RU2304213C1 - Method and device for thermal bottomhole formation zone treatment and winch to be arranged in casing pipe - Google Patents

Method and device for thermal bottomhole formation zone treatment and winch to be arranged in casing pipe Download PDF

Info

Publication number
RU2304213C1
RU2304213C1 RU2005141630/03A RU2005141630A RU2304213C1 RU 2304213 C1 RU2304213 C1 RU 2304213C1 RU 2005141630/03 A RU2005141630/03 A RU 2005141630/03A RU 2005141630 A RU2005141630 A RU 2005141630A RU 2304213 C1 RU2304213 C1 RU 2304213C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
device
casing
temperature
oil
zone
Prior art date
Application number
RU2005141630/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Николаевич Сапаров (RU)
Владимир Николаевич Сапаров
Original Assignee
Владимир Николаевич Сапаров
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 Владимир Николаевич Сапаров filed Critical Владимир Николаевич Сапаров
Priority to RU2005141630/03A priority Critical patent/RU2304213C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2304213C1 publication Critical patent/RU2304213C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: oil production, particularly to recover or increase initial oil output from oil production wells along with prevention of mudding structural net development during well operation, with the use of thermal bottomhole formation zone treatment.
SUBSTANCE: method involves heating casing pipe section in perforation zone up to temperature greatly exceeding boiling temperature of oil fractions; maintaining constant temperature regime characterized by casing pipe wall temperature determined from mathematical correlation; determining heat flux distributed transversely to surface to be heated in reservoir rock heating zone with determined initial rock temperature, wherein stable thermal equilibrium condition is kept. Device for above method realization comprises composite sectional units connected with each other and installed in casing pipe. The casing pipe is used as heating and structural load-bearing member. Device has transport head, converters, installation unit, switching-on mechanism, retaining units and connection flanges. The invention permits to assemble device and to bring it into operation without demounting of main conventional oil production equipment. Device may be installed within perforation zone with the use of winch. The winch comprises electric motor, worm reduction gearbox, two drums with traction bands, differential mechanism, cross-arm with hooks and orientator made of elastic material. Winch for device installation within perforation interval of casing pipe may be used after cross-arm substitution for swab with the purpose of oil bottomhole formation zone cleaning (swabbing).
EFFECT: increased simplicity and convenience along with increased oil output and decreased power inputs, which result in decreased produced oil cost.
4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности и может использоваться на нефтедобывающих скважинах для возвращения - повышения первоначального дебита с предотвращением образований кольматирующих структурных сеток в ходе эксплуатации. The invention relates to the field of oil industry and can be used in oil producing wells to return - increasing the initial flow rate to prevent the formation of bridging structural grids in service.

Известны способ и устройство (патент РФ №2114982, МКИ 6 Е21В 37/00, Е21В 36/04) для регулирования теплового режима скважины. Discloses a method and a device (RF patent №2114982, MKI 6 E 21 B 37/00, E 21 B 36/04) for controlling the mode of thermal wells. Способ заключается во введение в зону возможного образования твердого парафинового субстрата нагревателя, электрически связанного с источником питания, и управлении подаваемой электрической мощностью до установления задаваемого теплового режима в скважном объеме так, что подводимое тепло распределяется вдоль скважины непрерывно или циклично, таким образом, что в каждом поперечном сечении скважины поддерживаются соотношения минимального q 1 и максимального q 2 значений подводимого в единицу времени количества теплоты в пределах 1,0≅(q The method comprises administering to a zone possible formation of solid paraffin substrate heater, electrically connected to the power source and manage the supplied electric power to establish specified by heat mode skvazhnom screen so that the input heat is distributed along the borehole continuously or cyclically, so that in each cross-section of the well to maintain a ratio of the minimum and maximum q 1 q 2 values supplied per unit time quantity of heat within 1,0≅ (q 1 +q 2 ):q 2 ≅2.0, при этом восполняют количество q 3 теплоты в единицу времени жидкому и твердому субстратам, отдаваемого количества q 4 теплоты окружающим скважину породам через нефтяную колонну труб, которое выбирают в пределах 1≅q 3 :q 4 ≅5, и расплавляют им количество m 1 твердого парафинового субстрата и нагревают количество m 2 жидкой нефти, выбирая соотношение между ними в пределах 1≅(m 1 +m 2 ):m 2 ≅100, и регулируют значение минимально допустимой скорости V 1 прохождения жидкости или газа через устье скважины по отношению к значению V 2 максимально воз 1 + q 2): q 2 ≅2.0, wherein the fill quantity q 3 of heat per unit time to liquid and solid substrates, to give heat quantity q 4 rocks surrounding the wellbore through a pipe string oil which is selected within 1≅q 3: q 4 ≅5, and melted them quantity m 1 of the solid paraffin is heated substrate and the number m 2 of liquid oil, choosing the ratio between them within 1≅ (m 1 + m 2): m 2 ≅100, and regulate the value of the minimum permissible transmission speed V 1 liquid or gas through the well head with respect to the maximum value V 2 WHO ожной скорости прохождения нефти в данной скважине в пределах 0,05≅V 1 :V 2 ≅1,0. ozhnoy rate of passage of oil in the borehole within 0,05≅V 1: V 2 ≅1,0.

Устройство содержит расположенный на поверхности источник питания, электрически связанный с нагревателем, размещенным внутри скважинных труб и выполненным из двух изолированных друг от друга композиций электродов, автономных и/или охватывающих одна другую. The apparatus comprises a surface located on a power source electrically connected with the heater placed inside the downhole tubing and made of two isolated electrodes from each other compositions, autonomous and / or covering one another.

Недостатками указанного способа является наличие большого количества взаимосвязанных определяющих показателей, имеющих большие разницы соотношений параметров регулирования подачи тепла и циклов, что создает сложности в управлении процессами. The disadvantages of this method is the large number of interconnected defining indicators that are big differences ratios heat flow control parameters and cycles, making it difficult to process management. Более того, нагреваемым и нагревающим элементом, то есть теплоносителем, является нефть, имеющая большой коэффициент теплоемкости, но низкие коэффициенты теплопроводности и теплоотдачи, что создает большую инерционность процессов и слабый прогрев пласта на незначительном расстоянии, что ограничивает функциональные возможности и сферу практического использования способа. Moreover, heated and the heating element, i.e. the coolant is oil having a high specific heat ratio, but low thermal conductivity and heat transfer coefficients, which creates a large inertia of the processes and a weak heating of the formation at a short distance, thus limiting functionality and scope of practical application of the method.

Недостатками устройства являются невозможность использования больших мощностей источника питания, а следовательно, большого количества тепла в единицу времени, так как нагреваемым и нагревающим-теплоносителем является нефть (указывалось ранее). The disadvantages of the device are the impossibility to use the large power source capacity, and hence a large amount of heat per unit of time, since the heating and the heated coolant is oil-(mentioned earlier). Повышение этих параметров влечет повышение температурного показателя, что ведет к процессу парообразования, так как температура закипания легких фракций нефти находится в пределах от 40 до 150°С, и вследствие еще более низких коэффициентов теплоотдачи паров, чем у жидкости, применение данного устройства является малоэффективным. Increasing these parameters entails an increase of the temperature indicator, which leads to the process of evaporation, since the temperature of boiling light oil is in the range of from 40 to 150 ° C, and therefore even lower vapor heat transfer coefficients than the liquid, the application of this device is ineffective.

Известно устройство для нагрева обсадных труб скважин (патент РФ №2157883, МКИ Е21В 36/04), предназначенное для уменьшения фильтрационного сопротивления призабойной зоны пласта методом его тепловой обработки в месте его расположения, для добычи вязких нефтей, содержащих асфальтосмолистые вещества. A device for heating the casing wells (RF patent №2157883, MKI E 21 B 36/04) adapted to reduce filtration resistance bottomhole formation zone by its heat treatment in its location, for production of viscous oils containing Asphaltic substance. Состоит устройство из катушки, питающейся высокочастотным током и выполненной в виде спиральной системы, расположенной на керамическом кожухе, который перемещают вдоль обсадной трубы. The device consists of a coil, high frequency current feeding and formed in a spiral system, arranged on a ceramic housing which is moved along the casing.

