Установка для получения парогазовой смеси



Установка для получения парогазовой смеси
Установка для получения парогазовой смеси
Установка для получения парогазовой смеси
Установка для получения парогазовой смеси

 


Владельцы патента RU 2611777:

Климов Владислав Юрьевич (RU)

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам, предназначенным для парогазового воздействия на нефтяной пласт. Установка для получения парогазовой смеси характеризуется тем, что она содержит парогазогенератор, состоящий из смесительной головки, охлаждаемой водой камеры сгорания и камеры смешения. Смесительная головка включает в себя корпус, на торцах которого закреплено внешнее и огневое днище, двухкомпонентные центробежные форсунки, расположенные равномерно по окружности, коллектор горючего, закрепленный на внешней поверхности корпуса. Выходная часть камеры сгорания выполнена в виде сопла, через которое истекает поток продуктов сгорания, под углом к которому из тракта охлаждения камеры сгорания подается вода. На выходе камеры смешения установлен турбонасосный агрегат, состоящий из водяного насоса и турбины, установленных на одном валу. Причем выход водяного насоса соединен с трактом охлаждения камеры сгорания. Техническим результатом является повышение эффективности парогазового воздействия на нефтяной пласт. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам, предназначенным для парогазового воздействия на нефтяной пласт.

Одной из проблем, стоящих в настоящее время в данной области техники, является проблема эффективности установок, повышение их КПД и надежности работы.

Известна установка для термогазохимического воздействия на нефтяной пласт и освоения эксплуатационных и нагнетательных скважин, включающая термостойкий пакер, забойный парогазогенератор, шлангокабель, электрический нагреватель, насосное оборудование и запорно-регулирующую арматуру и емкости для оперативного запаса и перевозки топлива и воды, отличающаяся тем, что дополнительно содержит станцию контроля и управления процессами, образующую вместе с насосным оборудованием и запорно-регулирующей арматурой единую систему контроля и управления термогазохимическим воздействием на нефтяной пласт, забойный парогазогенератор выполнен разъемным и содержит стационарный корпус, спускаемый на насосно-компрессорных трубах (НКТ) и герметично-разъемно соединяемый с термостойким пакером, и глубинную извлекаемую часть, спускаемую на шлангокабеле, содержащую электрический нагреватель и дистанционные термометры для измерения температуры в камере сгорания забойного парогазогенератора и температуры парогазовой смеси в призабойной зоне, геофизический шлангокабель выполнен из полимерного материала и содержит полый канал для подачи запального топлива, электрические, силовые и сигнальные каналы, емкость для оперативного запаса топлива соединена с всасывающей линией насоса для закачки топлива, нагнетательная линия которого соединена с внутренней полостью НКТ, емкость для оперативного запаса воды соединена с всасывающей линией насоса для закачки воды, нагнетательная линия которого соединена через задвижку с затрубным пространством скважины, регулируемый привод насоса для нагнетания топлива соединен через станцию контроля и управления процессами с дистанционным термометром для измерения температуры в камере сгорания забойного парогазогенератора, регулируемый привод насоса для нагнетания воды соединен с дистанционным термометром для измерения температуры парогазовой смеси в призабойной зоне для регулирования температуры в заданных точках (патент РФ №2363837 от 05.09.2007 г., МПК Е21В 43/24-прототип).

Указанная установка для термогазохимического воздействия на нефтяной пласт и освоения эксплуатационных и нагнетательных скважин работает следующим образом.

Внутренняя полость насосно-компрессорных труб и забоя скважины заполняется расчетным количеством монотоплива, после чего включается в электросеть забойный электронагреватель парогазогенератора и производится электропрогрев корпуса парогазогенератора до температуры 300-600°С. В этом диапазоне температур происходит экзотермическая реакция разложения монотоплива.

