[go: up one dir, main page]

RU2661505C1 - Coaxial induction cable, heating device and heating method - Google Patents

Coaxial induction cable, heating device and heating method Download PDF

Info

Publication number
RU2661505C1
RU2661505C1 RU2017137454A RU2017137454A RU2661505C1 RU 2661505 C1 RU2661505 C1 RU 2661505C1 RU 2017137454 A RU2017137454 A RU 2017137454A RU 2017137454 A RU2017137454 A RU 2017137454A RU 2661505 C1 RU2661505 C1 RU 2661505C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heating
conductor
induction cable
induction
cable
Prior art date
Application number
RU2017137454A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Фарит Бариевич Ганиев
Original Assignee
Фарит Бариевич Ганиев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Фарит Бариевич Ганиев filed Critical Фарит Бариевич Ганиев
Priority to RU2017137454A priority Critical patent/RU2661505C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2661505C1 publication Critical patent/RU2661505C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B36/00Heating, cooling or insulating arrangements for boreholes or wells, e.g. for use in permafrost zones
    • E21B36/04Heating, cooling or insulating arrangements for boreholes or wells, e.g. for use in permafrost zones using electrical heaters
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B37/00Methods or apparatus for cleaning boreholes or wells
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/54Heating elements having the shape of rods or tubes flexible
    • H05B3/56Heating cables

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

FIELD: electrical equipment; heating.
SUBSTANCE: group of inventions relates to the field of electric heating by induction currents and can be used in the hydrate paraffin and asphalt-tar formations elimination and prevention devices in oil and gas wells and pipelines, as well as for the viscous products heating. Induction cable comprises central load-carrying element, coaxially arranged above it inner multiwire conductor, inner insulation layer, coaxially located above them soft magnetic material layer of variable cross-section, central insulating layer, coaxially located above them outer multiwire conductor and outer insulating layer. Inner and outer conductors, inner, central and outer insulating layers and the soft magnetic material layer are made flexible. Heating device includes linear heating element in the form of a tubing string in the borehole, pipeline or container and placed therein induction cable section, in which the outer and inner conductors are closed to each other in the head part. From the outside, one of the variable frequency power supply source terminals is connected to the induction cable central conductor, and the AC source other terminal is connected to the induction cable outer conductor. Heating method consists in the tubing string in well, pipeline or container induction heating performance using the induction cable outer conductor generated induction field by the current supply from industrial network to the alternating current source input.
EFFECT: increases the wells cleaning productivity with provision of the heat power output adjustment, reliability, provides easy maintenance.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области электронагрева индукционно-резистивными токами, возбуждаемыми посредством коаксиального индукционного кабеля, и может быть использовано в устройствах для ликвидации и предотвращения формирования парафиногидратных и асфальтосмолистых отложений в нефтегазовых скважинах и трубопроводах, а также для подогрева вязких продуктов в трубопроводах и емкостях с целью их транспортировки и перекачки.The invention relates to the field of electric heating by induction-resistive currents excited by a coaxial induction cable, and can be used in devices for eliminating and preventing the formation of paraffin hydrate and asphalt-tar deposits in oil and gas wells and pipelines, as well as for heating viscous products in pipelines and tanks with the aim of transportation and pumping.

Известен способ очистки нефтегазодобывающих скважин от образования пробок и ликвидации их, при котором в скважину опускают геофизический кабель, нагружают его на электродный тепловой прибор и пропускают по нему переменный электрический ток промышленной частоты [Г.А. Павленко. Опыт промышленного использования новых технических средств для ликвидации гидратопарафиновых образований в скважинах. - НТВ "Каротажник". Тверь: ГЕРС. 1998. Вып. 58. С. 88-91].A known method of cleaning oil and gas wells from the formation of plugs and their elimination, in which the geophysical cable is lowered into the well, loaded onto an electrode thermal device and an alternating electric current of industrial frequency is passed through it [G.A. Pavlenko. Experience in the industrial use of new technical means for the elimination of hydrate-paraffin formations in wells. - NTV "Logger". Tver: GERS. 1998. Issue. 58. S. 88-91].