Недостатками данного устройства являются необходимость использования преобразователя генератора токов высокой частоты, имеющих невысокий коэффициент полезного действия; The disadvantages of this device are the necessity of using high frequency currents inverter generator having a low efficiency; а также происходит более эффективный нагрев насосно-компрессорных труб, а не обсадной трубы, являющейся нагревателем пласта за счет неравномерной плотности силовых электромагнитных линий. and is more efficient heating of the tubing and the casing not being seam heater uneven density due to the electromagnetic force lines. Использование устройства ограничено применением только на вновь вводимых в эксплуатацию скважинах, на действующих скважинах необходимо демонтирование основного типового нефтедобывающего оборудования, так и в случае выхода устройства из строя, по какой-либо причине, что так же указывает на высокую себестоимость эксплуатации устройства. Using the device application is limited only to newly commissioned wells on existing wells need dismantling basic types of oil drilling equipment, and in the case of a device failure, for any reason, that also indicates the high cost of the device.

Известен скважинный индукционный нагреватель (патент РФ №2200228, МКИ Е21В 36/04), позволяющий повысить эффективность нагрева флюида в скважине и в прискважинном пространстве, состоящей из кожуха, несущего элемента с размещенными на нем индукционными катушками. Known downhole induction heater (RF №2200228 patent MKI E 21 B 36/04) allowing fluid to increase the heating efficiency in the well and in the near-well area, consisting of a housing, with the bearing element arranged thereon induction coils. Несущий элемент выполнен в виде стержня, размещенного соосно в кожухе. The carrier member is a rod disposed coaxially within the housing. Индукционные катушки дополнительно снабжены ферритовыми магнитопроводами с полюсными наконечниками, обращенными к стенкам кожуха. The induction coils additionally provided with ferrite magnetic cores with pole pieces facing the enclosure walls. Межкатушечные пространства заполнены немагнитным и неэлектропроводящим материалом, а стержень и кожух также выполнены из немагнитных и неэлектропроводящих материалов (прототип). Mezhkatushechnye space filled with a nonmagnetic and electrically non-conducting material, and the rod and the housing are also made of non-magnetic and non-conductive materials (prototype).

Недостатками данного устройства является наличие ограниченного теплоотвода, связанного с исполнением самого устройства. Disadvantages of this device is the presence of limited heat sink associated with performance of the device. Все устройство представляет собой монолитную, со слабо развитой поверхностью теплообмена, конструкцию в замкнутом объеме, что ведет к его перегреву за счет собственных электромагнитных потерь и тем самым возможно применение только небольшой мощности нагревателей, что мало эффективно. The entire device is a monolithic, with poorly-developed surface heat transfer structure in a closed volume, which leads to overheating due to own electromagnetic loss and thereby possible to use only a small power heater, there is little efficient. Далее, возможность использования только на вновь вводимых в эксплуатацию скважинах; Further, the ability to use only on the newly commissioned wells; на действующих требуется демонтирование основного типового нефтедобывающего оборудования, так и в случае выхода устройства из строя по какой-либо причине, что требует значительного повышения себестоимости эксплуатации. on the action requires the dismantling of the main types of oilfield equipment, and in case of failure of the device for any reason, which requires a significant increase in operating costs.

Известна лебедка (патент РФ №2016835, B66D 1/26), содержащая смонтированные в корпусе основной и дополнительный приводные валы, кинематически связанные между собой посредством двух находящихся в зацеплении зубчатых колес и концентрично расположенные соответственно в двух фрикционных цилиндрических барабанах, жестко связанных с корпусом. Known winch (RF patent №2016835, B66D 1/26), mounted in the housing containing the primary and secondary drive shafts kinematically interconnected by two meshed gears and concentrically disposed respectively in two friction cylindrical drum rigidly connected with the housing. Причем в каждом барабане выполнена сквозная V-образная кольцевая канавка для каната, имеющего грузовую и холостую ветви и последовательно охватывающего оба барабана, и установленные с возможностью вращения эксцентрично на приводных валах ролики, контактирующие с канатом и расположенные в V-образной канавке. Moreover, in each drum sequentially formed V-shaped annular groove for the rope, and having a dummy load branch and sequentially covering both the drum and rotatably mounted eccentrically on the drive shafts of the rollers in contact with the rope and arranged in V-shaped groove. Зубчатые колеса установлены на валах с возможностью взаимного поворота и снабжены упорами и предварительно напряженными пружинами для ограничения их поворота. The gears are mounted on shafts with the possibility of mutual rotation and provided with abutments and pretensioned springs to limit their rotation.

Недостатками вышеуказанной лебедки являются сложность изготовления, дороговизна изготовления, сложность эксплуатации. The disadvantages of the above winches are manufacturing complexity, high cost of manufacture, difficulty of use.

Задачей изобретения является увеличение функциональных возможностей и сферы практического использования со снижением себестоимости эксплуатации устройства и добываемого продукта. The object of the invention is to increase the functionality and scope of practical use with decreased cost of operation and apparatus produced product.

Поставленная задача достигается тем, что тепловую обработку призабойной зоны пласта осуществляют путем нагрева части зоны перфорации обсадной трубы до температуры значительно выше температуры закипания отдельных фракций нефти, при этом поддерживают постоянный температурный режим с температурами стенок обсадной трубы, определяемой соотношением The objective is achieved in that the heat treatment bottomhole formation zone is effected by heating a portion of the casing perforation zone to a temperature significantly above the temperature of boiling separate oil fractions, while maintaining the constant temperature control with the temperatures of the walls of the casing, defined by the relation

Figure 00000002

Для осуществления способа применяется устройство, состоящее из сборных элементов секторного типа, соединенных с помощью соединительных фланцев и содержащее транспортную головку, преобразователи, узел установки, механизм включения, узлы фиксации, что позволяет собирать и вводить в работу устройство без демонтирования основного типового нефтедобывающего оборудования. For carrying out the method is used a device consisting of prefabricated elements sector type, connected by means of connecting flanges, and comprising a transport head transducers Fitting assembly incorporating mechanism locking units, which allows to collect and put into operation the device without dismounting the main types of oil drilling equipment.

Изобретение основано на законах термо-гидродинамики и законах полного тока и магнетизма и состоит: The invention is based on the laws of fluid dynamics and thermal laws of magnetism, and the total current and comprises:

- способ с применением высокотемпературного режима при использовании строения пласта и тепло-гидрофизических свойств породы пласта, нефти и ее составных фракций, а также свойств паров фракций. - a method using a high temperature mode using the structure of the formation and properties of heat-hydro reservoir rocks, oil and its component fractions, and also the properties of the fractions vapors.

- устройство, составляющее единое целое с перфорированной частью обсадной трубы, являющейся нагревательным и корпусно-опорным элементом. - a device that is integral with the apertured portion of the casing, which is a heating and a body-supporting member.

- лебедка, обеспечивающая спуск и установку устройства на необходимую глубину либо его извлечение. - winch, providing run and set the device to the desired depth, or its recovery.

Сущность способа заключается в применении высокой температуры нагревательного элемента устройства при использовании строения пласта и полезной разности тепло-гидрофизических свойств объектов воздействия при высокотемпературном режиме: The method consists in applying a high temperature of the heater element using structure formation and useful warm-hydro difference object properties during high-temperature exposure time:

1. Строение пласта представляет собой породу, пронизанную поровыми каналами, а также наличием нефти, протекающей в поровых каналах во время ее добычи, каждая из составляющих пласт обладает тепло-гидрофизическими показателями, данные факторы позволяют передать тепло, а следовательно, повысить до заданных величин температуру породы ПЗП и части объема нефти, контактирующего со стенками поровых каналов пласта на значительное расстояние от перфорированной зоны скважины; 1. The structure of the rock formation is penetrated pore channels and the presence of oil flowing in the pore canals during its production, each of the components of the reservoir has a heat-hydrophysical indicators, these factors allow the heat transfer and, consequently, increase the temperature to a predetermined value PZP rock and oil volume portion contacting with the walls of the pore channels of the formation at a significant distance from the perforated borehole zone; при которых отдельные фракции контактирующего объема, имеющие температуру закипания в пределах от 40° до 150°, образуют пар, имеющий более низкие показатели теплопередачи, что способствует дополнительному увеличению радиуса прогрева породы ПЗП. in which individual fractions contacting volume having a boiling point in the range from 40 ° to 150 °, form a steam having a lower heat transfer performance, which contributes to a further increase in radius warm PPP breed. Для получения данного эффекта необходимо нагреть часть зоны перфорации обсадной трубы до заданного значения температуры рабочего режима нагревательного элемента из определения To obtain this effect it is necessary to heat the portion of the casing perforation area to the setpoint operating mode of heating element temperature detection

Figure 00000002

где J 1 - тепловая нагрузка режима, where J 1 - thermal load mode,

K 1 - коэффициент теплоотдачи стенки, 1 K - heat transfer coefficient of the wall,

