Рефрижераторное шахтовое направление

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Е 21 В 36/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4773293/03 (22) 25.12.89 (46) 07.07.92. Бюл. М 25 (71) Ухтинский индустриальный институт (72) И.Ю. Быков, А.С. Гуменюк, В.Л. Палесик и Н.А. Носков (53) 622.245.13 (088,8) (56) Быков И.Ю. и.др. Охрана окружающей среды при строительстве. Обзорн. информация. Сер. "Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности" М,: ВНИИОЭНГ, 1985, вып. 1 (45), с. 44 — 45.

И.Ю.Быков, Бурение скважин на воду в северных районах. Л.: Недра, 1981, с.81-82. (54) РЕФРИЖЕРАТОРНОЕ ШАХТОВОЕ НАПРАВЛЕНИЕ (57) Изобретение относится.к нефтегазовой промышленности и предназначено для оборудования устьев нефтегазодобывающих и разведочных скважин в многолетнемерзлых породах. Цель изобретения — повышение эффективности работы при обеспечении компактности устройства, РефрижераторИзобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к добыче газа из скважин в районах многолетнемерзлых пород, а также может быть использовано в нефтедобывающих скважинах и других областях народного хозяйства.

Известно рефрижераторное шахтовое направление типа "Джол", состоящее из двух секций, сочлененных между собой, причем рефрижераторная часть размещена в верхней секции и представляет собой коаксиальную конструкцию из двух труб, в пространстве между которыми размещены циркуляционные трубки, предназначенные для создания принудительной круговой

SU „„1745897 A 1 ное шахтовое направление включает аккумулятор холода с рабочей замерзающей жидкостью и торцовыми крышками, теплообменник, расположенные в полости аккумулятора циркуля ционные трубы с хладоносителем, связанные с теплообменником. Концентрично теплообменнику в полости аккумулятора над уровнем его рабочей жидкости установлен генератор холода. Рефрижераторное шахтовое направление спускают в заранее приготовленную шахту перед началом бурения. Циркуляционн ые трубы запол ня ют низко кипящей жидкостью, а кольцевую полость аккумулятора — замерзающей жидкостью. Затем открывают дроссельные краны генератора холода и устанавливают режим охлаждения. По мере охлаждения теплообменника усиливается конденсация паров низкокипящей жидкости, Теплообменник в процессе работы выполняет совмещенные функции распределителя потоков сконденсированного хладоносителя, теплообменника и конденсатора. 1 ил. циркуляции хладоносителя -6„,-8 С. Подготовка хладоносителя осуществляется в наземной холодильной установке, которая включает два холодильных агрегата с приводом, что требует квалифицированного круглосуточного обслуживания.

Недостатки известного решения — некомпактность системы (подземное и наземное размещение оборудования) и низкая эффективность работы, связанная с отказами холодильного оборудования.

Известна система охлаждения приустьевой эоны, включающая аккумулятор холода с торцовыми кольцами и раструбом в нижней части, охлаждающую установку, расп ре1745897

20

30

35 теплового экрана

50 делительное устройство, циркуляционные трубы с хладоносителем и замерзающую жидкость, Недостатки известной системы — некомпактность и низкая эффективность работы.

Наиболее близок к предлагаемому рефрижераторное шахтовое направление, включающее аккумулятор холода с раструбом в нижней части и расположенные в его полости эластичный патрубок, охлаждающие трубы и замерзающая жидкость. Охлаждающие трубы заполнены низкокипящей жидкостью и имеют в верхней части коллектор и узел охлаждения, Недостатки этого решения — низкая эффективность работы и некомпактность устройства, Цель изобретения — повышение эффективности работы рефрижераторного шахтового направления при ооеспечении компактности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в рефрижераторном шахтовом направлении, включающем аккумулятор холода с рабочей замерзающей жидкостью и торцовыми крышками, теплообменник, связанные с ним расположенные в полости аккумулятора циркуляционные трубы с хладоносителем. имеется также генератор холода, расположенный концентрично теплообменнику, причем последний установлен в полости аккумулятОра над уровнем рабочей жидкости.

На чертеже представлен продольный разрез рефрижераторного шахтового направленияя (P Ш Н).

В корпус 1 аккумулятора холода коаксиально вмонтирована внутренняя труба 2 с теплоизоляцией 3. Под верхним торцовым кольцом 4 установлены теплообменник 5 .. радиаторного типа и генератор 6 холода с наружным газопроводом 7. Циркуляционные трубы 8 прикреплены к теплообменнику и пропущены в межтрубной полости до нижнего торцового кольца 9. Нижний конец внутренней трубы заканчивается раструбом

10, а в верхнюю часть корпуса встроен отвод

11 отработанного газа с дроссельным устройством 12, РШН работаетследующим образом. Перед началом бурения скважины РШН опускают в шахту диаметром 1000 мм, пробуренную без промывки шнеком, и запускают в работу. С этой целью в циркуляционные трубки 8 через вводный штуцер подают расчетное количество низкокипящей жидкости (фреон, пропан-бутан). а кольцевую полость аккумулятора холода заполняют замерзающей жидкостью (водой), причем уровень ее доводят до нижней поверхности теплообмен ника. Затем открывают дроссельные краны генератора холода и устанавливают режим охлаждения. Отработанный газ удаляется из охлаждающей установки через тру-. оопровод 11 с помощью дросселирующего устройства 12, создающего разрежение в области отбора отработанного газа и играющего роль вакуумного насоса, По мере охлаждения теплообменника усиливается конденсация паров низкокипящей жидкости, При этом усиливается также охлаждение капель конденсата. Глубоко охладившись на стенке теплообменника и достигнув гравитационной зрелости, капля конденсата срывается с точки зарождения и скатывается по стенкам конденсатора и циркуляционных труб в их придонную область, транспортируя со своей массой "заряд" холода, который путем теплообмена передается затем замерзающей жидкости.

Эта жидкость промерзает и образует вокруг устья скважины ледовый цилиндр, обеспечивающий нормальный режим смерзания внешней поверхности аккумулятора холода с мерзлым массивом и поглощение тепла, поступающего от поверхности лифтовой колонны в мерзлый массив, выполняя роль

Формула изобретения

Рефрижераторное шахтовое направлеwe, включающее аккумулятор холода с рабочей замерзающей жидкостью и торцовыми крышками, теплообменник, связанные с ним и расположенные в полости аккумулятора циркуляционные трубы с хладоносителем, о т л и ч а ю щ е е с я тем. что, с целью повышения эффективности работы при обеспечении компактности устройства, оно снабжено генератором холода, расположенным концентрично теплообменнику, причем последний установлен в полости аккумулятора над уровнем его рабочей жидкости.

1745897

Составитель В.Родина

Техред М,Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор Б.Федотов

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

Заказ 2372 Тираж Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5