RU2499162C1 - Устройство для теплового воздействия на нефтяной пласт (варианты) - Google Patents
Устройство для теплового воздействия на нефтяной пласт (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2499162C1 RU2499162C1 RU2012144403/06A RU2012144403A RU2499162C1 RU 2499162 C1 RU2499162 C1 RU 2499162C1 RU 2012144403/06 A RU2012144403/06 A RU 2012144403/06A RU 2012144403 A RU2012144403 A RU 2012144403A RU 2499162 C1 RU2499162 C1 RU 2499162C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- well
- pipes
- alloy
- power source
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Pipe Accessories (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности. Устройство для теплового воздействия на нефтяной пласт состоит из источника питания, помещенных в скважину электрических нагревателей и трех идентичных напорных труб, причем каждая труба состоит из двух частей. Нижняя часть расположена в призабойной зоне скважины и выполнена из сплава с высоким удельным сопротивлением, а верхняя часть выполнена из металла или сплава с малым удельным сопротивлением. Вблизи устья каждая труба снабжена проходным изолятором и контактным узлом, к которому подведена фаза от трехфазного источника питания. Внешняя поверхность каждой трубы электроизолирована, в призабойной части скважины три трубы объединены коллектором, снабженным выходным патрубком, герметично проходящим через затвор в забой. Устройство для теплового воздействия на нефтяной пласт состоит из источника питания, помещенных в скважину электрических нагревателей и двух идентичных напорных труб, причем каждая труба состоит из двух частей. Нижняя часть расположена в призабойной зоне скважины и выполнена из сплава с высоким удельным сопротивлением, а верхняя часть выполнена из металла или сплава с малым удельным сопротивлением. Вблизи устья каждая труба снабжена проходным изолятором и контактным узлом. Через контактные узлы трубы соединены с источником постоянного тока. Внешняя поверхность каждой трубы электроизолирована, в призабойной части скважины две трубы объединены коллектором, снабженным выходным патрубком, герметично проходящим через затвор в забой. Группа изобретений позволяет упростить конструкцию и оборудование напорной трубы нефтяной скважины, повысить надежность и понизить затраты на ее обустройство. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для добычи высоковязкой нефти посредством теплового воздействия на нефтяные пласты при подаче в них рабочего вещества.
Известен паросиловой способ добычи тяжелой нефти из скважин напорным и заборным трубопроводами, в котором на входе в напорный трубопровод к нефтеносному слою подают под давлением рабочее вещество - водяной пар и извлекают из заборного трубопровода нефть (патент РФ №2117756, 1998 г.).
Недостатком способа является снижение темпа нагнетания пара при его закачке в нагнетательные скважины, заметная продолжительность периода закачки пара, в течение которого отбор нефти из пласта не ведут. Снижение темпа нагнетания пара приводит к снижению темпа прогрева нефтяных пластов и, соответственно, к увеличению сроков его разработки. Генерация пара на поверхности земли приводит к значительной конденсации его по длине напорного трубопровода, по крайней мере, на начальном этапе его подачи, к снижению интенсивности разогрева нефтяных пластов.
Известен "Гравитационный паросиловой способ добычи нефти" с использованием напорного и заборного трубопровода, при котором по напорному трубопроводу в нефтеносный слой вводят рабочее вещество под давлением, выше давления в нефтеносном слое, и через заборный трубопровод извлекают на поверхность нефть (патент РФ №2245999, 1998 г.). Способ может быть использован для добычи высоковязкой нефти.
Важным признаком данного способа является то, что кипение рабочего вещества происходит па выходе из напорного трубопровода. Однако для этого в качестве рабочего вещества используется легкокипящая жидкость, в частности, аммиак, что приводит к экологическим проблемам и проблемам обеспечения техники безопасности, а также к существенному усложнению технологического процесса. Этих недостатков можно избежать, если в качестве напорной жидкости использовать горячую воду.