F - площадь теплоотдающей поверхности, F - the heat-transfer surface area,

Т - начальная температура породы, прилегающей к поверхности нагревательного элемента, которая определяется из установленной связи тепловых процессов породы пласта и нефти через среднюю разность температур ΔТ ср при переменной разности температур ΔТ н =T и ΔТ к , где Т и Т - начальная и конечная температуры нефти, T 1 N - initial temperature of the rock adjacent to the surface of the heating element, which is determined from the established communication thermal processes rock formation and oil through high temperature difference? T at a variable cf. the temperature difference? T = T n -T 1N to 2N and? T = T 2 * T 1k, wherein T 2N and T 2k - initial and final temperature of the oil,

T и T - начальная и конечная температуры породы пласта; T 1N and T 1k - initial and final temperature of the reservoir rock;

отсюда here

Figure 00000003

где К 3 - коэффициент теплоотдачи от стенок поровых каналов, where K 3 - heat transfer coefficient from the porous channel walls,

Figure 00000004
- площадь смачиваемых внутренних поверхностей каналов при сложных формах поперечных сечений и длин реальных каналов в свободном объеме V св , - the area of wetted surfaces of internal channels with complex cross-sectional shapes and the lengths of the real channel in the void volume V binding,

при at

Figure 00000005

где d экв - эквивалентный диаметр канала, where d eq - equivalent diameter of the channel,

d - "сферический" диаметр частицы породы пласта, d - "spherical" particle diameter of the reservoir rock,

e - порозность пласта; e - the porosity of the formation;

далее определяют тепловой поток, распределяющийся по нормали к нагреваемой поверхности в зоне нагрева породы пласта с найденной начальной температурой породы T determine further the heat flow is distributed along the normal to the heating surface in the heating zone of the formation rock found with an onset temperature T 1N breed

J 2 =π·K 2 ·(T -T )·L J 2 = π · K 2 · (T -T 1N 1k) · L

где J 2 - тепловой поток, распределяющийся по нормали к нагреваемой поверхности в зоне нагрева породы пласта, wherein J 2 - heat flow is distributed along the normal to the heated surface in the reservoir rock heating zone,

π=3.14..., π = 3.14 ...,

L - длина рассматриваемого участка, L - length of the considered section,

К 2 - коэффициент теплопередачи породы, 2 K - heat transfer coefficient breed,

Т и Т - начальная и конечная температура породы пласта; T 1N and T 1k - initial and final temperature of the reservoir rock;

Данный расчет температурного режима стенок нагревательного элемента производят при условии установившегося теплового равновесия: This calculation temperature of the heating element walls is performed at a thermal equilibrium condition established:

J 1 =J 2 +J 3 , J 1 = J 2 + J 3,

где J 3 - тепловая нагрузка для нагрева нефти до температуры Т , соответствующей температурам закипания отдельных фракций нефти, из расчета начального дебита скважины; wherein J 3 - heat load for heating the oil to a temperature T 2k corresponding boiling temperatures of individual oil fractions of calculating the initial flow rate of the well;

2. Повысив температуры пласта, по п.1 происходит прогрев с последующим снижением вязкости нефти, в том числе парафино-асфальтенов, до свойств текучих (ньютоновские) жидкостей, что снижает гидросопротивление поровых каналов породы ПЗП, то есть увеличивается гидросток и соответственно продуктивность скважины. 2. Increase the temperature of the formation, according to claim 1, followed by warming occurs decrease oil viscosity, including paraffin and asphaltene to fluid properties (Newtonian) liquids, which reduces the hydraulic resistance of the pore channels the PPP breed, i.e. gidrostok increases and accordingly the productivity of the well.

3. По мере приближения к зоне повышенных температур по п.1 происходит теплообъемное расширение паров, работа которого идет на преодоление сил жидкостного трения и фильтрационного сопротивления породы, что способствует продвижению основного объема добываемого продукта в зону меньших давления и гидросопротивления пласта, то есть к сбору скважины, с увеличением сечений поровых каналов пласта за счет его уплотнения, связанного с теплообъемным расширением всех фракций нефти в зонах повышенных температур; 3. When approaching the zone of elevated temperatures according to claim 1 teploobemnoe expansion occurs vapor whose job is to overcome fluid friction forces and breed filtration resistance, which promotes the bulk product produced in lower pressure zone and hydraulic resistance of the formation, i.e. the collection wells with increasing pore formation sections of the channels due to its compression associated with expansion of teploobemnym oil fractions to elevated temperatures in the zones; уплотнение происходит на начальных этапах депрессии, что также способствует снижению гидросопротивления поровых каналов, то есть увеличению продуктивности скважины. Condensation occurs in the early stages of depression, which also contributes to reduction of hydraulic resistance of pore channels, that is, an increase in productivity of the well.

4. Поддержание повышенных температур по п.1 породы пласта воспрепятствует образованию кольматирующих структур, состоящих из парафино-асфальтеновых отложений. 4. Maintaining elevated temperatures according to claim 1 rock formation interferes with the formation of bridging structures consisting of paraffin and asphaltene sediments.

5. Образовавшие пары отдельных фракций нефти поступают с общим объемом через перфораторные отверстия в колонну обсадной трубы с последующей заменой вновь поступающего холодного продукта с непрерывностью процессов. 5 are formed a pair of separate oil fractions with a total volume fed through perforator holes in the casing string with subsequent replacement of newly supplied cold product with a continuous process.

6. В зоне нагрева, на внутренних стенках обсадной трубы, так же происходит процесс парообразования отдельных фракций нефти, которое препятствует дальнейшему повышению температуры основного объема, до температуры самой трубы, являющейся нагревательным элементом. 6. In the heating zone, on the inner walls of the casing, the same process occurs vaporization separate oil fractions, which prevents the further increase of the bulk temperature to the temperature of the pipe itself, which is a heating element.

7. Далее, образовавшиеся пары (в поровых каналах породы и в полости обсадной трубы), поднимаясь, охлаждаются за счет теплоотдачи и конденсируются на стенках насосно-компрессорной трубы (НКТ) и стенках обсадной трубы, смешиваясь с общим объемом; 7. Next, the vapors (in the pore channels and rock in a cavity of the casing), rising, is cooled due to heat and condense on the walls of the tubing (tubing) and the walls of the casing, with a total mixing; при конденсации пары отдают тепло, часть которого через обсадную трубу идет на прогрев породы ПЗП, а часть на прогрев НКТ. by condensation pair of transfer heat, a part of which goes through the casing for heating rock PPP, and part to the heating tubing.

8. Большая теплоемкость и низкая теплоотдача нефти позволяет сохранить свойства текучих жидкостей, что позволяет беспрепятственно извлечь ее на поверхность, то есть из скважины, с дальнейшим направлением по назначению. 8. A large heat capacity and low heat oil preserves the properties of flowing liquids, which allows to freely pull it to the surface, that is, from the well, with further direction to the destination.

Вышеуказанный способ был опробирован по п.п.1, 2, 3, 4, 5 и 6 на смоделированном процессе, где использовались нагревательный элемент с теплоотдающей поверхностью площадью 1 м 2 цилиндрической формы диаметром 0,219 м и высотой 1,45 м, расположенной в центре емкости с внутренним диаметром стенок 1,219 м; The above method was tried out according to 1, 2, 3, 4, 5 and 6 on the simulated process, wherein a heating element used with the heat-transfer surface area of 1 m 2 of a cylindrical shape with a diameter 0.219 m and height 1.45 m, a centrally located container with an inner wall diameter of 1.219 m; пространство между которыми заполнено речным песком, в качестве «породы» - фильтр со «средним диаметром» частиц 0,3·10 -3 м, с порозностью, приблизительно равной 20%, и толщиной 0,5 м, данная емкость также находится в центре емкости с внутренним диаметром 1,4 м, межстеночное пространство которых служит для подачи - сбора «отфильтрованного» и охлажденного образца до температуры окружающего воздуха 20°С при атмосферном давлении - Р бар . the space between them is filled with river sand, as the "breed" - the filter with the "average diameter" of the particles of 0.3 · 10 -3 m with a porosity of about 20%, and a thickness of 0.5 m, this container is also located in the center container with an inner diameter of 1.4 m, interwalled space which serves to feed - collecting "filtered" and the sample cooled to ambient temperature of 20 ° C at atmospheric pressure - P bar. Стенки нагревательного элемента и емкости, между которыми находится фильтр, имеют перфорированные отверстия с фильтрационной сеткой. The walls of the heating element and the container, between which the filter have perforations with filter mesh. Для прокачки фильтрата использовалось разрежение (вакуум), создаваемое центробежным многоступенчатым насосом производительностью 3,2 м 3 /час при контроле вакуумметром на заборной линии. Used for pumping the filtrate underpressure (vacuum) produced by a multistage centrifugal pump capacity of 3.2 m 3 / h under the control of vacuum gauge at the suction line.

