplied per unit time with respect to the amount m of the liquid or gas heated by it is selected within the limits of:
0.15 ≅
Figure 00000016
≅ 1.7, where c is the heat capacity of the liquid and / or gas;
a - experimental coefficient determined by the design features of the heated metal surface, heat loss, etc., a = 0.2 ÷ 0.35.

Температуру t3 скважинной трубы поддерживают не ниже температуры t2 и по отношению к температуре t4 нагреваемой металлической поверхности в пределах:
0,01 ≅

Figure 00000017
≅ 0,55.The temperature t 3 of the borehole pipe is maintained not lower than temperature t 2 and with respect to temperature t 4 of the heated metal surface within:
0,01 ≅
Figure 00000017
≅ 0.55.

Для обеспечения указанного режима значение рабочего тока Jраб., нагревающего металлическую поверхность по отношению к минимальному току Jmin, необходимому для предотвращения осаждения парафина (парафиногидратных отложений), в пределах:
1,0 ≅

Figure 00000018
≅ 1,4
В целях оптимизации необходимых условий работы терморегулируемой скважины и ее теплового режима целесообразно использование блока 9 управления тепловым режимом и стабилизатора 10 тока. В блоке 9 управления тепловым режимом терморегулируемой скважины установлены датчики 11 и 12 контроля регулируемых параметров и исполнительные узлы 13 и 14, соединенные цепью 15 обратной связи. Отличительными особенностями блока 9 являются установка датчика 11 минимально допустимого значения объема подачи жидкости (газа) из скважины и датчика 12 максимально допустимого значения температуры жидкости (газа). Датчик 11 через узел 13 включения электронагрева скважины соединен с источником 1 электропитания. Датчик 12 через узел 14 выключения электронагрева скважины подключен к источнику 1 ее электропитания.To ensure this mode, the value of the operating current J slave heating a metal surface with respect to the minimum current J min necessary to prevent the deposition of paraffin (paraffin hydrate deposits), within:
1,0 ≅
Figure 00000018
≅ 1.4
In order to optimize the necessary operating conditions of the thermostatic well and its thermal regime, it is advisable to use the thermal management unit 9 and the current stabilizer 10. In block 9 for controlling the thermal regime of the thermoregulated well, sensors 11 and 12 for controlling adjustable parameters and actuating units 13 and 14 are connected by a feedback circuit 15. Distinctive features of block 9 are the installation of the sensor 11 of the minimum allowable value of the volume of fluid supply (gas) from the well and the sensor 12 of the maximum allowable temperature of the liquid (gas). The sensor 11 through the node 13 enable electric heating wells is connected to a power source 1. The sensor 12 through the node 14 off the electric heating of the well is connected to the source 1 of its power supply.

Способ управления тепловым режимом терморегулируемой скважины блоком 9 включает определение экстремальных значений вышеуказанных контролируемых параметров и управление электронагревом при достижении задаваемых режимов. Практически это сводится к тому, что включение электронагрева скважины производят при уменьшении объема Vmin выхода жидкости и/или газа через скважину до значения, которое по отношению к номинальному объему Vном выхода выбирают в пределах:
0,85 ≅

Figure 00000019
≅ 0,99
Выключение электронагрева скважины в целях экономии электроэнергии производят при достижении максимальной температуры tmaх нагреваемой жидкости и/или газа значения, которое по отношению к их номинальной температуре tном выбирают в пределах:
1,001 ≅
Figure 00000020
≅ 1,4
В качестве номинальных значений указанных параметров принимают их среднестатические значения, усредненные за некоторый, приемлемый для отчета промежуток времени (сутки, месяц, квартал и др.).The method for controlling the thermal regime of a temperature-controlled well by block 9 includes determining the extreme values of the above monitored parameters and controlling electric heating when the desired modes are reached. In practice this boils down to is that the inclusion of electrical heating wells produce with decreasing volume V min fluid outlet and / or gas through the wellbore to a value that is relative to the nominal volume V rated output is selected within:
0.85 ≅
Figure 00000019
≅ 0.99
Switching off a well’s electric heating in order to save electricity is carried out when the maximum temperature t max of the heated liquid and / or gas is reached, which, in relation to their nominal temperature t nom, is chosen within the limits of:
1,001 ≅
Figure 00000020
≅ 1.4
As the nominal values of these parameters take their average values averaged over a period of time acceptable for the report (day, month, quarter, etc.).

