SU791951A1 - Heating device - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области нефтедобычи и касаетс  устройств дл  термического воздействи  на битумные и нефт ные пласты. Известно забойное горелочное устройство , содержащее секционную жаровую трубу, корпус, системы питани  и зажигани  llЭто устройство может длительное врем  работать на забое скважины в режиме с суммарным коэффициентом избытка воздуха в камере сгорани  около 5. Эксплуатаци  устройства иа других режимах ведет к срыву горени  в нем, что не дает возможность производить регулирование температу1мл и состава продуктов сгорани  за счет изменени  соотношени  компонентов, а также не гарантирует полноту сгорани  топлива . Кроме того, в зону горени  подае с  готова  топливо-воздушна  смесь, что ведет к повышенной взрывоопаснос ти при аварийной остановке компрессора и требует применени  дополнительной колонны насосно-компрессорны труб, котора  усложн ет технологию использовани  уствойства. Известно также нагревательное уст ройство, содержгидее корпус, жаровую трубу с р дами радиальных отверстий и глухим фронтовым элементов и топливную форсунку 2. Данное устройство может быть использовано дл  термического воздействи  на битумные и нефт ные пласты в сквг1жине. Однако регулирование соотношени  горючих компонентов с воздухом в данном устройстве возможно (при фиксированном расходе воздуха) в пределах изменени  коэффициента избытка воздуха 0,6-1,6; при других соотношени х газовоздушна  смесь негорюча. Поэтому при увеличении расхода газа (увеличение теплопроизводительности необходимо пропорционально увеличивать расход воздуха, лишь тогда не будет срыва горени . Целью изобретени   вл етс  увеличение диапазона устойчивой работы по соотношению компонентов горени  и теплопроизводительности при термическом воздействии, на битумные и нефт ные пласты. Указанна  цель достигаетс  тем, что первый р д радиальных отверстий расположен от фронтового элемента на рассто нии, равном диаметру жаровой трубы, а суммарна  площадь отверстий первого р да равна суммарной площади всех последующих проточных элементов жаровой трубы.The invention relates to the field of oil production and relates to devices for thermal effects on bitumen and oil reservoirs. A downhole burner device is known that contains a sectional heat pipe, housing, power supply and ignition systems. This device can work for a long time at the bottom of a well in a mode with a total excess air ratio in the combustion chamber of about 5. Operation of the device in other modes leads to failure of combustion in it, which makes it impossible to regulate the temperature of 1 ml and the composition of the combustion products by changing the ratio of the components, and also does not guarantee the completeness of the combustion of fuel. In addition, in the combustion zone of the supply line with a ready-to-air mixture, which leads to increased explosion hazard during an emergency stop of the compressor and requires the use of an additional tubing string, which complicates the utilization technology of the facility. It is also known to have a heating device, a containment housing, a flame tube with rows of radial holes and blind front elements and a fuel injector 2. This device can be used for thermal effects on bitumen and oil reservoirs in the well. However, the regulation of the ratio of combustible components with air in this device is possible (with a fixed air flow rate) within the limits of a change in the air excess factor of 0.6-1.6; at other ratios, the gas / air mixture is incombustible. Therefore, with an increase in gas consumption (an increase in heat output, it is necessary to proportionally increase air flow, only then there will not be a burning failure. The aim of the invention is to increase the range of stable operation by the ratio of combustion components and heat output during thermal exposure to bitumen and oil formations. that the first row of radial holes is located from the front element at a distance equal to the diameter of the flame tube, and the total area of the holes of the first th row is equal to the total area of all the following elements of the flow of the flame tube.

На.фиг. 1 изображено нагревательное устройство, общий вид с частичным вырезом; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.On. 1 shows a heating device, a general view with a partial cut-out; in fig. 2 is a section A-A in FIG. one.

Устройство содержит корпус 1, жаровую трубу 2 с по сами отверстий 3 и глухим фронтовым элементом 4, представл ющим монолитный конус, на котором , размещены форсунка 5 и свеча 6 электрозажигани . : арона  труба 2 1 репитс  к корпусу 1 одной стороной штифтами 7 радиальной термокомпенсацйи , а другой - в посадочном гнезде сопла 8. Топливо к форсунке 5 поступает по свече 6, а электрический импульс - к свече 6 по кабелю 10. Выход трубки 9 и кабел  10 из внут(енней полости устройства герметизируетс  сальпиками 11.The device comprises a housing 1, a flame tube 2 with the openings 3 themselves and a blind front element 4 representing a monolithic cone on which the nozzle 5 and the electric ignition plug 6 are placed. : Arona pipe 2 1 repits to housing 1 with one side of the pins 7 of the radial thermal compensation, and the other - in the landing slot of the nozzle 8. The fuel to the nozzle 5 comes through candle 6, and the electric impulse goes to candle 6 through cable 10. Tube 9 and cable output 10 of the inner cavity of the device is sealed with salpikas 11.

