RU2451158C1 - Device for heat treatment of bottomhole zone - electric steam generator - Google Patents
Device for heat treatment of bottomhole zone - electric steam generator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2451158C1 RU2451158C1 RU2010147607/03A RU2010147607A RU2451158C1 RU 2451158 C1 RU2451158 C1 RU 2451158C1 RU 2010147607/03 A RU2010147607/03 A RU 2010147607/03A RU 2010147607 A RU2010147607 A RU 2010147607A RU 2451158 C1 RU2451158 C1 RU 2451158C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat treatment
- steam generator
- housing
- electrode
- electric steam
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горному делу и может применяться для тепловой обработки продуктивного пласта высоковязкой нефти, восстановления гидравлической связи пласта со скважиной, увеличения нефтеотдачи пластов с высоковязкой нефтью и дебита скважин, а также возобновления эксплуатации нерентабельных скважин на нефть, природный газ, на пресные, минеральные и термальные воды.The invention relates to mining and can be used for heat treatment of a productive formation with highly viscous oil, restoration of hydraulic connection between a formation and a well, increase in oil recovery from highly viscous oil and production rates, as well as the resumption of unprofitable wells for oil, natural gas, fresh, mineral and thermal waters.
Известен индукционный нагреватель (патент RU №2010954, опубл. 15.04.1994), имеющий полый корпус, концентрический кожух, образующий с корпусом кольцевую полость с размещением в ней индукционных катушек. Однако нагреватель не предназначен для теплового воздействия на продуктивный пласт и служит для профилактики налипания асфальто-смоло-парафиновых отложений на стенах компрессорной трубы.Known induction heater (patent RU No. 2010954, publ. 04/15/1994), having a hollow body, a concentric casing, forming an annular cavity with the housing with the placement of induction coils in it. However, the heater is not intended for thermal effects on the reservoir and is used to prevent the buildup of asphalt-resin-paraffin deposits on the walls of the compressor pipe.
Известен скважинный генератор теплоты (авторское свидетельство SU №381736, опубл. 01.01.1973), включающий коаксиальное расположение электродов, к которым подключается постоянный ток. Однако скважинный генератор тепла не позволяет передать большие мощности для теплового воздействия на призабойную зону продуктивного пласта.Known downhole heat generator (copyright certificate SU No. 381736, publ. 01.01.1973), including a coaxial arrangement of electrodes to which a direct current is connected. However, the downhole heat generator does not allow to transfer large capacities for thermal impact on the bottom-hole zone of the reservoir.
Известно устройство тепловой обработки призабойной зоны скважины (патент RU №2368760, опубл. 27.09.2009), включающее герметичный корпус нагревателя, являющийся нулевым электродом, частично заполненный водой, центральный токовод, расположенный внутри корпуса и соединенный с фазным электродом. Фазный электрод выполнен в виде тонкостенной трубы, находящейся внутри трубчатого изолятора корпуса. Недостатком данного устройства является невозможность сепарации получаемого для тепловой обработки скважины пара.A device is known for heat treatment of the bottom-hole zone of a well (patent RU No. 2368760, publ. September 27, 2009), including a sealed heater body, which is a zero electrode, partially filled with water, a central current lead located inside the body and connected to a phase electrode. The phase electrode is made in the form of a thin-walled pipe located inside the tubular insulator of the housing. The disadvantage of this device is the inability to separate the steam obtained for heat treatment of the well.
Известен нагреватель для нефтяной скважины (патент RU №2249672, опубл 10.04.2005), включающий источник тока, выводящий кабель, а также нагревательный кабель. Токопроводящие жилы нагревательного кабеля на одном его конце соединены между собой, а другими концами посредством выводящего кабеля подключены к источнику тока. Выводящий кабель проходит через устье в скважину вдоль подъемной трубы и электрически соединен с расположенным в скважине нагревательным кабелем. Недостатком данного нагревателя является то обстоятельство, что он не позволяет осуществлять термогидродинамическое воздействие паром на пласт.A well-known heater for an oil well (patent RU No. 2249672, published April 10, 2005), comprising a current source, an output cable, as well as a heating cable. The conductive conductors of the heating cable at one end are interconnected, and the other ends are connected to the current source through the output cable. The output cable passes through the wellhead into the well along the riser pipe and is electrically connected to the heating cable located in the well. The disadvantage of this heater is the fact that it does not allow thermohydrodynamic effects of steam on the reservoir.
