SU1222822A1 - Deep-well steam-and gas-generator - Google Patents

Deep-well steam-and gas-generator Download PDF

Info

Publication number
SU1222822A1
SU1222822A1 SU833604235A SU3604235A SU1222822A1 SU 1222822 A1 SU1222822 A1 SU 1222822A1 SU 833604235 A SU833604235 A SU 833604235A SU 3604235 A SU3604235 A SU 3604235A SU 1222822 A1 SU1222822 A1 SU 1222822A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
resonating element
gas
pipe
receiver
supplying air
Prior art date
Application number
SU833604235A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Феликс Григорьевич Аржанов
Александр Рубенович Гарушев
Геннадий Иванович Орлов
Сергей Петрович Резниченко
Владимир Александрович Сиротко
Андрей Юльевич Смирнов
Юрий Иванович Сташок
Игорь Валентинович Толстой
Валерий Михайлович Тонышев
Леонид Александрович Шорин
Original Assignee
Ленинградский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Механический Институт
Научно-Производственное Объединение "Союзтермнефть"
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 Ленинградский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Механический Институт, Научно-Производственное Объединение "Союзтермнефть" filed Critical Ленинградский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Механический Институт
Priority to SU833604235A priority Critical patent/SU1222822A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1222822A1 publication Critical patent/SU1222822A1/en

Links

Landscapes

  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Description

Изобретение относитс  к нефт ной промышленности, -а именно к устройствам , генерирующим парогазовую смесь и предназначенным дл  эксплуатации непосредственно в нефт ной скважине.The invention relates to the oil industry, and specifically to devices that generate a vapor-gas mixture and intended for operation directly in an oil well.

Цель изобретени  - повышение надежности работы устройства при запуске и обеспечение стабильности процесса горени .The purpose of the invention is to increase the reliability of the device at startup and ensure the stability of the combustion process.

На чертеже изображена обща  схема скважинного парогазогенератора с га зодинамическим запальным узлом.The drawing shows a general diagram of a downhole steam-gas generator with a gas ignition ignition unit.

Скважинный парогазогенератор состоит из камеры 1 сгорани  с выходным соплом 2. В верхней части камеры 1 сгорани  установлено запальное устройство, включающее ресивер 3, настроечную камеру 4 и резонируюпщй элемент 5, Все перечисленные элементы расположены последовательно и соосно. Резонируюпщй элемент 5 выпол-j иен и форме трубки переменного с ече- ни  с коническим и цилиндрическимA downhole steam and gas generator consists of a combustion chamber 1 with an output nozzle 2. In the upper part of the combustion chamber 1, an ignition device is installed, which includes a receiver 3, a tuning chamber 4 and a resonating element 5. All of these elements are arranged in series and coaxially. The resonant element is 5 j-yen and the shape of a tube is variable with a tapered and cylindrical tube.

Участками. Нас;троечна  камера 4, с поьющью которой устанавливаетс  требуемое рассто ние Lp,6 между выходным сечением сопла 6 ЛаваЛ  ресивера 3 и резонирующего элемента 5 имеет на боковой поверхности отверсти  7, сообщающие внутреннюю полостьPlots. A three-chamber chamber 4, with which the required distance Lp, 6 is established between the outlet section of the nozzle 6, the Laval receiver 3 and the resonating element 5 has holes 7 on the side surface that connect the internal cavity

настроечной камеры 4 с надпакерным гатрубным пространством скважины,. которое образовано обсадной колонной 8 и трубой 9 дл  подвода воздуха к расположено над теплоизолирующим паке- ром 10. Ресивер 3 имеет два отверсти  выходное, выполненное - в форме сопла Лавал  6 с площадью минимального сечени  F, и входное, которое снабжено сменной расходной шайбой 11 площадью F . В ресивере 3 установлены успокоительные перегородки и сетки 12 дл  выравнивани  пол  давлени  перед выходным сопдом 6 ресивера 3. Резонирующий элемент 5 устанавливаетс  в трубе 13 дл  подвода, тьплива, на .боковой поверхности которой выполнены радиальные отверсти  14 дл  ввода воздуха. Воздух,поступающий к паро- газогенератору по трубе 9 дл  подвода воздуха, поступает в камеру сгорани  через отверстие 14 и завихритель 15, горючее - по трубе 13 дл  подвода топлива через коллектор 16, а вода - по трубе 17.tuning chamber 4 with supra-packer gatrubny well space ,. which is formed by the casing 8 and the air supply pipe 9 is located above the heat-insulating pack 10. The receiver 3 has two outlet openings, made in the form of a Laval nozzle 6 with an area of minimum cross-section F, and an inlet that is equipped with a replaceable expendable washer 11 F. Receiver 3 has calming partitions and grids 12 for leveling the pressure field in front of the outlet nozzles 6 of receiver 3. Resonating element 5 is installed in pipe 13 for supplying fuel with radial holes 14 for air inlet on its side surface. The air entering the steam-gas generator through the pipe 9 for supplying air enters the combustion chamber through the opening 14 and the swirler 15, the fuel through the pipe 13 to supply fuel through the collector 16, and the water through the pipe 17.