В качестве фильтратов использовались нефтепродукты и их смеси: The filtrates were used as mineral oil, and mixtures thereof:

- лигроино-керосиновая смесь Т-1 (ГОСТ 4138-49) с кинематической вязкостью 1,8 сст (сантистокс) и плотностью 0,83 г/см 3 при 20°С; - naphtha, kerosene mixture T-1 (GOST 4138-49) with a kinematic viscosity of 1.8 cSt (centistokes) and a density of 0.83 g / cm 3 at 20 ° C; продукт прямой перегонки нефти: температура начала перегонки не ниже 150°С, 10% перегоняется при температуре не выше 175°С, 50% не выше 225°С и т.д.; straight distillation of crude oil product: starting the distillation temperature below 150 ° C, 10% is distilled at a temperature not higher than 175 ° C, not higher than 50% 225 ° C, etc .; температура самовоспламенения: паров в воздухе 380°С, капель на стальной пластине 650°С; Autoignition Temperature: vapor in air 380 ° C drops on a steel plate of 650 ° C;

- масло веретенное АУ (ГОСТ 1642-50) с кинематической вязкостью 20 сст и плотностью 0,9 г/см 3 при 20°С; - spindle oil AU (GOST 1642-50) with a kinematic viscosity of 20 cSt and a density of 0.9 g / cm 3 at 20 ° C; температура самовоспламенения: паров в воздухе не ниже 240°С, капель на стальной платине не ниже 350°С. Autoignition Temperature: vapor in the air not lower than 240 ° C, the steel drops to platinum is not lower than 350 ° C.

- смесь (соотношение 80 и 20 объемных единиц), состоящая из масла веретенного АУ и бензина авиационного Б-70 (ГОСТ 1012-54) с кинематической вязкостью 0,69 сст при 20° - продукт прямой перегонки нефти: температура начала перегонки не ниже 40°С, 10% перегоняется при температуре 88°С, 50% при температуре не ниже 105°С, 90% при температуре 145°С и т.д.; - a mixture (ratio by volume and 20 to 80 units), consisting of spindle oil AU aviation gasoline and B-70 (GOST 1012-54) with a kinematic viscosity of 0.69 cSt at 20 ° - direct petroleum distillation product: starting the distillation, the temperature is not lower than 40 ° C, 10% is distilled at a temperature of 88 ° C, 50% at a temperature not lower than 105 ° C, 90% at 145 ° C, etc .; кинематическая вязкость смеси АУ И Б-70 при 20°С равна 12 ест, температура самовоспламенения: паров в воздухе 310°С, капель на стальной пластине 530°С. Kinematic viscosity of a mixture of AC and B-70 at 20 ° C is 12 eats autoignition temperature: vapor in air 310 ° C drops on a steel plate of 530 ° C.

- другие. - others.

Вязкости фильтратов определялись капиллярным вискозиметром при температуре 20°С. The viscosities of the filtrates were determined by capillary viscometer at 20 ° C.

Прокачка фильтратов проводилась при различных температурных режимах (указаны основные, предполагаемые погрешности 1,5-2%); Bleeding filtrates was carried out at different temperatures (shown basic contemplated error 1.5-2%);

1. Температуры нагревательного элемента, фильтра и фильтратов равных температуре окружающего воздуха 20°С, при этом потребовалось разрежение (вакуум): 1. The temperature of the heating element, the filter and the filtrates equal ambient temperature of 20 ° C, the required underpressure (vacuum):

- лигроино-керосиновая смесь Т-1 равное 1,1 МПа, - naphtha, kerosene mixture T-1 equal to 1.1 MPa,

- масло АУ- 12 МПа, - Oil Ay 12 MPa,

- смесь АУ и Б-70-7,3 МПа. - a mixture of AC and B-70-7,3 MPa.

2. Условия прежние, но температура стенок нагревательного элемента повышена до 220°С (использовался индукционный нагрев), при этом температура фильтра у стенки нагревателя равнялась 213°С, на расстоянии 0,5 м от стенки 28°С, отсюда при прокачке фильтратов потребовалось разрежение: 2. Conditions former, but the temperature of the walls of the heating element is increased to 220 ° C (induction heating is used), the filter temperature at the heater wall is equal to 213 ° C at a distance of 0.5 m from the wall 28 ° C and hence required when pumping filtrates underpressure:

- лигроино-керосиновая смесь, Т-1, равное 0,99 МПа на выходе с температурой 134°С; - naphtha, kerosene mixture T-1 equal to 0.99 MPa with the temperature at the outlet 134 ° C;

- масло АУ-1,23 МПа на выходе - 143°С; - Oil AU-1.23 MPa at the output - 143 ° C;

- смесь АУ и Б-70-0,9 МПа на выходе - 98°С. - a mixture of AC and B-70-0,9 MPa at the outlet - 98 ° C.

Отсюда разницы требуемых разрежений к барометрическому по п.1 и п.2 указывают на то, что при высокотемпературатурном режиме тепловой обработки ПЗП падение гидрофильтрационного сопротивления породы-фильтр не значительно влияет на жидкости с низкой вязкостью (Т-1), и в то же время жидкости с высокой вязкостью на входе приобретают свойства жидкостей с низкой вязкостью на выходе (АУ и смесь АУ и Б-70), более того, температуры фильтратов на выходе имеют разные показатели (низший показатель у смеси АУ и Б-70), связано это с преобразованием бензина Б-70 Hence, the difference required to barometric thinning of claim 1 and claim 2 indicate that when the heat treatment vysokotemperaturaturnom PPP mode gidrofiltratsionnogo drop resistance breed filter does not significantly affect the liquid with low viscosity (T-1), and at the same time high viscosity liquid inlet acquire properties of liquids with a low viscosity at the output (SU and the mixture AC and B-70), moreover, the filtrate outlet temperature have different parameters (lower figure in a mixture AC and B-70), is connected with gasoline conversion B-70 з одного агрегатного состояния в другое (жидкость-пар), и более того, требуется меньшее разрежение, чем для Т-1, имеющего низкую вязкость, что указывает на полезную работу теплообъемного разширения паров бензина Б-70 и другое. of one state to another (liquid-vapor) and, moreover, requires less vacuum than a T-1 having a low viscosity, indicating the useful work teploobemnogo gasoline vapors Extender B-70 and another.

По каждой конкретной скважине подбирается режим теплотемпературного воздействия с учетом свойств породы ПЗП и нефти, первоначального дебита, обводненности и другое, в том числе температура пласта, до наступления теплового баланса процессов с его использованием на всем периоде эксплуатации. For each specific well chosen teplotemperaturnogo mode exposure according to the properties of the rock and oil PPP, the initial flow rate, water cut, and the other, including the formation temperature, before the heat balance of processes using it for the whole period of operation.

Отличительной особенностью и основным преимуществом предлагаемого способа является применение высокой температуры при использовании полезной разности тепло-гидрофизических свойств породы ПЗП и нефти, полезной работы паров нефти при их теплообъемном расширении и полезного тепла при их конденсации. The distinctive feature and a major advantage of the proposed method is the use of high temperature using the heat-useful difference hydro PPP rock properties and oil, oil vapor useful work during their expansion and teploobemnom useful heat when condensation.

Данный способ осуществляется с применением устройства для нагрева перфораторной зоны обсадной трубы. This method is carried out using a device for heating the perforation zone of the casing.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

На фиг.1 изображено устройство в рабочем положении. Figure 1 shows the device in working position.

На фиг.2 - сборочные элементы (увеличено фиг.1). Figure 2 - the assembly elements (magnified 1).

На фиг.3 - схема электросистемы самовключения и самоотцепления. 3 - electrical circuit samovklyucheniya and self-unlocking.

На фиг.4 - упрощенная кинематическая схема лебедки. Figure 4 - simplified kinematic diagram of the winch.

На фиг.5 - упрощенная электрическая схема. Figure 5 - a schematic circuit diagram.