Стабилизатор 10 тока терморегулируемой скважины, содержащий регулирующий узел 15 и измеритель 16 тока, соединенные цепью 17 обратной связи, характеризуется тем, что дополнительно снабжен последовательно подключенными отделяемыми узлами 18 и 19, соединенными с датчиком 12 температуры жидкости и/или газа. Это узлы соответственно: поддержатель тока прожига (узел 18) короткого замыкания и аварийного отключателя (узел 19) тока при достижении подаваемого количества электроэнергии прожига критического значения, определяемого особенностями воспламенения нагреваемой жидкости и/или газа. Узлы 15 и 17 обратной связи блоков 9 и 10 являются традиционными для контрольно-управляющих систем и не заключают в себе особенностей, отличающих их от известных. The current stabilizer 10 of a temperature-controlled well containing a regulating unit 15 and a current meter 16 connected by a feedback circuit 17 is characterized in that it is further provided with serially connected detachable nodes 18 and 19 connected to a liquid and / or gas temperature sensor 12. These are the nodes, respectively: the burn current support (node 18) of the short circuit and the emergency circuit breaker (node 19) of the current when the supplied amount of burn electric power reaches a critical value, determined by the characteristics of the ignition of the heated liquid and / or gas. Feedback nodes 15 and 17 of blocks 9 and 10 are traditional for control and control systems and do not contain the features that distinguish them from the known ones.

Способ регулирования тока в стабилизаторе 10, включает измерение тока прибором 16 и поддержание его в зависимости от заданных режимов с помощью регулирующего узла 15 и характеризуется тем, что максимальное отклонение тока Δ J от значения стабилизируемой величины тока Jстабподдерживает в пределах
0,95 ≅

Figure 00000021
≅ 1,1
При возникновении короткого замыкания в связи с трудностями извлечения из скважины термонагревательного устройства, его ремонта и нового погружения в скважину в стабилизаторе 10 предусмотрены для устранения прожига узлы 18 и 19. Для устранения короткого замыкания путем его прожига устанавливают стабилизируемый ток Jпрож. прожига, существенно увеличенное значение которого поддерживают по отношению к Jстаб. в пределах:
2,0 ≅
Figure 00000022
≅ 15
Для обеспечения пожарной безопасности ток прожига отключают при достижении подаваемого количества энергии Эпрож прожига его критического значения Экрит., при которой возможно воспламенение нефти (газа), в пределах:
0,7 ≅
Figure 00000023
≅ 1,0,
повторяя, таким образом, после охлаждения нагреваемой жидкости (газа) попытки прожига несколько раз до устранения места короткого замыкания. При этом легко устраняют наиболее часто возникающие короткие замыкания в виде точечных касаний или на небольших участках.The method of regulating the current in the stabilizer 10, includes measuring the current with the device 16 and maintaining it depending on the specified modes using the control unit 15 and is characterized in that the maximum deviation of the current Δ J from the value of the stabilized current value J stab maintains
0.95 ≅
Figure 00000021
≅ 1,1
In the event of a short circuit due to difficulties in removing the thermal heating device from the well, repairing it, and re-immersing in the well in the stabilizer 10, nodes 18 and 19 are provided for eliminating burning. To stabilize the short circuit, a stabilized current J pierce is established by burning it . burning, a significantly increased value of which is maintained in relation to J stab . within:
2.0 ≅
Figure 00000022
≅ 15
To ensure fire safety, the burning current is turned off when reaching the supplied amount of energy E burning through its critical value E crit. in which ignition of oil (gas) is possible, within:
0.7 ≅
Figure 00000023
≅ 1.0,
repeating, thus, after cooling the heated liquid (gas), attempts to burn several times to eliminate the short circuit. In this case, the most frequently occurring short circuits in the form of point contacts or in small areas are easily eliminated.