Устройство для реализации этого способа содержит развязывающий трансформатор, кабель, жилы которого одним концом подключены к трансформатору, а другой, погружной, частью - к электродному тепловому прибору.A device for implementing this method contains an isolation transformer, a cable, the cores of which are connected to the transformer at one end and, to the electrode, with the other, to the electrode thermal device.

Недостатком описанного способа является возможность теплового воздействия лишь на локальный объем нефтепродукта в трубопроводе и, как следствие, низкая эффективность очистки и повторное образование пробок на уже пройденных тепловым прибором участках скважины, что препятствует дальнейшему продвижению из-за схватывания кабеля.The disadvantage of the described method is the possibility of thermal effects only on the local volume of oil in the pipeline and, as a result, low cleaning efficiency and the re-formation of plugs in the well sections already passed by the heat device, which prevents further advancement due to cable setting.

Известен способ очистки скважин токами высокой частоты с помощью устройства индукционного нагрева в виде цилиндрической катушки (индуктора) [Шилов А.А., Хакимов Т.Г. и др. Тепловое воздействие на призабойную зону пласта с применением высокочастотного нагревателя. - НТВ "Каротажник". Тверь: ГЕРС. 1999. Вып. 64. С. 53-55], которая своим высокочастотным электромагнитным полем наводит греющие вихревые токи.A known method of cleaning wells with high-frequency currents using an induction heating device in the form of a cylindrical coil (inductor) [Shilov A.A., Khakimov T.G. et al. Thermal impact on the bottomhole formation zone using a high-frequency heater. - NTV "Logger". Tver: GERS. 1999. Issue. 64. P. 53-55], which induces heating eddy currents by its high-frequency electromagnetic field.

Недостатком описанного способа является возможность теплового воздействия лишь на локальный участок трубопровода и, как следствие опасность повторного образования пробок в очищенных участках и невозможно использовать вышеописанное устройство для прогрева скважины по всей глубине образования отложений.The disadvantage of the described method is the possibility of thermal effects only on the local section of the pipeline and, as a consequence, the risk of re-formation of plugs in the cleaned areas and it is impossible to use the above device for heating the well over the entire depth of the formation of deposits.

Известен способ ликвидации и предотвращения образования отложений и пробок в нефтегазодобывающих скважинах, при котором в скважину на глубину образования отложений погружают нагревательную систему из линейного нагревательного элемента и питающей жилы, осуществляют нагрев путем пропускания электрического тока по нагревательному элементу через питающую жилу и регулируют тепловыделение по глубине образования отложений тем, что изменяют электрическую мощность в релейном режиме так, чтобы температура в скважине была в пределах 5-50°С выше температуры плавления парафинов, одновременно контролируют температуру электроизоляции греющих элементов, ограничивая ее температурой расплавления, и изменяют скорость прохождения продукта по скважине для достаточного его нагрева [RU, патент №2166615, МПК 6 Е21В 37/00, 36/04 от 11.10.99].There is a method of eliminating and preventing the formation of deposits and plugs in oil and gas wells, in which a heating system from a linear heating element and a supply core is immersed in a well to a depth of formation of deposits, the heating is carried out by passing electric current through the heating element through the supply core and the heat generation is regulated by the depth of formation deposits by changing the electrical power in relay mode so that the temperature in the well is within 5-50 ° C higher than the melting point of paraffins, at the same time control the temperature of the electrical insulation of the heating elements, limiting it to the melting temperature, and change the speed of the product through the well to heat it sufficiently [RU, patent No. 2166615, IPC 6 ЕВВ 37/00, 36/04 from 11.10.99] .

Устройство для реализации этого способа в различных вариантах исполнения содержит один или несколько изолированных линейных нагревательных элементов и токопроводящую питающую жилу, а также замыкатель тока между ними, причем нагревательные элементы и токопроводящая жила объединены общей электроизоляцией в одну конструкцию в виде многожильного кабеля.A device for implementing this method in various embodiments contains one or more insulated linear heating elements and a conductive supply core, as well as a current contact between them, the heating elements and conductive core being combined by common electrical insulation in one structure in the form of a multicore cable.