Разогрев резонирующего элемента 5 носит акустико-газодинамический характер и основан на  влении нестационарного взаимодействи  сверхзвуковой струи с преградой. Истечение из сопла Лавал . потока со сверхзвуковой скоростью и взаимодействие его с преградой, в качестве которой выступает конический участок резонирующего элемента, приводит к образованию отсоединенного скачка уплотнени .Heating of the resonating element 5 is acoustic-gas-dynamic in nature and is based on the phenomenon of unsteady interaction of a supersonic jet with an obstacle. Laval nozzle outflow. the flow with supersonic speed and its interaction with the obstacle, which is the conical section of the resonating element, leads to the formation of a disconnected shock wave.

Выброс газа из области высокого давлени  - внутренн   полость резонатора - воздействует на струю в ее основании , так что вс  стру  с системой скачков уплотнени  начинает колебатьс . Известно, что при отражении ударной волны от стенки вблизи нее происходит повышение давлени  и температуры до параметров торможени  потока . Однако, если ударна  волна подХОДИТ к стенке ускоренно, в силу колебательного состо ни  всей систем, то повышение давлени  и температуры за счет энергии всего потока происходит в малом объеме, прилегающем кThe ejection of gas from the high-pressure region — the internal cavity of the resonator — affects the jet at its base, so that the entire jet with the compression shock system begins to oscillate. It is known that when a shock wave is reflected from a wall near it, an increase in pressure and temperature occurs to the parameters of flow deceleration. However, if the shock wave approaches the wall rapidly, due to the oscillatory state of the entire system, the pressure and temperature increase due to the energy of the whole flow occurs in a small volume adjacent to

стенке, так что температура в этой области приобретает значение, во много раз превосход щее температуру торможени .so that the temperature in this region acquires a value many times greater than the stagnation temperature.

Стенка резонирующего элементаWall of the resonating element

выступает в роли аккумул тора тепла, поэтому необходимо, чтобы ее теплоемкость была как можно больше, а .теплопроводность дл  уменьшени  потерь с теплоотводом - как можно меньше.acts as a heat accumulator, therefore it is necessary that its heat capacity be as large as possible, and the heat conductivity to reduce losses with heat sink as small as possible.

В результате достаточно большого числа колебательных циклов происходит прогрев резонирующего элемента до достаточно высокфс температур, отвечающих равенству тепловых потоков от колеблющегосй Газа к стенке и от стенки в окружающую среду.As a result of a sufficiently large number of oscillatory cycles, the resonating element is heated to sufficiently high temperatures, corresponding to the equality of heat flows from the oscillating Strip to the wall and from the wall to the environment.

Скважинный .парогазогенератор работает следующим образом.Well. Parogazogenerator works as follows.

Парогазогенератор опускают в скважину на трубах 9, 13 и 17 и устанавливают в фильтровой зоне с- помощью теплоизолирующего пакера 10. Непосредственно перед пуском парогазогенератора осуществл етс  продувка полостей парогазогенератора воздухом, подаваемым по трубе 9 дл  подвода воздУЬса. Часть воздуха, необходимого дл  работы запального устрой .тва, из зоны высокого давлени , через расходную шайбу 11 попадает в ресивер 3.The steam and gas generator is lowered into the well on pipes 9, 13 and 17 and installed in the filter zone with the help of a heat insulating packer 10. Immediately before launching the steam and gas generator, the cavities of the steam and gas generator are blown through the air supply pipe 9. A part of the air necessary for the operation of the ignition device, from the high pressure zone, passes through the expenditure washer 11 to the receiver 3.

В силу того, что отношение давлений в магистрали подвода воздуха Р, и ресивера Р,  вл етс  сверхкрити By virtue of the fact that the pressure ratio in the air supply line P, and receiver P, is supercritical

ческим, в последнем устанавливаютс  успокоительные перегородки и сетки дл  получени  равномерного пол  давлени  перед входом в сверхзвуковое сопло 6. Далее воздух истекает через сверхзвуковое сопло 6 Лавал  и настроечную камеру 4 в полость резонирующего элемента 5. Из настроечной камеры воздух через отверсти  7 поступает в межтрубное пространство, образованное обсадной колонной 8 и трубой пЬдвода воздуха и соединенное с атмосферой. Давление в . этой области Р.In the latter, sedative partitions and grids are installed to obtain a uniform pressure field before entering the supersonic nozzle 6. The air then flows through the supersonic Laval nozzle 6 and the tuning chamber 4 into the cavity of the resonating element 5. From the tuning chamber, the air enters the annular space formed by the casing 8 and the air inlet pipe and connected to the atmosphere. Pressure in This area R.

