УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБОГРЕВА АРМАТУРЫ СКВАЖИН

Предлагаемая полезная модель «Устройство для обогрева арматуры скважин» относится к нефтегазовой промышленности, а именно к устройствам для защиты труб и элементов трубопровода, а также предотвращения замерзания трубной запорно-регулирующей арматуры и технологического оборудования, установленных на трубопроводе, и для поддержания заданной температуры в текущей среде, например вязких жидкостей, у которых при низких температурах снижается текучесть.
3
Известен модульный утеплитель Труб (См. RU, Патент на ПМ №59197, МПК F16L 59/06, опубл. 10.12.2006), выполненный в виде двух соединенных внешней оболочкой полуцилиндров, внутренний диаметр которых равен наружному диаметру изолируемой трубы, в котором теплоизоляционный слой модуля выполнен из пенополиуретана, внешняя оболочка выполнена в виде бумаги с нанесенной на внешнюю поверхность металлической фольгой, длина модуля не превышает двух метров, теплоизоляционный слой полуцилиндров выполнен из пенополиуретана плотностью 15÷30 кг/м, внешняя оболочка полуцилиндров перекрывает линию их соединения, а полоса перекрытия оболочки с внутренней стороны покрыта клеящим слоем.
Недостатком известного модульного утеплителя труб является низкая эффективность и большие тепловые потери.
Данный недостаток обусловлен низкими прочностными характеристиками утеплителя труб и отсутствием стационарного режима подогрева труб.
3
Известен утеплитель труб (См. RU, Патент на ПМ №24263, МПК F16L 59/06, опубл. 27.07.2002), содержащий теплоизоляционный слой и защитную оболочку, выполненный в виде полуцилиндрического модуля, внутренний диаметр которого равен наружному диаметру изолируемой трубы, противоположные поверхности торцов полуцилиндра, снабжены замковыми элементами типа шип-паз, теплоизоляционный слой выполнен из пенополиуретана плотностью 50-80 кг/м, а защитная оболочка выполнена в виде металлической фольги, на внутренней поверхности модуля расположено не менее одного изолированного проводника, выполненного в виде кабеля или изолированной ленты, причем, концы проводников через изолятор выведены наружу.
Недостатком известного утеплителя труб является низкая эффективность и большие тепловые потери.
Данный недостаток обусловлен низкими прочностными характеристиками утеплителя труб и отсутствием стационарного режима подогрева труб.
Известно также принятое за прототип устройство для защиты и обогрева арматуры скважин и/или трубопровода (См. RU, Патент на ПМ №130625. Опубл. 27.07.2013. МПК E21B 36/00. F16L 59/00). выполненное в виде составной объемной многослойной оболочки, состоящей из разъемных частей, каждая из которых имеет стенки, снабженные разъемными креплениями, при этом каждая из стенок включает, по меньшей мере, три слоя - внешний слой, внутренний слой, а также расположенный между ними утепляющий слой, отличающееся тем, что внутри объема оболочки размещены жесткие защитные паронепроницаемые экраны, причем, по меньшей мере, на одном экране, закреплен участок паропровода, выполненный с возможностью подачи под давлением перегретого пара и/или жидкости в объем оболочки.
Недостатком известного устройства для защиты и обогрева арматуры скважин является высокая сложность изготовления и низкая надежность.
Этот недостаток обусловлен наличием внутри объема оболочки жестких защитных паронепроницаемых экранов и подачей перегретого пара, на одном из жестких защитных паронепроницаемых экранов, на котором закреплен участок паропровода, выполненный с возможностью подачи под давлением перегретого пара.
Задачей заявляемой полезной модели «Устройство для обогрева арматуры скважин» является повышение эффективности и эксплуатационных возможностей, а также повышение надежности.
Техническим результатом заявляемой полезной модели «Устройство для обогрева арматуры скважин» является повышение безопасности работы, а также обеспечение стационарного режима обогрева арматуры.