Известно электронагревательное устройство тепловой обработки призабойной зоны скважины (патент RU №2169830, опубл. 27.06.2001), взятое нами за прототип, включающее корпус нагревателя, силовой кабель питания, диски-электроды, установленные на токопроводе, размещенном по оси корпуса. Диски-электроды выполнены с перфорацией и собраны в чередующиеся пары, где верхние диски-электроды соединены с корпусом, а нижние закреплены на токопроводе, причем в междисковых интервалах токопровода и корпуса размещены термостойкие изоляторы, а корпус нагревателя заполнен токопроводящей жидкостью до уровня самого верхнего электрода. Такая конструкция позволяет уменьшить тепловые потери и повысить мощность электронагревательных устройств. Недостатком этого устройства является низкая интенсивность конвекции из-за повышенного гидравлического сопротивления, создаваемого электродами, а также пониженная сухость пара за счет отсутствия его сепарации внутри устройства, что снижает эффективность его использования для тепловой обработки скважины.Known electric heating device for heat treatment of the bottom-hole zone of the well (patent RU No. 2169830, publ. 06/27/2001), taken by us as a prototype, including a heater casing, power cable, disk electrodes mounted on a current lead placed along the axis of the casing. Electrode disks are perforated and assembled in alternating pairs, where the upper electrode disks are connected to the housing and the lower ones are mounted on the current lead; moreover, heat-resistant insulators are placed in the inter-disk intervals of the current lead and the housing, and the heater case is filled with conductive fluid to the level of the uppermost electrode. This design allows to reduce heat loss and increase the power of electric heating devices. The disadvantage of this device is the low intensity of convection due to the increased hydraulic resistance created by the electrodes, as well as reduced dryness of the vapor due to the absence of its separation inside the device, which reduces the efficiency of its use for heat treatment of the well.
Техническим результатом является увеличение степени сухости пара на выходе электропарогенератора.The technical result is to increase the degree of dryness of the steam at the outlet of the steam generator.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для тепловой обработки призабойной зоны скважины, включающем электропарогенератор, являющийся нулевым электродом, заполненный водой, центральный изолированный токовод, помещенный внутрь корпуса и соединенный с установленными на нем по высоте один над другим фазными электродами, каждый фазный электрод выполнен в виде многозаходного винта с углом атаки лопастей 20-40°, а на внутренней поверхности корпуса расположены отбойные конденсатосъемники в виде стальных колец.The technical result is achieved by the fact that in the device for heat treatment of the bottom-hole zone of the well, including an electric steam generator, which is a zero electrode, filled with water, a central insulated current lead, placed inside the housing and connected to the phase electrodes mounted on it in height one above the other, each phase electrode is made in the form of a multi-start screw with an angle of attack of the blades of 20-40 °, and on the inner surface of the casing there are fenders in the form of steel rings.
Выполнение фазного электрода в виде многозаходного винта с углом атаки лопастей 20-40° позволяет создавать в восходящем потоке пароводяной смеси циркуляционное движение относительно оси электропарогенератора.The implementation of the phase electrode in the form of a multi-screw with an angle of attack of the blades of 20-40 ° allows you to create a circulation movement in the upward flow of the steam-water mixture relative to the axis of the electric steam generator.
Наличие отбойных конденсатосъемников на внутренней поверхности электропарогенератора позволяет улавливать капли жидкости из потока пара, что в целом приводит к разделению (сепарации) пароводяной смеси по сечению электропарогенератора.The presence of fenders condensate traps on the inner surface of the electric steam generator allows you to catch liquid droplets from the steam stream, which generally leads to the separation (separation) of the steam-water mixture along the cross section of the electric steam generator.
Устройство тепловой обработки поясняется чертежами. Разрез скважинного электропарогенератора - ЭПГ приведен на фиг.1. Конструктивные размеры одного звена ЭПГ, содержащего фазный электрод, приведены на фиг.2. Вид корпуса ЭПГ по линии разреза А-А и вид Б корпуса ЭПГ сбоку приведены на фиг.3.The heat treatment device is illustrated by drawings. The section of the downhole electric steam generator - EPG is shown in figure 1. The structural dimensions of one link of the EPG containing the phase electrode are shown in figure 2. The view of the body of the EPG along the section line AA and the view B of the body of the EPG from the side are shown in Fig.3.
На чертеже 1 - металлический корпус ЭПГ (нулевой электрод); 2 - термостойкая изоляционная оболочка; 3 - центральный токовод; 4 - зона нагрева подающей жидкости; 5 - фазный электрод (его лопасть); 6 - боковая стенка фторопластового керамического стакана; 7 - токопроводящие окна; 8 - внутрискважинная жидкость; 9 - направление конвективного потока рабочей жидкости; 10 - эксплуатационная колонна; 11 - направление движения пара; 12 - конденсатосъемник; 13 - стекающий конденсат; 14 - паровая зона; 15 - паровыводящий канал; 16 - клапан; 17 - колонна насосно-компрессорных труб; 18 - проходной изолятор.In the drawing 1 - metal body of the EPG (zero electrode); 2 - heat-resistant insulating sheath; 3 - central current lead; 4 - zone of heating of the supply fluid; 5 - phase electrode (its blade); 6 - side wall of a fluoroplastic ceramic glass; 7 - conductive windows; 8 - downhole fluid; 9 - direction of convective flow of the working fluid; 10 - production casing; 11 - direction of steam; 12 - condensate trap; 13 - flowing condensate; 14 - steam zone; 15 - steam outlet channel; 16 - valve; 17 - column tubing; 18 - bushing.
