RU2228436C2 - Способ получения высоких температур и давлений в ограниченном и замкнутом пространстве - Google Patents
Способ получения высоких температур и давлений в ограниченном и замкнутом пространстве Download PDFInfo
- Publication number
- RU2228436C2 RU2228436C2 RU2002110654/06A RU2002110654A RU2228436C2 RU 2228436 C2 RU2228436 C2 RU 2228436C2 RU 2002110654/06 A RU2002110654/06 A RU 2002110654/06A RU 2002110654 A RU2002110654 A RU 2002110654A RU 2228436 C2 RU2228436 C2 RU 2228436C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pressures
- current
- high temperatures
- limited
- closed space
- Prior art date
Links
Landscapes
- Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтяной, нефтегазовой, горной и химической промышленности. Сущность изобретения: способ получения высоких температур и давлений в замкнутом или ограниченном объеме, который заполняют жидким электролитом, содержащим растворимые соли натрия или калия. Непрерывно создают в заполненном объеме шаровые молнии при токе мощностью 3-1000 кВт и напряжении 250-70000 В. При этом ток подают посредством ионных электродов. Преимущество изобретения заключается в том, что способ создания высоких температур и давлений является управляемым.
Description
Изобретение относится преимущественно к нефтяной, нефтегазовой, горной и химической промышленности, там, где требуется быстро и просто получать высокие температуры и давления. Например, для повышения давления в пласте, для прожигания туннелей и отверстий в твердых породах и тугоплавких материалах, для создания глубинных и скважинных насосов, а также для проведения научно-исследовательских работ.
Известно использование подогрева пластовых вод до достижения точки кипения, превышения ее и дегазации с целью вытеснения углеводородов (SU № 1694872). Этот способ предусматривает организацию процесса кипения воды за счет подогрева ее током промышленной частоты (эффект Джоуля-Ленца). Область применения известного способа ограничена.
Известен также способ подземного бурения, при котором генерируется ударная волна в жидкости путем искрового разряда в ней энергии мощного конденсатора (US № 4741405, 3679007). При этом достигается получение высоких давлений и температур за короткий промежуток времени. Однако вышеуказанный способ требует специального оборудования, что затрудняет возможность его применения.
Наиболее близким к заявленному является способ воздействия на нефтяной пласт (RU № 2163662). Этот способ предусматривает протекание в пластовых смесях ионно-плазменных процессов. Самопроизвольное зажигание способ требует специального оборудования, что затрудняет возможность его применения.
Наиболее близким к заявленному является способ воздействия на нефтяной пласт (RU № 2163662). Этот способ предусматривает протекание в пластовых смесях ионно-плазменных процессов. Самопроизвольное зажигание плазмы приводит к нагреванию смеси до 3000°С, давление повышается и происходят растворение и вытеснение остаточных нефтебитумов. Цикл обработки пласта должен быть достаточно продолжительным и требует постоянной закачки минерализованной воды для продавливания выделяющихся продуктов. В этом случае можно говорить о создании газоразрядной электронно-ионной плазмы.
Известен также способ получения шаровых молний, при котором в воздушном пространстве, через водяную пленку, с добавлением солей для проводимости пропускают разряды тока (RU № 2168289). В этом случае получают высокоэнергетические шаровые молнии, которые при взаимодействии с проводниками или проводящими средами мгновенно выделяют всю накопленную в ней энергию. Шаровые молнии могут иметь различную плотность и разделяются на мало- и среднеэнергетические и высокоэнергетические.
Технической задачей настоящего изобретения является расширение арсенала существующих средств для создания высоких температур и давлений так, чтобы процессы протекали стабильно и были управляемы.
Технический эффект осуществляется за счет использования энергий шаровых молний, которая выделяется при взаимодействии с проводящей средой. А так как процесс происходит в замкнутом или ограниченном объеме, то давление и температура повышаются. Таким образом заявленное техническое решение реализует свое назначение. Плотность шаровых молний выбирают исходя из требуемых температур и давления.
