Устройство для электрической сбойки скважин при подземной газификации углей
№ 132346
Класс 21g, 32
СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Подписная группа М 97
А А. Костин
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СБОЙКИ СКВАЖИН
ПРИ ПОДЗЕМНОЙ ГАЗИФИКАЦИИ УГЛЕЙ
Заявлено 10 декабря 1959 г. за М 64701!/22 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Опубликовано в «Бюллетене изобретений» М 19 за 1960 г.
Устройства для электрической сбойки скважин при подземной газификации углей известны и широко применяются в промышленности.
В скважины, пробуренные до середины пласта топлива и обсаженные металлическими колоннами, опускают электроды, к которым от специального регулируемого двухфазного трансформатора ЭС-1100 подводится сбоечное напряжение. Если величина напряжения выше напряжения электротеплового пробоя топлива, то возникает последовательный процесс, характеризующийся превращением топлива в кокс.
Таким образом, создается сбоечный канал между двумя скважинами.
Ухудшение изоляции какой-либо скважины приводит к расстройству процесса стойки. Режим частичного или полного короткого замыкания является аварийным, так как в этом случае плотность тока в пласте резко уменьшается, процесс развития канала идет с малой скоростью и лишь от одного из электродов. Расход электроэнергии при этом увеличивается. Короткое замыкание между электродом и колонной может возникнуть вследствие перекрытия центрирующих изоляторов и ряда других причин (обводненность скважины, изгиб электрода и пр.) — этот вид, короткого замыкания называют «внутренним». Более тяжелый случай «внешнего» короткого замыкания возникает вследствие прококсовывания угля в области между электродом и обсадной колонной. В этом случае восстановить скважину не представляется возможным.
Выполнить обсадную колонну из современных изоляционных материалов довольно сложно. Они должны удовлетворять требованиям высокой механической прочности в условиях грунтовых вод и высоких температур (до 1000 ) ..
В практике электросбоечных работ аварийные режимы «внутреннего» и «внешнего» короткого замыкания до сих пор довольно частое явление. № 132346
В описываемом устройстве предлагается устанавливать дополнительный трансформатор, при помощи которого к обсадным трубам под,водят напряжение переменного тока. Таким образом уменьшается возможность возникновения короткого замыкания между электродами и колонной обсадных труб.
На фиг. 1 показана схема электросбойки; на фиг. 2 — примерная схема замещения электросбойки (пунктирными стрелками показано направление тока подпорного трансформатора, сплошными — сбоечного).
На фиг. 2 приняты обозначения:
Z,, — эквивалентное сопротивление между колонной;
Z,, †эквивалентн сопротивление между электродами;
Z, „ — эквивалентное сопротивление электрод-колонна;
U,p — напряжение сбоечного трансформатора ЭС-1100;
U„,д — напряжение подпорного трансформатора ЭС-1100;
U,, — напряжение между элементами индексов; где: 9 — электрод, К вЂ” колонна сбоечной цепи;
U,, — то же, для подпорной цепи;
I,, I, — токи сбоечной и подпорной цепей в соответствующих в етв ях схемы.
В дополнение к сбоечному трансформатору ЭС-1100 устанавливают подпорный 2 трансформатор ЭС-1100. Сбоечный трансформатор подает напряжение на электроды 8, укрепленные на изоляторах 4 у головки скважины. Подпорный трансформатор подает напряжение на обсадные колонны 5 скважин. Электроды от обсадных колонн разделены центрирующими изоляторами б . Обсадные колонны укреплены слоем тампонажного цемента 7. Рабочая часть 8 электрода опускается в пласт
9 топлива и образует ококсованный сбоечный канал !О.
Фазировку трансформаторов выполняют так, чтобы при работе без нагрузки на одинаковых ступенях разность потенциалов между точками
Х вЂ” Х и у — у равнялась нулю.
Предмет изобретения
Устройство для электрической сбойки скважин при подземной газификации углей, состоящее из опускаемых в скважины электродов и трансформатора, при помощи которого к электродам подводят напряжение промышленной частоты, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения возможности возникновения короткого замыкания между электродами и колонной обсадных труб, устройство выполнено с дополнительным трансформатором, посредством которого к трубам синфазно подводят напряжение переменного тока.
