УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ НАКЛОННО НАПРАВЛЕННОЙ СКВАЖИНЫ Российский патент 1995 года по МПК E21B17/10 

Изобретение относится к технике и технологии штанговой глубинно-насосной добычи нефти из наклонно-направленных скважин, а именно к центрированию колонны насосных штанг в насосно-компрессорных трубах (НКТ).

Известно устройство для центрирования насосных штанг в колонне НКТ, содержащее ось с резьбовыми участками по концам и установленной на ней с возможностью вращения предохранительной втулкой со спиральными выступами [1] Недостаток устройства заключается в том, что оно может быть установлено только в месте расположения муфт насосных штанг, поскольку соединяется с ними посредством резьбы. Кроме того, вращение предохранительной втулки осуществляется за счет взаимодействия ее спиральных ребер с НКТ. Однако при работе в наклонных скважинах поворот предохранительной втулки будет затруднен из-за прижатия ее весом насосных штанг.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому по совокупности существенных признаков и достигаемому эффекту является устройство для эксплуатации скважин, содержащее протектор для насосных штанг, включающий корпус с прорезью и осевым каналом и хомут со средством его крепления на насосной штанге, причем корпус связан с хомутом с возможностью проворота [2]
Известная конструкция обеспечивает установку протектора в любом месте насосных штанг, однако при эксплуатации его в наклонных скважинах проворот корпуса относительно насосно-компрессорных труб будет затруднен из-за прижатия корпуса весом штанг, что вызовет его заклинивание. В результате износ НКТ будет односторонним. Кроме того, устройство не обеспечивает очистку НКТ от парафина.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, в результате чего предотвращается заклинивание центратора на штанге и в трубе (НКТ) с обеспечением очистки НКТ труб от парафина.

Это достигается тем, что в устройстве для эксплуатации наклонно-направленных скважин с использованием штанговращателя, включающем установленную в колонне НКТ колонну насосных штанг, расположенные на ней с возможностью проворота центраторы с осевым каналом и продольным сквозным пазом и жестко связанные с насосными штангами ограничители, расположенные под центраторами, имеются дополнительные ограничители, установленные над центраторами, причем ограничители выполнены в виде скребков с диаметрально расположенными ребрами и хвостовиками на одном из торцов для размещения в продольном пазу центратора, а расстояние между концами ребер, по крайней мере, равно диаметру центратора. Корпус дополнительных скребков может быть выполнен с плоскими торцами, а ребра смещены относительно ребер основных скребков в окружном направлении на 90^о.

Выполнение скребков с диаметрально расположенными ребрами, расстояние между концами которых равно, по крайней мере, диаметру центраторов, обеспечивает при работе штанговой колонны очистку внутренней поверхности НКТ от парафина.

Выполнение на одном из торцов корпуса скребков хвостовиков и расположение их в продольном пазу центратора необходимо для того, чтобы обеспечить при работе в наклонной скважине проворот центратора относительно колонны НКТ, обеспечивая изменение места контакта между ними и центратором.

Снабжение устройства дополнительными скребками, установленными над центраторами, повышает надежность проворота центраторов.

Выполнение дополнительных скребков с плоскими торцами и смещение их ребер на 90^о относительно ребер основных хомутиков обеспечивает более полный охват поверхности НКТ ребрами хомутиков, что повышает качество очистки НКТ от парафина.

На фиг. 1 показано устройство для эксплуатации наклонно-направленных скважин; на фиг. 2 центратор с установленными над и под ним скребками; на фиг. 3 разрез по А-А на фиг.2; на фиг.4 центратор с установленными над и под ним скребками, ребра которых смещены на 90^о; на фиг.5 и 6 разрезы по Б-Б и В-В на фиг.4.

Устройство для эксплуатации наклонно-направленной скважины, оборудованной станком-качалкой 1, штанговращателем 2 и насосом 3, включает установленную в колонне НКТ 4 колонну насосных штанг 5 и расположенные на ней с возможностью проворота скользящие центраторы 6, причем последними оборудуются штанги, находящиеся в искривленных участках ствола скважины. Для обеспечения установки центратора в любом месте насосной штанги без ее разборки с обеспечением фиксации на ней в радиальном направлении, продольный сквозной паз 7 (фиг.2) центратора 6 выполнен образным.

Под и над центратором 6 установлены скребки 8 и 9. Корпус скребков выполнен из двух полухомутов 10 и 11 (фиг.3) соединенных сваркой. Скребки жестко закреплены на штанге 5 и имеют диаметрально расположенные ребра 12 и 13 (фиг. 3) расстояние между концами которых по крайней мере равно диаметру центратора 6. На торце корпуса скребков, обращенных к центратору, выполнен хвостовик 14 (фиг.4) для размещения в -образном пазу 7 центратора 6. Скребок, установленный над центратором (фиг.4), может быть выполнен с плоскими торцами (без хвостовика). В этом случае ребра скребка смещены на 90^о относительно ребер скребка (фиг.5), установленного под центратором (фиг.6).

Устройство работает следующим образом. В процессе эксплуатации скважины с использованием штанговращателя колонна насосных штанг 5 (фиг.1) перемещается относительно колонны НКТ 4 в осевом и окружном направлениях. За счет наличия центратора 6 обеспечивается центрирование насосных штанг и предохранение от истирания ими НКТ 4. При работе в наклонной скважине центратор 6 постоянно меняет свое положение относительно колонны НКТ за счет принудительного поворота центратора совместно с насосными штангами, поскольку при вращении последних штанговращателем 2, жестко связанные с насосными штангами скребки 8 и 9 своими хвостовиками 14 поворачивают центратор 6. При этом скребки 8 и 9 своими ребрами 12 и 13 очищают стенки НКТ 4 от парафина.

Преимущества предлагаемого устройства заключается в повышении межремонтного безаварийного периода оборудования для эксплуатации наклонных скважин.

Использование: при штанговой глубинно-насосной добыче нефти из наклонно-направленных скважин. Сущность изобретения: устройство включает центратор 6, установленный с возможностью проворота на насосной штанге 5. Центратор имеет продольный -образный сквозной паз. Под и над центратором установлены скребки 8 и 9, жестко закрепленные на насосной штанге 5. Корпус скребков выполнен из двух полухомутов, соединенных сваркой. Скребки имеют диаметрально расположенные ребра, расстояние между которыми, по крайней мере, равно диаметру центратора 6. На торце корпуса скребков выполнен хвостовик 14 для размещения его в 1@-образном пазу 7 центратора 6. При вращении колонны штанг скребки с помощью хвостовика поворачивают центраторы 6, снижая износ штанг и насосно-компрессорных труб 1. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ НАКЛОННО НАПРАВЛЕННОЙ СКВАЖИНЫ с использованием штанговращателя, включающее установленную в колонне насосно-компрессорных труб колонну насосных штанг, расположенные на ней с возможностью проворота центраторы с осевым каналом и продольным сквозным пазом и жестко связанные с насосными штангами ограничители, расположенные под центраторами, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительными ограничителями, установленными над центраторами, причем ограничители выполнены в виде скребков с диаметрально расположенными ребрами и хвостовиками на одном из торцов для размещения в продольном пазу центратора, а расстояние между концами ребер по крайней мере равно диаметру центратора. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус дополнительных скребков выполнен с плоскими торцами, а ребра основных и дополнительных скребков смещены относительно друг друга в окружном направлении на 90^o.