В одном из вариантов реализации устройства указано, что в качестве линейного нагревателя может быть использована насосно-компрессорная труба (НКТ).In one embodiment of the device, it is indicated that a tubing can be used as a linear heater.

Недостатком этого способа и устройства для его реализации является возможность основного теплового воздействия лишь на нефтепродукт, что приводит к высокому расходу электроэнергии.The disadvantage of this method and device for its implementation is the possibility of the main thermal effect only on the oil product, which leads to high energy consumption.

Известен способ для предупреждения формирования парафиногидратных образований в нефтегазовых скважинах и трубопроводах, а также для подогрева вязких продуктов в трубопроводах и емкостях с целью их транспортировки и перекачки, заключающийся в осуществлении нагрева с использованием скин-эффекта во внешнем проводнике нагревательного кабеля путем подачи тока от промышленной электросети на вход источника переменного тока нагревательного устройства. [RU, патент С1 №2589553, МПК Н05В 3/56 (2006.01) F16L 53/00 (2006/01)].There is a method for preventing the formation of paraffin hydrate formations in oil and gas wells and pipelines, as well as for heating viscous products in pipelines and tanks for the purpose of transporting and pumping, consisting in the implementation of heating using the skin effect in the external conductor of the heating cable by supplying current from an industrial power supply network to the input of the AC source of the heating device. [RU, patent C1 No. 2589553, IPC Н05В 3/56 (2006.01) F16L 53/00 (2006/01)].

Устройство для реализации этого способа в различных вариантах состоит из отрезка нагревательного кабеля работающего на основе скин-эффекта, содержащего центральный проводник, внутренний изоляционный слой и расположенный коаксиально поверх них ферромагнитный внешний проводник, внутренний изоляционный слой выполнен из полимерного материала, а внешний проводник выполнен в виде гофрированной стальной трубы с толщиной стенки менее трех толщин скин-слоя на рабочей частоте напряжения питания и двухфазного источника переменного тока, в котором первый выход источника переменного тока подключен к проксимальному концу центрального проводника, а второй - к проксимальному концу внешнего проводника, причем на дистальном конце указанного отрезка кабеля центральный и внешний проводники замкнуты между собой.A device for implementing this method in various embodiments consists of a piece of a heating cable operating on the basis of the skin effect, comprising a central conductor, an inner insulating layer and a ferromagnetic outer conductor located coaxially on top of them, the inner insulating layer is made of a polymeric material, and the outer conductor is made in the form corrugated steel pipe with a wall thickness of less than three skin layer thicknesses at the operating frequency of the supply voltage and two-phase AC source, in with a torus, the first output of the AC source is connected to the proximal end of the central conductor, and the second to the proximal end of the external conductor, and at the distal end of the specified length of cable, the central and external conductors are closed to each other.

Недостатком этого способа и устройства для его реализации является возможность основного теплового воздействия лишь на нефтепродукт, что приводит к высокому расходу электроэнергии.The disadvantage of this method and device for its implementation is the possibility of the main thermal effect only on the oil product, which leads to high energy consumption.

Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности и достигаемому эффекту является способ ликвидации и предотвращения образования отложений и пробок в нефтегазодобывающих скважинах, при котором осуществляют нагрев на глубину образования отложений с помощью нагревательной системы, содержащей линейный нагревательный элемент в виде колонны труб в скважине или металлического проводника, погружаемого в скважину, и погружаемую в скважину питающую жилу, по которой пропускают электрический ток с обеспечением его замыкания в головной части нагревательной системы на линейный нагревательный элемент, при этом регулируют тепловыделение. Через питающую жилу пропускают электрический ток высокой частоты и воздействуют на металл линейного нагревательного элемента высокочастотным полем питающей жилы, при этом частоту электрического тока устанавливают на нижнем пороге из условия, чтобы глубина проникновения высокочастотного поля в металл линейного нагревательного элемента была меньше его толщины, и регулируют тепловыделение таким образом, что обеспечивают преимущественное тепловыделение по длине линейного нагревательного элемента путем уменьшения промежутка между последним и питающей жилой и путем увеличения частоты электрического тока от этого нижнего порога [Патент №2248442, кл. Е21В 37/00, 36/04, опубл. 2005 г.].Closest to the claimed method in technical essence and the achieved effect is a method of eliminating and preventing the formation of deposits and plugs in oil and gas wells, in which the heating is carried out to the depth of formation of deposits using a heating system containing a linear heating element in the form of a pipe string in the well or a metal conductor immersed in the well, and the supply core immersed in the well, through which an electric current is passed, ensuring its closure in th the main part of the heating system to the linear heating element, while regulating the heat. A high-frequency electric current is passed through the supply core and the metal of the linear heating element is exposed to the high-frequency field of the supply core, while the frequency of the electric current is set at the lower threshold so that the penetration depth of the high-frequency field into the metal of the linear heating element is less than its thickness, and heat generation is regulated so that they provide preferential heat dissipation along the length of the linear heating element by reducing the gap between the last and the supplying residential and by increasing the frequency of the electric current from this lower threshold [Patent No. 2248442, cl. ЕВВ 37/00, 36/04, publ. 2005].