Известен способ нагрева нагнетательной жидкости в стволе скважины для вытеснения нефти из пласта (патент РФ №2450121, 2010 г.). Согласно этому способу в скважине расположен напорный трубопровод. На внешней поверхности этого трубопровода герметично расположены кольцевые электрические нагреватели. Вода из трубопровода затекает в нагреватель, нагревается и вытекает обратно в трубопровод. Таким образом осуществляется последовательный нагрев воды до заданной температуры на выходе из напорного трубопровода в призабойпой зоне. Затем горячая вода поступает в нефтяной пласт через перфорационные отверстия, где нагревает нефть, снижая ее вязкость.
Недостатки устройства следующие:
- относительно невысокая конечная температура нагретой воды (согласно описанию вода нагревается на 75 град);
- неэффективность нагрева воды кольцевым нагревателем вследствие малой поверхности взаимодействия с водой;
- использование только одной фазы трехфазной сети вызывает нежелательный перекос фаз;
- технические трудности при увеличении количества кольцевых нагревателей и их суммарной мощности.
Целью настоящего изобретения является упрощение конструкции и оборудования напорной скважины, повышение надежности и уменьшение затрат на ее обустройство.
Эта цель достигается применением нового технического решения, согласно которому каждая труба напорного тракта выполняет одновременно три функции - напорного трубопровода, нагревателя воды и токоподвода к нагревателю.
Технический результат заключается в том, что напорная труба является одновременно токоподводом к электронагревателю, что увеличивает КПД нагрева, так как выделяющаяся в стенке трубы теплота отводится протекающей по трубе водой.
Устройство согласно изобретению выполнено в двух вариантах.
По первому варианту устройство для теплового воздействия на нефтяной пласт состоит из трех идентичных напорных труб, проходящих в скважине по всей ее глубине, коллектора, затвора, выходного патрубка и источника переменного трехфазного тока. Каждая труба снабжена проходным электрическим изолятором и контактным узлом, расположенными вблизи устья скважины. К контактным узлам подсоединены три фазы источника электропитания. Каждая напорная труба состоит из двух частей. Одна часть, расположенная в призабойной зоне скважины (труба-нагреватель), выполнена из сплава с высоким удельным сопротивлением. Другая часть трубы (труба-токоподвод) выполнена из металла или сплава с малым удельным сопротивлением. Внешняя поверхность каждой трубы электроизолирована. Обе части трубы соединяются между собой способом, обеспечивающим хороший электрический контакт. В призабойной зоне все три трубы объединены общим коллектором с выходным патрубком, герметично проходящим через затвор в забой.
Назначение затвора заключается в том, чтобы обеспечить герметичность призабойной зоны по отношению к скважине, в противном случае будет происходить утечка воды или пара из призабойной зоны через ствол скважины и ее устье в атмосферу.
В устройстве по второму варианту вместо трех труб в скважину помещают две трубы, присоединенные к плюсовому и минусовому контактам источника постоянного тока.
При этом каждая труба выполнена таким же образом и снабжена такими же элементами, что и труба по первому варианту изобретения: каждая труба состоит из двух частей, при этом нижняя ее часть, расположенная в призабойной зоне скважины, выполнена из сплава с высоким удельным сопротивлением, а верхняя часть выполнена из металла или сплава с малым удельным сопротивлением, вблизи устья каждая труба снабжена проходным изолятором и контактным узлом, внешняя поверхность каждой трубы электроизолирована, в призабойной части скважины две трубы объединены коллектором, снабженным выходным патрубком, герметично проходящим через затвор в забой.
Верхняя часть каждой трубы может быть выполнена из меди или ее сплавов, а нижняя - из нержавеющей стали, при этом ее внешняя поверхность может быть теплоизолирована.
Устройство по первому варианту может содержать повышающий трансформатор.
В источник питания по второму варианту может входить выпрямитель.
На фиг.1 показана схема устройства по первому варианту изобретения, на фиг.2 - по второму варианту.
Устройство содержит: насос 1, проходной изолятор 2, труба-токоподвод 3, контактный узел 4, обсадная труба 5, труба-нагреватель 6, затвор 7, патрубок 8, отверстия 9 в обсадной трубе, коллектор 10, источник электропитания 11, повышающий трансформатор 12.