На рассто нии , равном внутреннему диаметру жаровой трубы, от фронт;ового элемента см. фиг. 1) расположен первый по с радигшьных отверстий , состо щий, например, из 12 отверстий диаметром 6мм. Воздух, . втекаКхцйй в эти отверсти  из зарубашечного пространства (кольцевой зазор между корпусом 1 и жаровой трубой 2 в полость последней, частично эжектируетс  в сторону фронтового элемента 4 и создает сильно турбулизированную зону, .в которой перемешиваетс  мелкораспыленное топливо, подаваемое форсункой 5. Смесь поджигаетс  электрической искрой свечи 6,после чего горение продолжаетс  з счет посто нного поступлени  горючи arisHTOB,подаваемых с поверхности.Чатично прогоревша  смесь,двига сь по внутрениему пространству жаровой трбы , смешиваетс  с воздухом,поступаю- щнм из -второго по са радигшьных отверстий , например 20 отверстий диаметром 2(6 мм. Этот воздух, перемешива  продукты сгорани , расходуетс  на полное догорание топлива. При дал-ьнейшем продвижении продукты сгорани  перемешиваютс  с воздухом, поступающим стру ми, проникающими до Центра жаровой трубы из третьего по са радиальных отверстий, наприме 12 отверстий дцаметром 3,1 мм. Этот воздух, перемешива  продукты сго Р4ни , снижает их температуру доAt a distance equal to the inner diameter of the flame tube, from the front; for the new element, see FIG. 1) there is located the first along with radigshny holes, consisting, for example, of 12 holes with a diameter of 6 mm. Air, A flow of Kkhtsyy into these openings from the notch space (the annular gap between the casing 1 and the flame tube 2 into the cavity of the latter is partially ejected towards the front element 4 and creates a highly turbulized zone in which the sprayed fuel mixed by the nozzle 5 mixes. 6, after which the combustion continues due to the constant flow of combustible arisHTOB supplied from the surface. Partly burned through the mixture, moving through the internal space of the heat pipe, mixes with air coming in from the second radio holes, for example, 20 holes with a diameter of 2 (6 mm). Mixing the combustion products, this air is consumed for the complete combustion of the fuel. With further progress, the combustion products are mixed with the air that flows in penetrating to the center of the flame tube from the third radial hole, for example, 12 holes with a diameter of 3.1 mm. This air, mixing the products of P4ni, reduces their temperature to

необходимой и выравнивает поле температур последних. Рассто ние между р дами выбираетс  из конструктивных соображений. Чем больше р дов ргщиальных отверстий, следующих за первым р дом, тем равномернее поле тем ператур газов. Така  организаци  процесса горени  позвол ет регулировать коэффициент избытка воздуха от 1 до 15 (т.е. содержание свободногр кислорода в продуктах сгорани necessary and evens out the temperature field of the latter. The distance between the rows is chosen from constructive considerations. The greater the number of holes that follow the first row, the more uniform the temperature range of the gases. Such an organization of the combustion process makes it possible to regulate the coefficient of excess air from 1 to 15 (i.e., the free oxygen content of the combustion products

от О до 19%), а также измен ть температуру последних от 200 до , что крайне необходимо при ис.пользовании устройства дл  термического воздействи  на битумные и нефт ныеfrom O to 19%), and also to change the temperature of the latter from 200 to, which is extremely necessary when using the device for thermal effects on bitumen and oil

5 пласты. Указанный максимальный диапазон регулировани  можно получить , если суммарна  площадь отверстий первого р да равна суммарной плоЩсщи всех последующих проточных элеQ ментов жаровой трубы (р ды отверстий .и щели дл - подачи охлаждающего возДуха ).5 layers. The specified maximum adjustment range can be obtained if the total area of the first row of holes is equal to the total area of all subsequent flow elements of the flame tube (the row of holes and the slit for the cooling air supply).

Дл  упрощени  технологии применени  устройства топливо подаетс  по гибкому трубопроводу, напримерTo simplify the use of the device, fuel is supplied through a flexible pipe, for example

медной трубке диаметром 6ч1.copper tube with a diameter of 6 h1.

Claims (2)

Формула изобретени Invention Formula Нагревательное устройство, содержащее корпус, хсаровую трубу с р дами радиальных отверстий и глухим фронтовым элементом и топливную форсунку , от.л и ч ающее с  . тем, чтоA heating device comprising a housing, an xsar pipe with rows of radial holes and a blind front element and a fuel injector, detachable and mounted. by that с целью увеличени  диапазона устойчивой работы по соотношению компонентов горени  и теплопронзводительности при термическом воздействии на битумныеи нефт ные пласты, первыйin order to increase the range of stable work in terms of the ratio of components of combustion and thermal productivity during thermal impact on bitumen and oil formations, the first радигшьных отверстий расположен от фронтового элемента на рассто нии, равном дйаииетру жаровой трубы, а суммарна  площадь отверстий первого р да равна суммарной площади всех последующих проточных элементов The radial holes are located from the front element at a distance equal to the diameter of the fire tube, and the total area of the holes of the first row is equal to the total area of all subsequent flow elements жаровой трубы.flame tube. Источники информации, прин тые во взимание при экспертизе . 1. Авторское свидетельство СССР 50 156512, кл. Е 21 В 43/24, 06.07.62.Sources of information taken in charge during the examination. 1. USSR author's certificate 50 156512, cl. E 21 B 43/24, 07.06.62. 2. Авторское свидетельство СССР . 237320, кл. F23 D l3/OO, 23.01.68 (прототип).2. USSR author's certificate. 237320, class F23 D l3 / OO, 01.23.68 (prototype). 9иг.9g Л-КLK