Глубинный нагреватель

О П И С А Н И Е (и)933958ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоввтскикСоциаяистичвскикРеспубликм. кл. Е 21 В 43/24 Вкудеретекна 4 квинтет СССР вв делан нзебретеннй н еткрытнй(088.8) Дата опубликования описания 07 . 06 . 82(7) Заявител Татарскии государственн и проектный институт не) ГЛУБИННЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к устройствам для тепловой обработки призабойной зоны скважины.Известно устройство для поджигания пластов, состоящее из трубчатого5 элемента, снабженного огнеупорным покрытием. Внутри трубчатого элемен" та находится контейнерное нагревательное устройство, заполненное измельченным топливом. Инициирование горения последнего осуществляется воспламенителем. На наружной стороне трубчатого элемента имеется приспособление, с помощью которого основная часть закачиваемого в скважину воздуха направляется по центробежному каналу в зону горения контейнера 1,11.Недостатками устройства являются сложность его конструктивного исполнения, сравнительно невысокая величина теплосьема с одного погонного метра контейнера, а также возможность возникновения взрывоопасных ситуаций,вследствие вовлечения пирофорных соединений, покрывающий стенки эксплуатационной колонны, в быстрые реакции.Наиболее близким к предлагаемому является глуй.нный нагреватель, содержащий цилиндрический топливный контейнер, заполненный каменноугольным коксом с прослойкой древесного угля, пропитанного анилином. Во избежание заполнения пустот пластовой водой, внутренняя полость нагревателя залита дизельным топливом. В верхней части топливного контейнера установлен узел переключения потока воздуха. Устройство спускается в скважину на насосно-компрессорных трубах. Йриведение в действие переключателя потока воздуха и воспламенения топлива производится автономным запальным устройством, сбрасываемым с устья скважины и состоящим из перфорированного цилиндрического корпуса с эластичным баллоном, заполненным аэот ной кислотой, и резака для разрушения эластичного баллона. Резак при ударе разрушает эластичный баллон и азотная кислота в смеси с воздухом фильтруется через слой древесного угля, пропитанного анилином. При контакте азотной кислоты санилином происходит воспламенение и инициируется горение топлива в потоке нагнетаемого воздуха. Разогрев призабойной зо- О ны скважины осуществляется теплом отходящих продуктов горения и радиа" ционным излучением стенок контейнера 2.Однако сравнительно невысокая 5 тепловая производительность, так как в горении участвует только твердое топливо, а более калорийный нефтепродукт, заполняющий контейнер, при запуске нагревателя вытесняется за 20 пределы устройства, Кроме того, отсутствует тепловая защита корпуса контейнера, вследствие этого, при больших расходах воздуха и интенсивном тепловыделении возможна его теп ловая деформация и расплавление. Наличие узла переключения потока воздуха усложняет конструкцию нагревателя и потенциально увеличивает число возможных неисправностей при его 2 В работе.Цель изобретения - повышение тепловой производительности нагревателя.Указанная цель достигается тем, что топливный контейнер глубинного нагревателя снабжен жаровой трубой, установленной в его нижней части и образующей с корпусом контейнера кольцевую камеру, верхняя часть которой сообщена с внутренней полостью контейнера через плослойку термостойкой .пористой среды, причем в корпусе контейнера над последней выполнены отверстия, .заглушенные плавкими вставками.15На чертеже схематично показан глубинный нагреватель. Глубинный нагреватель состоит из топливного контейнера и запального устройства, Топливный контейнер вклю чает цилиндрический корпус 1, установленную в его нижней части жаровую трубу 2 с прикрепленным к ней решетчатым днищем 3 и образующую с корпусом 1 кольцевую камеру 4, Корпус заглушен снизу деревянной пробкой 5 для предотвращения попадания воды в нагреватель при спуске его до обрабатываемого интервала. В верхней части жаровой трубы крепится коническая вставка 6 с кольцевым зазором относительно корпуса, Над конической вставкой и корпусом находится прослойка теплостойкой пористой среды, например кварцевый песок, а в корпусе над ним выполнены отверстия 7, заглушенные плавкими вставками. Крышка 8, установленная в верхней части корпуса, снабжена патрубком 9 для соединения с пакетом или колонной насосно-комп- рессорных труб, а также сквозными отверстиями, оснащенными шариковыми обратными клапанами.