Устройство по первому варианту работает следующим образом. Воду насосом через проходные изоляторы подают в три напорных трубы, соединенных с источником электропитания. Использование повышающего трансформатора позволяет уменьшить величину тока в трубопроводе при той же вкладываемой мощности и тем самым уменьшить сечение трубы и ее вес. Поскольку три трубы объединены общим коллектором, электрической схемой соединения труб является "звезда" с нулевой точкой на коллекторе.
При прохождении верхней части трубы вода нагревается слабо из-за малого выделения мощности в этой части трубы вследствие ее малого сопротивления. Основной нагрев воды происходит в нижней, призабойной части трубы. Для увеличения эффективности процесса нагрева эта часть трубы может быть теплоизолирована.
Нагретая вода из трех труб поступает в коллектор и далее через патрубок выходит в забой.
Аналогичным образом работает устройство по второму варианту.
Использование источника постоянного тока во втором варианте устройства приводит к снижению затрат за счет уменьшения количества используемых труб.
Проведенные расчеты подтвердили возможность создания предлагаемых вариантов устройства.
Claims (10)
1. Устройство для теплового воздействия на нефтяной пласт, состоящее из источника питания и помещенных в скважину напорной трубы и электрических нагревателей, отличающееся тем, что устройство снабжено тремя идентичными напорными трубами, каждая труба состоит из двух частей, при этом нижняя часть, расположенная в призабойной зоне скважины, выполнена из сплава с высоким удельным сопротивлением, верхняя часть выполнена из металла или сплава с малым удельным сопротивлением, вблизи устья каждая труба снабжена проходным изолятором и контактным узлом, к которому подведена фаза от трехфазного источника питания, внешняя поверхность каждой трубы электроизолирована, в призабойной части скважины три трубы объединены коллектором, снабженным выходным патрубком, герметично проходящим через затвор в забой.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что источник питания включает повышающий трансформатор.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нижняя часть трубы выполнена из нержавеющей стали.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что верхняя часть трубы выполнена из меди или ее сплавов.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внешняя поверхность нижней части трубы теплоизолирована.
6. Устройство для теплового воздействия на нефтяной пласт, состоящее из источника питания и помещенных в скважину напорной трубы и электрических нагревателей, отличающееся тем, что устройство снабжено двумя идентичными напорными трубами, каждая труба состоит из двух частей, при этом нижняя часть, расположенная в призабойной зоне скважины, выполнена из сплава с высоким удельным сопротивлением, а верхняя часть выполнена из металла или сплава с малым удельным сопротивлением, вблизи устья каждая труба снабжена проходным изолятором и контактным узлом, через контактные узлы трубы соединены с источником постоянного тока, внешняя поверхность каждой трубы электроизолирована, в призабойной части скважины две трубы объединены коллектором, снабженным выходным патрубком, герметично проходящим через затвор в забой.
7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что источник питания включает выпрямитель.
8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что нижняя часть трубы выполнена из нержавеющей стали.
9. Устройство по п.6, отличающееся тем, что верхняя часть трубы выполнена из меди или ее сплавов.