Устройство для его реализации содержит нагревательную систему, состоящую из питающей жилы и линейного нагревательного элемента в виде колонны труб в скважине или металлического проводника с сечением, выбранным достаточным для удержания веса погружаемой в скважину нагревательной системы, а также замыкатель электрического тока между ними в головной части нагревательной системы. В качестве металлического проводника устройство содержит голый металлический проводник, питающая жила выполнена из скрученных и изолированных проводников, а замыкатель электрического тока выполнен либо в виде обмотки из высокочастотного провода, намотанной на ферритовый сердечник и помещенной внутрь металлической оболочки таким образом, что ферритовый сердечник торцевыми частями замкнут на эту оболочку, при этом марка феррита сердечника выбрана из условия превышения его температуры потери магнитных свойств над температурой плавления отложений в скважине, но не выше температуры их возгорания или коксования, либо в виде голого электрода, подключенного к питающей жиле, снабженного охранными изоляционными втулками, установленными с промежутками по длине голого электрода, причем голый электрод расположен с образованием вдоль его оси канала для протока жидкости между ним и нагревательным элементом [Патент №2248442, кл. Е21В 37/00, 36/04, опубл. 2005 г.].A device for its implementation comprises a heating system consisting of a supply core and a linear heating element in the form of a pipe string in the well or a metal conductor with a cross section selected sufficient to support the weight of the heating system immersed in the well, as well as an electric current closure between them in the head of the heating system. As a metal conductor, the device contains a bare metal conductor, the supply core is made of twisted and insulated conductors, and the electric current closure is made either in the form of a winding from a high-frequency wire wound on a ferrite core and placed inside the metal shell so that the ferrite core is closed by end parts on this shell, and the brand of core ferrite is selected from the condition that its temperature exceeds the loss of magnetic properties over the melting temperature deposits in the well, but not higher than the temperature of their ignition or coking, or in the form of a bare electrode connected to the supply core, equipped with protective insulating sleeves installed at intervals along the length of the bare electrode, and the bare electrode is located with the formation of a duct along its axis fluid between it and the heating element [Patent No. 2248442, class. ЕВВ 37/00, 36/04, publ. 2005].

Общим недостатком устройств для реализации способа является низкая надежность из-за возможности пробоя головного замыкателя, а также громоздкость конструкции.A common disadvantage of devices for implementing the method is low reliability due to the possibility of breakdown of the head contact, as well as the bulkiness of the structure.

Задачей изобретения является повышение производительности очистки скважин, трубопроводов или емкостей за счет обеспечения максимально полного охвата необходимых зон нагрева и обеспечение регулирования выделяемой тепловой мощности на поверхности трубопровода скважины или иного обогреваемого объекта, обеспечение простоты обслуживания и повышения надежности нагревательной системы.The objective of the invention is to increase the cleaning performance of wells, pipelines or tanks by ensuring the most complete coverage of the required heating zones and by regulating the released heat power on the surface of the pipeline of the well or other heated object, ensuring ease of maintenance and improving the reliability of the heating system.