Описанные объекты взаимосвязаны единым изобретательским замыслом, так как все их существенные признаки целенаправленно и неразрывно обеспечивают достижение указанного технического результата - увеличение производительности добычи нефти и газа в скважинах. Это доказывают также и нижеприведенные варианты примеров практического осуществления заявленных объектов, в которых нецелесообразно повторять существенные признаки, одинаковые для каждого из примеров. Так как примеры осуществления заявленных объектов отличаются друг от друга только количественными значениями параметров, характеризующих существенные признаки, то их для удобства целесообразно свести в следующую таблицу. The described objects are interconnected by a single inventive concept, since all their essential features purposefully and inextricably ensure the achievement of the specified technical result - an increase in the productivity of oil and gas in wells. This is also proved by the following variants of examples of practical implementation of the claimed objects, in which it is inappropriate to repeat the essential features that are the same for each of the examples. Since the examples of the implementation of the claimed objects differ from each other only in the quantitative values of the parameters characterizing the essential features, it is advisable to summarize them in the following table.

Оценка каждого из вариантов практического осуществления заявленных объектов производилась по параметру Е (см. таблицу), характеризующему соотношение производительностей добычи нефти и/или газа в предложенной терморегулируемой скважине и скважине-прототипе при максимально близких их основных характеристиках в условиях эксплуатации. Как следует из таблицы, в оптимальных условиях практического выполнения терморегулируемой скважины (вариант 1) достигалось наилучшее соотношение производительностей (Е=1,5). Предельные значения заявленных параметров были получены путем статической обработки результатов экспериментальных данных, их анализа и обобщения, исходя из критерия приближения производительности добычи в предложенной скважине к производительности добычи в скважине - прототипе (нижние пределы, вариант 2, Е=1,0002 (верхние пределы, вариант 3, Е=1,0003). Evaluation of each of the options for the practical implementation of the declared facilities was carried out according to the parameter E (see table), which characterizes the ratio of the production rates of oil and / or gas in the proposed temperature-controlled well and the prototype well with their main characteristics as close as possible under operating conditions. As follows from the table, under optimal conditions for the practical implementation of a temperature-controlled well (option 1), the best productivity ratio was achieved (E = 1.5). The limiting values of the declared parameters were obtained by static processing of the results of experimental data, their analysis and generalization, based on the criterion of approximation of production productivity in the proposed well to production productivity in the well - prototype (lower limits, option 2, E = 1,0002 (upper limits, option 3, E = 1,0003).

Как следует из таблицы выход как за нижние заявленные пределы (вариант 4, Е=0,999), так и за верхние пределы (вариант 5, Е=0,998) приводит к невозможности достижения указанного технического результата. Варианты 6, 7, 8 иллюстрируют другие сочетания заявленных параметров, как с нахождением на и внутри заявленных пределов с достижением технического результата (вариант 6, Е=1,1; вариант 8, Е=1,2), так и при выходе за заявленные пределы и недостижением при этом указанного технического результата (вариант 7, Е=0,96). As follows from the table, going beyond the lower declared limits (option 4, E = 0.999) and beyond the upper limits (option 5, E = 0.998) makes it impossible to achieve the indicated technical result. Options 6, 7, 8 illustrate other combinations of the declared parameters, both being on and inside the declared limits with achieving a technical result (option 6, E = 1.1; option 8, E = 1.2), and when going beyond the declared limits and failure to achieve the specified technical result (option 7, E = 0.96).

Совокупность заявленных объектов обеспечивает и другие достоинства, в числе которых целесообразно отметить возобновление добычи нефти и/или газа в скважинах, ранее выбывших из эксплуатации из-за образования гидропарафиновых отложений, исключение возможности образования новых пробок на всем протяжении эксплуатации скважин, экономию энергии за счет терморегулирования, оптимизацию режима добычи нефти и/или газа, исключение простоев скважин, улучшение экологического климата за счет исключения разлива нефти и парафина во время механической очистки скважин, экономию материалов и т. д. The totality of the declared facilities provides other advantages, among which it is advisable to note the resumption of oil and / or gas production in wells that had previously been decommissioned due to the formation of hydro-paraffin deposits, the exclusion of the possibility of the formation of new plugs throughout the life of the wells, and energy savings due to thermal regulation , optimization of the regime of oil and / or gas production, elimination of downtime of wells, improvement of the ecological climate by eliminating the spill of oil and paraffin during mechanical Coy wells purification, materials savings, etc.. d.

