Устройство для электропрогрева скважины

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциалистическикРеспублик о 740938(23 Приоритет по делам изобретений и открытий(72) Л вторы изобретения Ф. А, Нигматзянов, А, А. Фасхутдинов и ф. М. Кабиров Ордена Ленина государственное нефтегазодобывающее управление Альметьевнефть"(5 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕ КТРОНАГРЕ ВАСКВАЖИНЫ 1Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам для электропрогрева призабойных зон скважин; оно может быть использованонапример для воспламенения нефтяного пласта при проведении процесса внутрипластового движущегося фронта горения (ВЛФГ),Известно устройство для электропрогрева скважины, содержащее головку, электро- нагреватель, кабель для подвода электро 10 энергии с уплотнением, перекрывающий колпак и сильфоны, размещенные над электронагревателем и заполненные жидкостью с большим коэффициентом расширения 11.Недостаток этого устройства заключаеть 5 ся в том, что при длительной работе на забое скважины перегреваются трубчатые нагревательные элементы (ТЭНы) и электрический кабель.Известно также устройство для электро-, нагрева скважины, содержащее корпус с раз мещенными в нем трубчатыми электронагревательными элементами, головку, кабель для подвода электроэнергии, Электрический кабель защншен кожухом, выполненным в виде двух телескопически связанных между собой втулок, жестко соединенных с раоширяюшимися патрубками 21,В данном устройстве предусмотрено охлаждение ТЭНов воздухом, но это охлаждение малоэффективно, так как в указанном устройстве отсутствует подача охлаждающего воздуха внутрь ТЭНов для их непосредственного и интенсивного обдувания.Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения трубчатых нагревательных элементов.Цель достигается тем, что устройство снабжено подпружиненной гильзой с проду,вочными окнами в нижней части и герметвзирующим элементом в верхней части и термостойкой манжетой, ограниченной с обеих сторон кольцами, нижнее из которых жестко соединено с кожухом, а верхнее запаяно на кожухе легкоплавким сплавом, температура плавления которого ниже максимально допустимой температуры нагревания наружной поверхности кожуха, причем3 7 409г д.аа установлена на верхнем кольце концентрнчно с перфорированным кожухом,Для предотвращения проворачивания гильза имеет продольный пю, а на кожухе выполнен фиксатор, размещенный в продольном пазуеНа фиг. 1 изображена верхняя частьпредлагаемого устройства для электронагрева скважины; на фиг. 2 - средняя частьустройства; на фиг. 3 - нижняя часть устройства; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг.1,Устройство содержит корпус 1 с размещенными в нем трубчатыми электронагревательными элементами 2 (ТЭНы), удлинитель 3 с размещенными в нем трубчатыми электропроводниками 4 (ТЭПы),электрический кабель 5 для подведенияэлектроэнергии, головку 6, датчик температуры, например термопару ТХА, 2Головка 6, предназначенная для соединения устройства с кабелем 5, выполненана конус, в котором смонтирована втулка 7. Втулка 7 имеет осевой канал, переходящий в конус для заливки бабита 8на отогнутые проволочные оплетки 9 кабеля 5. Головка 6 соединена с втулкой 7при помощи винтов 10, а с удлиннтелем 3 через резьбовое соединение. Перед вводом в удлинитель 3 ТЗПы 4 герметизируются термостойкой резиной 11, котораязаливается в заводских условиях в конуоную часть удлинителя 3,Для защиты от перегревания электрический кабель 5 зашишен гладким кожухом, выполненным в виде двух телескопически связанных между собой втулок 12и 13, жестко соединенных с расширяющимися патрубками 14 и 15, Нижний патрубок 15 жестко связан с корпусом головки при помощи трех профилей 16 овального сечения, Для сохранения устойчивос-ти кожуха в верхней части устройстванаходится ступица 17, жестко соединеннаяс помощью трех спиц 18 с патрубком 14.45В выдвинутом (рабочем) положении втулки 12 и 13 зафиксированы между собойштифтами 19, ограничиваюшими их продолжное перемещение одна относительно другой. 50Для перекрытия кольцевого сечения между обсадной колонной и телескопическим кожухом применена эластичная манжета 20,выполненная, например, из термостойкой55листовой резины, Манжета 20 жесткоскреплена с гильзой и установлена под уг.