ГИДРОРЕАГИРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ

Полезная модель относится к устройствам, используемым для локального термо-газо-химического воздействия в труднодоступных коммуникациях нефтегазодобывающих скважин, как автономный генератор водорода гидролизного типа.
В последнее десятилетие возможности гидрореагирующих металлов начали использоваться для решения эксплуатационных проблем нефте- и газодобычи. Борьба с проявлениями газогидратных образований в насосно-компрессорных трубах (НКТ), разрушение отложении парафинов, асфальтенов [Пат. РФ 2028447, E21B 37/06, Б.И. №4, 1995]. В указанном известном способе в качестве химреагента используют щелочные металлы, выбранные из группы, включающей литий, натрий, калий или их композиты с другими металлами, диспергированные в количестве 10-75 мас.% в обезвоженной углеводородной жидкости или их смесях. После подачи химреагента закачивают воду в количестве 50-200 мас.ч. на 1 мас.ч. щелочного металла. Недостаток - неуправляемость процесса, высокая вероятность тепловых взрывов из-за несбалансированного теплоотвода из реакционного объема.
Указанные недостатки преодолены в большей мере в устройстве и способе удаления асфальтосмолистых и парафиногидратных (АСПГ) отложений [Пат. РФ 2123101, приоритет от 30.01.96]. Согласно известному устройству для удаления АСПГ отложений, оно включает корпус, заполненный химически активным веществом, способным взаимодействовать с водой, отличается тем, что корпус выполнен в виде цилиндрической оболочки из алюминия или его сплава, имеет свободный объем внутри оболочки, в качестве химически активного вещества применен металлический натрий. При этом внутренний диаметр корпуса в нижнем основании равен внешнему диаметру в верхнем основании для соединения устройств между собой с использованием свободного объема внутри оболочки. Кроме того, масса корпуса по отношению к массе металлического натрия составляет не более 1/3. Устройство успешно прошло промышленные испытания, выпущены технические условия [Заряд термохимический направленного действия. ТУ 3666-002-33905302-98, регистрационный №070/00703 от 30.11.98], объем его производства и использования превысил 5000 шт. Для обеспечения безопасности персонала при хранении и транспортировке активная масса защищена гидроизолирующим слоем, который удаляется непосредственно перед применением. По принципу действия это реактивный движитель, в котором скорость взаимодействия активной массы ограничена доступом воды в кольцевом сечении алюминиевого корпуса. Натрий в контакте с водой образует щелочь. Щелочь взаимодействует с алюминием оболочки и растворяет ее, открывая доступ воды к непрореагировавшей части натрия. В процессе промысловых испытаний выявлены следующие недостатки:
- эффективность устройства как инструмента для локального воздействия па АСПГ проявления в НКТ недостаточна из-за паразитного расходования активной массы на транспорт устройства до интервала обработки;
Известен гидрореагирующий элемент [Патент РФ №68583, опубликован 27.11.2007], включающий алюминиевый стакан, заполненный металлическим натрием, защитный изолирующий слой на основе парафина, отличается тем, что имеет дополнительную изолирующую оболочку, а цельнотянутый стакан имеет вогнутое днище и зауженную горловину, используемую для заполнения натрием и парафином.
Другим отличием является то, что стенка алюминиевого стакана имеет толщину 0,5-0,6 мм при диаметре 59 мм.
Кроме того изолирующая оболочка выполнена из влагонепроницаемого материала по всей поверхности контакта с внешней средой.
Последний принят в качестве прототипа и наиболее близок к заявляемой полезной модели, предназначенной для восстановления проницаемости призабойной зоны продуктивных пластов добывающих скважин с использованием канатной техники. Основной недостаток прототипа заключается в том, что непосредственно перед использованием необходимо снять изолирующую оболочку с поверхности стакана и удалить защитный слой парафина который занимает полезный объем и на что требуется дополнительное время.
Задачей полезной модели, является сокращение временных затрат при использовании, обеспечение сохранности изделия и безопасности персонала.
Техническое решение достигается тем, что гидрореагирующий элемент, включающий алюминиевый стакан диметром с вогнутым днищем и зауженной горловиной для заполнения натрием, отличающийся тем, что на внешнюю поверхность алюминиевого стакана наносится водостойкое покрытие, стенка алюминиевого стакана выполнена толщиной 0,2-0,4 мм, а зауженная горловина обрамлена п-образиым профилем для обеспечения жесткости и герметизации горловины
На фиг.1 изображено сечение гидрореагирующего элемента в сборе Алюминиевый цельнотянутый стакан (I), в который залит металлический натрий (2), для исключения контакта с влажной атмосферой герметизация обеспечивается обжимающей крышкой (3) без использования парафина. После остывания изделия вся его поверхность покрывается слоем водостойкого покрытия (4). При использовании по назначению после удаления обжимающей крышки с п-образного профиля (5) процесс растворения стакана реализуется преимущественно с одной внутренней стороны.
Сущность заявляемого технического решения состоит в том, что гидрореагирующий элемент предельно-возможной удельной мощности, отвечающей условию предотвращения перехода процесса взаимодействия в режим теплового взрыва, обеспечивается тем, что при одностороннем взаимодействии толщину стенки цилиндра можно уменьшить вдвое без снижения общей эффективности воздействия и обеспечения сохранности гидрореагирующего элемента в процессе транспортировки и хранения. Необходимая жесткость стакана обеспечивается тем, что зауженная открытая горловина усилена п-образпым профилем