Нагревательное устройство

Сфвз Советскик Сфцнаинстическмк РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ 1791951(22) Заявлено 06.06.77 (21) 2496425/22-03 Е 21 В 43/24 с присоединением заявки Йо 1 осударственный комитет СССР яо дедам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 30.12.80, Бюллетень йо 48 Дата опубликования описания 30, 12,80(72) Авторы изобретения Казанский филиал Татарского государственногонаучно-исследовательского и проектного институтанефтянной промышленности(54) НАГРЕВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к области нефтедобычи и касается устройств для термического воздействия на битумные и нефтяные пласты.Известно эабойное горелочное уст ройство, содержащее секционную жаровую трубу, корпус, системз питания и зажигания 113.Это устройство может длительное время работать на забое скважины в 10 режиме с суммарным коэффициентом избытка воздуха в камере сгорания около 5.Эксплуатация устройства на других режимах ведет к срыву горения в нем, 5 что не дает воэможность производить регулирование температуры и состава продуктов сгорания эа счет изменения соотношения компонентов, а также не гарантирует полноту сгорания топли О ва. Кроме того, в зону горения подает ся готовая топливо-воздушная смесь, что ведет к повышенной взрывоопасности при аварийной остановке компрессора и требует применения дополни тельной колонны насосно-компрессорных труб, которая усложняет технологию использования устройства.Известно также нагревательное устройство, содержащее корпус, жаровую 3(1 2трубу с рядами радиальных отверстийи глухим фронтовым элементов и топливную форсунку 12 ,Данное устройство может быть использовано для термического воздействия на битумные и нефтяные пластыв скважине.Однако регулирование соотношениягорючих компонентов с воздухом вданном устройстве возможно (при фиксированном расходе воздуха) в пределах изменения коэффициента избыткавоздуха 0,6-1,6; при других соотношениях газовоздушная смесь негорюча.Поэтому при увеличении расхода газа(увеличение теплопроизводительности)необходимо пропорционально увеличивать расход воздуха, лишь тогда небудет срыва горения.Целью изобретения является увеличенке диапазона устойчивой работыпо соотношению компонентов горенияи теплопроизводительности при тер"мическом воздействии. на битумные инефтяные пласты.Укаэанная цель достигается тем,что первый ряд радиальных отверстийрасположен от фронтового элементана расстоянии, равном диаметру жаровой трубы, а суммарная площадь отверстий первого ряда равна суммар-.ной площади всех последующих проточных элементов жаровой трубы.На,фиг. 1 изображено нагревательное устройство, общий вид с частичным вырезом; на фиг. 2 - сечениеА-А на фиг. 1.Устройство содержит. корпус 1, жаровую трубу 2 с поясами отверстий 3и глухим фронтовым элементом 4, представляющим монолитный конус, на котором. размещены форсунка 5 и свеча6 электрозажигания. (ароаая труба 2крепится к корпусу 1 одной сторонойштифтами 7 радиальной термокомпенсации, а другой - в посадочном гнезде сопла 8. Топливо к форсунке 5поступает по свече 6, а электрический импульс - к свече 6 по кабелю10. Выход трубки 9 и кабеля 10 извнутреннейполости устройства герметиэируется сальпиками 11.На рассТоянии , равном внутрен-.нему диаметру жаровой трубы, от фронтового элемента см. фнг. 1) расположен первый пояс радиальных отверстий, состоящий, например, иэ 12 отверстий диаметром бмм. Воздух,втекающий в эти отверстия из зару"башечного пространства (кольцевойзазор между корпусом 1 и жаровой трубой 2) в полость последней, частично эжектируется в сторону фронтовогоэлемента 4 и создает сильно турбулизированную зону, в которой перемешивается мелкораспыленное топливо,подаваемое форсункой 5. Смесь поджигается электрической искрой свечиб,после чего горение продолжается эасчет постоянногО поступления горючих. агентов,подаваеыюх с поверхности.Частично прогоревшая смесь,двигаясь повнутреннему пространству жаровой трубы,смешивается с воздухом, поступаю"щим иэ второго пояса радиальных отверстий, например.20 отверстий диаметром 2,6 мм, Этот воздух, перемешивая продукти сгорания, расходуется на полное догорание топдива. Придальнейшем продвижении продукты сго-рания перемешиваются с воздухом,поступающим струями, проникающимидо центра жаровой труби иэ третьегопояса радиальных отверстий, например12 отверстий диаметром 3,1 мм, Этотвоздух, перемешивая продукты сго; рания, снижает их температуру до необходимой и выравнивает поле температур последних. Расстояние междурядами выбирается из конструктивныхсоображений. Чем больше рядов радиальных отверстий, следующих за первым рядом, тем равномернее поле тем- -,ператур газов. Такая органиэацияпроцесса горения позволяет регулировать коэффициент избытка воздухаот 1 до 15 1 т.е. содержание свободного кислорода в продуктах сгорания 1 О от 0 до 19%), а также изменять температуру последних от 200 до 2000 фС,что крайне необходимо при использовании устройства для термическоговоздействия на битумные и нефтяные 1 пласты. Укаэанный максимальныйдиапазон регулирования можно получить, если суммарная площадь отверстий первого ряда равна суммарной площади всех последующих проточных эле Е ментов жаровой трубы (ряды отверстийи щели для подачи охлаждающего воздуха).Для упрощения технологии прйменения устройства топливо подаетсяпо гибкому трубопроводу, напримермедной трубке диаметром 6 м 1.формула изобретенияЗО Нагревательное устройство, содер"жащее корпус, жаровую трубу с рядамирадиальных отверстий и глухим фронтовым элементом и топливную форсунку, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что ЗЪ с целью увеличения диапазона устойчивой работы по соотношению компонентов горения и теплопроиэводитель"ности при термическом воздействии набитумные и нефтяные пласты, первыйряд радиальных отверстий расположенот фронтового элемента на расстоянии,равном дйаметру жаровой трубы, асуммарная площадь отверстий первогоряда равна суммарной площади всехпоследующих проточных элементов 4 з жаровой трубы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРф Р 156512, кл. Е 21 В 43/24, 06.07.622Авторское свидетельство СССР791951 Риг. Никулин актор А, Купряко Составитель Техред Н,Гр рректор В. Сийицк исное аэ 943/5 илиал ПЙП Патентфф, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 НИИПХ Госуда по делам 113035, ИоскТираж 626ственного кэобретенийа, Ж 35, Ра Подпитета СССРоткрытийская наб., д.