Электрический скважинный нагреватель

 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано в технологии удаления гидрато-парафиновых образований. На поверхности корпуса нагревателя выполнены взаимно пересекающиеся правые и левые канавки типа резьбовых. Шаг канавок равен ширине канавки, умноженной на количество заходов, выбранных из условия превышения угла наклона канавок над углом трения о металл скважинной жидкости в смеси с гидрато-парафиновым образованием в его жидкой фазе после растепления. Нагреватель содержит приборную головку для присоединения к кабельной головке и электрическое сопротивление. При включении нагревателя его корпус нагревается и передает тепло через вершину и боковые поверхности гидрато-парафиновым образованиям. Ускоряется растепление за счет увеличения поверхности теплопередачи и каналов для отвода расплавленного гидрато-парафинового образования. 2 ил.

Изобретение относится к добыче нефти и газа и может быть использовано при удалении гидрато-парафиновых образований (ГПО) в нефтяных и газовых скважинах.

Известны устройства для удаления гидрато-парафиновых образований в нефтяных и газовых скважинах, представляющие собой трубы с горячей водой или паром, фрезерные приспособления, химические и электрические нагреватели и т. п. устройства (Галонский П.П. Борьба с парафином при добыче нефти и газа. Теория и практика. М., Гостоптехиздат, 1995; Хорошилов В.А., Малышев А.Г. Предупреждение и ликвидация гидратных отложений при добыче нефти. М., ВНИИОЭНГ, 1986 г. Обзорная информация нефтяной промышленности. Серия "Нефтепромысловое дело". Выпуск 15/122).

Недостатком известных устройств является или их сложность, или недостаточная производительность.

Эти недостатки частично устранены в другом известном устройстве, принятом за прототип.

Электрический скважинный нагреватель для удаления гидрато-парафиновых образований в нефтяных и газовых скважинах по прототипу содержит корпус, приборную головку для подсоединения к кабельной и электрическое сопротивление (патент РФ (RU) 2124624, МПК 6 Е 21 В 36/04).

Недостатками прототипа являются сравнительно небольшая поверхность теплопередачи и отсутствие или недостаточное количество каналов для отвода жидкой фазы расплавленного гидрато-парафинового образования, в результате чего условия продвижения нагревателя ухудшаются и производительность его работы уменьшается.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков.

Техническим результатом, достигаемым при использовании изобретения, является увеличение поверхности теплопередачи примерно в 2 раза, качественное увеличение количества каналов для отвода расплавленного гидрато-парафинового образования под углом больше угла трения, в результате чего нет помех движению нагревателя и производительность растепления возрастает.

Указанный технический результат достигается тем, что в электрическом скважинном нагревателе для удаления гидрато-парафиновых образований в нефтяных и газовых скважинах, содержащем корпус, приборную головку для подсоединения к кабельной головке и электрическое сопротивление, согласно изобретению на корпусе нарезаны взаимно пересекающиеся правые и левые канавки типа резьбовых с шагом, равным ширине канавки, умноженной на количество указанных заходов, выбранных из условия превышения угла наклона канавок над углом трения о металл скважинной жидкости в смеси с гидрато-парафиновым образованием в его жидкой фазе после растепления.

Выполнение на наружной части корпуса нагревателя взаимно пересекающихся правых и левых канавок увеличивает как поверхность теплопередачи, так и количество каналов для отвода расплавленного ГПО, а выполнение шага канавок, равным ширине канавок, умноженной на количество указанных заходов, увеличивает поверхность и количество каналов до максимально возможного их значения, так как в пересечении канавок образуется четырехгранная пирамида с острой вершиной, то-есть поверхность корпуса превращается в совокупность точек.

Следовательно, производительность растепления также возрастает максимально (до 2 раз).

Выполнение угла наклона канавок, определяющего количество их заходов, из условия превышения этого угла над углом трения о металл смеси скважинной жидкости устраняет самоторможение отходящей по каналам жидкости, что способствует улучшению отвода растепленной фазы ГПО и повышению производительности растепления.

Предложенный электрический скважинный нагреватель показан на чертеже, где изображены: на фиг.1 - продольный разрез нагревателя; на фиг.2 - поперечный разрез нагревателя вдоль канавок А-А и А' -А' (на фиг.1) Нагреватель содержит корпус 1, приборную головку 2 для подсоединения ее к кабельной головке, электрическое сопротивление 3. На корпусе 1 нарезаны взаимно пересекающиеся правые 4 и левые 5 канавки типа резьбовых с шагом, равным ширине канавки, умноженной на количество указанных заходов, выбранных из условия превышения угла наклона канавок α над углом трения о металл скважинной жидкости в смеси с гидрато-парафиновым образованием в его жидкой фазе после растепления.

Нагреватель работает следующим образом. Подсоединяют приборную головку 2 к кабельной головке и опускают нагреватель в скважину. При контакте корпуса 1 с гидрато-парафиновым образованием в скважине включают подачу тока через геофизический кабель на электрическое сопротивление 3. Корпус 1 нагревается и передает тепло на ГПО через вершину и боковые поверхности четырехгранной пирамиды, образовавшейся от пересечения канавок 4 и 5, что увеличивает площадь контакта около двух раз. Расплавленное гидрато-парафиновое образование удаляется по разветвленной сети канавок 4 и 5 между образовавшимися пирамидами. Наклон канавок под углом α не тормозит движение жидкости. Таким образом, производительность удаления гидрато-парафинового образования возрастает.

Формула изобретения

Электрический скважинный нагреватель для удаления гидрато-парафиновых образований в нефтяных и газовых скважинах, содержащий корпус, приборную головку для подсоединения к кабельной головке и электрическое сопротивление, отличающийся тем, что на корпусе нарезаны взаимно пересекающиеся правые и левые канавки типа резьбовых, с шагом, равным ширине канавки, умноженной на количество указанных заходов, выбранных из условия превышения угла наклона канавок над углом трения о металл скважинной жидкости в смеси с гидрато-парафиновым образованием в его жидкой фазе после растепления.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2