SU899871A1

SU899871A1 - Heater for thermal action upon bitumen and oil formations

Info

Publication number: SU899871A1
Application number: SU802901953A
Authority: SU
Inventors: Александр Михайлович Клеев; Илья Александрович Бувайло; Радик Ахатович Закиров; Роза Гареевна Батрашина; Евгений Саламонович Смеркович; Камиль Габдулбарович Гибадуллин
Original assignee: Предприятие П/Я М-5478
Priority date: 1980-03-31
Filing date: 1980-03-31
Publication date: 1982-01-23

Description

Изобретение относитс к нефтедобы че и касаетс устройств дл термичес кого воздействи на битумные и нефт ные пласты с целью увеличени нефтеотдачи пластов. Известно нагревательное устройство , включающее секционную жаровую, трубу и корпус системы топливопитани и электрозажигани 1 . Основными недостатками зтого нагр вател вл ютс малый диапазон регулировани температур выход щих продуктов сгорани и небольша развивае ма теплова мощность. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс нагревательное устройство дл термического воздействи на битумные и неф(г ные пласты, включающее корпус, селЬкционную жаровую трубу, топливораспыл ющую форсунку со свечой электрозажигани 2. Недостатком устройства вл етс , то, что в услови х битумных и нефт ных скважин, где давление закачки. теплоносител составл ет 1-20 МПа, работа при указанной температуре из-за интенсивного теплового излучени приводит к быстрому (пор дка 10-20 мин) выходу из стро жаровой трубы и ее корпуса, а также к прогару стенок эксплуатационной колонны и нарушению целостности цементного кольца. Недостатком устройства вл етс также отсутствие возможности использовани менее дефицитного топлива (сырой нефти). Известно, что охлаждение высокотемпературной зоны достигаетс путем испарени или подогрева в ней воды. Однако подача воды непосредственно в камеру сгорани приводит к срыву горени в ней. Цель изобретени - увеличение долговечности устройства, повьипение эффективности подготовки парогаза, улучшение эффекта теплового воздействи на битумные и нефт ные пласты, снижение возможности термодеформировани эксплуатационной колонны и нарушени целостности цементного крльца. Цель достигаетс тем, что нагревательное устрюйство снабжено соединенным с нижней частью корпуса цилиндром с перфорированными основани ми , заполненным теплоемким наполнителем , причем в качестве последнего используют металлическую стружкуThe invention relates to oil production and relates to devices for thermal effects on bitumen and oil formations in order to increase oil recovery. A heating device is known which includes a sectional flame, a pipe and a body of the fuel supply and electric ignition system 1. The main disadvantages of this type of heating are the small range of temperature control of the exiting combustion products and the small developed thermal power. The closest in technical essence to the present invention is a heating device for thermal impact on bitumen and oil layers, including a housing, a selective heat pipe, a fuel-injecting nozzle with an electric ignition plug 2. The disadvantage of the device is that and oil wells, where the injection pressure of the coolant is 1–20 MPa, operation at the indicated temperature due to intense heat radiation leads to a rapid (in the order of 10–20 min) exit of the flame tube and its The device also has the inability to use less scarce fuel (crude oil). It is known that cooling of the high-temperature zone is achieved by evaporation or heating of water in it. However, the water supply is directly The purpose of the invention is to increase the durability of the device, increase the efficiency of the preparation of the vapor gas, improve the effect of thermal effects on bitumen and oil reservoirs, reducing the possibility of thermal deformation of the production string and disturbing the integrity of the cement killer. The goal is achieved by the fact that the heating device is equipped with a cylinder with perforated bases connected to the lower part of the body, filled with a heat-absorbing filler, and metal chips are used as the latter.

при значении коэффициента пористости от 0,6 до 0,8.when the value of the coefficient of porosity from 0.6 to 0.8.

На чертеже показано устройство, осевой разрез.The drawing shows the device, the axial section.

Устройство включает корпус 1, жаровую трубу 2 с р дом радиальных отверстий и глухим фронтовым элементом 3, на котором размещены топливо-распыл юща форсунка 4 со свечой электрозажигани 5. Жарова труба 2 соединена с корпусом 1 одной стороной штифтс1ми радиальной термокомпенсации 6, а другой - в посадочном гнезде сопла 7.The device includes a housing 1, a flame tube 2 with a number of radial holes and a deaf front element 3 on which the fuel-spray nozzle 4 with an electric ignition plug 5 is placed. The heat tube 2 is connected to the housing 1 by one side of radial compensation pin 6 and 6 in a landing nest of a nozzle 7.

