Забойный парогазогенератор

Иллюстрации

Забойный парогазогенератор (патент 899872)
Забойный парогазогенератор (патент 899872)
Забойный парогазогенератор (патент 899872)
Показать все

Реферат

 

Союз Советскими

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<11899872 (61) ???????????????????????????? ?? ??????. ????????-???? (22) ???????????????? 050580 (21) 2921727>

Опубликовано 230182. Бюллетень М 3

Дата опубликования описания 23.01. 82 (31)М Кл з

Е 21 В 43/24

Государственный комитет

СССР оо дедам ннвобретеннй н открытий

1Щ УДК622. 245. 514 (088. 8) И.М.Фельдман,М.М.Завертайло,И.В.Толстой,С.Г.Кипнис,Г.И.Орлов, Ю.И. Сташок,Ю.Ф.Томилев,Ф.Л.Якайтис,В.А.Сиротко и В.М.Тонышев (72) Авторы изобретения

Научно-производственное объединение по термич ким мет добычи нефти Союзтермнефть Министерства н фтя промышленности СССР и Ленинградский ордена К асного Зйамени механический институт Министерства высшего и среднего; специального образования СССР (71) Заявители (54 ) ЗАБОЙНЫЙ ПАРОГАЗОГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к нефтяной ,промыввтенности, а более конкретно к устройствам, генерирующим парогазовую смесь .и предназначенным для эксплуатации непосредственно в забое.

Известен газогенератор в системе добычи нефти, содержащий камеру сгоракия, топливную форсунку, запальный узел, рубашки охлаждения и суженное выходное отверстие. B верхней части камеры сгорания теплостойкий лайнер, а нижняя часть ее боксовой поверхности имеет ряд отверстий, через icoторые вода на рубашки охлаждечия подается в камеру сгорания (1).

Недостаком устройства является то, что наличие рубашки охлаждения и теплостойкого лайнера приводит к усложнению конструкции камеры сгорания и увеличению ее наружного диаметра. Кроме того, конструкция не обеспечивает надежный запуск и устойчивую работу в условиях P„ 0,8 Рк (Ри - давление окружающей среды;

Рн — давление в камере сгорания), так как указанный перепад давления

Рк Рн 1,25 является докритическим, и возникающие в окружающей среде возмущения по дозвуковому потоку газа передаются в камеру сгорания, воздействуя на процессы горения и смесеобразования.

Ввод воды через отверстия, распо-

5 ложенные в нижней части камеры сгорания, не обеспечивает полного испарения воды, так как часть воды попадает на стенку камеры и стекает в виде жидкой пленки.

Известен также забойный парогазогенератор включающий камеру сгорания с выходным соплом, каналы для ввода воздуха, топливной смеси и каналы для ввода воды, расположенные нак лонно относительно оси устройства, топливную форсунку и запальный узел (2).

Конструкция известного устройства не обеспечивает надежный запуск и устойчивую работу как в условиях повышенного противодавления, так и при изменении противодавления при постоянных гидравлических характеристиках подводящих магистралей. Наличие рубашки охлаждения приводит к усложнению конструкции камеры сгорания и увеличению ее наружного диаметра.

Цель изобретения — упрощение конструкции и обеспечение более полного паросодержания в парогазовой смеси. 899872

10 15

ЗО

d0

Поставленная цель достигается тем, что каналы для ввода воды расположены тангенциально в верхней части камеры сгорания, а на внутренней стенке последней установлен ряд секторов сброса воды.

На фиг. 1 изображена схема забойного парогазогенератора; на фиг. 2 сечение A-й на фиг. 1 .

Забойный парогенератор содержит камеру сгорания 1, на которой установлена топливная форсунка 2, снабженная запальным злектроискровым узлом 3. В верхней части камеры сгорания 1 расположены тангенциальные каналы 4 для ввода воды, имеющие наклон относительно оси устройства, а по ее длине на внутренней стенке установлен ряд секторов сброса воды

5. В нижней части камеры сгорания 1 установлено выходное сопло 6. Насосно-компрессорная 7 и топливная 8 трубы, являющиеся каналами для ввода соответсвенно воздуха и топливной смеси, соединены с топливной форсункой 2. Трубопровод 9 состыкован с коллектором 10, который соединен с отверстиями 4.

Забойный парогазогенератор работает следующим образом.

Парогазогенератор спускают в скважину на насоснокомпрессорных трубах 7 и устанавливают в фильтровой зоне при помощи теплоиэолирующего пакера 11. В топливную форсунку 2 по компрессорным трубам 7 подают воздух, а по трубе 8 — топливо (расположение трубопроводов 7 и 8 не влияет на работу парогазогенератора) и воспламеняют топливную смесь запальным устройством.

Воду о трубопроводу 9 подают в коллектор 10 и затем через тангенциальные каналы 4 в камеру сгорания

1. Тангенциальный ввод жидкости обеспечивает охлаждение камеры сгорания

1, так как вода в виде пленки стекает по стенке, предохраняя ее от воздействия высокотемпературных газов. При этом происходит .нагрев воды и частичное испарение. При попадении воды на сектор сброса 5 происходит частичный ввод воды в высокотемпературный поток продуктов сгорания, что способствует более полному испарению воды и повышению паросодержания в парогазовой смеси. Количество устанавливаемых секторов с6роса и их длина зависит от расхода воды и температуры продуктов сгорания осно й1ого топлива. Данная конструкция забойного парогазогенератора предусматривает три сектора сброса воды и одно полное кольцо сброса воды, которое установлено в конце камеры сгорания 1. Наличие выходного сопла 6 обеспечивает надежный запуск и устойчивый режим работы парогазогенератора в условиях повышенного противодавления до тех пор> пока отношение давлений Р„/Р >Пк (Пке- кри™ ческий. перепад давления, определяемый по газодинамическим формулам

Пк - % к и эависЯщий от свойств

К1 генерируемого пара; К вЂ” показатель иэонтропического расширения). Чем больше давление в камере сгорания парогаэогенератора (Р„), тем в большем диапазоне противодавлений (P„) его работа независима от условий окружающей среды.

Конструкция предлагаемого парогазогенератора обладает простотой конструктивного решения и обеспечивает надежный запуск и устойчивую работу, в условиях повышенного противодавления. При работе данного забойного парогазогенератора на топливе керо- син — воздух для производства 1 т парогаза .необходимо 47 кг керосина, 600 км воздуха и 245 кг воды. Температура парогаэа на выходе из парогазогенератора составляет 723I<, в состав которого входит 55 % азота, 10% углекислого газа и 35 % воды.

Экономический эффект от использования одного парогаэогенератора для добычи нефти в условиях, где неприемлемы другие способы (большие глубины залегания, вечная мерзлота и т. д.), составляет 65 тысяч Рублей.

Формула изобретения

Забойный парогазогенератор, включающий камеру сгорания с выходным соплом, каналы для ввода воздуха, топливной смеси и каналы для ввода воды, расположенные наклонно относительно оси устройства, топливную форсунку и запальный узел, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции и обеспечения более полного паросодержания в парогазовой смеси, каналы для ввода воды расположены тангенциально в верхней части камеры сгорания, а на внутренней стенке последней установлен ряд секторов сброса воды.

55 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М 4078613, кл 166302, опублик. 1971.

2. Патент CIIIA 9 3456721, кл. 16659, опублик. 1967.

899872

Фиг. 2

Составитель Н.Харламова

Редактор Н.Лазаренко ТехредЛ.Пекарь Корректор М.шаро и

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, r. Ужгород, ул. Проектная, 4