Сущность заявленного технического решения заключается в том, что предложен способ получения высоких температур и давлений в замкнутом или ограниченном объеме, при котором объем заполняют жидким электролитом, содержащим растворимые соли натрия или калия, и непрерывно создают в нем поток шаровых молний при токе мощностью 3-1000 кВт и напряжении 250-70000 В, при этом ток подают посредством ионных электродов.
Далее приведены примеры осуществления заявленного технического решения.
Пример 1. Металлический резервуар объемом 100 л, рассчитанный на давление 400 атм, полностью заполнили жидким электролитом, одним из компонентов которого был раствор хлорида калия. Через специальное отверстие в стенке резервуара были подведены электрические провода, к концу которых был подключен (расположенный непосредственно в резервуаре) концентратор электрического поля, представляющий собой электролитный конденсатор в перфорированном титановом корпусе, для образования шаровых молний. Давление в резервуаре контролировалось специальными манометрами. Все отверстия были загерметизированы.
В импульсном режиме, с периодом импульса 1 сек и паузой 3 сек, на концентратор подавали постоянный электрический ток мощностью 7 кВт при напряжении 380 В, который контролировался вольтметром и ваттметром, при этом образовывались, согласно расчетам по потреблению электрической энергии, шаровые молнии с плотностями энергий 40-60 Дж/см3 и повышалось давление. При достижении давления согласно показаниям манометра 450 атм процесс был остановлен. Резервуар прошел испытания.
Пример 2. В водяную скважину глубиной 200 м, полностью залитую водой, на всю ее глубину были опущены изолированные провода, к концам которых были подключены ионные электроды. В воду скважины добавили 0,3 кг нитрата калия и 1 кг хлорида натрия. Далее по проводам пустили переменный электрический ток напряжением 300 В и частотой 0,1 кГц до образования шаровых молний по расчетным данным с плотностью энергий 50-70 Дж/см3. Мощность тока при этом составила 12 кВт. Электрические параметры контролировались измерительными приборами вольтметром, ваттметром и частотомером. Через 10 сек после включения тока из скважины начал бить водяной фонтан, что указывает на увеличение давления свыше 20 атм.
Пример 3. В титановой плите толщиной 200 мм было сделано углубление глубиной 30 мм и диаметром 40 мм. В углубление были вставлены два ионных электрода, которые, как и во втором примере, были подключены к электрическим проводам. В углубление также был налит электролит, состоящий из 10%-ного водного раствора сульфата калия и 15%-ного раствора ацетата натрия.
На электроды подали переменный электрический ток частотой 0,065 кГц, напряжением 250 В. Мощность тока составила 3,5 кВт. Электрические параметры тока контролировались теми же приборами, что были описаны во втором примере. После того как включили ток, в углублении образовывались шаровые молнии с плотностями энергии около 90 Дж/см3 исходя из расчета, которые прожгли в плите сквозное отверстие диаметром около 50 мм. Температура плавления титана составляет 1668°С, а кипения 3330°С. Во время проведения процесса из углубления вылилась небольшая часть расплавленного металла по объему гораздо меньше, чем должно было бы быть исходя из диаметра сквозного отверстия. Из этого следует, что температура процесса колебалась от 1668 до 3330 +10-40°С исходя из энергетических затрат.
Ток может быть постоянным, импульсным или переменным. Частота переменного тока выбирается из диапазона 0,65-200 кГц. Достигнутый диапазон температур - от 120 до 4000°С, давление - от 10 до 3000 атм. Предложенный способ прост и дешев, так как не требует специального оборудования.