По мере роста температуры и давления увеличивается производительность насосов для подачи монотоплива, и при достижении температуры 400°С и выше отключается электропитание забойного электронагревателя парогазогенератора и установка переводится на рабочий режим. Для регулирования температуры парогазовой смеси по затрубному пространству подается вода, которая, попадая в камеру смешения парогазогенератора, снижает ее температуру до заданного значения и поддерживает автоматически в этом режиме.

После закачки расчетного количества парогаза скважину закрывают на пропитку для конденсации паровой фазы и перераспределения флюидов в пласте.

Основными недостатками данной установки являются большие затраты, связанные с трудностями ремонта и обслуживания оборудования, расположенного в скважине, а также подачи монотоплива и воды в забойный парогазогенератор.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и повышение эффективности парогазового воздействия на нефтяной пласт, за счет оптимизации конструкции установки.

Решение указанной задачи достигается тем, что предложенная установка для получения парогазовой смеси, согласно изобретению, содержит парогазогенератор, состоящий из смесительной головки, включающей в себя корпус, на торцах которого закреплено внешнее и огневое днище, двухкомпонентные центробежные форсунки, расположенные равномерно по окружности, коллектор горючего, закрепленный на внешней поверхности корпуса, охлаждаемой водой камеры сгорания, при этом ее выходная часть выполнена в виде сопла, через которое истекает поток продуктов сгорания, под углом к которому из тракта охлаждения камеры сгорания подается вода, камеры смешения, на выходе которой установлен турбонасосный агрегат, состоящий из водяного насоса и турбины, установленных на одном валу, причем выход водяного насоса соединен с трактом охлаждения камеры сгорания.

В варианте исполнения вал турбонасосного агрегата соединен с валом электрогенератора.

Предлагаемая конструкция установки для получения парогазовой смеси, за счет своих отличительных признаков, обеспечивает решение поставленной технической задачи - повышение эффективности парогазового воздействия на нефтяной пласт, за счет оптимизации конструкции установки.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показана принципиальная схема установки для получения парогазовой смеси, на фиг. 2 - принципиальная схема установки для получения парогазовой смеси в варианте исполнения; на фиг. 3 - продольный разрез парогазогенератора.

Установка для получения парогазовой смеси содержит парогазогенератор 1 и турбонасосный агрегат 2.

Парогазогенератор 1 состоит из смесительной головки 3, охлаждаемой водой камеры сгорания 4 и камеры смешения 5.

Смесительная головка 3 парогазогенератора 1 включает в себя корпус 6, на торцах которого закреплено внешнее днище 7 и огневое днище 8, двухкомпонентные центробежные форсунки 9, расположенные равномерно по окружности, коллектор горючего 10, закрепленный на внешней поверхности корпуса 6. Внешнее днище 7 и корпус 6 образуют полость окислителя 11 смесительной головки 3. Огневое днище 8 и корпус 6 образуют полость горючего 12 смесительной головки 3.

На выходе камеры смешения 5 парогазогенератора 1 установлен турбонасосный агрегат 2, состоящий из водяного насоса 13 и турбины 14, которые установлены на одном валу.

В варианте исполнения вал турбонасосного агрегата 2 соединен с валом электрогенератора 15.

Предложенная установка для получения парогазовой смеси работает следующим образом.

Горючее поступает в коллектор горючего 10 смесительной головки 3 парогазогенератора 1 и далее в полость горючего 12, где равномерно распределяется между двухкомпонентными центробежными форсунками 9.

Окислитель поступает в полость окислителя 11 смесительной головки 3 парогазогенератора 1, где равномерно распределяется между двухкомпонентными центробежными форсунками 9.

Двухкомпонентные центробежные форсунки 9 распыляют горючее и окислитель во внутренней полости камеры сгорания 4. Во внутренней полости камеры сгорания 4 компоненты топлива смешиваются и сгорают.

