СКВАЖИННЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ

Полезная модель относится к нефтяной промышленности и предназначена для теплового воздействия на призабойную зону и нефтяной пласт для предупреждения образования парафиногидратных отложений и повышения нефтеотдачи.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является скважинный нагреватель, содержащий элементы нагрева расположенные в защитном кожухе (см. патент RU №2563510 опубл. 20.09.2015)
Недостатком его является сложность конструкции, низкая надежность и короткий срок службы в эксплуатации.
Технической задачей предлагаемого решения является повышение надежности и срока службы в эксплуатации.
Для этого скважинный нагреватель, содержит элементы нагрева расположенные в защитном кожухе, при этом элементы нагрева выполнены в виде трубчатых электронагревателей расположенных внутри защитного кожуха, причем нагреватель дополнительно содержит центрирующие шайбы, установленные внутри кожуха перпендикулярно его осевой линии, при этом каждая шайба выполнена с отверстиями расположенными концентрично по окружности и центральным отверстием, и каждая шайба жестко связана с защитным кожухом, а в концентрично расположенных отверстиях подвижно установлены трубчатые электронагреватели, при этом в защитном кожухе напротив каждого трубчатого электронагревателя выполнены продольные пазы с перемычками.
Отличительной особенностью предлагаемого решения является то, что элементы нагрева выполнены в виде трубчатых электронагревателей расположенных внутри защитного кожуха, причем нагреватель дополнительно содержит центрирующие шайбы, установленные внутри кожуха перпендикулярно его осевой линии, причем каждая шайба выполнена с отверстиями расположенными концентрично по окружности между центральным отверстием шайбы и ее наружной образующей, при этом каждая шайба жестко связана с защитным кожухом, а в концентрично расположенных отверстиях подвижно установлены трубчатые электронагреватели, а так же в защитном кожухе напротив каждого трубчатого электронагревателя выполнены продольные пазы с перемычками. Сущность технического решения поясняется чертежом, где изображен разрез нагревателя.
Скважинный нагреватель, содержит элементы нагрева расположенные в защитном кожухе 1. Элементы нагрева выполнены в виде трубчатых электронагревателей 2 расположенных внутри защитного кожуха 1. Нагреватель дополнительно содержит центрирующие шайбы 3, установленные внутри кожуха 1 перпендикулярно его осевой линии. Каждая шайба 3 выполнена с отверстиями 4 расположенными концентрично по окружности между центральным отверстием 5 шайбы и ее наружной образующей 6. Каждая шайба 3 жестко связана с защитным кожухом 1, а в концентрично расположенных отверстиях 4 подвижно установлены трубчатые электронагреватели 2. В защитном кожухе 1 напротив каждого электронагревателя 2 выполнены продольные пазы 7 с перемычками 8. Электронагреватель, кроме того, содержит головку токоввода 9, и соединительный узел 10 в котором может быть выполнено центральное отверстие 11 для протока жидкости.
Скважинный нагреватель работает следующим образом:
Монтаж скважинного нагревателя осуществляется в зону ниже насоса в скважине. Во время прохождения спуско-подъемных операций кожух 1 защищает трубчатые электронагреватели 2 от механических воздействий. К головке токоввода 9 подключается кабельная линия. По завершению монтажа и спуска насоса с НКТ, запуска в работу насоса, подается питание на скважинный нагреватель.
Трубчатые электронагреватели 2 разогреваются, при этом увеличение линейных размеров электронагревателей компенсируется свободным движением трубчатых электронагревателей в шайбах 3, что увеличивает надежность и срок службы в эксплуатации. Для обеспечения свободного протока скважинной жидкости в кожухе 1 выполнены продольные пазы 7, в шайбах 3 выполнены центральные отверстия 5. Поток скважинной жидкости через продольные пазы 7 и отверстия 5 в шайбах 3 свободно омывает трубчатые электронагреватели и нагревается. В устройстве используются наиболее технологичные и простые трубчатые электронагреватели.
Пример реализации:
- Активная длина трубчатого электронагревателя - 5 м. Корпус трубчатых электронагревателей изготовлен из трубки диаметром 16 мм, толщина стенки 2 мм из стали нержавеющей (коррозионно-стойкой жаропрочной), остальные детали скважинного нагревателя изготовлены из стали конструкционной углеродистой;
- трубчатые электронагреватели фиксируют пять шайб, установленных с интервалом 830 мм;
- Максимально допустимая поверхностная нагрузка трубчатого электронагревателя - 3,5 Вт/см2 (соответствует работе трубчатого электронагревателя в масле и битуме);
- Максимальная мощность трубчатых электронагревателей - 7,5 кВт;
- Максимальная мощность скважинного нагревателя - 45 кВт;
- Максимальная температура поверхности трубчатых электронагревателей - 250°С.
Испытания в течении 6 месяцев показали на надежность предлагаемого устройства в условиях эксплуатации.