Рефрижераторное шахтовое направление

(54) РЕФРИЖЕ ПРАВЛЕНИЕ (57) Изобретен промышлен нос рудования уст разведочных ск породах. Цель зффективност компактности АХТОВОЕ НАя.к нефтегазовой значено для обозодобывающих и оголетнемерзлых ия - повышение ри обеспеченииРефрижераторие относитс ти и предна ьев нефтега важин в мн изобретен и работы и устройства ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР МУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Быков И.Ю. и. др. Охранасреды при строительстве. Обмация. Сер. "Коррозия и защиэовой промышленности" М,:1985, вып. 1 (45), с. 44-45,И.Ю.Быков, Бурение сквасеверных районах. Л,: Недра,Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к добыче газа из скважин в районах многолетнемерзлых пород, а также может быть использовано в нефтедобывающих скважинах и других областях народного хозяйства,Известно рефрижераторное шахтовое направление типа "Джол", состоящее из двух секций, сочлененных между собой, причем рефрижераторная часть размещена в верхней секции и представляет собой коаксиальную конструкцию из двух труб, в пространстве между которымиразмещены циркуляционные трубки, предназначенные для создания принудительной круговой ное шахтовое направление включает аккумулятор холода с рабочей замерзающей жидкостью и торцовыми крышками, теплообменник, расположенные в полости аккумулятора циркуля ционные трубы с хладоносителем, связанные с теплообменником. Концентрично теплообменнику в полости аккумулятора над уровнем его рабочей жидкости установлен генератор холода. Рефрижераторное шахтовое направление спускают в заранее приготовленную шахту перед началом бурения, Циркуляционн ые трубы запол ня ют низко кипящей жидкостью, а кольцевую полость аккумулятора - замерзающей жидкостью. Затем открывают дроссельные краны генератора холода и устанавливают режим охлаждения. По мере охлаждения теплообменника усиливается конденсация паров низкокипящей жидкости, Теплообменник в процессе работы выполняет совмещенные функции распределителя потоков сконденсированного хладоносителя, теплообменника и конденсатора. 1 ил,циркуляции хладоносителя -6,-8 С.Подготовка хладоносителя осуществляется в наземной холодильной установке, которая включает два холодильных агрегата с приводом, что требует квалифицированного круглосуточного обслуживания.Недостатки известного решения - не- компактность системы (подземное и наземное размещение оборудования) и низкая эффективность работы, связанная с отказами холодильного оборудования.Известна система охлаждения приустьевой эоны, включающая аккумулятор холода с торцовыми кольцами и раструбом в нижней части, охлаждающую установку, расп ре5 10 20 25 30 теплового экрана 40 45 50 делительное устройство, циркуляционные трубы с хладоносителем и замерзающую жидкость,Недостатки известной системы - не- компактность и низкая эффективность работы.Наиболее близок к предлагаемому рефрижераторное шахтовое направление, включающее аккумулятор холода с раструбом в нижней части и расположенные в его полости эластичный патрубок, охлаждающие трубы и замерзающая жидкость. Охлаждающие трубы заполнены низкокипящей жидкостью и имеют в верхней части коллектор и узел охлаждения,Недостатки этого решения - низкая эффективность работы и некомпактность устройства,Цель изобретения - повышение эффективности работы рефрижераторного шахтового направления при ооеспечении компактности устройства.Поставленная цель достигается тем, что в рефрижераторном шахтовом направлении, включающем аккумулятор холода с рабочей замерзающей жидкостью и торцовыми крышками, теплообменник, связанные с ним расположенные в полости аккумулятора циркуляционные трубы с хладоносителем, имеется также генератор холода, расположенный концентрично теплообменнику, причем последний установлен в полости аккумулятОра над уровнем рабочей жидкости.На чертеже представлен продольный разрез рефрижераторного шахтового направления (РШН),В корпус 1 аккумулятора холода коаксиально вмонтирована внутренняя труба 2 с теплоизоляцией 3, Под верхним торцовым кольцом 4 установлены теплообменник 5 радиаторного типа и генератор 6 холода с наружным газопроводом 7, Циркуляционные трубы 8 прикреплены к теплообменнику и пропущены в межтрубной полости до нижнего торцового кольца 9. Нижний конец внутренней трубы заканчивается раструбом 10, а в верхнюю часть корпуса встроен отвод 11 отработанного газа с дроссельным устройством 12,РШН работаетследующим образом. Перед началом бурения скважины РШН опускают в шахту диаметром 1000 мм, пробуренную без промывки шнеком, и запускают в работу. С этой целью в циркуляционные трубки 8 через вводный штуцер подают расчетное количество низкокипящей жидкости (фреон, пропан-бутан), а кольцевую полость аккумулятора холода заполняют замерзающей жидкостью (водой), причем уровень ее доводят до нижней поверхности теплообменника. Затем открывают дроссельные краны генератора холода и устанавливают режим охлаждения. Отработанный газ удаляется из охлаждающей установки через тру-. оопровод 11 с помощью дросселирующего устройства 12, создающего разрежение в области отбора отработанного газа и играющего роль вакуумного насоса, По мере охлаждения теплообменника усиливается конденсация паров низкокипящей жидкости, При этом усиливается также охлаждение капель конденсата. Глубоко охладившись на стенке теплообменника и достигнув гравитационной зрелости, капля конденсата срывается с точки зарождения и скатывается по стенкам конденсатора и циркуляционных труб в их придонную область, транспортируя со своей массой "заряд" холода, который путем теплообмена передается затем замерзающей жидкости. Эта жидкость промерзает и образует вокруг устья скважины ледовый цилиндр, обеспечивающий нормальный режим смерзания внешней поверхности аккумулятора холода с мерзлым массивОм и поглощение тепла,поступающего от поверхности лифтовой колонны в мерзлый массив, выполняя роль Формула изобретения Рефрижераторное шахтовое направление, включающее аккумулятор холода с рабочей замерзающей жидкостью и торцовыми крышками, теплообменник, связанные с ним и расположенные в полости аккумулятора циркуляционные трубы с хладоносителем, отличающееся тем,что, с целью повышения эффективности работы при обеспечении компактности устройства, оно снабжено генератором холода, расположенным концентрично теплообменнику, причем последний установлен в полости аккумулятора над уровнем его рабочей жидкости,. ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 КНТ СС оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101