Конструкция устройства тепловой обработки призабойной зоны скважин, размещенного в зоне продуктивного пласта внутри эксплуатационной колонны 10, включает в себя скважинный электропарогенератор, который закреплен на конце колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) 17. Электропарогенератор состоит из металлического корпуса 1, выполненного в форме цилиндра и являющегося нулевым электродом. Центральный токовод 3, имеющий термостойкую изоляционную оболочку 2, закреплен в верхней части корпуса 1 через проходной изолятор 18, на внутренней поверхности корпуса 1 расположены в виде стальных колец отбойные конденсатосъемники 12. Внутри корпуса 1 на тоководе 3 через равные промежутки, разделенные трубчатыми термостойкими изоляторами 2, установлены по высоте один над другим фазные электроды 5, каждый фазный электрод выполнен в виде многозаходного винта с углом атаки лопастей 20-40°, применяемых для закручивания потока вокруг оси с целью получения тангенциальной составляющей скорости и сепарации пара. Межэлектродное расстояние определяется мощностью устройства, питающим напряжением, поверхностной плотностью тока и удельным сопротивлением токопроводящей жидкости. Каждый фазный электрод помещен во фторопластовый керамический стакан, имеющий боковую стенку 6 и токопроводящие окна 7. Верхняя часть корпуса 1, свободная от фазных электродов и образующая паровую зону 14 электронагревателя, содержит паровыводящий канал 15 с клапаном 16.The design of the device for heat treatment of the bottom-hole zone of wells located in the zone of the reservoir inside the production string 10 includes a downhole electric steam generator, which is mounted on the end of the tubing string 17. The electric steam generator consists of a
Устройство тепловой обработки работает следующим образом. После сборки устройства и постановки его в область продуктивного пласта, через центральный токовод 3, изолированный пакером, по высоковольтному силовому кабелю питания на фазные электроды 5 (фиг.1), выполненные в виде многозаходного винта с углом атаки лопастей 20-40° устройства, заполненного токопроводящей жидкостью 4, подают напряжение 3-6 кВ, частотой 50 Гц, после чего от фазных электродов 5, через жидкость 4 и токопроводящие окна 7, площадь которых S равна площади поверхности фазных электродов 5, к металлическому корпусу 1, являющемуся нулевым электродом, потечет электрический ток (стрелки на фиг.2 показывают направление тока), вызывая интенсивный нагрев жидкости 4, кипение и образование пара 11, который в процессе движения в вертикальном направлении приобретает тангенциальную составляющую скорости, что приводит к закручиванию пароводяной смеси с помощью фазных электродов 6 вокруг центральной оси электропарогенератора, сепарации пара и его выбросу через паровыводящие каналы 15 с клапаном 16 в зону 8, заполненную внутрискважинной жидкостью, при этом конденсат 13, возникающий в результате конденсации и сепарации паровоздушной смеси, оседающий на внутренней поверхности корпуса 1 электропарогенератора, задерживается конденсатосъемниками 12 и стекает обратно в зону кипения. Кипение и образование пара приводит к теплообмену между стенкой корпуса 1 предложенного устройства и внутрискважинной жидкостью 8, при этом осуществляется подпитка котловой жидкостью через центральный токовод 3.The heat treatment device operates as follows. After assembling the device and placing it in the area of the reservoir, through the central current lead 3, isolated by the packer, through the high-voltage power supply cable to the phase electrodes 5 (Fig. 1), made in the form of a multi-screw with a blade angle of 20-40 ° of the device, filled conductive liquid 4, a voltage of 3-6 kV, a frequency of 50 Hz is applied, after which from
Устройство термического воздействия на призабойную зону скважин основано на нагреве жидкости в изолированном продуктивном участке скважины на уровне продуктивного пласта с удельной мощностью 3-9 МВт/м3.The device of thermal impact on the bottom-hole zone of wells is based on heating fluid in an isolated producing section of the well at the level of the producing formation with a specific power of 3-9 MW / m 3 .