Устройство размещается внутри обсадной трубы 1, которая выполняет роль нагревательного и корпусно-опорного элементов и содержит транспортную головку 2, преобразователи 3, узел установки 4, механизм включения 5, узлы фиксации 6, соединительные фланцы 7 (Фиг.1). The device is placed inside the casing 1, which serves as a heater and a body-supporting elements and comprises a transport head 2, transducers 3, Fitting unit 4, a mechanism 5 incorporating fixing units 6, the connection flanges 7 (Figure 1).

Транспортная головка 2 (Фиг.3) содержит корпус 8, в котором расположены терморегулирующая аппаратура (не показана), рычаги 9, связанные с пакетным переключателем 10 и с кольцом прижимным 11, находящимися на поверхности корпуса 8 (Фиг.3). Transport the head 2 (Figure 3) comprises a housing 8 in which are located the temperature control apparatus (not shown), the arms 9 connected to the packet switch 10 and a clamping ring 11 located on the body surface 8 (Figure 3).

Преобразователи 3 (не менее трех), каждый из которых состоит из трех элементов секторного типа, установленных с возможностью диаметрального перемещения и прижатия к стенке обсадной трубы 1, каждый элемент состоит из магнитопровода 12 с индуктором 13 и экран-компенсатором 14; Transducers 3 (at least three), each of which consists of three elements sector type, mounted for diametrical displacement and pressed against the wall of the casing 1, each element consists of a magnetic core 12 with inductor 13 and the screen-compensator 14; поверхности магнитопроводов 12 имеют поперечно-долевые канавки, на одной из поверхностей магнитопровода находится термопара (не показана) (Фиг.2). surface of the magnetic cores 12 are transversely equity groove on one of the surfaces of the magnetic core is a thermocouple (not shown) (Figure 2).

Узел установки 4 содержит клинья опорные 15 и корпус 16 с клиньями направляющими 17, кольцевой канавкой 18 и опорными штырями 19 (Фиг.2). Fitting assembly 4 comprises a supporting wedges 15 and housing 16 to guide the wedges 17, an annular groove 18 and the support pins 19 (Figure 2).

Механизм включения 5, состоящий из корпуса 20, в котором имеются стопор-тормозные пальцы 21 и электромагнитные муфты 22 (Фиг.2). switching mechanism 5 is composed of a housing 20 in which there is a stop-brake fingers 21 and electromagnetic clutch 22 (Figure 2).

Узлы фиксации 6 устанавливаются по два на каждый преобразователь 3, состоят из корпуса 23 с направляющими пазами, выполненными под углами к осям корпусов, кронштейнов 24 и пальцев 25 (Фиг.2). fixing nodes 6 are installed two for each transducer 3, consist of a body 23 with the guide slots, made at an angle to the axes of the housings, brackets 24 and fingers 25 (Figure 2).

Источник питания и рубильник 26, расположенный на поверхности, связаны электрокабелем 35 с индукторами 13 преобразователей 3, пакетным переключателем 10 головки 2 и электромуфтами 22 механизма включения 5 (Фиг.5). The power source switch 26 disposed on the surface of power cable 35 connected with the inductors 13 transducers 3, the packet switch 10 of the head 2 and 22 with electric actuating mechanism 5 (Figure 5).

Каждая сборная единица устройства изготовлена в виде однотипных элементов секторного типа, соединенных с помощью соединительных фланцев 7, обеспечивающих целостность и жесткость всей конструкции, что позволяет собирать и вводить в работу устройство без демонтирования основного типового нефтедобывающего оборудования. Each team unit of the device is made as a sector type of identical elements connected by means of connecting flanges 7, to ensure the integrity and rigidity of the entire structure, which allows to collect and put into operation the device without dismounting the main types of oil drilling equipment.

Спуск и установку устройства на необходимую глубину в зоне перфорации обсадной трубы осуществляют с помощью лебедки (Фиг.4). Descent and installation of the device to the desired depth in the casing perforation zone is carried out using a winch (4).

Лебедка содержит электродвигатель (не показан), червячный редуктор 27, два барабана 28, объединенных дифференциальным механизмом 29, обеспечивающим равные натяжения и скорости движения двух тяговых лент 33, находящихся на баранах 28. Концы тяговых лент 33 закреплены на траверсе 30 (Фиг.3), в составе которой имеются крюки 31 со смещенной осью поворота от центра масс и ориентатор 32, изготовленный из эластичного материала, а также отсчетное устройство, жестко связанное с блоками лебедки (не показаны), по поверхностям которых проходят тяговые ленты 33. Да The winch comprises a motor (not shown), the worm gear 27, two drums 28, the combined differential mechanism 29 that provides equal tension and speed of the two traction belts 33 located at ends of the rams 28. The tension bands 33 are fixed to the cross member 30 (Figure 3) , within which hooks 31 are shifted from the axis of rotation of center of mass and orientator 32 made of an elastic material, and also reading device is rigidly associated with the winch units (not shown) over the surfaces which are tension bands 33. Yes нная лебедка может использоваться после замены траверсы 30 на сваб для очистки призабойной зоны пласта (свабирование) нефтяных скважин. constant prices winch can be used after replacing the crosspiece 30 on the swab to clean the bottomhole formation zone (swabbing) oil wells.

Операция сборки устройства осуществляется после подъема колонны НКТ 34 (фиг.1, 2, 3) и устьевого скважинного оборудования на необходимую высоту с целью обеспечения пространства для осуществления сборки устройства с предварительным подъемом трубного штангового насоса с помощью его привода - ПНШ (станок-качалка). device assembling operation is performed after lifting the tubing string 34 (Figures 1, 2, 3) and the wellhead at the correct height to provide space for the assembly of a device with a preliminary lifting sucker rod pump pipe via its drive - PNSH (pumping unit) . Осуществляется подъем колонны НКТ при помощи вспомогательного агрегата - подъемный механизм (не показан). Implemented by lifting the tubing by means of an auxiliary unit - a lifting mechanism (not shown).

Вся сборка конструкции осуществляется вокруг НКТ 34 (фиг.1, 2, 3) с последовательным соединением узлов, составляющих конструкцию перед предварительной сборкой каждого узла устройства, который в свою очередь состоит из однотипных элементов секторного типа, с имеющимися на них соединениями для закрепления между собой (не показаны), и производится по следующей схеме: The entire assembly is carried around the tubing construction 34 (Figures 1, 2, 3) with a serial connection nodes constituting the structure before the provisional assembly of each device node which in turn consists of the same elements sector type, with compounds available to them for securing together (not shown), and is produced by the following scheme:

Устанавливается ложемент (вспомогательная деталь не показана) с опорой на торцевую поверхность обсадной трубы 1, на котором собирается узел установки 4, состоящий из двух элементов; Fits cradle (auxiliary item is not shown) with a support on the end face of the casing 1, which is going to install the node 4, consisting of two elements; дополнительная функция ложемента - предотвращение попадания посторонних предметов в ствол скважины. additional lodgment function - Prevent items from falling into the well bore.

Поверх корпуса 16 узла установки 4 собирается механизм включения 5, состоящий из двух элементов с введенными в зацепление стопор-тормозных пальцев 21 механизма включения 5 с кольцевой канавкой 18 корпуса 16 узла установки 4 с опорой на его опорные штыри 19. Above the assembly 4 installation body 16 is going to turn mechanism 5 consisting of two parts with the engagement of the stop fingers 21, brake switching mechanism 5 with an annular groove 18 Fitting assembly 4 with the support housing 16 at its abutment pins 19.

На торцевую поверхность корпуса 16 узла установки 4 торцевой поверхностью корпуса 23 устанавливается собранный узел фиксации 6, состоящий из двух элементов. On the end surface of the housing 16 of the assembly 4 installation end surface of the housing 23 is set to the assembled fixing assembly 6 consisting of two elements.

Корпус 16 узла установки 4 и корпус 23 узла фиксации 6 соединяются между собой соединительным фланцем 7, обеспечивающим жесткость узлам и их соединение за счет охватываемых и охватывающих поверхностей, имеющих формы конуса (не показано) с затяжкой резьбовых соединений двух элементов, составляющих соединительный фланец 7. The housing 16 of the assembly installation 4 and the assembly housing 23 lock 6 are interconnected by a connecting flange 7 providing rigidity nodes and their connection by the male and female surfaces having a cone shape (not shown) to tightening the threaded connections of the two elements constituting the connecting flange 7.

