Глубинный реактор для окисления легких углеводородов
Глубинный реактор для окисления легких углеводородов предназначен для окисления легких углеводородов и может быть использован при обработке призабойной зоны реагентом, получаемым жидкофазным окислением легких углеводородов в пластовых условиях, с целью интенсификации процесса комплексного воздействия на продуктивные пласты карбонатных коллекторов, насыщенных высоковязкой парафинистой нефтью.
Технический результат - получение высокого выхода продукта реакции, возможность контролирования и поддержания постоянной температуры внутри реактора и неоднократного запуска без повторного снаряжения реактора на поверхности.
Глубинный реактор для окисления содержит один ввод для подачи окислителя по трубе НКТ, второй ввод для подачи легких углеводородов, выполненный отдельным трубопроводом, смеситель, реактор для окисления, глубинный нагреватель. Смеситель расположен в верхней части глубинного реактора и выполнен в форме стакана, снабженного по центру трубкой для предварительного смешения исходных продуктов, и вводом для подачи легких углеводородов, и присоединен к гидрофланцу, который прикреплен посредством муфт к глубинному нагревателю. Реактор для окисления расположен в корпусе глубинного нагревателя. Глубинный нагреватель состоит из серии теплоэлектронагревателей, собранных в пучок с помощью переливных перегородок, прикрепленных к кожуху термодатчиков, содержит в нижней части фильтр, и снабжен заглушкой с отверстием для вывода полученного продукта, 2 ил.
Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к тепло- физико- химической обработке призабойной зоны пласта и может быть использовано при обработке призабойной зоны реагентом, получаемым жидкофазным окислением легких углеводородов в пластовых условиях, с целью интенсификации процесса комплексного воздействия на продуктивные пласты карбонатных коллекторов, насыщенных высоковязкой парафинистой нефтью.
Известно устройство для окисления углеводородов в скважине, применяемое в технологии обработки призабойной зоны пласта на основе жидкофазного окисления легких углеводородов (Б.М.Сучков «Добыча нефти из карбонатных коллекторов» Москва-Ижевск, 2005, с 283-284, 293-294), представляющее собой инжектор, устанавливаемый в призабойной зоне скважины. Принцип работы устройства заключается в том, что закачка веществ происходит путем одновременно-раздельной подачи исходных реагентов по разным трубопроводам, и смешивания в забойной зоне. Это устройство позволяет получать непосредственно в призабойной зоне мелкодисперсные смеси двух реагентов при их раздельной транспортировке к забою скважины. Однако известное устройство имеет недостаток: низкий выход получаемого продукта-оксидата, представляющего собой смесь карбоновых кислот, кетонов, спиртов, эфиров, применяемого для интенсификации процесса комплексного воздействия на продуктивные пласты карбонатных коллекторов, насыщенных высоковязкой нефтью.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является устройство для одновременно-раздельной закачки реагентов в скважину, включающее, смеситель, две трубки для раздельной подачи исходных компонентов в смеситель, твердотопливный нагреватель, содержащий топливный контейнер с решетчатым дном, имеющий отверстия для вывода продуктов сгорания, корпус запального механизма, выполненный в виде стакана, в днище которого имеется отверстие для потока воздуха для поддержания горения, в котором имеется клапанная пара и обратный клапан, который соединен с топливным контейнером посредством муфты, баллон, заполненный воспламеняющейся смесью, который срабатывает под действием груза, сброшенного сверху, и расположен внутри корпуса запального механизма, причем корпус запального механизма имеет отверстия для прохождения через него двух трубок для раздельной подачи исходных компонентов, которые проходят через топливный контейнер и входят через настроенный обратный клапан тангенциально в реактор смешения сверху, который представляет собой цилиндрическую емкость, в днище которой имеется переливная трубка для вывода полученного продукта, на конце которого имеется настроенный клапан, который соединен с топливным контейнером посредством муфты. (Патент Ru 
2372477, МПК E21B 43/243, 2009 г). Однако известное устройство имеет недостатки: тяжело контролировать процесс нагрева реагента, нет возможности поддерживать постоянную температуру внутриреакторного пространства, нет возможности повторного запуска установки без подъема устройства на поверхность.
Задачей настоящей полезной модели является создание глубинного реактора для окисления легких углеводородов, обеспечивающего получение высокого выхода продуктов реакции, позволяющего контролировать и поддерживать постоянную температуру внутри реактора, обладающего возможностью неоднократного запуска без повторного снаряжения его на поверхности.
Поставленная задача решается так, что глубинный реактор для окисления легких углеводородов, включающий вводы для подачи газообразного окислителя и легких углеводородов, смеситель, реактор окисления и глубинный нагреватель, содержит один ввод для подачи газообразного окислителя по трубе НКТ (насосно-компрессорная труба), второй ввод - для подачи легких углеводородов, выполненный отдельным трубопроводом, смеситель, расположенный в верхней части глубинного реактора и выполненный в форме стакана, снабженного по центру трубкой для предварительного смешения исходных продуктов, и вводом для подачи легких углеводородов, и присоединенный к гидрофланцу, который прикреплен посредством муфт к глубинному нагревателю, реактор для окисления, который расположен в корпусе глубинного нагревателя, и глубинный нагреватель, который состоит из серии теплоэлектрических нагревателей, собранных в пучок с помощью переливных перегородок, прикрепленных к кожуху термодатчиков, содержащий в нижней части фильтр, и снабженный заглушкой с отверстием для вывода полученного продукта.
