RU2836U1 - Скважинный электронагреватель - Google Patents

Description

9Г/оГ/ 6/

9 А

СКВАЖИННЫЙ ЭЛЕЮТОНАГРЕВТАЕЛЬ

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к добыче нефти, газоконденсата и газа и может быть использована для ликвидации парафиногидратных пробок в нефтяных и газовых скважинах.

Добыча жидких и газообразных углеводородов из скважин осложняется за счет отложений парафина на стенках насосно компрессорных труб (НКТ).

Разрушение гидратных пробок, парафинов и застывшей в НКТ нефти, с целью повышения производительности скважин осуществляется, как правило, путем их нагрева.

Известен применяемый для разрушения гидратных пробок, парафинов и застывшей в НКТ нефти скважинный электронагреватель, содержащий герметичный цилиндрический корпус с равномерно размещенными по его длине нагревательными элементами. В нижней части (со стороны контакта с разрущаемой средой) нагреватель снабжен головкой, соединенной с корпусом. Верхняя часть корпуса герметично соединена с токовводом.

Недостатком электронагревателя является низкая скорость разрущения гидратных пробок, застывшей нефти и парафинов и надежность работы.

При этом низкая скорость разрушения объясняется тем, что в известном электронагревателе не предусмотрена возможность концентрации отбора тепла с нижней его части, контактируюшей с холодной неразрушенной средой. По этой же причине низка и надежность его работы, потому, что теплосъем с нижней части нагревателя

Мкл5Е21В 36/04

осуществляется мало нагретой разрушенной средой и нижняя часть нагревательных элементов работает в нанряженном теняовом режиме.

По мере расплава среды и спуска нагревателя вниз разрушенная среда от контакта с горячим корпусом нагревателя, и теплосъем в верхней части нагревателя осуществляется уже относительно горячей средой. Как следствие, верхняя часть нагревательных элементов работает в более нанряженном относительно нижней части тепловом режиме. (См. Нефтяное хозяйство, 1978 № 10 с. 59 - 62).

Наиболее близким по назначению и технической сущности к заявляемому устройству, взятому нами в качестве прототипа является Скважинный электронагреватель представляющий собой корпус с отверстиями в верхней епго части для перетекания разогретой нефти. К корпусу подведен токопровод, соединенный с электрической спиралью, намотанной на внешней поверхности корпуса, причем плотность намотки витков электроспирали возрастает по мере удаления от места соединения токопровода со спиралью. Указанная способность намотки спирали обеспечивает повышение плотности теплового потока излучаемого электронагревателем по мере увеличения плотности намотки витков (см. Авт. свид-во СССР № 1627871 МКИ Е 21В 36/04, 43/24, опубл. 15.02.91 г.).

Недостатками данного устройства являются его относительно невысокая производительность, а также ограниченность применения. Указанные недостатки обусловлены тем, что тепловой поток, измеряемый известным скважинным электронагревателем, хотя и возрастает по мере увеличения плотности намотки витков электроспирали, но при этом характеризуются размытостью и ненаправленностъю действия по оси прогреваемой скважины (электроспираль расположена таким образом, что практически весь тепловой поток направляется к стенкам скважины)

также исключение подбрасывания электронагревателя в скважине за счет поршневого эффекта, возникающего на цилиндрическом корпусе.

Поставленная задача решается тем, что в известном скважинном электронагревателе, содержащем токонровод с установленным нод ним трубчатым корпусом с электронагревательной спиралью при этом он снабжен термическими стеклянными трубками, спираль помещена в эти трубки, при этом на наружной поверхности корпуса вьшолнены продольные пазы, а во внутренние поплости трубок и корпуса помещен мелкий песок.

Существенными отличительными признаками заявленной полезной модели являются:

-трубчатый корпус выполнен с продольными пазами, что позволяет исключить его подбрасывание в скважине из-за порщневого эфффекта, возникающего на цилиндрическом корпусе;

-трубчатый корпус снабжен термическими стеклянными трубками, спираль помещена в эти трубки, а во внутренней полости трубок и корпуса помещен мелкий песок.

Выщеприведенные существенные отличительные признаки нам были неизвестны из патентной и научно - технической информации. А это в свою очередь позволяет считать, что заявляемая полезная модель является Новой.

Заявляемая полезная модель соответствует критерию Промыщленная применимость,, так как заявленный нами Скважинный электронагреватель прощел промысловые испытания на скв. 190 - Вуктыл в ноябре 1994 года.

На фиг. 1 изображен скважинный электронагреватель. На фиг. 2 показан скважинный электронагреватель вид сбоку.

выполненными, например, в виде спиралей из нихрома, помещенных в термические стеклянные трубки 3, засыпанные мелким песком 4. Электропитание кабеля осуществляют по (токопроводу) геофизическому кабелю 5.

Разрушение в НКТ 6 гидратов, застывшей нефти и парафина, осуществляют следующим образом.

Нагреватель спускают в колонну НТК 6 на глубину начала отложения парафина на геофизическом кабеле 5. По геофизическому кабелю 5 на нагревательный элемент 2 подают питающее напряжение. Температура нагревательного элемента 2 и контактирующего с ним корпуса 1 повышается. Тепловая энергия от нагретых элемента 2 и корпуса 1 передается разрушаемым гидратам, застывшей нефти и парафину. Последние в зоне контакта с нагревателем расплавляются. Нагреватель под

действием силы тяжести опускается. Расплавленные компоненты гидратов, застывшей нефти и парафинов поднимаются через кольцевое пространство между нагревателем и внутренней стенкой НКТ (на фиг. не показано).

При испытаниях на скв. № 190 - Вуктыл Вуктыльского газоконденсатного месторождения скважинный электронагреватель нагревался докрасна ( t 400 500° С) - это обязательное условие перед спуском его в скважину, чтобы после этого остудив прибор, затянуть герметизируюшую обожженную медную прокладку между свечным мостом (на фиг. не показано) и корпусом электронагревателя.

Для спуска скважинного электронагревателя использовался геофизический кабель КГЗ-60-90 или КГЗ-60-180 длиной до 3000 м.

Скважинный электронагреватель выполняется диаметром от 36 до 60 мм в зависимости от отогреваемого пространства и диаметра НКТ 6. Внутри корнуса электронагревателя 1 расположены спирали, например, из нихрома Д 0,5 - 1,0 мм, помещенные в термостойкие стеклянные трубки 3, засыпанные мелким песком 4 (количество трубок может быть от 3 7 шт.)

./

-б

мелким песком 4. Температура нагревапия прибора составила 400 - 500° С. в зависимости от подачи регулируемого иапряжения.

Заявленная полезная модель испытана в скв. 190 - Вуктыл при ликвидации гидратной пробки длиной примерно 6 м в период с 15 -518.11.94 г. Гидратная пробка ликвидирована без дополнительных затрат на закачку конденсата (метанола) и остановку скважины на капитальный ремонт.

Заявленпая полезная модель в сравнении с ггрототипом позволяет повысить надежность работы скважинного электронагревателя, увеличить температуру электронагревателя, а также исключить подбрасывание электронагревателя в скважине.

Авторы: Бакаев М.Г.

Марченко Г.М.

3dS /OT/

-S

Claims (1)

1. Скважинный электронагреватель, содержащий токопровод с установленным под ним трубчатым корпусом с электронагревательной спиралью, отличающийся тем, что он снабжен термическими стеклянными трубками, спираль помещена в эти трубки, при этом на наружной поверхности корпуса выполнены продольные пазы, а во внутренние полости трубок и корпуса помещен мелкий песок.