Далее, с предварительным подъемом собранных узлов, зацепленных на крюках 31 траверсы 30 лебедки за соединительный фланец 7, извлекают ложемент с торца обсадной трубы 1 и производят его установку на соединительный фланец 7 с последующим спуском собранных узлов до упора ложемента на торцевую поверхность обсадной трубы 1; Further, with prior lifting assembled units, being hooked on the hooks 31, crosspiece 30 winches the connecting flange 7 is recovered cradle with the end face of the casing 1 and generate its installation on the connecting flange 7 with subsequent descent assembled units to stop the cradle on the end surface of the casing 1; крюки 31 отцепляют и траверсу 30 отводят вверх. hooks 31 is disengaged and the yoke 30 is withdrawn upwards.

Затем производят сборку преобразователя 3, состоящего из трех элементов, каждый из которых своими торцевыми поверхностями соединяется с кронштейнами 24 с уже установленным и предварительно вновь собранным узлом фиксации 6, соединение обеспечивается резьбовым креплением. Then produce transducer assembly 3, consisting of three elements, each with their end faces connected to the brackets 24 pre-installed and pre-assembled again fixing unit 6, a compound is provided a threaded fastening.

Производят зацепление крюков 31 траверсы 30 с корпусом 23 узла фиксации 6, извлекают ложемент после предварительного подъема собранных узлов и устанавливают его на корпус 23 узла фиксации 6 с последующим спуском собранных узлов до упора ложемента на торцевую поверхность обсадной трубы 1, отцепляют крюки 31 и траверсу 30 отводят вверх. Produce engaging hooks 31, crosspiece 30 with the housing 23 fixing assembly 6 is removed cradle after the preliminary lifting assembled units and install it on the housing 23 fixing assembly 6, followed by the descent assembled units to stop the cradle on the end surface of the casing 1, is disengaged hook 31 and crosspiece 30 withdrawn upwards.

Затем производят сборку следующего преобразователя 3, состоящего из трех элементов, каждый из которых своими торцевыми поверхностями соединяется кронштейнами 24 с уже установленным и предварительно вновь собранным узлом фиксации 6, соединение обеспечивается резьбовым креплением. Then produce the next assembly converter 3 consisting of three elements, each of which is connected with their end surfaces arms 24 with the already installed and pre-assembled again fixing unit 6, a compound is provided a threaded fastening.

Производят зацепление крюков 31 траверсы 30 с корпусом 23 узла фиксации 6 и извлекают ложемент после предварительного подъема собранных узлов и устанавливают его на корпус 23 узла фиксации 6 с последующим спуском собранных узлов до упора ложемента на торцевую поверхность обсадной трубы 1, отцепляют крюки 31 и траверсу 30 отводят вверх. Produce engaging hooks 31, crosspiece 30 with the housing 23 fixing assembly 6 and recovered cradle after the preliminary lifting assembled units and install it on the housing 23 fixing assembly 6, followed by the descent assembled units to stop the cradle on the end surface of the casing 1, is disengaged hook 31 and crosspiece 30 withdrawn upwards.

Затем производят сборку следующего преобразователя 3, состоящего из трех элементов, каждый из которых своими торцевыми поверхностями соединяется кронштейнами 24 с уже установленным и предварительно вновь собранным узлом фиксации 6, соединение обеспечивается резьбовым креплением. Then produce the next assembly converter 3 consisting of three elements, each of which is connected with their end surfaces arms 24 with the already installed and pre-assembled again fixing unit 6, a compound is provided a threaded fastening.

Производят зацепление крюков 31 траверсы 30 с корпусом 23 узла фиксации 6 и извлекают ложемент после предварительного подъема собранных узлов и устанавливают его на корпус 23 узла фиксации 6 с последующим спуском собранных узлов до упора ложемента на торцевую поверхность обсадной трубы 1, отцепляют крюки 31 и траверсу 30 отводят вверх. Produce engaging hooks 31, crosspiece 30 with the housing 23 fixing assembly 6 and recovered cradle after the preliminary lifting assembled units and install it on the housing 23 fixing assembly 6, followed by the descent assembled units to stop the cradle on the end surface of the casing 1, is disengaged hook 31 and crosspiece 30 withdrawn upwards.

Заканчивается операция сборки устройства закреплением транспортной головки 2 на корпусе 23 узла фиксации 6 с подсоединением электрокабеля 35 к электроразъемам (не показаны) транспортной головки 2, с последующим зацеплением крюков 31 траверсы 30 за транспортную головку с извлечением ложемента. Ends operation head assembly transport device 2 for fixing the housing assembly 23 with the fixation 6 connecting electric cable 35 to the electrical connector (not shown), transport the head 2, followed by the engagement of hooks 31, crosspiece 30 for removing the transport head with the recess.

Соединение электроэлементов и настроенная на высокотемпературный режим терморегулирующая аппаратура производится через электроразъемы в ходе сборки узлов между их спусками в ствол скважины. Compound electrical component and configured for high temperature regime of the temperature control apparatus is made through the electrical connectors during assembly of units between their descent into the wellbore.

Заканчивается операция сборки устройства зацеплением крюков 31 траверсы 30 за транспортную головку 2 с извлечением ложемента. Ends engagement assembly operation device 31 traverses the hook 30 of the transport head 2 with the extraction of the cradle.

Собранная конструкция спускается в обсадную трубу с помощью вспомогательного агрегата-лебедки (фиг.4). The assembled structure descends into the casing with the sub-winch unit (4).

Вспомогательные агрегаты - подъемный механизм колонны НКТ и лебедка - закреплены на платформе прицепного транспортного устройства для обеспечения пусконаладочных работ на других нефтяных скважинах. Auxiliary units - lifting mechanism tubing string and winch - mounted on the trailer vehicle device platform for commissioning work on other oil wells.

Установка собранного устройства и запуск его в работу осуществляется по следующей схеме: Installation of the assembled apparatus in its start-up and operation is performed according to the following scheme:

До достижения заданной глубины механизм включения 5 (фиг.1, 2), имеющий осевое перемещение относительно корпуса 16 узла установки 4, лежит на опорных штырях 19 корпуса 16 узла установки 4 с фиксацией от произвольного срабатывания стопор - тормозными пальцами 21 механизма включения 5, внутренние концы которых находятся в кольцевой канавке 18 корпуса 1 б узла установки 4, при этом все три фазы трехполюсного рубильника 26 (фиг.5), находящихся на поверхности, нормально открыты. Until reaching a predetermined depth switching mechanism 5 (1, 2) having an axial displacement relative to the installation unit 4 of the housing 16, rests on the supporting pins 19, the housing 16 of the assembly 4 installation latching of an arbitrary switching stopper - the brake actuating mechanism 21, the fingers 5, inside the ends of which are located in the annular groove 18 of the housing 1 b Fitting assembly 4, with all three phases of a three-pole circuit breaker 26 (Figure 5) located on the surface, normally open.

При достижении заданной глубины за счет замыкания одной фазы (нормально закрытый) электроцепи рубильником 26 срабатывают последовательно соединенные электромагнитные муфты 22 через замкнутый полюс (нормально закрытый) четырехполюсного пакетного переключателя 10. Электромагнитные муфты 22 приводят в движение стопор-тормозные пальцы 21 до упора на внутреннюю стенку обсадной трубы 1 (фиг.2), обеспечивая остановку механизма включения 5, при этом вся конструкция продолжает двигаться вниз. Upon reaching the desired depth due to the circuit of one phase (normally closed) Electric circuit breaker switch 26 are triggered serially connected electromagnetic clutch 22 through the closed terminal (normally closed), four pole packet switch 10. The electromagnetic clutch 22 is brought into a stop-motion brake fingers 21 until it stops against the inner wall casing 1 (Figure 2), providing a stop actuating mechanism 5, whereby the entire structure continues to move downward.

Далее, за счет остановки механизма включения 5, срабатывает система клиньев узла установки 4, расположенных на корпусе 16 и состоящих из клиньев опорных 15 и клиньев направляющих 17 (фиг.2). Further, by stopping switching mechanism 5 operates the system setting wedge assembly 4 disposed on the housing 16 and consisting of the supporting wedges 15 and wedge guides 17 (Figure 2). Клинья опорные 17, находясь в контакте с корпусом 20 механизма включения 5, раздвигаются до упора в стенку обсадной трубы 1, останавливают узел установки 4 с эффектом заклинивания за счет уклонов углов самоторможения клиньев с последующей остановкой всей конструкции. Supporting wedges 17, being in contact with the shell 20, actuating mechanism 5 are moved apart completely into the wall of the casing 1, the installation is stopped with node 4 jamming effect due to the self-locking angles of slope of the wedges with the subsequent stop of the whole structure.

