RU2178062C2 - Electric hater for removal of hydrate-paraffin accumulations - Google Patents
Electric hater for removal of hydrate-paraffin accumulations Download PDFInfo
- Publication number
- RU2178062C2 RU2178062C2 RU2000106566A RU2000106566A RU2178062C2 RU 2178062 C2 RU2178062 C2 RU 2178062C2 RU 2000106566 A RU2000106566 A RU 2000106566A RU 2000106566 A RU2000106566 A RU 2000106566A RU 2178062 C2 RU2178062 C2 RU 2178062C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- conducting material
- electric heater
- heater
- melting
- Prior art date
Links
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 title claims abstract description 5
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 title abstract 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 title abstract 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 2
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 abstract description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а более конкретно к технике удаления гидрато-парафиновых образований (ГПО) из нефтяных и газовых скважин. The invention relates to the oil and gas industry, and more particularly to a technique for removing hydrate-paraffin formations (GPO) from oil and gas wells.
Известны нагреватели различного типа, в том числе и электрические, содержащие корпус и нагревательный элемент, используемые для удаления ГПО из насосно-компрессорных труб нефтяных и газовых скважин (Хорошилов В. А. , Малышеев А. Г. Предупреждение и ликвидация гидратных отложений при добыче нефти. М. , ВНИИОЭНГ, 1986. Обзорная информация нефтяной промышленности. Серия "Нефтепромысловое дело", выпуск 15/122. Девликанов В. В. и др. Борьба с гидратами при эксплуатации газлифтных скважин. Уфа, 1984; а. с. 1703810, кл. Е 21 В 43/24, 1992, 4 л. ). Heaters of various types are known, including electric, containing a housing and a heating element used to remove gas treatment from oil and gas well tubing (Khoroshilov V.A., Malysheev A.G. Prevention and elimination of hydrated deposits during oil production M., VNIIOENG, 1986. Overview of the oil industry. Oilfield business, issue 15/122. V. Devlikanov et al. Hydrate control in the operation of gas-lift wells. Ufa, 1984; A. p. 1703810, C. E 21 B 43/24, 1992, 4 l.).
Недостатком известных нагревателей является сравнительно низкая температура корпуса, так как тепло от нагревательных элементов теряется в зазорах и стенках корпуса. A disadvantage of the known heaters is the relatively low temperature of the housing, since the heat from the heating elements is lost in the gaps and walls of the housing.
Этот недостаток устранен в другом известном нагревателе, принятом за прототип (патент 2006571, кл. Е 21 В 36/04, 1994, 4 л. ). Нагреватель электрический для удаления ГПО из нефтяных и газовых скважин содержит корпус, ТЭН внутри корпуса, залитый в корпус высокотеплопроводный материал. Высокотеплопроводный материал заполняет все зазоры корпуса и с большой скоростью передает тепло стенкам корпуса, которые специально для этого выполнены тонкими. This disadvantage is eliminated in another known heater adopted for the prototype (patent 2006571, class E 21 36/04, 1994, 4 l.). An electric heater for removing gas treatment from oil and gas wells contains a housing, a heating element inside the housing, a highly conductive material embedded in the housing. Highly conductive material fills all the gaps of the casing and transfers heat to the walls of the casing, which are specially made thin for this purpose, at high speed.
Однако скорость передачи тепла даже в теплопроводном материале ограничена значением его теплопроводности. However, the rate of heat transfer even in a heat-conducting material is limited by the value of its heat conductivity.
Задачей предложенного изобретения является устранение указанного недостатка. The objective of the proposed invention is to remedy this drawback.
Техническим результатом, достигаемым при использовании предложенного изобретения, является увеличение скорости передачи тепла через теплопроводный материал свыше скорости его естественной теплопередачи. The technical result achieved using the proposed invention is to increase the rate of heat transfer through the heat-conducting material over the rate of its natural heat transfer.