При взаимодействии сверхзвукогого потока с отраженными от конического участка резонирующего элемента ударными волнами во внутренней поло.сти,... последнего развиваютс  устойчивые коле .бани давлени  в результате чего проис 20 обствующий стабилизации процессаWhen a supersonic flow interacts with shock waves reflected from the conical section of the resonating element in the internal cavity, ... of the latter, stable coke pressure banks develop, as a result of which the process stabilizes.

ходит нагрев резонирующего элемента до температур, способных обеспечить воспламенение топлива. Значение получаемых температур зависит от скорости истечени  газа из сопла 6, отношени  давлений в полост х ресивера Р и настроечной камеры. Р , а также рассто ни  Ьрд между.выходным сечением сопла 6 и входом в резон - рующий элемент 5. Проведенные испытани  показывают, что подбором перечисленных параметров можно получить температуру поверхности резонирующего элемента цо- .heating of the resonating element to temperatures capable of igniting the fuel. The value of the temperatures obtained depends on the rate of gas outflow from the nozzle 6, the ratio of pressures in the cavities of the receiver P and the tuning chamber. P, as well as the distance between the outlet section of the nozzle 6 and the entrance to the resonating element 5. The tests carried out show that by choosing the parameters listed above, it is possible to obtain the surface temperature of the resonating element colo-.

По трубе 13 горючее подаетс  в коллектор 16 и поступает к нагреThe pipe 13 combusts the fuel into the manifold 16 and enters the heat

. 222822 . . 222,822.

той части резонирующего элемента 5. Воздух в количестве, необходимом дл  начального воспламенени , поступает через отверсти  14 также непос5 редственно к нагретой части резонирующего элемента 5. Таким образом в трубе 13 дл  подвода топлива происходит начальное воспламенение компонентов топлива, а остальна  частьthat part of the resonating element 5. Air in an amount necessary for the initial ignition enters through the holes 14 also directly to the heated part of the resonating element 5. Thus, in the pipe 13 for fuel supply, the initial ignition of the fuel components occurs, and the rest

10 воздуха через завихритель 15 поступает в камеру сгорани  и обеспечивает полное сгорание топлива. Воду в камеру сгорани  по трубе 17 подают в полость охлаждени  и далее по кана15 лам она поступает в камеру сгорани . Так как поступает к запальному устройству посто нно, то в парога-, зогенераторе имеетс  посто нный достаточно мощный источник тепла, спогорени .10 air through the swirl 15 enters the combustion chamber and ensures complete combustion of the fuel. Water is fed into the combustion chamber through pipe 17 into the cooling cavity, and further along the channels, it enters the combustion chamber. As it comes to the ignition device permanently, there is a constant, sufficiently powerful source of heat in the steam-gas generator.

При работе на различных глубинах мен етс  давление подачи компонентов. В зависимости от этого, дл  экономи 25 ческой работы запального устройства устанавливаетс  соответствующа  расходна  шайба 11, котора  обеспечивает оптимальные расход и давление воздуха в ресивере 3. При этом давление подачи Р и давление в ресивере Pj св заны с площадью расходной шайбы F и площадью минимального сечени  сопла Ел следующим образом:When operating at different depths, the feed pressure of the components varies. Depending on this, in order to economize the ignition device, a corresponding expenditure washer 11 is installed, which ensures optimum air flow and pressure in the receiver 3. At the same time, the supply pressure P and the pressure in the receiver Pj are related to the area of the expenditure washer F and the minimum cross-section area The nozzle ate as follows:

30thirty

35 Р Р,35 Р Р,

li.li.

flfl

////

-/f- / f

Составитель В. Борискина Редактор В. Петраш Техред И,Попович Корректор М. МаксимишинецCompiled by V. Boriskina Editor V. Petrash Tehred I., Popovich Proofreader M. Maksimishinets

Заказ 1682/31 Тираж 548ПодписноеOrder 1682/31 Circulation 548 Subscription

ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб.,д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., d. 4/5

Филиал Ш1П Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Branch P1P Patent, Uzhgorod, st. Project, 4

Claims (1)