Таким образом, устройство тепловой обработки призабойной зоны скважины обеспечивает увеличение сухости пара на выходе электропарогенератора.Thus, the device for heat treatment of the bottom-hole zone of the well provides an increase in dryness of steam at the outlet of the electric steam generator.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010147607/03A RU2451158C1 (en) | 2010-11-22 | 2010-11-22 | Device for heat treatment of bottomhole zone - electric steam generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010147607/03A RU2451158C1 (en) | 2010-11-22 | 2010-11-22 | Device for heat treatment of bottomhole zone - electric steam generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2451158C1 true RU2451158C1 (en) | 2012-05-20 |
Family
ID=46230779
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010147607/03A RU2451158C1 (en) | 2010-11-22 | 2010-11-22 | Device for heat treatment of bottomhole zone - electric steam generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2451158C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU381736A1 (en) * | 1970-11-16 | 1973-05-22 | МКл УДК | WELLS HEAT GENERATOR |
CA2152520C (en) * | 1995-03-01 | 2000-02-01 | Jack E. Bridges | Electrical heating of mineral well deposits using downhole impedance transformation networks |
RU2169830C1 (en) * | 2000-01-05 | 2001-06-27 | Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (Технический университет) | Electric heater for thermal treatment of face zone of wells |
RU2181530C2 (en) * | 1999-10-14 | 2002-04-20 | Ариф Мир Джалал Оглы Пашаев | Electrically heated heat-transfer apparatus |
EP1738054B1 (en) * | 2004-04-23 | 2008-04-16 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Reducing viscosity of oil for production from a hydrocarbon containing formation |
RU2368760C1 (en) * | 2008-06-09 | 2009-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Device for heat treatment of bottomhole zone |
-
2010
- 2010-11-22 RU RU2010147607/03A patent/RU2451158C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU381736A1 (en) * | 1970-11-16 | 1973-05-22 | МКл УДК | WELLS HEAT GENERATOR |
CA2152520C (en) * | 1995-03-01 | 2000-02-01 | Jack E. Bridges | Electrical heating of mineral well deposits using downhole impedance transformation networks |
RU2181530C2 (en) * | 1999-10-14 | 2002-04-20 | Ариф Мир Джалал Оглы Пашаев | Electrically heated heat-transfer apparatus |
RU2169830C1 (en) * | 2000-01-05 | 2001-06-27 | Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (Технический университет) | Electric heater for thermal treatment of face zone of wells |
EP1738054B1 (en) * | 2004-04-23 | 2008-04-16 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Reducing viscosity of oil for production from a hydrocarbon containing formation |
RU2368760C1 (en) * | 2008-06-09 | 2009-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Device for heat treatment of bottomhole zone |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2932352A (en) | Liquid filled well heater | |
RU2016124230A (en) | MINERAL INSULATION DESIGN OF A STEAM EXCHANGE HEATER | |
RU134575U1 (en) | HIGH VISCOUS OIL PRODUCTION DEVICE | |
RU2379495C1 (en) | Oil field thermal treatment and equipment for its execution | |
EP0271569A1 (en) | Downhole electric heating generator for producing steam or hot water | |
CN105443096A (en) | Underground electric heating steam generating device | |
WO2018169941A1 (en) | In-situ steam quality enhancement using microwave with enabler ceramics for downhole applications | |
WO2016178046A1 (en) | Downhole heating device to be introduced in a well bored in an underground formation containing a solid hydrocarbonaceous layer, related installation, and method | |
CN111322045A (en) | Method for improving steam dryness at bottom of deep well heavy oil well by electric heating | |
RU2451158C1 (en) | Device for heat treatment of bottomhole zone - electric steam generator | |
CN106016221A (en) | Electric heating type downhole steam generator | |
RU92087U1 (en) | DEVICE FOR HEAT TREATMENT OF WELL BOTTOM ZONE | |
RU2368760C1 (en) | Device for heat treatment of bottomhole zone | |
RU2282018C1 (en) | Device for heat well bottom zone treatment | |
RU2516303C2 (en) | Device for thermal processing of hydrated gas accumulation | |
RU2169830C1 (en) | Electric heater for thermal treatment of face zone of wells | |
RU2405928C1 (en) | Thermal-electric complex for increasing oil recovery of reservoir | |
RU2383726C1 (en) | Facility for producing heat effect onto formation with heavy oil or bitumen | |
RU153962U1 (en) | DEVICE FOR HEAT INFLUENCE ON OIL LAYER | |
RU2378504C1 (en) | Method to bring about thermal effect of formation with heavy crude and device to this end | |
CN205297511U (en) | Underground electric heating steam generating device | |
RU2603311C2 (en) | Downhole electric heater built into the tubing string | |
RU2249096C1 (en) | Well electric heater | |
RU118682U1 (en) | Borehole Electrochemical Heater | |
RU144631U1 (en) | ELECTRIC HAMMER FOR DRILLING WELLS |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131123 |