Электрический нагреватель

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для ликвидации парафиногидратных пробок в НКТ эксплуатационных скважин. Цель - повышение эффективности разрушения парафиногидратных пробок при одновременном безопасном ведении работ. Нагреватель содержит корпус 1, выполненный составным из двух частей, размещенных одна над другой. Нижняя часть 10 заполнена электролитом 2 и выполнена из материала с большой теплопроводностью по сравнению с материалом, из которого выполнена верхняя часть 5 корпуса 1. В процессе работы нагреватель спускают в скважину на кабель-тросе 8 и подают напряжение на электроды 4. Электрический ток, протекающий между электродами через электролит 2, нагревает его, что приводит к испарению электролита 2. Поскольку нижняя часть 10 корпуса выполнена из материала с большей теплопроводностью и находится в процессе работы в контакте с разрушаемой парафиногидратной пробкой, имеющей наиболее низкую температуру, то наибольший теплоотвод будет происходить в месте конакта нагреватель - пробка. При этом выделяется максимальная электрическая мощность. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ()9) SU ()() 1 А1 (g2 ) 5 Е 21 В 43/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЯЧ.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4269721/23-03 (22) 26.05.87 (46) 30.01 90. Вюл. N 4 (71) Научно-производственное объединение "Техника и технология добычи нефти" (72) Ю.Н. Белянский, A.Ã. Малышев, В.И. Яценко, В.И. Акимчев и В.А. Сухов (53) 622.276 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 576393, кл. Е 21 В 43/24, 1977.

Авторское свидетельство СССР

И 122113, xa. E 21 В 43/24, 1998.

2 (4) Э31ЕКТРИЧЕСКИИ НАГРЕВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к нефтяной пром-сти и м.б. использовано для ликвидации парафиногидратных пробок в НКТ эксплуатационных скважин. Цель повышение эффективности разрушения парафиногидратных пробок при одновременном безопасном ведении работ.Наг реватель содержит корпус 1, выполненный составным из двух частей, размещенных одна над другой. Нижняя часть

10 заполнена электролитом 2 и выполнейа из материала с большей теплопроводностью по сравнению с материалом, из

1539310 которого выполнена верхняя часть 5 корпуса 1. В процессе работы нагреватель спускают в скважину на кабельтросе 8 и подают напряжение на электроды 4. Электрический ток, протекающий между электродами через электролит 2, нагревает его, что приводит к испарению электролита 2. Поскольку нижняя часть 10 корпуса выполнена из

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для ликвидации парафиногидратных проЬок а насосно-компрессорных трубах (Hl(T) эксплуатационных скважин.

Цель изобретения — повышение эф- 2О фективности разрушения парафиногидратных пробок в скважинах за счет перераспределения выделяющего тепла.

На чертеже изображена схема пред- лагаемого электрического нагревателя. 25

Нагреватель содержит составной, из двух частей, герметичный корпус .1, выполненный из материалов с различной теплопроводностью, который заполнен электролитом 2, в последнем в проход- Зр ных изоляторах 3 размещены электроды

4 (на чертеже показаны два электрода).

В своЬодной от жидкости верхней части

5 корпуса 1 на электродах 4 расположен

Катализатор 6. В верхней части j корriyc 1 нагревателя соединен с узлом j

Кабельного ввода, который обеспечивает

Механическую связь нагревателя с кабель-тросом 8 и предохраняет от повреждения жилы 9 кабель-троса, соеди.-,® ненные с электродами 4. Нижняя часть

1 О корпуса 1 заполнена электролитом 2, Нагреватель работает следующим образом, Нагреватель на кабель-тросе 8 спус- . кается в скважину с образовавшейся в ней пробко"„ По кабелю напряжение подается на электроды 4 нагревателя.

Переменный ток, протекая "через электролит 2, нагревает его, при этом вода из электролита частично испаряется и конденсируется в местах интенсивного теплоотвода.

Тепловой поток через единицу по-, верхности нагревателя прямо пропорционален разнице температур внутри нагревателя и окружающей среды, теплопроводности материала стенки нагревателя и оЬратно пропорционален толщине стенматериала с Ьольшей теплопроводностью и находится в процессе работы в контакте с разруша мой парафиногидратной пробкой, имеющей наиболее низкую температуру, то наиЬольший теплоотвод будет происходить в месте контакта наг реватель — пробка. При этом выделяется максимальная электрическая мощ.-. ность. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. ки нагревателя. Поскольку нижняя часть

10 корпуса 1 нагревателя выполнена из материала с Ьольшей теплопроводностью, чем верхняя часть 5, и постоянно находится в контакте с парафиновой или гидратной пробкой, имеющей

> инимальную температуру среды, окружающей нагреватель, то наибольший теплобтвод Ьудет происходить вместе контакта нагреватель-пробка. При этом основная доля мощности нагревателя будет расходоваться на плавление пробки.

В зависимости от теплоотвода в ок-, ружающую среду мощность нагревателя меняется. При свободном контакте с пробкой его мощность максимальна, а температура внутри нагревателя устанавливается выше температуры плавления парафина или гидрата на величину, зависящую от величины максимальной мощности нагревателя, теплопроводнос-. ти и толщины стенки нагревателя.

В случае обеспечения отвода тепло" вой мощности, меньшей, чем максимальная мощность нагревателя (при плавлении сложных пробок), равновесие между объемами испаряющейся конденсирующейся жидкости нарушается, что приводит к повь>шению давления пара внутри нагревателя и соответственна температуры. При этом увеличивается разность температур на стенке нагревателя, что ведет к увеличению теплоотдачи, кроме того, сдвиг равновесия испарение - конденсация приводит к уменьшению объема жидкого электролита, что ведет к увеличению сопротивления нагревателя и падению его мощности. Таким образом, оба этих процесса поддерживают равновесие .между подводимой и рассеиваемой нагревателем мощностями, В случае малого теплоотвод=". от нагревателя вода из электролита почти

15393 полностью испаряется и нагреватель потребляет небольшую мощность.

Таким образом, максимальная мощность нагревателя обеспечивается при постоянном контакте его рабочей часги с пробкой.

Составитель А. Соколов

Редактор Т. Парфенова Техред Л. Сердюкова Корректор С. (ерни

Заказ 197 Тираж 474 Подписйое

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская Наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент, r. Ужгород, ул. Гагарина,101

При работе нагревателя, вследствие 10 частичного электролиза воды, образуются газообразный кислород и водород.

Для предотвращения накопления гремучей смеси внутри нагревателя размещен катализатор 6 окисления водорода.Для исключения экранирования катализатора

6 пленкой воды, конденсирующейся из паров, катализатор размещается в верхней части электродов, имеющих температуру, равную температуре паров воды, поскольку от них нет отвода тепла в окружающую среду.

t0 6

Формула изобретения

1. Электрический нагреватель, содержац ий корпус, частично заполненный электролитом, и погруженные в электролит электроды, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности разрушения парафиногидратных пробок при одновременном безопасном ведении работ корпус выполнен составным из двух частей, размещенных одна над другой, при этом ниж-. няя часть выполнена из материала с теплопроводностью большей, чем теплопроводность материала верхней части корпуса, а электролит размещен в нижней части корпуса.

2. Нагреватель по и. 1, о т л и ч а ю ц и и с я тем, что верхняя непогруженная в электролит часть электродов выполнена с покрытием катализатором окисления водорода.