Claims (4)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА СКВАЖИНЫ И СПОСОБ ПОДДЕРЖАНИЯ ЕЕ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА. DEVICE FOR HEATING A WELL AND A METHOD OF MAINTAINING ITS HEAT MODE. 1. Устройство для нагрева скважины, содержащее расположенный на поверхности источник питания, электрически связанный с нагревателем, расположенным внутри скважинных труб, отличающееся тем, что оно снабжено автономным блоком управления тепловым режимом, соединенным с источником питания и автономным стабилизатором тока, соединенным с нагревателем, источником питания и блоком управления, при этом нагреватель выполнен в виде составного металлического цилиндра из двух электрически связанных верхней и нижней частей неодинакового сечения нагреваемой поверхности, причем внутренний периметр P1 сечения скважинной трубы и наружный периметр P2 сечения верхней части цилиндра связаны соотношением
Figure 00000024

площадь S1 нагреваемой поверхности и площадь S2 скважинных труб связаны соотношением
Figure 00000025

площадь сечения S3 нижней части нагреваемой поверхности и площадь S4 поперечного сечения верхней части нагреваемой поверхности связаны соотношением
Figure 00000026

при этом длина L3 нижней части нагреваемой поверхности и общая длина L1 цилиндра связаны соотношением
Figure 00000027

а длина L1 цилиндра и длина L2 скважинной трубы связаны соотношением
Figure 00000028

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что автономный стабилизатор тока имеет последовательно подключенные блоки контроля тока прожига аварийного отключения и датчик температуры жидкости (газа).
1. A device for heating a well, comprising a surface-mounted power source electrically connected to a heater located inside the borehole pipes, characterized in that it is provided with a self-contained thermal control unit connected to a power source and an autonomous current stabilizer connected to the heater, a source power supply and control unit, while the heater is made in the form of a composite metal cylinder of two electrically connected upper and lower parts of an uneven cross section agrevaemoy surface, the inner perimeter section P well pipe 1 and outer perimeter 2 P-sectional top of the cylinder are related by
Figure 00000024

the area S 1 of the heated surface and the area S 2 of the downhole pipes are related by the relation
Figure 00000025

the cross-sectional area S 3 of the lower part of the heated surface and the cross-sectional area S 4 of the upper part of the heated surface are related by
Figure 00000026

the length L 3 of the lower part of the heated surface and the total length L 1 of the cylinder are related by
Figure 00000027

and the length L 1 of the cylinder and the length L 2 of the downhole pipe are related by the ratio
Figure 00000028

2. The device according to claim 1, characterized in that the autonomous current stabilizer has series-connected blocks for monitoring the burn-off current of the emergency shutdown and a temperature sensor for the liquid (gas).
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что автономный блок управления тепловым режимом имеет датчики контроля минимального допустимого значения объема подачи жидкости (газа) и максимально допустимого значения температуры, при этом первый непосредственно, а второй через блок аварийного отключения соединены с источником питания. 3. The device according to claim 1, characterized in that the stand-alone thermal mode control unit has sensors for monitoring the minimum allowable value of the liquid (gas) supply volume and the maximum allowable temperature value, the first being directly and the second through an emergency shutdown unit connected to a power source . 4. Способ поддержания теплового режима в скважине, включающий введение в нее нагревателя, электрически связанного с источником питания, управление подаваемой электрической мощностью до установления заданного теплового режима в скважинных трубах, отличающийся тем, что температура t1 нагреваемой в скважине жидкости или газа и температура t2 плавления парафина связаны соотношением
Figure 00000029

