ИНЖЕНЕРНЫЙ РАСЧЁТ СПИРАЛЬНОГО СВЧ-НАГРЕВАТЕЛЯ ЗАБОЯ НЕФТЯНОЙ СКВАЖИНЫ

И. Ф. Янгиров, Р. А. Сафиуллин

Аннотация


В условиях Крайнего Севера и Заполярья проведение геодезических и буровых работ является очень затратным, трудоёмким и требует создания новых конструкций различных дополнительных оборудований, например различных нагревателей, способных сохранять реологические свойства извлекаемой нефти из пластов. Как показали исследования технологических процессов, для усиления нефтеотдачи пласта с высоковязкой нефтью и повышения производительности скважин прогрев забоя скважины является одним из эффективных методов в теплоэнергетике и нефтегазовом деле. Литературный анализ научных исследований в данной области показал, что при нагреве забоя скважины активно используются индукционные нагреватели соленоидного типа. Основным недостатком при проектировании и исследовании данных конструкций является то, что в них рассчитываются только электромагнитные характеристики, в отрыве от тепловых, а сами конструкции изделий являются материалоёмкими. Также данные индукторные устройства могут привести к коротким замыканиям внутри металлической обсадной трубы. В статье представлена модель линейного асинхронного спирального СВЧ-нагревателя (ССН) забоя нефтяной скважины на базе разработанной новой конструкции. Разработанная конструкция с её теоретическими выкладками и положениями может быть использована в машиностроении, теплоэнергетике и в нефтегазовом деле. От известных методов и конструкций предлагаемая модель отличается равномерностью нагрева забоя скважины за счёт подвижности спиральной конструкции по объёму изделия. Это обусловлено тем, что 95 % тепловой энергии выделяется в обсадной трубе и идёт непосредственно на нагрев забоя скважины. Точность расчётов по предлагаемой модели, в первую очередь, зависит от точности исходных данных по электропроводности и магнитной проницаемости материала обсадной трубы. Поэтому данная модель ССН сохраняет в себе потенциал крайне энергоэффективного метода нагрева различных материалов.

Ключевые слова


спиральная антенна;СВЧ-нагреватель;токи высокой частоты;обсадная труба;магнетрон;spiral antenna;microwave heater;high frequency currents;casing pipe;magnetron;

Полный текст:

PDF

Литература


Муслимов Р.Х. Современные методы повышения нефтеизвлечения: проектирование, оптимизация и оценка эффективности. Казань: ФЭН, 2005. 688 с.

Мищенко И.Т. Скважинная добыча нефти. М.: РГУ нефти и газа, 2007. 826 с.

Пальчиков Е.И., Рябчун А.М., Красников И.Ю. Модифицированный спиральный генератор высоких напряжений для питания импульсного рентгеновского аппарата // Журнал технической физики. 2012. Т. 82. Вып. 2. С. 136 - 147.

Сафиуллин Р.А., Янгиров И.Ф., Максудов Д.Ф. Методика инженерного расчёта электропружинного привода // Электротехнические комплексы и системы: матер. всеросс. науч.-практ. конф. / Отв. ред. Ф.Р. Исмагилов. Уфа: РИК УГАТУ, 2015. С. 278 - 284.

Антониади Д.Г., Гарушев А.Р., Шиханов В.Г. Настольная книга по термическим методам добычи нефти. Краснодар: Советская Кубань, 2000. 464 с.

Немцов М.В. Справочник по расчету параметров индуктивности. М.: Энергоатомиздат, 1989. 192 с.

Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия, 1974. 417 с.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ngdelo-2019-5-99-105

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2019 И. Ф. Янгиров, Р. А. Сафиуллин

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

УФА, УГНТУ, 2017