Пристрій для експлуатації свердловини з високов’язкою нафтою

1 Пристрій для експлуатації свердловин з високов'язкою нафтою, що містить насоснокомпресорну трубу, який відрізняється тим, що на ЗОВНІШНІЙ поверхні труби за допомогою клею з високою теплопровідністю і термостійкістю закріплений високотемпературний діелектрик з високою теплопровідністю, на ЗОВНІШНІЙ поверхні якого моношарово розташований резистивний нагрівальний елемент, покритий діелектриком з низькою теплопровідністю з нанесеним на ньому тепловідбиваючим покриттям, зовнішня поверхня якого теплоізольована теплоізоляційним покриттям 2 Пристрій для експлуатації свердловин за п 1 , який відрізняється тим, що високотемпературний діелектрик з високою теплопровідністю виконаний на основі термостійких органічних і неорганічних матеріалів Пристрій відноситься до нафтовидобувної промисловості і може бути використаний для електропрогріву нафтових свердловин і підйому високопарафінистої нафти з низькою температурою застигання Відомий пристрій для електропрогрівання свердловин (А с СРСР №659729 Кл Е 21 В 43/24, БИ №16, 1978), який містить нагрівальні елементи з герметизованою клемною коробкою, трубчасті електропровідники, що - з'єднують з порожниною клемної коробки і перфорований кожух, встановлений між кабельною та клемною коробками, у фланці останньої герметично закріплені трубчасті електропровідники, що розміщені всередині перфорованого кожуху Трубчасті електропровідники вільно проходять через фланець перфорованого кожуху і приєднані до нагрівних елементів, які ізольовані з'єднуючими проводами, які розміщені в порожнині клемної коробки і датчик температури Головка служить для з'єднання пристрою з електричним кабелем Для зручності монтажу електричних проводів головка виконана роз'ємною та складається з кабельного вводу, верхнього і нижнього корпусів, з'єднаних між собою і з корпусом за допомогою фланцевих з'єднань Недоліком даного пристрою також є його періодичне використання зв'язане з зупинкою роботи свердловини Найбільш близьким за технічною сутністю до запропонованого рішення є пристрій для експлуатації свердловини, яка видобуває нафту з високою в'язкістю (А с СРСР №1252479 А1 МПК Е 21 В 43/00, БИ №31, 1986), що вміщує підігрівач, експлуатаційну колону, насосно-компресорні труби, розділювач з додатковою колоною труб з відкритим нижнім кінцем, яка встановлена паралельно насосно-компресорним трубам, оснащене теплоізоляційними втулками, підігрівачем виконаним у вигляді декількох послідовно встановлених в середині додаткової колони труб нагрівачів з відстанню між ними не більше висоти контуру вільної конвекції, причому додаткова колона труб має перфораційні отвори під гирлом свердловини і під кожним електронагрівачем, а теплоізоляційні втулки розміщені на ЗОВНІШНІЙ поверхні колони труб в місцях встановлення нагрівачів Недоліком даного пристрою є те, що його використання пов'язане з зупинкою роботи свердловини та періодичністю прогріву Відомий пристрій для електропрогріву свердловини (А с СРСР №596711 Кл Е 21 В 43/24 БИ №9, 1978), який вміщує, корпус, з розміщеними в ньому трубчатими електронагрівальними елементами, головку з розміщеними в ній електричними проводами, кабель для підведення електроенергії 1 ю ^СО Ю 53457 Недоліками пристрою є громіздкість, низький ККД за рахунок нагріву проміжного теплоносія і втрати тепла на стінках експлуатаційної колони, велика шерційність системи при необхідній ЗМІНІ температури видобувної нафти, попередній розігрів системи при запуску свердловини в роботу В основу винаходу поставлена задача створення пристрою з ефективною системою підігріву високов'язкої нафти, як в середині свердловини так і при транспорті її по трубопроводах Це досягається тим, що в відомому пристрої на поверхні насосно-компресорної труби за допомогою клею на основі оксидів алюмінію і кремнію (А с