В части питающей жилы и головного замыкателя поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в качестве питающей жилы и замыкателя предлагается применить коаксиальный индукционный кабель, содержащий центральный проводник и внутренний изоляционный слой, поверх них коаксиально расположенные гибкие слои из магнитомягкого материала, центральный изоляционный, внешний электропроводящий и внешний изоляционный слои.In the part of the supply core and the main contactor, the problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that it is proposed to use a coaxial induction cable containing the central conductor and the inner insulation layer, coaxially located flexible layers of soft magnetic material, the central insulation , external conductive and external insulating layers.

В части нагревательного устройства поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что предлагаемое нагревательное устройство состоит из линейного нагревательного элемента в виде колонны труб в скважине, трубопровода или емкости и в отличие от прототипа, погружаемого в скважину отрезка коаксиального индукционного кабеля, с обеспечением замыкания внутреннего и наружного проводников коаксиального индукционного кабеля в головной части и подключением внутреннего и наружного проводников коаксиального индукционного кабеля в наружной части к выводам источника переменного тока различной частоты, при этом коаксиальный индукционный кабель имеет различную конструктивную индуктивность по своей длине.In terms of the heating device, the problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that the proposed heating device consists of a linear heating element in the form of a pipe string in a well, a pipeline or a tank and, in contrast to the prototype, a piece of a coaxial induction cable immersed in the well, providing a short circuit the inner and outer conductors of the coaxial induction cable in the head and connecting the inner and outer conductors of the coaxial induction th cable in the outer portion to the terminals of different frequency AC source, wherein the coaxial cable has a different induction constructive inductance along its length.

В части способа нагрева поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что предполагаемый способ заключается в осуществлении нагрева индуктивными токами, возбуждаемыми в колонне труб скважины, трубопроводе или емкости наружным проводником коаксиального индукционного кабеля путем подачи тока от промышленной сети на вход источника переменного тока различной частоты вышеописанного нагревательного устройства. После подачи тока от промышленной сети предпочтительно регулируют рабочую частоту и выходное напряжение источника переменного тока.In terms of the heating method, the problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that the proposed method consists in carrying out heating by inductive currents excited in the pipe string of the well, pipeline or vessel by the external conductor of the coaxial induction cable by supplying current from an industrial network to the input of an alternating current source of various frequency of the above heating device. After supplying current from the industrial network, the operating frequency and output voltage of the AC source are preferably controlled.

Центральный проводник может быть выполнен в виде оплетки из неферромагнитных проводников с высокой проводимостью или грузонесущего элемента оплетенного проводниками с высокой проводимостью. Внутренний изоляционный слой может быть изготовлен из полимерного материала. Слой из магнитомягкого материала может быть выполнен с возможностью изменения поперечного сечения вдоль продольной оси кабеля. Указанный слой может быть выполнен в виде оплетки из магнитомягкой проволоки и или набора магнитомягких втулок и или спирально навитой ленты из магнитомягкого материала. Поверх слоя из магнитомягкого материала нанесена полимерная изоляция. Внешний проводник может быть выполнен в виде оплетки из неферромагнитных проводников с высокой проводимостью. Поверх внешнего проводника предпочтительно расположена внешняя полимерная оболочка. Внешняя полимерная изоляция может быть выполнена армированной неэлектропроводящим материалом.The central conductor can be made in the form of a braid of non-ferromagnetic conductors with high conductivity or a load-bearing element braided by conductors with high conductivity. The inner insulating layer may be made of a polymeric material. The layer of soft magnetic material can be made with the possibility of changing the cross section along the longitudinal axis of the cable. The specified layer can be made in the form of a braid of soft magnetic wire and or a set of soft magnetic sleeves and or a spiral wound tape of soft magnetic material. Polymer insulation is applied over a layer of soft magnetic material. The external conductor can be made in the form of a braid of non-ferromagnetic conductors with high conductivity. On top of the outer conductor, an outer polymer sheath is preferably located. External polymer insulation can be made of reinforced non-conductive material.

Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1. изображено сечение индукционного кабеля.In FIG. 1. shows a cross section of an induction cable.