При этом узлы фиксации 6, состоящие из корпусов 23 с элементами направляющих пазов под углами с осью корпуса, пальцев 25, находящиеся в пазах, и кронштейнов 24 обеспечивают беззазорное прижатие магнитопроводов 12 преобразователей 3 к стенке обсадной трубы 1 собственным весом каждого преобразователя 3 и транспортной головки 2. Беззазорное прижатие благоприятно действует на равномерное распределение электромагнитного поля, на глубокое проникновение тока в обсадной трубе 1, являющейся нагревательным элементом устройства, а также способствует у In this fixing units 6, consisting of the blocks 23 with the elements of the guide grooves at angles with the axis of the housing, the fingers 25 located in the grooves, and brackets 24 provide clearance-free pressing of the magnetic cores 12 transducers 3 to the wall of the casing 1, its own weight of each transmitter 3 and the transport head 2. gapless pressing favorable effect on uniform distribution of the electromagnetic field, deeper penetration of current on the casing 1, which is a heating element of the device, and also promotes at транению вибраций при работе преобразователей. Suggested Measures of vibration during operation of converters. Поверхности магнитопроводов 12 имеют поперечно-долевые канавки для обеспечения протока добываемого продукта, конвективной теплопередачи и теплоотвода от преобразователей. The surfaces of the magnetic cores 12 have transverse grooves to provide equity flow produced product, the convective heat transfer and heat from the transducers.

После полного прижатия - фиксации преобразователей 3 траверса 30 продолжает движение и, достигнув элемента самоотцепления транспортной головки 2, имеющего форму усеченного конуса, происходит раздвижение крюков 31, которые при этом давят через кольцо прижимное 11 (фиг.3) на рычаги 9 пакетного переключателя 10, находящегося в корпусе 8 транспортной головки 2, с последующим замыканием контактов (нормальные закрытые) всех трех полюсов пакетного переключателя 10 (фиг.3), с размыканием электроцепи (нормально открыто), питающей электромагнитные муфты 22. After complete clamping - fixing transducers 3 crosspiece 30 continues to move and reached self-unlocking member transport head 2 having a frustoconical shape occurs razdvizheniya hooks 31 which are thus pressed through clamping ring 11 (Figure 3) on the levers 9, the packet switch 10, located in the housing 8 transport the head 2, followed by closing contact (normally closed) of all three poles of the packet switch 10 (Figure 3), opening the electrical circuit with the (normally open) supplying electromagnetic clutch 22. ри замыкании полюсов пакетного переключателя 10 обеспечивается подача электротока по одной фазе питающего электрокабеля, так как на рубильнике 26 замкнута 1 фаза, вводившая в работу электромагнитные муфты 22. Эта фаза обеспечивает работу индукторов 13 преобразователей 3, и по электронагрузке этой фазы определяют, что конструкция установилась с полной фиксацией в полости обсадной трубы 1, после чего замыкают рубильником 26 поочередно остальные две фазы электрической цепи всего устройства, то есть остальных индукторов 13. Возникшие при этом эле When the closure of the packet switch 10 is provided by supply of electric poles of one phase feeding electric cable, since the cutout 26 is closed at phase 1, putting into operation the electromagnetic clutch 22. This phase ensures operation inductors 13 transducers 3, and this phase electrical load is determined that the established design with full fixation in the cavity of the casing 1, and then close the breaker switch 26 alternately remaining two phase electric circuit of the entire device, i.e. the remaining inductors 13. arisen with element ктромагнитные силы удерживают крюки 31 траверсы 30 в отцепленном положении с возможностью извлечь траверсу 30 из колонны скважины. ktromagnitnye forces hold the hooks 31, 30 traverse in uncoupled position, with yoke 30 to remove from the well of the column.

Роль экран-компенсаторов 14 преобразователей 3 заключается в перераспределении электромагнитного поля и в отражении теплового потока в сторону стенок обсадной трубы 1 за счет парамагнитных свойств и высокой электропроводности металла, а также за счет отражения лучевой энергии "зеркальной" поверхностью экран-компенсатора 14, обращенной к стенкам обсадной трубы 1 (фиг.2). Role screen-compensators 14 transducers 3 is a redistribution of the electromagnetic field in the reflection of heat flow towards the walls of the casing 1 because of the paramagnetic properties and high electrical conductivity of metals, and also due to reflection of radiant energy "mirror" surface of screen-compensator 14 facing the walls of the casing 1 (Figure 2).

При работе преобразователей 3 происходит нагрев части обсадной трубы 1 до расчетной температуры (указано в первой части изобретения) с постоянным поддержанием за счет терморегулирующей аппаратуры (на схеме фиг.4 не показана), находящейся в транспортной головке 2, и термопары (не показана) места контакта, который находится на стенке обсадной трубы-нагревателя 1, что обеспечивает безинерционность контроля за температурой. In operation, the transducers 3 is heated portion of the casing 1 to the calculated temperature (indicated in the first part of the invention), with maintaining constant due to the temperature control apparatus (Scheme 4, not shown) located in the transport head 2, and a thermocouple (not shown) places contact, which is on the wall of the casing heater 1 that provides for temperature control without inertia. Находится термопара (не показана) на поверхности одного из магнитопроводов 12 верхнего преобразователя 3. Located thermocouple (not shown) on the surface of one of the magnetic cores 12 of the upper inverter 3.

Отличительной особенностью и основным преимуществом предлагаемого устройства являются полная автономность, обеспечивающая возможность ввода в работу устройства без демонтирования основного типового нефтедобывающего оборудования с использованием нескольких устройств как на начальном, так и вновь вскрытом участках ПЗП нефтяной скважины; The distinctive feature and a major advantage of the device are complete autonomy, providing the ability to enter into the operation of the device without dismounting the main types of oil drilling equipment using several devices at the initial and re-exposed by the PPP sections of an oil well; беззазорное расположение преобразователей в обсадной трубе и то, что она является нагревательным элементом устройства, по которому ведется температурный контроль, обеспечивает высокий коэффициент использования подаваемой электроэнергии. Backlash-free location transmitters in the casing and that it is a heating element device, which is conducted by temperature control, provides a high utilization factor of the power supplied.

Claims (3)

