УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ АСФАЛЬТОСМОЛИСТЫХ ОТЛОЖЕНИЙ С ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ Российский патент 1998 года по МПК E21B37/02 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам для очистки буровых скважин.

Известен скребок депарафинизирующего устройства [1], содержащий корпус с узлом подвеса в верхней части и ножом в нижней части, дополнительным кольцевым цилиндрическим ножом с режущими кромками в верхней и нижней своей части, корпус скребка выполнен в виде винтообразной плоской пластины, нож выполнен в виде конусного пера, сопряженного с корпусом, причем режущие кромки цилиндрического кольцевого ножа и конусного пера имеют зубчатый профиль, узел подвеса выполнен в виде вала, жестко связанного с корпусом и серьгами, установленный на валу с возможностью вращения и взаимодействия с разрезным стопорным кольцом, установленным в кольцевой канавке, выполненной на валу под серьгой, а кольцевой нож расположен у основания конусного пера и жестко закреплен соосно с осью винтообразной пластины и конусного пера.

Недостатком данного устройства является то, что для его эффективного использования необходимо иметь достаточно высокую энергию восходящего потока скважинной жидкости. Указанное обстоятельство существенно снижает эффективность операций в низкодебитных скважинах, которые, как правило, в наибольшей степени подвержены процессам отложения парафина в лифтовых трубах, и делает невозможным использование устройства в скважинах с отсутствием циркуляции, т.е. с наличием "глухих" пробок в подъемных трубах.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому, является устройство для очистки нефтепромысловых труб [2], включающее ролик для подвеса устройства на проволоке, раздвижной скребок, представляющий собой конструкцию из двух пластин, имеющих возможность раздвигаться по наклонным пазам, и утяжелитель в виде цилиндрического заостренного прутка.

Недостатком данного устройства является то, что в ситуации, когда слой асфальтосмолистых отложений значительный, т.е. когда внутреннее свободное сечение трубы меньше, чем диаметр утяжелителя, последний своей заостренной частью при соприкосновении с кольцевым слоем асфальтосмолистых отложений под действием собственного веса стремится раздвинуть их по принципу клина, в результате чего частицы асфальтосмолистого вещества, двигаясь по траектории, перпендикулярны образующей заостренной поверхности утяжелителя, уплотняются, что приводит к еще большему уменьшению свободного сечения трубы и, в итоге, препятствует прохождению в ней комплекса скребок - утяжелитель, а следовательно, делает невозможным процесс очистки труб.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности удаления асфальтосмолистых отложений за счет увеличения разрушающей способности утяжелителя.

В устройстве для удаления асфальтосмолистых отложений с внутренней поверхности насосно-компрессорных труб, содержащем ролик подвески устройства на проволоке, раздвижной скребок и связанный с ним утяжелитель, согласно изобретению, в нижней части утяжелителя выполнена цилиндрическая полость, в нижней торцевой части которой установлена конструктивная пара винт - гайка с несамотормозящей, многозаходной резьбой, причем гайка закреплена в корпусе утяжелителя "жестко", а винт выполнен с возможностью осевого перемещения, в верхней торцевой части винта установлен стопор, нижняя торцевая часть винта соединена с разрушающим элементом, состоящим из цилиндрического корпуса с расположенными на нем режущими кромками. Кроме того,
- утяжелитель состоит из разборных секций,
- винт в торцевых частях выполнен с проточками,
- диаметр разрушающего элемента по внешним краям режущих кромок выполнен больше диаметра скребка в сложенном и меньше диаметра скребка в рабочем положениях,
- соединение винта с разрушающим элементом выполнено разборным.

На чертеже изображен общий вид предлагаемого устройства.

Устройство содержит ролик 1 подвески устройства на проволоке, раздвижной скребок 2 и связанный с ним утяжелитель 3 с выполненной в его нижней части цилиндрической полостью 4. В нижней торцевой части цилиндрической полости 4 установлена конструктивная пара винт 5 - гайка 6. Утяжелитель 3 состоит из разборных секций, например, из трех, как показано на чертеже. Винт 5 с одной стороны снабжен стопором 7, а с другой соединен с разрушающим элементом 8. Винт 5 в торцевых частях имеет проточки 9. Разрушающий элемент 8 состоит из цилиндрического корпуса с расположенными на нем режущими кромками 10.

Устройство работает следующим образом.

Для варьирования величиной крутящего момента в зависимости от конкретных условий, а именно: механических свойств асфальтосмолистых отложений, утяжелитель 3 собирают из нескольких секций.