На фиг. 2 изображена установка для обработки скважины, содержащая устройство для реализации способа ликвидации и предотвращения образования отложений и пробок в нефтегазодобывающих скважинах.In FIG. 2 shows an installation for processing a well, comprising a device for implementing a method for eliminating and preventing the formation of deposits and plugs in oil and gas producing wells.

Коаксиальный индукционный кабель (фиг. 1) состоит из центрального грузонесущего элемента 1, расположенного коаксиально поверх него центрального проводника 2, внутреннего изоляционного слоя 3 из теплостойкого полимерного материала, расположенного коаксиально поверх них слоя из магнитомягкого материала (магнитопровода) 4, расположенного поверх них среднего изоляционного слоя 5, коаксиально расположенного поверх них наружного проводника 6 и внешней полимерной оболочки 7. С одной стороны кабеля внутренний и наружный проводники замкнуты перемычкой 8 и изолированны, а с другой стороны внутренний и наружный проводники подключены к клеммам 9 и 10 источника переменного тока различной частоты.The coaxial induction cable (Fig. 1) consists of a central load-bearing element 1 located coaxially on top of the central conductor 2, an inner insulating layer 3 of a heat-resistant polymer material, located coaxially on top of them a layer of magnetically soft material (magnetic core) 4, located on top of them of the middle insulating layer 5, the outer conductor 6 and the outer polymer sheath coaxially located on top of them 7. On one side of the cable, the inner and outer conductors are closed per 8 sliver and insulated, and on the other hand the inner and outer conductors are connected to terminals 9 and 10 of different AC frequencies.

Установка (фиг. 2) содержит источник переменного тока 11, нагревательную систему из центрального проводника коаксиального индукционного кабеля 2, распределенного магнитопровода коаксиального индукционного кабеля 3, наружного проводника коаксиального индукционного кабеля 4 и линейного нагревательного элемента в виде колонны труб скважины 12. В головной части центральный и наружный проводники коаксиального индукционного кабеля замкнуты и внешне изолированы, а с наружной части наружный и внутренний проводники подключены к источнику переменного тока различной частоты.The installation (Fig. 2) contains an AC source 11, a heating system of a central conductor of a coaxial induction cable 2, a distributed magnetic circuit of a coaxial induction cable 3, an outer conductor of a coaxial induction cable 4 and a linear heating element in the form of a pipe string of a well 12. In the head part, the central and the outer conductors of the coaxial induction cable are closed and externally insulated, and from the outer part, the outer and inner conductors are connected to the AC source current of various frequencies.

Работа линейной нагревательной системы заключается в следующем.The operation of the linear heating system is as follows.

При включении источника переменного тока 11 (фиг. 2), по внутреннему 2 и внешнему 4 проводникам индукционного кабеля начинает протекать переменный электрический ток, создавая намагничивающею силу, под действием которой в распределенном магнитопроводе 3 индукционного кабеля и распределенном магнитопроводе колонны труб в скважине 12 наводятся разделенные переменные магнитные потоки. Магнитопровод 3 индукционного кабеля обеспечивает разделение электромагнитных полей внутреннего и наружного проводников индукционного кабеля и минимизирует взаимное влияние переменных токов вышеуказанных проводников, с одной стороны и улучшает магнитную связь между наружным проводником индукционного кабеля и нагреваемой трубопроводом. Под действием переменного магнитного потока вызванного наружным проводником индукционного кабеля в трубопроводе 12 наводятся вихревые токи, разогревающие эти трубы.When you turn on the AC source 11 (Fig. 2), an alternating electric current begins to flow through the inner 2 and 4 outer conductors of the induction cable, creating a magnetizing force, under the influence of which divided wires are induced in the distributed magnetic circuit 3 of the induction cable and the distributed magnetic circuit of the pipe string in the well 12 variable magnetic fluxes. The magnetic core 3 of the induction cable provides a separation of the electromagnetic fields of the inner and outer conductors of the induction cable and minimizes the mutual influence of the alternating currents of the above conductors, on the one hand, and improves the magnetic coupling between the outer conductor of the induction cable and the heated pipeline. Under the action of an alternating magnetic flux induced by the outer conductor of the induction cable, eddy currents are induced in the pipe 12 to heat these pipes.