Полученные высокотемпературные продукты сгорания компонентов топлива поступают в камеру смешения 5. Также в камеру смешения 5, под углом к потоку продуктов сгорания компонентов топлива, из тракта охлаждения камеры сгорания 4 подается вода. В камере смешения 5 расширяющийся поток высокотемпературных продуктов сгорания компонентов топлива разбавляется и охлаждается водой. Парогазовая смесь, полученная в камере смешения 5 парогазогенератора 1, приводит в действие турбину 14 турбонасосного агрегата 2, связанную с водяным насосом 13, который в свою очередь обеспечивает подачу воды в тракт охлаждения камеры сгорания 4 парогазогенератора 1. После срабатывания на турбине 14 турбонасосного агрегата 2 парогазовая смесь поступает в скважину.

В варианте исполнения от вала турбонасосного агрегата 2 осуществляется привод электрогенератора 15, предназначенного для получения электроэнергии.

Использование предложенного технического решения позволит повысить эффективность парогазового воздействия на нефтяной пласт, за счет оптимизации конструкции установки.

1. Установка для получения парогазовой смеси, характеризующаяся тем, что она содержит парогазогенератор, состоящий из смесительной головки, включающей в себя корпус, на торцах которого закреплено внешнее и огневое днище, двухкомпонентные центробежные форсунки, расположенные равномерно по окружности, коллектор горючего, закрепленный на внешней поверхности корпуса, охлаждаемой водой камеры сгорания, при этом ее выходная часть выполнена в виде сопла, через которое истекает поток продуктов сгорания, под углом к которому из тракта охлаждения камеры сгорания подается вода, камеры смешения, на выходе которой установлен турбонасосный агрегат, состоящий из водяного насоса и турбины, установленных на одном валу, причем выход водяного насоса соединен с трактом охлаждения камеры сгорания.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что вал турбонасосного агрегата соединен с валом электрогенератора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Технический результат - снижение затрат энергии и времени на достижение гидродинамической связи между горизонтальными скважинами пары, исключение повышения давления в межскважинной зоне после начального прогрева.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке залежи высоковязкой нефти. Технический результат - повышение нефтеотдачи залежи.

Изобретение относится к области добычи углеводородов, более конкретно к соединительным элементам, предназначенным для стыковки изолированных кабелей и/или вводных кабелей, используемых для нагрева пластов.

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применена для увеличения нефтеотдачи продуктивных пластов при разработке месторождений высоковязкой нефти и промышленных битумов с использованием метода парогравитационного дренажа.

Группа изобретений относится к системам и способам, используемым для нагревания толщи пород, более конкретно изобретение относится к системам и способам для нагревания подземных пластов, содержащих углеводороды.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено для термошахтной разработки месторождения высоковязкой нефти. Устройство содержит корпус, гидравлически сообщающийся с устьем скважины, выпускной клапан, седло которого установлено в днище корпуса, а запорный орган соединен с поплавком.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Технический результат - повышение эффективности разработки месторождения.

Группа изобретений относится к разведке подводных месторождений углеводородов и более конкретно к узлу и способу подводной добычи газообразных углеводородов. Технический результат – повышение эффективности добычи.

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Технический результат - интенсификация добычи нефти и увеличение степени выработки запасов с одновременным снижением затрат на строительство скважин и минимизацией энергетических затрат на прогревание пласта, создание условий для периодического повышения температуры до 800-1200°C и более с распространением теплового фронта на заданную глубину от источника, сохранение в процессе прогрева фильтрационно-емкостных свойств призабойной зоны ствола, эксплуатируемого в режиме отбора продукции, а также сокращение числа спускоподъемных операций, повышение безопасности работ на скважинах.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Технический результат - повышение охвата вытеснением и нефтеотдачи, снижение затрат вытесняющего агента на добычу нефти за счет более рационального использования введенного в пласт тепла.

Изобретение относится к области добычи углеводородов. Оборудование для добычи углеводородов содержит: скважину, проходящую от поверхности до содержащего углеводороды пласта.