Поставленный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для обогрева арматуры скважин, выполненном в виде составной объемной многослойной оболочки, согласно полезной модели, установленная на обогреваемую арматуру составная многослойная оболочка выполнена из пожаробезопасного экструдированного пенополистирола в виде двух, связанных между собой полуцилиндров (скорлуп), внутренний диаметр которых больше наружного диаметра обогреваемой изолируемой арматуры, причем упомянутые скорлупы устанавливаются на обогреваемую арматуру с образованием межтрубного пространства, в котором размещается уплотнитель и источник тепла, выполненный в виде греющего кабеля, связанный с электрической сетью, оснащенный реле и предохранителем, при этом в качестве уплотнителя используется пожаробезопасный асбестовый утеплитель толщиной не более 6 мм, а внутренний диаметр связанных между собой полуцилиндров больше наружного диаметра изолируемой арматуры на 10-15 мм.
Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.
В отличие от известных аналогов и прототипа, выполнение устройства для обогрева арматуры скважин, в виде установленных на обогреваемую арматуру в виде, связанных между собой двух полуцилиндров (скорлуп), которые выполняются из пожаробезопасного экструдированного пенополистирола, позволяет значительно облегчить монтаж заявленного устройства. Использование заявленного устройства с источником тепла, роль в виде греющего кабеля, для обогрева арматуры скважин значительно снижает теплопотери и обеспечивает безопасную и надежную работу устройства для защиты и обогрева трубной арматуры скважин, а также обогреваемых труб. Причем выполнение внутреннего диаметра полуцилиндров (скорлуп) устройства для обогрева арматуры скважин больше наружного диаметра изолируемой трубы на 10-15 мм образует между ними межтрубное пространство, позволяющее размещать в нем уплотнитель в виде пожаробезопасного асбестового утеплителя толщиной не более 6 мм, и источник тепла, выполненный в виде греющего кабеля, связанного с электрической сетью, оснащенный реле и предохранителем, которые обеспечивают не только постоянный обогрев, например, трубной арматуры, но также и стационарный режим обогрева этой или другой арматуры скважин, т.е. повышают в совокупности признаков безопасность работы и, соответственно, надежность заявленного устройства для обогрева арматуры скважин.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной полезной модели «Устройство для обогрева арматуры скважин» позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными совокупности всех существенных признаков заявленного технического решения. По имеющимся у заявителя сведениям, совокупность существенных признаков заявленной полезной модели «Устройство для обогрева арматуры скважин» не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленной полезной модели «Устройство для обогрева арматуры скважин» критерию "новизна". Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволяет выявить совокупность существенных, по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату, в частности повышение безопасности работы, а также обеспечение стационарного режима обогрева арматуры, отличительных признаков в заявленной полезной модели «Устройство для обогрева арматуры скважин», изложенных в формуле полезной модели. Следовательно, заявленная полезная модель «Устройство для обогрева арматуры скважин» соответствует критерию "новизна".
Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании в заявленной полезной модели «Устройство для обогрева арматуры скважин» совокупности признаков в том виде, как заявленная полезная модель «Устройство для обогрева арматуры скважин» охарактеризована в формуле полезной модели, т.е. подтверждается возможность ее осуществления с помощью описанного в заявке примера конкретного выполнения. Технологические приемы, воплощающие заявленную полезную модель «Устройство для обогрева арматуры скважин» при его осуществлении, способны обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата, а именно, повышение безопасности работы, а также обеспечение стационарного режима обогрева арматуры, что, в свою очередь, в совокупности признаков, способствует повышению надежности, следовательно, заявленная полезная модель «Устройство для обогрева арматуры скважин» соответствует критерию "промышленная применимость".
Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявленной полезной модели «Устройство для обогрева арматуры скважин» может быть многократно использована с получением технического результата, заключающегося в повышении безопасности и надежности, снижение тепловых потерь и обеспечении стационарного режима подогрева, а также времени на монтаж устройства для обогрева арматуры скважин, следовательно, заявленная полезная модель «Устройство для обогрева арматуры скважин» соответствует критерию "промышленная применимость".
Сущность заявленной полезной модели «Устройство для обогрева арматуры скважин» поясняется примером конкретного выполнения и графическими материалами, где:
- на фиг. 1 представлен общий вид. устройства для обогрева арматуры скважин, в частности с трубной арматуры скважин;
- на фиг. 2 представлено в разрезе устройство для обогрева арматуры скважин в виде составной объемной многослойной оболочки, цилиндрической формы;
- на фиг. 3 представлен общий вид корпуса устройства для обогрева арматуры скважин, состоящего из двух долевых частей (скорлуп).