Таким образом, предложенное изобретение позволяет добиться высокой производительности и качества очистки скважин, а также обеспечить простоту монтажа и надежную работу устройства.Thus, the proposed invention allows to achieve high productivity and quality of well cleaning, as well as to ensure ease of installation and reliable operation of the device.

Claims (3)

1. Коаксиальный индукционный кабель, содержащий центральный грузонесущий элемент, расположенный коаксиально поверх него внутренний многопроволочный проводник, коаксиально расположенный поверх них внутренний гибкий изоляционный слой из полимерного материала, отличающийся тем, что поверх них коаксиально расположен гибкий слой из магнитомягкого материала переменного сечения по длине, поверх них коаксиально расположен центральный изоляционный слой из гибкого полимерного материала, поверх них коаксиально расположен внешний многопроволочный проводник и расположенный поверх них внешний армированный гибкий изоляционный слой.1. Coaxial induction cable comprising a central load-bearing element, an inner multi-wire conductor located coaxially on top of it, an inner flexible insulating layer of polymeric material coaxially located on top of them, characterized in that a flexible layer of soft magnetic material of variable cross section is coaxially located on top of them over of them, the central insulating layer of flexible polymer material is coaxially located; on top of them is an external multi-wire mammary conductor and disposed on top of them reinforced flexible outer insulating layer. 2. Нагревательное устройство, состоящее из линейного нагревательного элемента в виде колонны труб в скважине, трубопровода или емкости, помещенного в него отрезка коаксиального индукционного кабеля по п. 1 и источника переменного тока различной частоты, в котором первый выход источника переменного тока подключен к наружному концу центрального проводника коаксиального индукционного кабеля, а второй - к наружному концу внешнего проводника коаксиального индукционного кабеля, причем в головной части указанного отрезка кабеля центральный и внешний проводники замкнуты между собой и внешне изолированы.2. A heating device consisting of a linear heating element in the form of a pipe string in a well, a pipeline or a tank, a piece of a coaxial induction cable placed in it according to claim 1, and an alternating current source of various frequencies, in which the first output of the alternating current source is connected to the external end the Central conductor of the coaxial induction cable, and the second to the outer end of the outer conductor of the coaxial induction cable, and in the head of the specified length of cable outer conductors closed together and externally insulated. 3. Способ нагрева, заключающийся в осуществлении нагрева колонны труб в скважине, трубопровода или емкости с использованием индукционного поля, создаваемого внешним проводником коаксиального индукционного кабеля путем подачи тока от промышленной сети на вход источника тока переменной частоты различной частоты вышеописанного нагревательного устройства по п. 2.3. The heating method, which consists in heating a pipe string in a well, pipe or tank using an induction field created by the external conductor of a coaxial induction cable by supplying current from an industrial network to the input of a variable frequency current source of different frequencies of the above-described heating device according to claim 2.
RU2017137454A 2017-10-25 2017-10-25 Coaxial induction cable, heating device and heating method RU2661505C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017137454A RU2661505C1 (en) 2017-10-25 2017-10-25 Coaxial induction cable, heating device and heating method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017137454A RU2661505C1 (en) 2017-10-25 2017-10-25 Coaxial induction cable, heating device and heating method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2661505C1 true RU2661505C1 (en) 2018-07-17

Family

ID=62917036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017137454A RU2661505C1 (en) 2017-10-25 2017-10-25 Coaxial induction cable, heating device and heating method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2661505C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU191485U1 (en) * 2019-04-22 2019-08-07 Общество с ограниченной ответственностью "Погружные приводные системы" WELL HEATER
RU208523U1 (en) * 2021-08-12 2021-12-22 Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХНОЛОГИИ ИНЖИНИРИНГ ОБОРУДОВАНИЕ" Induction heating cable