Устройство содержит (см. фиг 1.) глубинный нагреватель технологических жидкостей и газов 1, содержащий корпус глубинного нагревателя 17 - реактор для окисления, выполненный виде цилиндра с резьбами с обоих концов, выполненный в виде цилиндра с резьбами с обоих концов. Внутри корпуса 17 расположены переливные перегородки 14, закрепленные на защитном кожухе 15 термодатчиков 16. Для поддержания необходимой температуры в переливных перегородках 14 закреплены нагревательные элементы ТЭНП 400,0-10,0/5,0-380 9. В нижней части к защитному кожуху 15 прикреплен фильтр 8 для предотвращения уноса мелких частиц из реакторной зоны глубинного нагревателя технологических жидкостей и газов 1. Снизу в корпус 17 закручена заглушка 7. А к верхней части глубинного нагревателя 1 прикручена муфта переходная от глубинного нагревателя 4, в которой герметизируется вывод нагревательных элементов 9 и ввод термодатчиков 18 при помощи переходной тарелки 19 и прижимного кольца 20. К муфте 4 присоединена муфта переходная от гидрофланца 3, служащая для присоединения гидрофланца 2 при помощи шпилек 21. Гидрофланец 2 служит для того, чтобы герметично ввести через гермовводы 10 кабели электроснабжения нагревательных элементов 9 и термодатчики 16. К гидрофланцу 2 присоединен ввод технологических веществ 5, который насквозь проходит через гидрофланец 2 муфты 3 и 4 в реакторную зону глубинного нагревателя 1. Смеситель 5 состоит из стакана 23, трубки 22 и ввода легких углеводородов 6. Стакан 23 присоединен к НКТ через муфту-клапан.
Также установка содержит в себе (см. фиг. 2.) герметичную клеммную коробку преобразователей 11, служащую для защиты преобразователей сигнала от термодатчиков 16 к вторичному прибору. Клеммная коробка 11 включает гермоввод-кабеля 12 и гермоввод-термодатчиков 13. Клеммная коробка 11 закреплена на НКТ на 20 метров выше, чем глубинный нагреватель 1.
В качестве легких углеводородов могут быть использованы, например: широкая фракция легких углеводородов (ШФЛУ) по ТУ 38.10111524-93, гексановая фракция по ТУ 2411-032-0576680-95, либо любые фракции легких углеводородов C4-C8.
В исходном положении рабочий объем реакторной зоны глубинного нагревателя 1 заполнен силикагелем в гранулированном виде, либо любым другим гранулированным веществом.
Установка работает следующим образом. После сборки глубинного реактор окисления легких углеводородов к вводу технологических веществ 5 присоединяют муфту-клапан, к которой присоединяют НКТ. К вводу 6 присоединяют трубопровод высокого давления. Производят разогрев нагревательных элементов 9 до технологически необходимой температуры, контролируемой термодатчиками 16. Осуществляют подачу газа по трубному пространству НКТ, и после прогрева реакционной зоны с подачей газа, начинают подачу легких углеводородов по трубопроводу, присоединенному к вводу 6. После предварительного смешивания газа и легких углеводородов на вводе технологических веществ 5 по трубке 22, эжектированная смесь попадает в реакционную зону глубинного нагревателя 1, где происходит нагрев смеси и ее окисление до оксидата, и выходит через отверстие заглушки 7 в забой скважины.
Затрубное пространство изолировано от призабойной зоны пакером, установленным на уровне кровли пласта.
Заявленное устройство надежно в эксплуатации, позволяет при использовании получить продукт окисления легких углеводородов - оксидат с высоким выходом, с одновременным использованием его для интенсивного и комплексного воздействия на пласт.
Глубинный реактор для окисления легких углеводородов, включающий вводы для подачи газообразного окислителя и легких углеводородов, смеситель, реактор для окисления и глубинный нагреватель, отличающийся тем, что он содержит один ввод для подачи газообразного окислителя по трубе насосно-компрессорных труб (НКТ), второй ввод для подачи легких углеводородов, выполненный отдельным трубопроводом, смеситель, расположенный в верхней части глубинного реактора и выполненный в форме стакана, снабженного по центру трубкой для предварительного смешения исходных продуктов и вводом для подачи легких углеводородов, и присоединенный к гидрофланцу, который прикреплен посредством муфт к глубинному нагревателю, реактор для окисления, расположенный в корпусе глубинного нагревателя, глубинный нагреватель, который состоит из серии теплоэлектрических нагревателей, собранных в пучок с помощью переливных перегородок, прикрепленных к кожуху термодатчиков, содержащий в нижней части фильтр и снабженный заглушкой с отверстием для вывода полученного продукта.