Указанный технический результат достигается тем, что в нагревателе электрическом для удаления гидрато-парафиновых образований из нефтяных и газовых скважин, содержащем корпус с залитым в него теплопроводным материалом и ТЭН внутри корпуса, согласно изобретению теплопроводный материал выбран из условия непревышения температуры его плавления над температурой ТЭН в рабочем режиме, масса теплопроводного материала рассчитана из условия его расплавления поступающим от ТЭН количеством тепла, в качестве теплопроводного материала использованы мягкие металлы (по таблице Менделеева). The specified technical result is achieved in that in an electric heater for removing hydrate-paraffin formations from oil and gas wells, comprising a body with heat-conducting material embedded in it and a heating element inside the housing, according to the invention, the heat-conducting material is selected from the condition that its melting point does not exceed the temperature of the heating element in operating mode, the mass of the heat-conducting material is calculated from the condition of its melting by the amount of heat received from the heater; as a heat-conducting material, it is used soft metals (according to the periodic table).
Выбор теплопроводного материала, способного под действием тепла ТЭН полностью перейти в жидкое состояние, обеспечивает наличие жидкой фазы материала в процессе работы нагревателя. Примером таких легкоплавких материалов могут быть висмут, олово, свинец, алюминий, цинк и их сплавы. The choice of a heat-conducting material capable of completely transitioning to a liquid state under the influence of heat from a heating element ensures the presence of a liquid phase of the material during operation of the heater. Examples of such fusible materials include bismuth, tin, lead, aluminum, zinc and their alloys.
Наличие жидкой фазы теплопроводного материала при работе нагревателя обеспечивает его конвекционное движение: вдоль ТЭН жидкий материал поднимается вверх, а вдоль внутренних стенок корпуса он охлаждается и опускается вниз, затем снова поднимается вдоль ТЭН и т. д. Происходит тепломассоперенос, который транспортирует и передает тепла в несколько раз больше, чем естественный процесс теплопередачи. Таким образом, скорость передачи тепла от ТЭН к стенкам корпуса увеличивается в несколько раз, обеспечивая повышение производительности нагревателя. В таком случае даже обычные теплопроводные материалы в жидкой фазе имеют преимущество перед естественной теплопроводностью высокотеплопроводных материалов в их нежидкой фазе. The presence of the liquid phase of the heat-conducting material during the operation of the heater ensures its convection movement: along the heating element, the liquid material rises, and along the inner walls of the housing it cools and falls down, then rises again along the heating element, etc. Heat and mass transfer occurs, which transports and transfers heat to several times larger than the natural heat transfer process. Thus, the rate of heat transfer from the heater to the walls of the housing increases several times, providing increased heater performance. In this case, even ordinary heat-conducting materials in the liquid phase have an advantage over the natural thermal conductivity of highly heat-conducting materials in their non-liquid phase.
Предложенный нагреватель представлен на чертеже, где изображен его продольный разрез. The proposed heater is presented in the drawing, which shows a longitudinal section thereof.
Нагреватель содержит корпус 1, ТЭН 2 внутри корпуса 1, теплопроводный материал 3. Позицией 4 обозначено направление конвекционного потока расплавленного теплопроводного материала 3. The heater comprises a housing 1, a heating element 2 inside the housing 1, a heat-conducting material 3. Position 4 indicates the direction of the convection flow of the molten heat-conducting material 3.
Нагреватель работает следующим образом. С помощью кабеля нагреватель спускают в скважину в рабочую зону. Включают трансформатор на поверхности скважины и по кабелю подают ток на ТЭН 2. ТЭН 2 нагревается и расплавляет весь объем залитого теплопроводного материала 3. Так как наступает значительный перепад температур (ТЭН 2 постоянно нагрет в работе, а корпус 1 постоянно охлаждается), образуется конвекционный поток жидкого металла: вдоль ТЭН 2 он поднимается вверх, а вдоль стенки корпуса 1 опускается вниз, где разворачивается и снова поднимается вдоль ТЭН 2. Такой конвекционный поток имеет место непрерывно в процессе работы нагревателя. The heater operates as follows. Using a cable, the heater is lowered into the well in the working area. They turn on the transformer on the surface of the well and supply current to the heating element 2 through the cable. Heating element 2 heats up and melts the entire volume of the filled heat-conducting material 3. Since there is a significant temperature difference (heating element 2 is constantly heated up, and case 1 is constantly cooled), a convection stream is formed liquid metal: along the heater 2, it rises up, and along the wall of the housing 1 goes down, where it unfolds and rises again along the heater 2. This convection flow takes place continuously during operation of the heater.