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2248442C1 (en) * 2003-09-10 2005-03-20 Мельников Виктор Ильич Method and device for liquidation and prevention of forming of deposits and obstructions in oil and gas wells
RU75779U1 (en) * 2008-03-19 2008-08-20 Общество с ограниченной ответственностью " Пермгеокабель" CARGO-BEARING GEOPHYSICAL CABLE (OPTIONS)
RU2415517C2 (en) * 2009-01-11 2011-03-27 Общество с Ограниченной Ответственностью "Газ-Проект Инжиниринг" Device for pipeline induction heating
RU2569102C1 (en) * 2014-08-12 2015-11-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-инженерный центр "Энергодиагностика" Method for removal of deposits and prevention of their formation in oil well and device for its implementation
WO2016009220A2 (en) * 2014-07-18 2016-01-21 Tullow Group Services Limited A hydrocarbon heating system
RU2584137C2 (en) * 2014-07-03 2016-05-20 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" Method for applying electrothermal effect on long pipelines and induction heating system therefor
RU2589553C1 (en) * 2015-03-12 2016-07-10 Михаил Леонидович Струпинский Heating cable based on skin effect, heating device and method of heating

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2248442C1 (en) * 2003-09-10 2005-03-20 Мельников Виктор Ильич Method and device for liquidation and prevention of forming of deposits and obstructions in oil and gas wells
RU75779U1 (en) * 2008-03-19 2008-08-20 Общество с ограниченной ответственностью " Пермгеокабель" CARGO-BEARING GEOPHYSICAL CABLE (OPTIONS)
RU2415517C2 (en) * 2009-01-11 2011-03-27 Общество с Ограниченной Ответственностью "Газ-Проект Инжиниринг" Device for pipeline induction heating
RU2584137C2 (en) * 2014-07-03 2016-05-20 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" Method for applying electrothermal effect on long pipelines and induction heating system therefor
WO2016009220A2 (en) * 2014-07-18 2016-01-21 Tullow Group Services Limited A hydrocarbon heating system
RU2569102C1 (en) * 2014-08-12 2015-11-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-инженерный центр "Энергодиагностика" Method for removal of deposits and prevention of their formation in oil well and device for its implementation
RU2589553C1 (en) * 2015-03-12 2016-07-10 Михаил Леонидович Струпинский Heating cable based on skin effect, heating device and method of heating

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU191485U1 (en) * 2019-04-22 2019-08-07 Общество с ограниченной ответственностью "Погружные приводные системы" WELL HEATER
RU208523U1 (en) * 2021-08-12 2021-12-22 Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХНОЛОГИИ ИНЖИНИРИНГ ОБОРУДОВАНИЕ" Induction heating cable

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2181274A (en) Induction heater construction
CA2755439C (en) Mineral insulated skin effect heating cable
US20090214196A1 (en) High efficiency direct electric heating system
CA2805276C (en) Apparatus and method for heating of hydrocarbon deposits by axial rf coupler
CN103202096B (en) For the induction heater system of electrothermal pipe
CN105792396B (en) Heating cable, heating unit and method based on skin effect
JP2012523088A5 (en)
RU2248442C1 (en) Method and device for liquidation and prevention of forming of deposits and obstructions in oil and gas wells
RU2661505C1 (en) Coaxial induction cable, heating device and heating method
CA2890683C (en) Shielded multi-pair arrangement as supply line to an inductive heating loop in heavy oil deposits
GB2214118A (en) Method and apparatus for welding a length of tube on to a pipeline
US2178720A (en) Induction heated pipe
RU2569102C1 (en) Method for removal of deposits and prevention of their formation in oil well and device for its implementation
US2459507A (en) Method of induction heating continuously moving wire
JPH10233280A (en) High frequency rod-shaped heater
CN208369881U (en) A kind of client cables
EP4077866B1 (en) Heating systems
RU2584137C2 (en) Method for applying electrothermal effect on long pipelines and induction heating system therefor
RU2630018C1 (en) Method for elimination, prevention of sediments formation and intensification of oil production in oil and gas wells and device for its implementation
Zhang Distribution of current density in ACSR conductors
RU182642U1 (en) DEVICE FOR HEATING INDUSTRIAL OBJECTS
RU66843U1 (en) CABLE LINE
RU211281U1 (en) Heater for viscous and hardening liquids in containers
CN109243695A (en) A kind of antifreeze underground power transmission cable of vortex
RU2821060C1 (en) Heater