Посредством проволоки через ролик 1 устройство соединяют с барабаном спускоподъемной лебедки. Затем, при закрытой буферной задвижке, устройство помещают в лубрикатор, устье герметизируют сальником, открывают буферную задвижку и осуществляют спуск устройства в насосно-компрессорные трубы.

При соприкосновении с асфальтосмолистыми отложениями, устройство упирается в них головной частью разрушающего элемента 8. В этот же момент утяжелитель 3 под действием собственного веса перемещается вниз, вдоль винта 5, который заходит в цилиндрическую полость 4, и передает через него крутящий момент и поступательное движение разрушающему элементу 8. За счет несамотормозящей и многозаходной резьбы винтовой пары винт 5 - гайка 6 за один оборот винта 5 скорость и величина перемещения утяжелителя 3 возрастает, что в конечном итоге делает большим крутящий момент. Разрушающий элемент 8 посредством режущих кромок 10 производит разрушение слоя отложений смол, парафинов, асфальтенов и т.д. и обеспечивает, таким образом, беспрепятственное прохождение скребка 2 вниз в сложенном состоянии. В крайних рабочих положениях за счет проточек 9 заклинивание винта 5 не происходит. В положении его (5) максимального выхода из цилиндрической полости 4 он фиксируется стопором 7. В случае затупления режущих кромок 10, что фиксируется снижением скорости проходки, устройство извлекают на поверхность. При его извлечении скребок 2 раздвигается и происходит удаление асфальтосмолистых отложений. На поверхности разрушающий элемент 8 отсоединяют от винта 5, заменяют его на новый и вновь осуществляют спуск устройства в насосно-компрессорные трубы для продолжения разрушения отложений.

После прохождения устройством интервала отложений асфальтосмолистых веществ, что фиксируется увеличением скорости спуска, оно поднимается на поверхность. При этом скребок 2 раздвигается и происходит окончательное удаление всех отложений с внутренней поверхности НКТ.

Использование изобретения позволит за счет большей разрушающей способности утяжелителя повысить эффективность удаления асфальтосмолистых отложений, увеличить промежутки времени между плановыми спусками устройства и сократить тем самым расходы, связанные с подобными операциями. Кроме того, изобретение дает возможность разрушать "глухие" пробки на скважинах с потерей циркуляции, что позволяет избежать привлечения к ремонту специальной, дорогостоящей техники и существенно снизить затраты денежных и материальных ресурсов, повысить добычу нефти.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам для очистки буровых скважин. Устройство для удаления асфальтосмолистых отложений с внутренней поверхности насосно-компрессорных труб содержит ролик подвески устройства на проволоке, раздвижной скребок и связанный с ним утяжелитель, состоящий из разборных секций. В нижней части утяжелителя выполнена цилиндрическая полость, в которой в нижней торцевой части установлена конструктивная пара винт-гайка с несамотормозящей, многозаходной резьбой. Гайка закреплена в корпусе утяжелителя "жестко", а винт выполнен с возможностью осевого перемещения. В верхней торцевой части винта установлен стопор, а его нижняя торцевая часть соединена с разрушающим элементом, состоящим из цилиндрического корпуса с расположенными на нем режущими кромками. Диаметр разрушающего элемента по внешним краям режущих кромок выполнен больше диаметра скребка в сложенном и меньше диаметра скребка в рабочем положениях. Винт в торцевых частях выполнен с проточками, а его соединение с разрушающим элементом выполнено разборным. В процессе спуска устройства разрушающий элемент получает поступательное и вращательное движение. При подъеме устройства вступает в работу раздвижной скребок. Использование изобретения позволяет повысить эффективность удаления асфальтосмолистых отложений с внутренней поверхности насосно-компрессорных труб за счет увеличения разрушающей способности утяжелителя. 4 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для удаления асфальтосмолистых отложений с внутренней поверхности насосно-компрессорных труб, содержащее ролик подвески устройства на проволоке, раздвижной скребок и связанный с ним утяжелитель, отличающееся тем, что в нижней части утяжелителя выполнена цилиндрическая полость, в нижней торцевой части которой установлена конструктивная пара винт - гайка с несамотормозящей, многозаходной резьбой, причем гайка закреплена в корпусе утяжелителя "жестко", а винт выполнен с возможностью осевого перемещения, в верхней торцевой части винта установлен стопор, нижняя торцевая часть винта соединена с разрушающим элементом, состоящим из цилиндрического корпуса с расположенными на нем режущими кромками. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что утяжелитель состоит из разборных секций. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что винт в торцевых частях выполнен с проточками. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что диаметр разрушающего элемента по внешним краям режущих кромок выполнен больше диаметра скребка в сложенном и меньше диаметра скребка в рабочем положениях. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что соединение винта с разрушающим элементом выполнено разборным.