Группа изобретений относится, главным образом, к способам и системам для добычи углеводородов из различных подземных пластов. Способ поставки тепловой энергии в горизонтальный ствол скважины, расположенный в подземном пласте, через соединенный с ним вертикальный канал включает нагрев теплопередающей среды в нагревателе, расположенном на поверхности.

Изобретение относится к области нефтедобычи и может быть использовано для нагревания высоковязкой и парафинистой нефти непосредственно в скважине. Скважинный подогреватель содержит корпус, состоящий из наружной и внутренней стенок, установленных коаксиально с кольцевым зазором и образующих полость для греющего теплоносителя, подводящего и отводящего коллектора с патрубками.

Изобретение относится к области нефтедобычи и может быть использовано для нагревания высоковязкой и парафинистой нефти непосредственно в скважине. Устройство для предотвращения образования асфальтосмолопарафиновых и гидратных отложений в нефтяных скважинах содержит теплогенератор, соединенный с помощью всасывающего и напорного трубопровода циркуляционного насоса со скважинным подогревателем, который является составной частью насосно-компрессорной трубы.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способу теплоизоляции скважин, в том числе для скважин, осуществляющих совместно раздельную добычу промышленных пластовых вод и углеводородов многопластового месторождения.

Группа изобретений относится к способу и устройству для добычи углеводородсодержащего вещества из резервуара. Способ для добычи углеводородсодержащего вещества, в частности битума или тяжелой фракции нефти, из резервуара, причем резервуар нагружается тепловой энергией для снижения вязкости вещества, для чего предусмотрены по меньшей мере два проводящих шлейфа для индуктивного обтекания током в качестве электрического/электромагнитного нагрева.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройству физико-химической обработки скважины. Заявленное устройство состоит из корпуса нагревателя-реактора, который соединен с эжектором посредством соединительного элемента.

Группа изобретений относится к топливно-энергетическому комплексу и может быть использовано для добычи трудноизвлекаемой высоковязкой (битумной) нефти. По способу осуществляют капитальные горные работы по вскрытию залежи битумной нефти шахтными стволами и подземными горно-подготовительными выработками.

Группа изобретений относится к способам и устройствам для извлечения вязких углеводородов из подземных пластовых резервуаров. В одном варианте исполнения представлен способ извлечения углеводородов из подземного пластового резервуара.

Группа изобретений относится к области добычи нефти и газа, конкретно - к добыче вязкой нефти, парафиносодержащей нефти, керогеносодержащей нефти из песчаных и глинистых пластов.

Группа изобретений относится к нефтегазовой промышленности и может быть использована для необратимой внутрипластовой молекулярной модификации тяжелой или битуминозной нефти в нефти, имеющие меньшую вязкость и плотность. Способ включает формирование на дневной поверхности скважины наземным генератором сверхкритической воды рабочего агента, насыщенного наноразмерным катализатором, в форме воды, находящейся в сверхкритическом состоянии, и его последующую доставку по НКТ на забой скважины в подпакерную зону низкого давления, изолированную пакером. При этом рабочий агент в форме сверхкритической воды, насыщенный наноразмерным катализатором, через сопло истекает на забой скважины в подпакерную зону низкого давления, где трансформируется в высокоскоростной рабочий агент, насыщенный наноразмерным катализатором, в форме перегретого пара с высокой степенью перегрева. Устройство для осуществления способа содержит емкость с водой, насос подачи воды и подогреватель, выход из которого соединен с установленной в нагнетательной скважине колонной НКТ, пакер, установленный выше продуктивного пласта, и сопло в нижней части НКТ. При этом к входу в насос подачи воды присоединен трубопровод подачи наноразмерного катализатора, другой конец которого через насос катализатора соединен с емкостью катализатора. Техническим результатом является повышение эффективности внутрипластового каталитического акватермолиза. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 1 табл., 11 ил.
Наверх