Устройство для обогрева арматуры скважин состоит из корпуса 1, в виде составной объемной многослойной оболочки цилиндрической формы, выполненного из пожаробезопасного экструдированного пенополистирола. Корпус 1 устройства для обогрева арматуры скважин, состоит из двух долевых частей 2 (скорлуп) для удобного и быстрого монтажа. Между обогреваемой трубной арматурой 3 скважины с наружным диаметром «D» и внутренним диаметром «d» корпуса 1 в виде составной объемной многослойной оболочки, цилиндрической формы, выполненного из пожаробезопасного экструдированного пенополистирола, образуется межтрубное пространство в виде кольцевого зазора 4, который заполняется асбестовым уплотнителем 5, в виде асбестовой утепляющей ткани толщиной 5 мм, которая является уплотнительным пожаробезопасным материалом, способным легко сжиматься. В кольцевом зазоре 4 между обогреваемой трубной арматурой 3 и корпусом 1 цилиндрической формы устройства для обогрева арматуры скважин, прокладывается так же источник тепла, выполненный в виде греющего кабеля 6 для непосредственного стационарного нагрева обогреваемой трубной арматуры скважин 3. Внутренний диаметр «d» корпуса 1 цилиндрической формы больше наружного диаметра «D» обогреваемой трубной арматуры скважин 3 на толщину асбестового уплотнителя 5, в виде асбестовой, утепляющей ткани с греющим кабелем 6. На корпусе 1 устройства для обогрева арматуры скважин с внутренней стороны 7, где закрепляется способная легко сжиматься асбестовая утепляющая ткань 5 толщиной 5 мм, являющаяся уплотнительным пожаробезопасным материалом в кольцевом зазоре 4, образованным обогреваемой трубной арматурой 3 и корпусом 1 устройства закрепляется в форме змейки греющий кабель 6 для непосредственного нагрева обогреваемой трубной арматуры 3. При этом греющий кабель 6, предварительно установленный на асбестовую утепляющую ткань 5, для поддержания необходимой температуры подключается по схеме к термореле 8, которое будет замыкать электрическую цепь 9 при снижении температуры и размыкать при достижении допустимой температуры, что повышает безопасность, обеспечивает стационарный режим обогрева арматуры и обеспечивает безопасность и надежность заявляемого устройства для обогрева арматуры скважин. Кроме того, электрическая цепь 9 снабжена предохранителем 10 для обеспечения безопасности в случае короткого замыкания в электрической цепи и перепадов напряжения. Предохранитель 10, связанный с источником электрического питания, подключается к электрической цепи 9, после предохранителя 10 электрическая цепь 9 подключается к термореле 8, от которого следует сам греющий кабель 6.
Монтаж заявляемого устройства для обогрева арматуры скважин проводится следующим образом. На обогреваемую, трубную арматуру скважин 3, наружным диаметром 114 мм подготавливается корпус 1 устройства для обогрева арматуры скважин с внутренним диаметром 129 мм, имеющим толщину 50 мм, (толщину можно уменьшить или увеличить), на который закрепляется неплотная, способная легко сжиматься асбестовая утепляющая ткань 5 толщиной 5 мм. На асбестовую утепляющую ткань 5 «змейкой» закрепляется источник тепла, выполненный в виде греющего кабеля 6. Электрическая схема (цепь) 9, включающая предохранитель 10, термореле 8 и греющий кабель 6 связана с источником электрического питания (сеть). Корпус 1 устройства для обогрева арматуры скважин закрывается негорючим влагозащищенным плотным материалом (на схеме не показан), который закрепляется с наружной стороны корпуса 1 устройства для обогрева арматуры скважин и придает легко сжимаемой асбестовой утепляющей ткани 5 толщиной 5 мм дополнительную жесткость, а также защищает ее от ультрафиолетовых лучей и влаги. Монтаж устройство для обогрева арматуры скважин на обогреваемую трубную арматуру скважин 3 проводится соединением между собой полуцилиндров 2 (скорлуп), и скреплением их стяжными ремнями на липучках (на схеме не показаны). После этого подключают конструкцию устройства для обогрева арматуры скважин к источнику электрического питания (сети).
Применение заявляемой полезной модели «Устройство для обогрева арматуры скважин» позволит снизить трудоемкость монтажа, повысить безопасность работы устройства для обогрева арматуры скважин и тем самым обеспечить его надежность, снизить тепловые потери, а также обеспечить стационарный режим обогрева арматуры.