Запальный узел состоит из перфорированного корпуса 1 О, в котором помещен эластичный баллон 11 с окислителем (например, концентрированной азотной кислотой). В верхней части корпуса устанавливается центрирующая манжета 12 с прижимной втулкой 13, Через осевое отверстие наконечника 14 пропущен подвижной шток 15, на верхнем конце которого укреплен крестообразный резак 16. Наконечник имеет крестообразный паз для размещения в нем резака в исходном положении и кольцевой вырез для фиксации резака в этом положении с помощью тонкой проволоки 17.Кольцевая камера 4 между жаровой трубой 2 и корпусом контейнера 1 заполнена жидким нефтепродуктом (например, дизельным топливом), а пространство между конической вставкой 6 и корпусом 1 - кварцевым песком, предназначенным для снижения и выравнивания скорости истечения паров жидкого топлива. Жаровая труба 2 и верхняя часть контейнера заполнены каменноугольным коксом с прослойкой древесного угля, пропитанного воспламеняющимся составом (например, анилином), Во избежание заполнения пустот пластовой водой, внутренняя полость нагревателя также заполнена дизельным топливом.1Устройство спускается в скважину на насосно-компрессорных трубах, оборудованных пакером; После разобщения внутриколонного пространства в пласт закачивается воздух до полного замещения объемов подпакерного пространства и насосно-компрессорных труб, При этом выдавливается деревянная пробка 5 и осушается забой скважины. Затем сбрасывается запальное устрой5 93 ство во внутреннюю полость насосно-,. компрессорных труб. В момент удара его о крышку 8 контейнера происходит разрыв баллона 11 с окислителем (азотной кислотой), который в смеси с воздухом поступает в контейнер и,. контактируя с воспламеняющимся составом (анилином), инициирует горение топлива, находящегося в устройстве. В случае резкого повышения давления в момент воспламенения, шариковые клапаны патрубка 9 перекрывают сквозные отверстия в крышке,8, предотвращая выброс топлива и окислителя во внутреннее пространство насоснокомпрессорных труб. При горении топлива и разогреве стенок контейнера до установленном температуры срабатывают плавкие вставки и часть воЗдуха через отверстия 7 перепускается в затрбное пространство. Одновременно разогреваются стенки жаровой трубы и происходит испарением нефтепродукта, находящегося в кольцевои камере, пары которого, проходя через прослойку кварцевого песка, поступают в зону горения в смеси с воздухом. Часть паров жидкого топлива проходит через отверстия плавковых вставок и сгорает в затрубном пространстве. Прогрев призабойной эоны осуществляется теплом продуктов сгорания, выходящих 3958 6через решетчатое днище контейнера,и открытым пламенем в эатрубномпространстве скважины.Технико-экономическая эффектив ность заключается в увеличении тепловой производительности нагревателя. формула изобретения1 ОГлубинный нагреватель, содержа"щий топливный контейнер и запальный узел, отличающийся тем, что, с целью повышения его тепловой И производительности, топливный контейнер снабжен жаровой трубой, установленной в его нижней части и образующей с корпусомконтейнера кольцевую камеру, верхняя часть которой сообще на с внутренней полостью, контейнерачерез прослойку термостойкой пористой среды, причем в корпусе контейнера над последней выполнены отверстия, заглушенные плавкими вставка ми. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США М 3376928,Зо кл. 166-38, опублик. 1968,2. Авторское свидетельство СССР й 747192, кл. Е .21 В 43/24, 1978.933958 енц щВ 879/19 Тираж 623 Подписи ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж,-35, Раушская наб., д