СКВАЖИННЫЙ ПАРОГАЗОГЕНЕРАТОР, включающий пакер, камеру сгорания с запальным узлом и выходным соплом, трубы для подвода воздуха, топлива и воды, отличающий- с я тем, что, с целью повышения надежности работы его при запуске и обеспечения стабильности процесса горения, запальный узел выполнен из последовательно и соосно установленных ресивера с выходным соплом‘ Лаваля и входным отверстием для сообщения внутренней поверхности ресивера с трубами для подвод’а воздуха, настроечной камеры, соединенной с надпакерным затрубным пространством скважины, и резонирующего элемента в виде связанных между собой конического сужающегося участка и цилиндрического участка с глухим дном, причем резонирующий элемент 1S размещен в трубе для подвода топли· ва, которая связана посредством радиальных отверстий с трубой для подвода воздуха.A downhole gas and gas generator, including a packer, a combustion chamber with an ignition unit and an outlet nozzle, pipes for supplying air, fuel and water, characterized in that, in order to increase its reliability at startup and ensure the stability of the combustion process, the ignition unit is made of sequentially and coaxially mounted receiver with an outlet nozzle 'Laval and an inlet for communicating the inner surface of the receiver with pipes for supplying air, a tuning chamber connected to the overpack annular space Azhinov and the resonating element in the form of interconnected conical tapered portion and a cylindrical portion with a closed bottom, wherein the resonating element 1S is placed in the pipe for supplying Topley · va, which is connected via radial bores with a pipe for supplying air. SU „.,1222822SU „., 1222822
SU833604235A 1983-03-25 1983-03-25 Deep-well steam-and gas-generator SU1222822A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833604235A SU1222822A1 (en) 1983-03-25 1983-03-25 Deep-well steam-and gas-generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833604235A SU1222822A1 (en) 1983-03-25 1983-03-25 Deep-well steam-and gas-generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1222822A1 true SU1222822A1 (en) 1986-04-07

Family

ID=21068029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833604235A SU1222822A1 (en) 1983-03-25 1983-03-25 Deep-well steam-and gas-generator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1222822A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2611777C1 (en) * 2016-02-11 2017-03-01 Владислав Юрьевич Климов Plant for gas-vapour mixture production
RU2613995C1 (en) * 2016-01-26 2017-03-22 Владислав Юрьевич Климов Steam-gas generator
RU2616960C1 (en) * 2016-01-25 2017-04-18 Общество с ограниченной ответственностью "Нефтехимпроект Космос-Нефть-Газ" Installation for thermal-gas-chemical injection to oil formation
RU2617655C1 (en) * 2016-03-09 2017-04-25 Владислав Юрьевич Климов Plant for producing steam-gas mixture

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 899872, кл. Е 21 В 43/24, 1982. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2616960C1 (en) * 2016-01-25 2017-04-18 Общество с ограниченной ответственностью "Нефтехимпроект Космос-Нефть-Газ" Installation for thermal-gas-chemical injection to oil formation
RU2613995C1 (en) * 2016-01-26 2017-03-22 Владислав Юрьевич Климов Steam-gas generator
RU2611777C1 (en) * 2016-02-11 2017-03-01 Владислав Юрьевич Климов Plant for gas-vapour mixture production
RU2617655C1 (en) * 2016-03-09 2017-04-25 Владислав Юрьевич Климов Plant for producing steam-gas mixture

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3005310A (en) Pulse jet engine
US2748753A (en) Boilers
RU2613011C1 (en) Steam-gas generator
RU2635012C1 (en) Steam-gas generator
CA2059636A1 (en) Pulsating combustors
US2717637A (en) Fuel supply apparatus for resonant pulse jet combustion device
SU1222822A1 (en) Deep-well steam-and gas-generator
US3091224A (en) Device for intermittent combustion
US2575070A (en) Jacketed combustion pot with fuel and air nozzle head
RU2007136457A (en) METHOD FOR PRODUCING STEAM GAS IN A WELL GAS GENERATOR AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
US2998705A (en) Pressure gain valveless combustior
RU2630625C1 (en) Method of gas production in a gas generator and gas generator (versions)
RU2319076C2 (en) Mode of gas dynamic ignition and an arrangement for its execution
RU2115027C1 (en) Pump-ejector plant with liberation of thermal energy
RU2692171C1 (en) Pulsejet cumulative engine
RU2686138C1 (en) Method for obtaining highly overheated steam and detonation steam generator device (options)
SU1105730A1 (en) Pulsing combustion gas generator
RU2247280C1 (en) Heat steam generator
RU2812526C1 (en) Steam gas generator
RU2053445C1 (en) Ultrasonic igniter
SU589452A1 (en) Vortex combustion chamber
RU2812382C1 (en) Steam gas generator
SU1180650A2 (en) Igniter
RU2067725C1 (en) Ultrasonic igniter
SU899872A1 (en) Hole-bottom steam and gas generator