Скважинный генератор

Полезная модель относится к области добьгаи нефти с применением технологий электрохимического, ионно-плазменного, электрического воздействия на продуктивный пласт.
Известен ионно-плазменный генератор ( Свидетельство РФ № 24503, МПК Е 21 В 43/24, опубл. 10.08.2002 г.), содержащий корпус в виде трубы с отверстиями, служащей катодом, и установленный внутри по центру анод, разделенные между собой изолятором. В межэлектродной зоне находится электролит, в качестве которого используется минерализованная вода. Внутреннее пространство корпуса разделено на две камеры посредством плавающего поршня, причем нижняя разрядная камера снабжена самостоятельными электродами-разрядниками.
Данный ионно-плазменный генератор имеет следующие недостатки: объемное сопротивление электролита при такой конструкции маленькое, к тому же, оно тем меньше, чем больше плотность электролита. Омическое сопротивление токоподводящего кабеля, при залегании продуктивного пласта ниже 900 метров, в несколько раз превышает значение объемного сопротивления электролита, значит, основное падение подведенного напряжения произойдет на кабеле, отсюда, малая эффективность, сложность в подборе питающего кабеля. Для питания генератора и выделения на нем значительной мощности требуется применение специального кабеля большого сечения, что в свою очередь требует значительной мощности устьевого трансформатора, то есть его замены. Это удорожает стоимость проведения обработок скважин.
Наиболее близким к предложенному скважинному генератору является скважинный ионно-плазменный генератор (Свидетельство РФ №14451, МПК Е 21 В 43/24, опубл. 27.07.2000 г.), содержащий электролит и коаксиально установленные относительно друг друга электроды в виде катода и анода, разделенные между
МПКЕ21В43/24 Скважинный генератор
собой посредством изолятора. Катод выполнен в виде трубы с отверстиями, в которых установлены выходные сопла, и снабжен в верхней части пакером.
Данный скважинный ионно-плазменный генератор также обладает небольшим объемным сопротивлением электролита, а омическое сопротивление токоподводящего кабеля, при залегании продуктивного пласта ниже 900 метров, в несколько раз превышает значение объемного сопротивления электролита, значит, основное падение подведенного напряжения произойдет на кабеле, отсюда, малая эффективность, сложность в подборе питающего кабеля. Для питания генератора и выделения на нем значительной мощности требуется применение специального кабеля больщого сечения, что в свою очередь требует значительной мощности устьевого трансформатора, то есть его замены. Это удорожает стоимость проведения обработок скважин.
Задачей, на рещение которой направлено предложенное техническое решение, является снижение энергоемкости процесса воздействия на нефтяной пласт, упрощение конструкции скважинного генератора.
Поставленная задача рещается скважинным генератором, содержащим электролит и коаксиально установленные относительно друг друга электроды в виде катода и анода, разделенные между собой посредством изоляторов, причем на верхнем конце анода закреплен узел токопровода, в котором в отличие от прототипа между катодом и анодом расположена труба из изоляционного материала, длина которой подбирается в зависимости от плотности электролита и требуемой электрической мощности генератора..
Существо полезной модели поясняется чертежом, где представлена конструкция скважинного генератора в разрезе.
Скважинный генератор состоит из корпуса 1 в виде трубы, который является вместе с обсадной колонной 2 отрицательным электродом-катодом. Внутри корпуса коаксиально располагают трубу 3 из изоляционного материала и положительный электрод-анод 4 в виде трубы (или белечьего колеса из прутков, или любой
другой формы), имеющий узел токопровода 5, изолированный от корпуса изоляторами 6. Нижний изолятор крепится и упирается на дефлектор 7. Генератор снабжен муфтой 8 и переходником 9 для крепления к колонне насоснокомпрессорных труб. Длина положительного электрода не регламентируется, а изменение длины трубы из изоляционного материала позволяет изменять в широком диапазоне величину объемного сопротивления электролита. Возможна секционная сборка положительного электрода в генераторе или последовательное подсоединение нескольких генераторов в один узел.
Скважинный генератор можно спускать в зону перфорации скважины на кабеле, при этом на соединительную муфту 8 навинчивается узел крепления генератора к кабелю. Минерализованная вода-электролит подается через колонну насоснокомпрессорных труб и попадает в реакционную зону генератора между анодом и трубой из изоляционного материала. В реакционной зоне протекают электрохимические, электролитические, ионно-плазменные процессы, происходит интенсивный разогрев электролита, разогретый, химически активный электролит заполняет пространство между обсадной колонной и корпусом генератора, свободно протекает внутри анода и под давлением попадает в продуктивный пласт через отверстия в обсадной колонне.
Основными критериями эффективной работы скважинного генератора являются: возможность вьщеления максимальной мощности на нем, возможность применения широко используемых в нефтяной промышленности электрооборудования и кабелей, снижение энергоемкости применяемых технологий.
Предлагаемый скважинный генератор прост в изготовлении, позволяет использовать кабели, применяемые в нефтяной промыпшенности. Возможность согласования сопротивления токоподводящего кабеля и объемного сопротивления электролита позволяет увеличить эффективность воздействия на продуктивный пласт.