Также постоянно в процессе работы обеспечивается высокая скорость передачи тепла от ТЭН 2 к корпусу 1 и постоянно высокая производительность нагревателя по растеплению ГПО. Also, constantly in the process of work, a high speed of heat transfer from the heating element 2 to the housing 1 is ensured and a constantly high productivity of the heater for thawing GPO is constantly provided.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000106566A RU2178062C2 (en) | 2000-03-20 | 2000-03-20 | Electric hater for removal of hydrate-paraffin accumulations |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000106566A RU2178062C2 (en) | 2000-03-20 | 2000-03-20 | Electric hater for removal of hydrate-paraffin accumulations |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2000106566A RU2000106566A (en) | 2002-01-10 |
| RU2178062C2 true RU2178062C2 (en) | 2002-01-10 |
Family
ID=20231966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000106566A RU2178062C2 (en) | 2000-03-20 | 2000-03-20 | Electric hater for removal of hydrate-paraffin accumulations |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2178062C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2291282C2 (en) * | 2005-01-17 | 2007-01-10 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Device for cleaning internal surface of well pipes |
| WO2012044580A1 (en) * | 2010-09-27 | 2012-04-05 | Veeco Instruments Inc. | Heater with liquid heating element |
| RU2563510C1 (en) * | 2014-03-21 | 2015-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "НТЦ Геофизика" | Bottom-hole heater and method for improvement of oil recovery using it |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4704514A (en) * | 1985-01-11 | 1987-11-03 | Egmond Cor F Van | Heating rate variant elongated electrical resistance heater |
| US5065818A (en) * | 1991-01-07 | 1991-11-19 | Shell Oil Company | Subterranean heaters |
| WO1992006274A1 (en) * | 1990-10-01 | 1992-04-16 | Nenniger John E | Method and apparatus for oil well stimulation |
| RU2006571C1 (en) * | 1992-07-08 | 1994-01-30 | Валерий Иванович Жеребцов | Well electrical heater |
| GB2296024A (en) * | 1994-12-12 | 1996-06-19 | Tub Tauch Und Baggertech Gmbh | Device and method for removing deposits in petroleum and natural gas transport |
| RU2105134C1 (en) * | 1996-03-12 | 1998-02-20 | Акционерное общество открытого типа "Ноябрьскнефтегазгеофизика" | Method and device for destruction of asphalt-resinous, hydrate-paraffin and glacial deposits in oil and gas wells |
| FR2763992A1 (en) * | 1997-05-30 | 1998-12-04 | Drillflex | PROCESS AND DEVICE FOR CLOSING A WELL OR PIPE OBSTRUCTED BY GAS HYDRATES |
| RU2133329C1 (en) * | 1997-10-30 | 1999-07-20 | Колчин Владимир Николаевич | Device for cleaning internal surface of well pipes and oil pipelines |
| EP0940558A1 (en) * | 1998-03-06 | 1999-09-08 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Electrical heater |
-
2000
- 2000-03-20 RU RU2000106566A patent/RU2178062C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4704514A (en) * | 1985-01-11 | 1987-11-03 | Egmond Cor F Van | Heating rate variant elongated electrical resistance heater |
| WO1992006274A1 (en) * | 1990-10-01 | 1992-04-16 | Nenniger John E | Method and apparatus for oil well stimulation |
| US5065818A (en) * | 1991-01-07 | 1991-11-19 | Shell Oil Company | Subterranean heaters |
| RU2006571C1 (en) * | 1992-07-08 | 1994-01-30 | Валерий Иванович Жеребцов | Well electrical heater |