10. Устройство по п.6, отличающееся тем, что внешняя поверхность нижней части трубы теплоизолирована.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012144403/06A RU2499162C1 (ru) | 2012-10-19 | 2012-10-19 | Устройство для теплового воздействия на нефтяной пласт (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012144403/06A RU2499162C1 (ru) | 2012-10-19 | 2012-10-19 | Устройство для теплового воздействия на нефтяной пласт (варианты) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2499162C1 true RU2499162C1 (ru) | 2013-11-20 |
Family
ID=49710162
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012144403/06A RU2499162C1 (ru) | 2012-10-19 | 2012-10-19 | Устройство для теплового воздействия на нефтяной пласт (варианты) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2499162C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2580859C1 (ru) * | 2015-03-24 | 2016-04-10 | Государственный научный центр Российской Федерации - федеральное государственное унитарное предприятие "Исследовательский Центр имени М.В. Келдыша" | Устройство для теплового воздействия на нефтяной пласт |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1627671A1 (ru) * | 1988-07-01 | 1991-02-15 | Комплексный Отдел Исследований И Внедрения Разработок Всесоюзного Нефтегазового Научно-Исследовательского Института | Скважинный электронагреватель |
US5323855A (en) * | 1991-05-17 | 1994-06-28 | Evans James O | Well stimulation process and apparatus |
RU2198284C2 (ru) * | 2001-02-19 | 2003-02-10 | Гладков Александр Еремеевич | Индукционный скважинный электронагреватель |
WO2009009336A2 (en) * | 2007-07-06 | 2009-01-15 | Halliburton Energy Services, Inc. | Producing resources using heated fluid injection |
RU2379495C1 (ru) * | 2008-09-19 | 2010-01-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Способ теплового воздействия на нефтяной пласт и устройство для его осуществления |
-
2012
- 2012-10-19 RU RU2012144403/06A patent/RU2499162C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1627671A1 (ru) * | 1988-07-01 | 1991-02-15 | Комплексный Отдел Исследований И Внедрения Разработок Всесоюзного Нефтегазового Научно-Исследовательского Института | Скважинный электронагреватель |
US5323855A (en) * | 1991-05-17 | 1994-06-28 | Evans James O | Well stimulation process and apparatus |
RU2198284C2 (ru) * | 2001-02-19 | 2003-02-10 | Гладков Александр Еремеевич | Индукционный скважинный электронагреватель |
WO2009009336A2 (en) * | 2007-07-06 | 2009-01-15 | Halliburton Energy Services, Inc. | Producing resources using heated fluid injection |
RU2379495C1 (ru) * | 2008-09-19 | 2010-01-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Способ теплового воздействия на нефтяной пласт и устройство для его осуществления |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2580859C1 (ru) * | 2015-03-24 | 2016-04-10 | Государственный научный центр Российской Федерации - федеральное государственное унитарное предприятие "Исследовательский Центр имени М.В. Келдыша" | Устройство для теплового воздействия на нефтяной пласт |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20110041500A1 (en) | Supplemental heating for geothermal energy system | |
MX2021012104A (es) | Arreglos de suministro de energia termica y produccion de petroleo y metodos de los mismos. | |
AU2013251667A1 (en) | Hydropower and geothermal energy system and methods | |
RU2016124230A (ru) | Конструкция паронагнетающего нагревателя с минеральной изоляцией | |
CN107060712A (zh) | 一种井下电磁感应稠油加热装置及加热方法 | |
CN104235811A (zh) | 电感应蒸汽机器 | |
RU2620820C1 (ru) | Индукционный скважинный нагреватель | |
RU2499162C1 (ru) | Устройство для теплового воздействия на нефтяной пласт (варианты) | |
CN111322045A (zh) | 一种利用电加热提高深井稠油井底蒸汽干度的方法 | |
CN106761558A (zh) | 电加热辅助双水平井循环预热管柱结构及其油层加热方法 | |
RU2721549C1 (ru) | Индукционный скважинный нагреватель | |
NO20180733A1 (en) | Device for converting thermal energy in hydrocarbons flowing from a well into electric energy | |
CN108775275B (zh) | 单井闭式循环井下热电发电系统及方法 | |
RU2603311C2 (ru) | Скважинный электронагреватель, встраиваемый в колонну насосно-компрессорных труб | |
CA2880115C (en) | Thermal regulating well completion devices and methods | |
CN107178904A (zh) | 可调温式谷电蓄热原油加热装置 | |
CN108799024B (zh) | U型管换热闭式循环井下热电发电系统及方法 | |
CN103114836B (zh) | 一种蒸汽热采稠油的设备及其方法 | |
CN206903949U (zh) | 一种具有加热功能的水泵 | |
RU132127U1 (ru) | Внутрипластовый теплообменный аппарат | |
RU2450121C1 (ru) | Способ нагрева нагнетательной жидкости в стволе скважины для вытеснения нефти из пласта | |
CN209767851U (zh) | 异形体加热器 | |
RU2580859C1 (ru) | Устройство для теплового воздействия на нефтяной пласт | |
CN203240737U (zh) | 双阻电式发热体 | |
CN205860499U (zh) | 预热式热水装置 |