Нагревательное устройство для термического воздействия на битумные и нефтяные пласты

Нагревательное устройство для термического воздействия на битумные и нефтяные пласты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.0380 (21} 2901953/22-03 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 230182. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 23. 01. 82

Р1)М Кп з

Е 21 В 43/24

F 22 В 27/16

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК622. 245. 514 (088.8) с

A.N.Клеев, И.A.Áóâàéëî, P.A.Çàêèðoâ, Р.Г. атрашина, E Ñ.CMeðêîâè÷ и К.Г.Гибадулли (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) НАГPEBATEJIbHOE УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО

ВОЗДЕЙСТВИЯ HA БИТУМНЫЕ И НЕФТЯНЫЕ ПЛАСТЫ

Изобретение относится к нефтедобыче и касается устройств для термического воздействия на битумные и нефтяные пласты с целью увеличения нефтеотдачи пластов.

Известно нагревательное устройство, включающее секционную жаровую. трубу и корпус системы топливопитания и электрозажигания fl ). 10

ОсновныМи недостатками этого нагревателя являются малый диапазон регулирования температур выходящих продуктов сгорания и небольшая развиваемая тепловая мощность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является нагревательное устройство для термического воздействия на битумные и нефтяные пласты, включающее корпус, сел)екционную жаровую трубу, топливораспыляющую форсунку со свечой электрозажигания (2).

Недостатком устройства является. то, что в условиях битумных и нефтяных скважин, где давление закачки теплоносителя составляет 1-20 МПа, работа при укаэанной температуре из-за интенсивного теплового излучения приводит к быстрому (порядка

10-20 мин) выходу иэ строя жаровой трубы и ее корпуса, а также к прога" ру стенок эксплуатационной колонны и нарушению целостности цементного кольца. Недостатком устройства является также отсутствие возможности использования менее дефицитного топлива (сырой нефти).

Известно, что охлаждение высокотемпературной зоны достигается путем испарения или подогрева в ней воды.

Однако подача воды непосредственно в камеру сгорания приводит к срыву горения в ней.

Цель изобретения — увеличение долговечности устройства, повышение эффективности подготовки парогаэа, улучшение эффекта теплового воздействия на битумные и нефтяные пласты, снижение возможности термодеформирования эксплуатационной колонны и нарушения целостности цементного крльца.

Цель достигается тем, что нагревательное устройство снабжено соединенным с нижней частью корпуса цилиндром с перфорированными основаниями, заполненным теплоемким наполнителем, причем в качестве последнего используют металлическую стружку

899871

15

Формула изобретения при значении коэффициента пористости от 0,6 до 0,8.

На чертеже показано устройство, осевой разрез.

Устройство включает корпус 1, жаровую трубу 2 с рядом радиальных отверстий и глухим фронтовым элементом

3, на котором размещены топливо-распыляющая форсунка 4 со свечой электрозажигания 5. Жаровая труба 2 соединена с корпусом 1 одной стороной штифтами радиальной термокомпенсации 6, а другой - в посадочном гнезде сопла 7.

Топливо к форсунке 4 поступает по трубе 8, а электрический импульс к свече электрозажигания 5 - по кабелю 9.

Выходы трубки 8 и кабеля 9 из внутренней полости устройства герметизируются сальником 10. К корпусу 1 жестко крепится цилиндр 11, внутренюю полость которого между перфорированными основаниями 12 заполняют теплоемким наполнителем 13. В качестве наполнителя используют металлическую стружку 14 при значении коэффициента пористости от 0,6 до 0,8.

Значение коэффициента пористости устанавливают из следующих соображений. Воспламенение углеводородного топлива и его горения в пористой среде возможно при значении коэффициента пористости выше 0,3. Это справедлино только в случае взаимодействия только двух компонентов — воздуха и горючего. При добавлении в реакционную зону воды, вследствие интенсивного отвода тепла, при значении коэффициента пористости 0,3 уже нельзя организовать влажное горение, для этого необходимо увеличить значение коэффициента пористости до 0,6-0,8 °

Устройство работает следующим образом.

Вначале смесь распыленного керосина или бензина с воздухом поджигается свечой зажигания 5. Затем в течение 10 — 15 мин горение в жаровой трубе 2 поддерживается в режиме с температурой продуктов сгорания 750950 С. 3а этот промежуток времени верхняя часть наполнителя 13 в цилиндре 11 разогревается до 400-500 С, т. е. выше температуры самовоспламенения тяжелых топлив, и становится

2S

50 источником принудительного воспла» менения тяжелого топлива. Последнее воспламеняется при контакте с нагретой поверхностью наполнителя 13.

Следующие 10 — 15 мин Формируется стабильная зона горения по длине цилиндра 11.

Далее производится подключение воздушной линии насоса, который расположен на поверхности и с помощью которого в цилиндр 11 подается вода. °

На входе в цилиндр концентрация воды в потоке воздуха составляет 0,013 м /м, что соответствует режиму влажного горения, выполняемому при стехиометрическом соотношении топлива к воздуху.

Применение устройства позволяет увеличить его долговечность и повысить срок безремонтной эксплуатации скважины.

1. Нагревательное устройство для термического воздействия на битумные и нефтяные пласты, включающее корпус, секционную жаровую трубу, топливораспыляющую форсунку со свечой электрозажигания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения его долговечности, повышения эффективности подготовки парогаза, улучшения эффекта теплового воздействия на битумные и нефтяные пласты, снижения возможности термодеформирования эксплуатационной колонны и нарушения целост-. ности цементного кольца, оно снабжено соединенным с нижней частью корпуса цилиндром с перфорированными основаниями, заполненным теплоемким наполнителем.

2. Устройство по и. 1, о т л ч а ю щ е е с я тем, что в качестве теплоемкого наполнителя исподьзуют металлическую стружку при значении коэффициента пористости от 0,6 до

0,8.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 156512, кл. E 21 В 43/24, 1962.

2 ° Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2496425,кл. E 21 В 43/24, 1979 (прототип).

89987>

f2

Составитель Н.Харламова

Редактор Н.Лазаренко Техред С.Мигунова Корректор М.Шароши

Заказ 12115/46 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4