| GB2296024A (en) * | 1994-12-12 | 1996-06-19 | Tub Tauch Und Baggertech Gmbh | Device and method for removing deposits in petroleum and natural gas transport |
| RU2105134C1 (en) * | 1996-03-12 | 1998-02-20 | Акционерное общество открытого типа "Ноябрьскнефтегазгеофизика" | Method and device for destruction of asphalt-resinous, hydrate-paraffin and glacial deposits in oil and gas wells |
| FR2763992A1 (en) * | 1997-05-30 | 1998-12-04 | Drillflex | PROCESS AND DEVICE FOR CLOSING A WELL OR PIPE OBSTRUCTED BY GAS HYDRATES |
| RU2133329C1 (en) * | 1997-10-30 | 1999-07-20 | Колчин Владимир Николаевич | Device for cleaning internal surface of well pipes and oil pipelines |
| EP0940558A1 (en) * | 1998-03-06 | 1999-09-08 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Electrical heater |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2291282C2 (en) * | 2005-01-17 | 2007-01-10 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Device for cleaning internal surface of well pipes |
| WO2012044580A1 (en) * | 2010-09-27 | 2012-04-05 | Veeco Instruments Inc. | Heater with liquid heating element |
| RU2563510C1 (en) * | 2014-03-21 | 2015-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "НТЦ Геофизика" | Bottom-hole heater and method for improvement of oil recovery using it |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5619611A (en) | Device for removing downhole deposits utilizing tubular housing and passing electric current through fluid heating medium contained therein | |
| US2703621A (en) | Oil well bottom hole flow increasing unit | |
| CA2592556A1 (en) | Method and apparatus for plugging perforations | |
| EP0940558B1 (en) | Wellbore electrical heater | |
| US3908763A (en) | Method for pumpin paraffine base crude oil | |
| EA009586B1 (en) | Temperature limited heaters for heating subsurface formations or wellbores | |
| GB2382647A (en) | Self-regulating heat source for subsea equipment | |
| EP1977078A1 (en) | Selective electromagnetic production tool | |
| AU2002346437A1 (en) | In-situ casting of well equipment | |
| GB2433752A (en) | Thermoelectric power generation | |
| WO2006085791A2 (en) | Method for heating an oil-producing well with the aid of a deep-well pump, a device for carrying out said method and a deep-well pump (variants) for said device | |
| RU2178062C2 (en) | Electric hater for removal of hydrate-paraffin accumulations | |
| US6681859B2 (en) | Downhole oil and gas well heating system and method | |
| US20170356280A1 (en) | Downhole heater | |
| RU2114981C1 (en) | Device for removing depositions from pipes | |
| WO2005072289A2 (en) | Improved down hole oil and gas well heating system and method for down hole heating of oil and gas wells | |
| CA2783993C (en) | Energy storage system | |
| RU2105134C1 (en) | Method and device for destruction of asphalt-resinous, hydrate-paraffin and glacial deposits in oil and gas wells | |
| US2711435A (en) | Electric furnace and electric melting and crystallizing method for minerals | |
| US3213942A (en) | Apparatus for eliminating paraffin from oil well tubing | |
| RU25037U1 (en) | ELECTRIC WELL HEATER | |
| RU2133329C1 (en) | Device for cleaning internal surface of well pipes and oil pipelines | |
| CA2379941A1 (en) | Method for decreasing heat transfer from production tubing | |
| RU96104756A (en) | METHOD AND DEVICE FOR THERMAL DESTRUCTION OF ASPHALT, HYDRA-PARAFFIN AND ICE DEPOSITS IN OIL AND GAS WELLS | |
| Kuo et al. | A gravity drainage model for the steam-soak process |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150321 |