СРСР №1534988) з високою теплопровідністю і теплостійкістю, закріплений високотемпературний діелектрик, з високою теплопровідністю, на ЗОВНІШНІЙ поверхні якого моношарово розташований резистивний нагрівальний елемент, покритий діелектриком з низькою теплопровідністю, з нанесеним на ньому тепловідбиваючим покриттям, зовнішня поверхня якого теплоізольована Високотемпературний діелектрик з низькою теплопровідністю виконано на основі термостійких органічних та неорганічних матеріалів Резистивний нагрівальний елемент розташований моношарово в об'ємі нагрівача На фіг 1 відображена схема пристрою що пропонується, На фіг 2 відображена структура нагрівача В експлуатаційну колону 1(фіг 1) спускають (стаціонарно) розрахункове число секцій нагрівача 2, сумісно з колоною НКТ З Нагрівач відображений на фіг 2 являє собою монолітну високоміцну конструкцію яка складається з декількох шарів на зовнішню поверхню насосно-компресорної труби 4, за допомогою клею з високою теплостійкістю і теплопровідністю 5, нанесений шар діелектрика з високою теплопровідністю 6, на основі термостійких органічних і неорганічних зв'язуючих матеріалів, на ЗОВНІШНІЙ поверхні якого моношарово розташований резистивний нагрівальний елемент 7, покритий діелектриком з низькою теплопровідністю 8, на основі термостійких органічних і неорганічних зв'язуючих матеріалів, з нанесеним на ньому тепловідбиваючого покриття 9, зовнішня поверхня котрого теплоізольована волокнистим теплоізоляційним покриттям 10 Пристрій працює наступним чином При видобутку високов'язкої нафти для запобі гання явищ відкладання парафінів на внутрішній поверхні насосно-компресорної труби, насосних штанг і другого обладнання, виконуються технологічні розрахунки по конкретній свердловині, і сам розрахунок тиску і температури нафти по всій глибині фонтануючої свердловини, в залежності від її дебіту, розрахунок глибини встановлення нагрівача, розрахунки основних параметрів газонафтової суміші (швидкість руху, густини, в'язкості при різних дебітах), визначення потужності електронагрівача і його довжини з урахуванням необхідної температури нафти на гирлі свердловини В експлуатаційну колону 1, на необхідну глибину (глибина відповідає температурної границі початку кристалізації парафіну в свердловині), стаціонарна опускають колону насоснокомпресорних труб, в складі якої знаходиться розрахункова по потужності КІЛЬКІСТЬ електронагрівачів Живлячий кабель, в залежності від способу експлуатації свердловини, може проходити всередині насосно компресорних труб (при фонтанному способі) і зовні (при експлуатації штанговими свердловинно-насосними установками) Вмикаються електронагрівачі в роботу по підігріву нафти, і по досягненню розрахункової (необхідної) температури нафти на гирлі свердловини електронагрівачі відключаються, а потім при зменшенні температури нафти електронагрівачи знов включаються на нагрів Приклад Родовище, нафта котрого містить в середньому 22% парафіну і застигає при температурі +26°С, температура нафти до підігріву на гирлі свердловини +15°С Згідно розрахунків необхідна потужність електронагрівача складає 24кВт, довжина електронагрівача 21м (тобто три секції по 8м довжиною кожна), глибина спуску електронагрівача складає 1650м, дебіт свердловини 17м3/добу, температура нафти після підігріву складе +61 °С Застосування діелектрика з малою теплопровідністю і тепло відбиваючого покриття дозволяє отримувати направлений і рівномірно розподілений тепловий потік Пристрій, який описаний, може бути застосований для підігріву підземних і наземних нафто- і газопроводів, пристроїв і корпусів запірно - і пускорегулюючої арматури, так як забезпечує ефективний нагрів, а конструкція нагрівача є тонкопрофільною, що дозволяє копіювати поверхню об'єкту, який необхідно підігрівати 53457 Фіг.2 ФІГ.1 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24