количество электрической энергии Q, подаваемой в единицу времени, по отношению к количеству m нагреваемой ею жидкости или газа выбирают в пределах
Figure 00000030

где C - теплоемкость жидкости (газа);
a=0,2-0,35 - экспериментальный коэффициент, определяемый конструктивными особенностями нагреваемой поверхности, теплопотерями и т.д.;
при этом температуру t3 скважинной трубы поддерживают по отношению к температуре t4 нагреваемой поверхности в пределах
Figure 00000031

устанавливают значение рабочего тока Iр а б, нагревающего металлическую поверхность по отношению к минимальному току Im i n, необходимому для предотвращения осаждения парафина, в пределах
Figure 00000032

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что управление подаваемой электрической мощностью осуществляют автономным блоком управления теплового режима путем включения электронагрева скважины при уменьшении объема Vm i n выхода жидкости (газа) через скважину до значения, которое по отношению к номинальному объему Vн о м выхода выбирают в пределах
Figure 00000033

и выключения электронагрева скважины при достижении максимальной температуры нагреваемой жидкости (газа) до значения, которое по отношению к ее номинальной температуре выбирают в пределах
Figure 00000034

6. Способ по п.4, отличающийся тем, что управление подаваемой электрической мощностью осуществляют автономным стабилизатором тока, при этом максимальное отклонение тока ΔI от значения стабилизируемой величины тока Iс т а б поддерживают в пределах
Figure 00000035

при возникновении короткого замыкания устанавливают стабилизируемый ток прожига Iп р о ж, величину которого поддерживают по отношению к Iс т а б в пределах
Figure 00000036

и отключают ток прожига при достижении подаваемым количеством энергии прожига Эп р о ж его критического значения Эк р и т в пределах
Figure 00000037

повторяя после охлаждения нагреваемой жидкости (газа) попытки прожига до устранения места короткого замыкания.
4. A method of maintaining a thermal regime in a well, including introducing into it a heater electrically connected to a power source, controlling the supplied electric power until a predetermined thermal regime is established in the well pipes, characterized in that the temperature t 1 of the fluid or gas heated in the well and the temperature t 2 melting paraffin bonded by the ratio
Figure 00000029

the amount of electric energy Q supplied per unit time, with respect to the amount m of liquid or gas heated by it, is selected within
Figure 00000030

where C is the heat capacity of the liquid (gas);
a = 0.2-0.35 - experimental coefficient determined by the design features of the heated surface, heat loss, etc .;
wherein the temperature t 3 of the borehole pipe is maintained relative to the temperature t 4 of the heated surface within
Figure 00000031

set the operating current value I p and used to heat the metal surface with respect to the minimum current I m i n, necessary to prevent precipitation of the wax in the range
Figure 00000032

5. The method according to claim 4, characterized in that the supplied electric power is controlled by an autonomous thermal mode control unit by turning on the electric heating of the well while decreasing the volume V m i n of liquid (gas) output through the well to a value that is relative to the nominal volume V n o m of output choose within
Figure 00000033

and turning off the electric heating of the well when the maximum temperature of the heated fluid (gas) is reached to a value that, in relation to its nominal temperature, is selected within
Figure 00000034

6. A method according to claim 4, characterized in that the control of electric power supplied to perform autonomous current stabilizer, the maximum current deviation ΔI from the current values are stabilized value I s t a b maintained within
Figure 00000035

when a short-circuit current is set to be stabilized burning I r o w n, the value of which is maintained with respect to I s t a b within
Figure 00000036

and burning off the current when the supply amount of the burning energy E n p o w e its critical value for p and m within
Figure 00000037

repeating after cooling the heated liquid (gas) attempts to burn to eliminate the short circuit.
RU92012876/03A 1992-12-16 1992-12-16 Device for well heating and method for maintenance of well heating conditions RU2029069C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92012876/03A RU2029069C1 (en) 1992-12-16 1992-12-16 Device for well heating and method for maintenance of well heating conditions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92012876/03A RU2029069C1 (en) 1992-12-16 1992-12-16 Device for well heating and method for maintenance of well heating conditions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2029069C1 true RU2029069C1 (en) 1995-02-20
RU92012876A RU92012876A (en) 1995-09-27