Claims (1)
- Способ получения высоких температур и давлений в замкнутом или ограниченном объеме, при котором объем заполняют жидким электролитом, содержащим растворимые соли натрия или калия и непрерывно создают в нем шаровые молнии при токе мощностью 3-1000 кВт и напряжении 250-70000 В, при этом ток подают посредством ионных электродов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002110654/06A RU2228436C2 (ru) | 2002-04-23 | 2002-04-23 | Способ получения высоких температур и давлений в ограниченном и замкнутом пространстве |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002110654/06A RU2228436C2 (ru) | 2002-04-23 | 2002-04-23 | Способ получения высоких температур и давлений в ограниченном и замкнутом пространстве |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002110654A RU2002110654A (ru) | 2004-02-27 |
RU2228436C2 true RU2228436C2 (ru) | 2004-05-10 |
Family
ID=32678478
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002110654/06A RU2228436C2 (ru) | 2002-04-23 | 2002-04-23 | Способ получения высоких температур и давлений в ограниченном и замкнутом пространстве |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2228436C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2469357C2 (ru) * | 2010-06-22 | 2012-12-10 | Анатолий Яковлевич Картелев | Способ и устройство для получения световых и ударных волн в жидкости |
RU2470330C2 (ru) * | 2010-06-22 | 2012-12-20 | Анатолий Яковлевич Картелев | Способ и устройство для получения световых и ударных волн в жидкости |
RU2694228C1 (ru) * | 2019-04-03 | 2019-07-10 | Открытое акционерное общество "Инфотэк Груп" | Способ переработки органических веществ нефтяного происхождения |
-
2002
- 2002-04-23 RU RU2002110654/06A patent/RU2228436C2/ru active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2469357C2 (ru) * | 2010-06-22 | 2012-12-10 | Анатолий Яковлевич Картелев | Способ и устройство для получения световых и ударных волн в жидкости |
RU2470330C2 (ru) * | 2010-06-22 | 2012-12-20 | Анатолий Яковлевич Картелев | Способ и устройство для получения световых и ударных волн в жидкости |
RU2694228C1 (ru) * | 2019-04-03 | 2019-07-10 | Открытое акционерное общество "Инфотэк Груп" | Способ переработки органических веществ нефтяного происхождения |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002110654A (ru) | 2004-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5004050A (en) | Method for well stimulation in the process of oil production and device for carrying same into effect | |
US4343356A (en) | Method and apparatus for treating subsurface boreholes | |
US9394776B2 (en) | Pulse fracturing device and method | |
RU2388908C1 (ru) | Способ электрогидравлического воздействия на нефтяной пласт и устройство для его осуществления | |
RU2630000C2 (ru) | Усовершенствованный электрический гидроразрыв пласта | |
GB1595082A (en) | Method and apparatus for generating gases in a fluid-bearing earth formation | |
Liu et al. | Influence of water conductivity on shock waves generated by underwater electrical wire explosion | |
TW201631220A (zh) | 能量提取系統及方法 | |
RU2228436C2 (ru) | Способ получения высоких температур и давлений в ограниченном и замкнутом пространстве | |
US20170370155A1 (en) | Device and method for crushing rock by means of pulsed electric energy | |
Smirnov et al. | Effect of parameters of liquids on amplitudes of pressure waves generated by electric discharge | |
Kozáková et al. | Generation of dc pin-hole discharges in liquids: comparison of discharge breakdown in diaphragm and capillary configuration | |
Yan et al. | Experimental study on the discharging characteristics of pulsed high-voltage discharge technology in oil plug removal | |
RU2185506C2 (ru) | Электрогидроимпульсное скважинное устройство | |
RU2432453C1 (ru) | Способ электрохимической обработки нагнетательных скважин | |
He et al. | Experimental evaluation of near wellbore stimulation–using electrical explosion shockwave on tight sand reservoir | |
RU76256U1 (ru) | Устройство для восстановления производительности водоносной скважины | |
SU911018A1 (ru) | Способ гидравлического разрыва пласта | |
SU1694872A1 (ru) | Способ разработки нефт ного месторождени | |
SU1596112A1 (ru) | Способ создани в пласте канала с минерализованной жидкостью | |
Yan et al. | Study on the influence of the electrode model on discharge characteristics in High-voltage Pulsed Deplugging Technology | |
SU1629503A1 (ru) | Способ воздействи на призабойную зону пласта | |
SU791924A1 (ru) | Способ освобождени прихваченных в скважине труб | |
Mallams | Plasma Characteristics with Respect to Highly Pressurized Drilling Applications | |
Gao et al. | Delay Correction for Pre-Breakdown Phase of Subsonic Stream Discharge in Water |