Топливо к форсунке 4 поступает п трубе 8, а электрический импулъс к свече электрозажигани 5 - по кабелю 9.The fuel to the injector 4 comes to the pipe 8, and the electric impulse to the electric ignition plug 5 via the cable 9.

Выходы трубки 8 и кабел 9 из внутренней полости устройства герметизируютс сальником 10. К корпусу 1 жестко крепитс цилиндр 11, внутренюю полость которого между перфорированными основани ми 12 заполн ют теплоемким наполнителем 13. В «качестве наполнител используют металлическую стружку 14 при значении коэффициента пористости от 0,6 до 0,8. The outlets of the tube 8 and the cable 9 from the internal cavity of the device are sealed with an epiploon 10. A cylinder 11 is rigidly attached to the housing 1, the internal cavity of which between the perforated bases 12 is filled with heat-intensive filler 13. Metal chips 14 are used as filler at a value of 0 6 to 0.8.

Значение коэффициента пористости устанавливают из следующих соображений . Воспламенение углеводородного топлива и его горени в пористой среде возможно при значении коэффициента пористости выше 0,3. Это справедливо только в случае взаимодействи только двух компонентов - воздуха и горючего. При добавлении в реакционную зону воды, вследствие интенсивного отвода тепла, при значении коэффициента пористости 0,3 уже нельз организовать влажное горение, дл этого необходимо увеличить значение коэффициента пористости до 0,6-0,8.The value of the porosity coefficient is set from the following considerations. The ignition of hydrocarbon fuel and its combustion in a porous medium is possible when the value of the porosity coefficient is higher than 0.3. This is true only in the case of the interaction of only two components - air and fuel. When water is added to the reaction zone, due to intensive heat removal, with a porosity ratio of 0.3 it is impossible to organize wet burning, for this it is necessary to increase the value of the porosity coefficient to 0.6-0.8.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Вначале смесь распыленного керосина или бензина с воздухом поджигаетс свечой зажигани 5. Затем в течение 10-15 мин горение в жаровой трубе 2 поддерживаетс в режиме с температурой продуктов сгорани 750950 С . За этот промежуток времени верхн часть наполнител 13 в цилиндре 11 разогреваетс до 400-500 С т. е. выше температуры самовоспламенени т желых топлив, и становитс First, a mixture of sprayed kerosene or gasoline with air is ignited by the spark plug 5. Then for 10–15 min, the combustion in the flame tube 2 is maintained at the temperature of 750950 ° C with combustion products. During this period, the upper part of the filler 13 in the cylinder 11 is heated to 400-500 C, i.e. above the auto-ignition temperature of heavy fuels, and becomes

источником принудительного воспламенени т желого топлива. Последнее воспламен етс при контакте с нагретой поверхностью наполнител 13.source of forced ignition of heavy fuel. The latter ignites upon contact with the heated surface of the filler 13.

Следующие 10 - 15 мин формируетс стабильна зона горени по длине цилиндра 11.For the next 10-15 minutes, a stable combustion zone is formed along the length of cylinder 11.

Далее производитс подключение воздушной линии насоса, который расположен на поверхности и с помощью которого в цилиндр 11 подаетс вода. На входе в цилиндр концентраци воды в потоке воздуха составл ет 0,013 м что соответствует режиму влажного горени , выполн емому при стехиометрическом соотношении топлива к воздуху .Next, the air line of the pump is connected, which is located on the surface and through which water is supplied to the cylinder 11. At the entrance to the cylinder, the water concentration in the air flow is 0.013 m, which corresponds to the humid combustion mode, performed at the stoichiometric ratio of fuel to air.

Применение устройства позвол ет увеличить его долговечность и повысить срок безремонтной эксплуатации скважины.The use of the device allows to increase its durability and increase the period of maintenance-free operation of the well.

Claims

1. Heating device for thermal treatment of bitumen.

and oil reservoirs, including a body sectional flame tube, fuel spraying nozzle with a spark plug, characterized in that, in order to increase durability, increase the efficiency of preparation of the vapor gas, improve the effect of heat on bitumen and oil formations, reduce the possibility of thermal deformation of the production column and the integrity of the cement ring, it is provided with a cylinder with perforated bases connected to the lower part of the body, filled with a heat-absorbing filler m.

2. A device according to claim 1, characterized in that metal chips are used as a heat-carrying filler with a porosity coefficient value of 0.6 to 0.8.

Sources of information taken into account in the examination

1. Authors certificate of the USSR 156512, cl. E 21 B 43/24, 1962.

2. USSR author's certificate according to the application No. 2496425, cl. E 21 B 43/24 1979 (prototype).