лом, например, 450 к вертикальной оси.ТЭНы 2 защищены от. повреждения перфо 38 фрированным кожухом 21, Ьо внутренней полости которого смонтированы поперечныеперегородки 22, предназначенные для придания потоку воздуха поперечного движения.Перегородки 22 размешены относительновнутренней поверхности кожуха ступенчато.Для перекрытия кольцевого сечения (зазора) между обсадной колонной и устройством перфорированный кожух 21 снабженплавающей гильзой 23 и термостойкой манжетой 24 выполненной, например, из про;.питанного асбеста. Манжета 24 установлена под углом, например,45 к вертикальной оси и ограничена с обеих сторон двумя металлическими кольцами 25 и 26.Кольцо 25 жестко соединено с перфорированным кожухом 21, а кольцо 26 запаянона кожухе легкоплавким сплавом, припоемПОСк 18-56. Температура плавления припоя ниже температуры нагревания наружной поверхности перфорированного кожуха21, На один конец плаваюшей гильзы 23,выполненный на конус, опирается пружинасжатия 27. Противоположный конец гильзы 23 упирается в запаянное кольцо 25,Для предохранения от проворачивания плавающей гилюы 23 относительно кожуха21 на плавающей гильзе 23 выполнен продольный паз 28, а на поверхности кожуха 21 имеется цилиндрический фиксатор(штифт) 29, смонтированный в продольномпазу 28 плавающей гильзы 23,Устройство работает следуюшим образом.При инициировании внутрипластовогогорения устройство устанавливается в скважине так чтобы нижняя часть его активной зоны была расположена на уровне кровли нефтяного пласта. Для создания процесса горения в качестве окислителя в скважину нагнетается воздух. Под давлениемвоздуха эластичная манжета 20, разжимаясь, устанавливается под углом 90 к веротикальной оси и перекрывает кольцевоесечение между обсадной колонной и телескопическим кожухом, Основное количествовоздуха проходит через кольцевой зазормежду кабелем и кожухом, интенсивно обдувая электрический кабель и кабельныйввод. Одновременно после включения устройства в работу наружная поверхность пер.форированного кожуха нагревается до500 С, Припой ПОСк 18-65 раславляетсся с запаянного металлического кольца,а пружина сжатия 27 давит на плавающуюгильзу 23 и на термостойкую манжету 24,Манжета, разжимаясь, устанавливается -пер5 7409пейдикулярно к вертикальной оси и перекрывает кольцевое сечение между обсадной колонной и перфорированным кожухом.Воздух, подаваемый в скважину, поступает во внутреннюю полость ТЭНов и,ударяясь о поперечные перегородки, совершает поперечное движение по ТЭНам, интенсивно обдувая их. Это увеличивает срокслужбы ТЭНов и повышает надежность работы устройства. Кроме того, за счет увеОличения пути воздуха, охлаждающего трубчатые нагревательные элементы, увеличиваются теплосъем с ТЭНов и их долговечность,15 формула изобретения 1. Устройство для электронагрева сква жины, содержащее головку, кабель для под. вода электроэнергии, удлинитель, корпус 2 О с размещенными в нем трубчатыми нагревательными элементами и перфорированный кожух, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения трубчатых нагревательных элементов,й 38 боно снабжено подпружиненной гильзой спродувочными окнами в нижней части игерметизнрующим элементом в верхней чаоти и термостойкой манжетой, ограниченнойс обеих сторон кольцами, нижнее из которых жестко соединено с кожухом, а верхнее - запаяно накожухе легкоплавким сплавом, температура плавления которого нижеВмаксимально допустимой температуры нагревания наружной поверхности кожуха,причем, гильза установлена на верхнем кольце концентрично с перфорированным кожухом.2. Устройство по. и, 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью предотвращения проворачивания, гильза имеет продольный паз, а на кожухе выполнен фиксатор,установленный в продольном пазу,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР457787, кл. Е 21 В 43/24, 1973.2. Авторское свидетельство СССР596711, кл, Е 21 В 43/24, 19757 40938 Фиг Ф Составитель В, НикулинТехред Я. Вирчак Корректор Н. Сте Корченк едактор оное/5 Ужгород, ул. Проектная, 4 лиал ППП "Патен 31 7 4/36 Тираж 626ЦНИИПИ Государственного комитета Спо делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушскаи наб.,