1. Способ тепловой обработки призабойной зоны пласта путем нагрева обсадной трубы скважины, отличающийся тем, что нагревают часть зоны перфорации обсадной трубы до температуры значительно выше температуры закипания отдельных фракций нефти, при этом поддерживают постоянный температурный режим с температурами стенок обсадной трубы, определяемой соотношением 1. A method of heat treatment bottomhole formation zone by heating a well casing, characterized in that the heated part of the perforation zone of the casing to a temperature significantly above the temperature of boiling separate oil fractions, while maintaining the constant temperature control with the temperatures of the walls of the casing, defined by the relation
Figure 00000006
где J 1 - тепловая нагрузка режима; where J 1 - thermal load mode;
K 1 - коэффициент теплоотдачи стенки; 1 K - heat transfer coefficient of the wall;
F - площадь теплоотдающей поверхности; F - the heat-transfer surface area;
T - начальная температура породы, прилегающей к поверхности нагревательного элемента, которая определяется из установленной связи тепловых процессов породы пласта и нефти через среднюю разность температур ΔТ ср при переменной разности температур T 1 N - initial temperature of the rock adjacent to the surface of the heating element, which is determined from the established communication thermal processes rock formation and oil through high temperature difference? T cp at variable temperature difference
ΔТ н и ΔТ к , ? T = T n -T 1N and 2N? T k = T -T 2k 1k,
где Т и Т - начальная и конечная температуры нефти; where T 2N and T 2k - initial and final temperature of the oil;
Т и T - начальная и конечная температуры породы пласта; T 1N and T 1k - initial and final temperature of the reservoir rock;
отсюда here
Figure 00000007
где К 3 - коэффициент теплоотдачи от стенок поровых каналов; where K 3 - heat transfer coefficient from the porous channel walls;
Figure 00000008
- площадь смачиваемых внутренних поверхностей каналов при сложных формах поперечных сечений и длин реальных каналов в свободном объеме V св - the area of wetted surfaces of internal channels with complex cross-sectional shapes and the lengths of the real channel in the void volume V binding
при at
Figure 00000009
где d экв - эквивалентный диаметр канала; where d eq - equivalent diameter of the channel;
d - "сферический" диаметр частицы породы пласта; d - "spherical" particle diameter of the reservoir rock;
е - порозность пласта; e - the porosity of the formation;
далее определяют тепловой поток, распределяющийся по нормали к нагреваемой поверхности в зоне нагрева породы пласта с найденной начальной температурой породы Т , determine further the heat flow is distributed along the normal to the heating surface in the heating zone of the formation rock found with an onset temperature T 1N breed,
J 2 =π·K 2 ·(T -T )·L, J 2 = π · K 2 · (T -T 1N 1k) · L,
где: J 2 - тепловой поток по нормали к нагреваемой поверхности в зоне нагрева породы пласта с начальной температурой Т , where: J 2 - heat flow normal to the heating surface in the heating zone of the reservoir rock with an initial temperature T 1N,
π=3.14...; π = 3.14 ...;
L - длина рассматриваемого участка; L - length of the considered section;
К 2 - коэффициент теплопередачи породы, при этом соблюдают условие установившегося теплового равновесия To 2 - breed heat transfer coefficient, thus observe the condition of thermal equilibrium of steady
J 1 =J 2 +J 3 , J 1 = J 2 + J 3,
где J 3 - тепловая нагрузка для нагрева нефти до температуры Т соответствующей температурам закипания отдельных фракций нефти, из расчета начального дебита скважины. wherein J 3 - heat load for heating the oil to a temperature T 2k corresponding boiling temperatures of individual oil fractions of calculating the initial flow rate of the well.
2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее расположенный на поверхности источник питания, связанный через трехполюсной рубильник электрокабелем с индукторами преобразователей, электромагнитными муфтами и терморегулирующей аппаратурой, размещенных внутри обсадной трубы, отличающееся тем, что устройство состоит из сборных единиц, каждая выполнена в виде однотипных элементов секторного типа, закрепленных между собой с помощью соединительных фланцев и содержит 2. A device for implementing the method according to claim 1, comprising a surface located on a power source connected through the switch tripolar electrical cable with inductors transducers, electromagnetic clutches and the temperature control equipment arranged inside the casing, characterized in that the device consists of modular units each formed a sector type identical elements fixed to each other by means of connecting flanges and comprises
транспортную головку, включающую корпус, в котором расположены терморегулирующая аппаратура, рычаги, связанные с пакетным переключателем и с кольцом прижимным, находящимся на поверхности корпуса, transport head including a housing in which are arranged the temperature control system, the levers connected to the packet switch, and with a pressure ring located on the body surface,
преобразователи (не менее трех), каждый из которых состоит из трех элементов секторного типа, установленных с возможностью диаметрального перемещения и прижатия к стенке обсадной трубы, каждый элемент содержит магнитопровод с индуктором и экраном-компенсатором, поверхности магнитопроводов имеют поперечно-долевые канавки, на одной из поверхностей которого находится термопара, transducers (at least three), each of which consists of three elements sector type, mounted for diametrical displacement and pressed against the wall of the casing, each element comprises a magnetic core with the inductor and the screen-compensator cores surfaces are transversely-equity grooves on one of the surfaces which is a thermocouple,
узел установки, содержащий клинья опорные и корпус с клиньями направляющими, концевой канавкой и опорными штырями, клинья опорные имеют возможность раздвижения до упора в стенку обсадной трубы, Fitting assembly comprising a supporting wedges and the housing wedges with guide rails, the end groove and the supporting pins, the supporting wedges razdvizheniya have the ability to lock in the wall of the casing,
механизм включения, имеющий возможность осевого перемещения относительно корпуса узла установки и состоящий из корпуса, в котором имеются электромагнитные муфты и стопор-тормозные пальцы, установленные с возможность перемещения до упора на внутреннюю стенку обсадной трубы при срабатывании электромагнитных муфт, switching mechanism having an axially movable relative to the housing assembly and installation consisting of a housing in which there are electromagnetic clutches and brake-stop fingers movably mounted to the stop on the inner wall of the casing when triggered electromagnetic clutches,
узлы фиксации, каждый из которых состоит из корпуса с направляющими пазами, выполненными под углами к оси корпуса, кронштейнов и пальцев, узлы фиксации установлены по два на каждый преобразователь, причем клинья опорные узла установки контактируют с корпусом механизма включения, а внутренние концы стопор - тормозных пальцев механизма включения находятся в кольцевой канавке корпуса узла установки для предотвращения его произвольного срабатывания. locking assemblies, each of which consists of a body with the guide slots, made at an angle to the axis of the body, brackets, and finger fixation assemblies mounted on two for each transducer, the wedges bearing installation unit is contacted with the body actuating mechanism, and the inner ends of the stopper - Brake switching mechanism fingers are in an annular groove Fitting assembly housing to prevent its arbitrary actuation.
3. Лебедка для установки устройства по п.2 в зону перфорации обсадной трубы, содержащая электродвигатель, червячный редуктор, два барабана, отличающаяся тем, что барабаны объединены дифференциальным механизмом и снабженны тяговыми лентами, концы которых закреплены на траверсе, в составе которой имеются крюки, со смещенной осью поворота от центра масс и ориентатор, изготовленный из эластичного материала, а также отсчетное устройство, жестко связанное с блоками лебедки, по поверхностям которых проходят тяговые ленты. 3. Winch according to claim 2 for mounting the device to a zone of the casing perforation, comprising an electric motor, worm gear, two drums, wherein the drums are combined differential mechanism and supply traction belts, the ends of which are fixed to the cross member, within which there are hooks, shifted from the rotation axis and the mass center orientator made of an elastic material, and also reading device is rigidly associated with the blocks of the winch, over the surfaces which are tension bands.
RU2005141630/03A 2005-12-15 2005-12-15 Method and device for thermal bottomhole formation zone treatment and winch to be arranged in casing pipe RU2304213C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005141630/03A RU2304213C1 (en) 2005-12-15 2005-12-15 Method and device for thermal bottomhole formation zone treatment and winch to be arranged in casing pipe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005141630/03A RU2304213C1 (en) 2005-12-15 2005-12-15 Method and device for thermal bottomhole formation zone treatment and winch to be arranged in casing pipe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2304213C1 true RU2304213C1 (en) 2007-08-10

Family

ID=38510865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005141630/03A RU2304213C1 (en) 2005-12-15 2005-12-15 Method and device for thermal bottomhole formation zone treatment and winch to be arranged in casing pipe

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2304213C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8091632B2 (en) 2007-02-16 2012-01-10 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for the in-situ extraction of a hydrocarbon-containing substance from an underground deposit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8091632B2 (en) 2007-02-16 2012-01-10 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for the in-situ extraction of a hydrocarbon-containing substance from an underground deposit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4570715A (en) Formation-tailored method and apparatus for uniformly heating long subterranean intervals at high temperature
AU2006306411B2 (en) Systems and methods for producing hydrocarbons from tar sands with heat created drainage paths
CN100540843C (en) In situ thermal processing of a hydrocarbon containing formation using a natural distributed combustor
CN1249327C (en) Sand screen with integrated sensors
CN102428252B (en) In situ method and system for extraction of oil from shale
CA2666956C (en) Heating tar sands formations to visbreaking temperatures
CA2678473C (en) Method and device for the in-situ extraction of a hydrocarbon-containing substance, while reducing the viscosity thereof, from an underground deposit
US7475724B2 (en) Method of determining a fluid inflow profile of wellbore
CA2101446C (en) Well completion system
CN101680287B (en) Heating systems for heating subsurface formations and method for heating subsurface formations
CN1957158B (en) Temperature limited heaters used to heat subsurface formations
CA2717607C (en) Apparatus for the inductive heating of oil sand and heavy oil deposits by way of current-carrying conductors
US8371371B2 (en) Apparatus for in-situ extraction of bitumen or very heavy oil
US4037655A (en) Method for secondary recovery of oil
US20130306322A1 (en) System and process for extracting oil and gas by hydraulic fracturing
CA1207828A (en) Single well stimulation for the recovery of liquid hydrocarbons from subsurface formations
RU2524584C2 (en) Systems and methods for underground seam processing with help of electric conductors
RU2487236C2 (en) Method of subsurface formation treatment (versions) and motor fuel produced by this method
US20110247817A1 (en) Helical winding of insulated conductor heaters for installation
RU2618240C2 (en) Temperature limited heater, which uses phase transformation of ferromagnetic material
US6167965B1 (en) Electrical submersible pump and methods for enhanced utilization of electrical submersible pumps in the completion and production of wellbores
US7831133B2 (en) Insulated conductor temperature limited heater for subsurface heating coupled in a three-phase WYE configuration
US4572299A (en) Heater cable installation
US20050016730A1 (en) Apparatus and method for monitoring a treatment process in a production interval
US6353706B1 (en) Optimum oil-well casing heating

Legal Events

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

Effective date: 20091216