Family

ID=20133925

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU92012876/03A RU2029069C1 (en) 1992-12-16 1992-12-16 Device for well heating and method for maintenance of well heating conditions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2029069C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001027437A1 (en) * 1999-10-11 2001-04-19 Jury Sergeevich Samgin Method for de-waxing gas and oil wells and corresponding installation
WO2006085791A2 (en) * 2005-02-11 2006-08-17 Jury Sergeevich Samgin Method for heating an oil-producing well with the aid of a deep-well pump, a device for carrying out said method and a deep-well pump (variants) for said device
RU2559975C1 (en) * 2014-06-02 2015-08-20 Владимир Александрович Кузнецов Heating method of well bottom hole area and device for its implementation
US10323483B2 (en) 2011-12-14 2019-06-18 Halliburton Energy Services, Inc. Mitigation of hydrates, paraffins and waxes in well tools

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Малышев А.Г. и др. Применение греющих кабелей для предупреждения парафиногидратообразования в нефтяных скважинах. Нефтяное хозяйство, 1990, N 6, с.58-60. *
2. Заявка WO 92/08036, опублик. кл. E 21B 37/00, 1992. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001027437A1 (en) * 1999-10-11 2001-04-19 Jury Sergeevich Samgin Method for de-waxing gas and oil wells and corresponding installation
WO2006085791A2 (en) * 2005-02-11 2006-08-17 Jury Sergeevich Samgin Method for heating an oil-producing well with the aid of a deep-well pump, a device for carrying out said method and a deep-well pump (variants) for said device
WO2006085791A3 (en) * 2005-02-11 2007-02-15 Jury Sergeevich Samgin Method for heating an oil-producing well with the aid of a deep-well pump, a device for carrying out said method and a deep-well pump (variants) for said device
US10323483B2 (en) 2011-12-14 2019-06-18 Halliburton Energy Services, Inc. Mitigation of hydrates, paraffins and waxes in well tools
RU2559975C1 (en) * 2014-06-02 2015-08-20 Владимир Александрович Кузнецов Heating method of well bottom hole area and device for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4829766A (en) Method and apparatus to dispose of particulates separated-off via an exhaust gas filter of an internal combustion engine
KR100589222B1 (en) Process and circuit for heating up a glow plug
CA1158456A (en) Current inrush reduction in ptc devices
US4207498A (en) System for energizing and dimming gas discharge lamps
RU2292520C2 (en) Method for quickly heating liquid and apparatus for performing the same
RU2029069C1 (en) Device for well heating and method for maintenance of well heating conditions
WO2009052041A1 (en) Variable voltage load tap changing transformer
US4733059A (en) Elongated parallel, constant wattage heating cable
EP0122071B1 (en) Electric heating tape or the like with diagonal electricity feed
JPS6183825A (en) Ignition device of burner
RU2166615C1 (en) Process of dewaxing of oil and gas wells and plant for its realization
US4166986A (en) Ballast technique for laser cathode pins
RU92012876A (en) HEAT-REGULATED WELL, WAYS AND MEANS TO SUPPORT ITS HEAT REGIME
RU2117135C1 (en) Device for electric heating of oil well and cleaning it from paraffin
RU2158819C2 (en) Method of prevention of paraffin plugs formation and their elimination in oil and gas wells and device for its embodiment
EP0142476A2 (en) A composite prebaked carbon electrode intended to be used in electric arc furnaces
RU2263763C1 (en) Oil heating device
KR100666306B1 (en) Potential transformer watcher
RU2813819C2 (en) System and method for melting glass or ceramic materials
JPH05171610A (en) Road heater and controlling thereof
RU38214U1 (en) PIPE HEATER
CA1147784A (en) Glass melting furnace with control of scr condution time
SU1682063A1 (en) Device for dimensional electrical treatment
RU1770392C (en) Method of electrode salt bath lighting up
KR100517681B1 (en) Electric heater

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20051217

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091217