УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ КОЛОННЫ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2005 года по МПК E21B37/02 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для удаления асфальтосмолопарафиновых и других отложений с внутренней поверхности насосно-компрессорных труб в скважинах, эксплуатирующихся погружными электроцентробежными насосными установками, а также газлифтными установками и фонтанным способом.

Известно устройство поддержания в рабочем состоянии проходного сечения колонны насосно-компрессорных труб в эксплуатационной скважине, включающее очистку внутренней поверхности колонны насосно-компрессорных труб посредством скребков с возвратно-поступательным и вращательным перемещением, установленных на штангах, и удалением отложений из колонны насосно-компрессорных труб потоком добываемой жидкости (см., например, патент РФ №2100573, Кл. Е 21 В 37/02, 27.12.1997).

В данном изобретении перемещение скребков в их крайнее исходное положение осуществляется с помощью колонны насосных штанг, связанной верхним концом со станком-качалкой, а нижним - со штоком плунжерного насоса. Скребки установлены на теле штанг с возможностью поступательного и вращательного перемещения и свободно закреплены на теле штанг между ограничителями их хода. Однако данное устройство не может быть использовано в скважинах, где нет колонны насосных штанг, что сужает область его использования.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для очистки колонны насосно-компрессорных труб, содержащее скребок автоматический, включающий корпус с осевым отверстием, ножи, закрепленные на наружной боковой поверхности корпуса, нижнюю и верхнюю торцевые упорные втулки, при этом в колонне насосно-компрессорных труб выполнены верхний и нижний ограничители хода скребка, причем верхний ограничитель хода выполнен с возможностью обеспечения изменения направления хода корпуса скребка на противоположное при взаимодействии с его верхней упорной втулкой (см., патент RU 2140337, Кл. Е 21 В 37/02, 27.10.1999).

Однако в ряде случаев данное устройство не обеспечивает эффективную очистку колонны насосно-компрессорных труб, что связано с тем, что конструкция скребка выполнена односекционной, что сужает возможности эффективной очистки колонны насосно-компрессорных труб в случае интенсивного роста отложений.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение эффективности очистки внутренней поверхности колонны насосно-компрессорных труб за счет организации автоматического перемещения нескольких секций скребков внутри колонны насосно-компрессорных труб, причем в качестве такой секции может быть использован клапан скребка автоматического.

Указанная задача решается за счет того, что устройство для очистки колонны насосно-компрессорных труб содержит скребок автоматический, включающий корпус с осевым отверстием, ножи, закрепленные на наружной боковой поверхности корпуса, нижнюю и верхнюю торцевые упорные втулки, при этом в колонне насосно-компрессорных труб выполнены верхний и нижний ограничители хода скребка, причем верхний ограничитель хода выполнен с возможностью обеспечения изменения направления хода корпуса скребка на противоположное направление при взаимодействии с его верхней упорной втулкой, при этом устройство снабжено расположенным ниже корпуса, но выше нижнего ограничителя хода скребка клапаном, нижняя торцевая упорная втулка корпуса выполнена с седлом для взаимодействия с клапаном с возможностью взаимодействия последнего с нижним ограничителем для изменения направления хода клапана совместно с корпусом на противоположное, а верхний ограничитель хода скребка снабжен ограничителем хода клапана относительно корпуса для отделения клапана от корпуса и изменения на противоположное направление его движения в колонне насосно-компрессорных труб независимо от движения корпуса скребка.

Клапан может быть снабжен ножами, которые могут быть закреплены на наружной боковой поверхности корпуса и на наружной боковой поверхности клапана по винтовой линии с закруткой, имеющей одинаковое левое или одинаковое правое или противоположное направление. Наружный диаметр корпуса с ножами может превышать наружный диаметр клапана. Устройство может быть снабжено устройством фиксации клапана относительно корпуса при взаимодействии клапана с седлом торцевой упорной втулки. Нижний ограничитель хода скребка может быть расположен в колонне насосно-компрессорных труб ниже интервала парафиноотложений, в зоне температур плавления асфальтосмолопарафиновых отложений, а клапан может быть снабжен ограничителем хода клапана относительно корпуса.

По второму варианту выполнения устройство для очистки колонны насосно-компрессорных труб содержит скребок автоматический, включающий корпус с осевым отверстием, ножи, закрепленные на наружной боковой поверхности корпуса, нижнюю и верхнюю торцевые упорные втулки, при этом в колонне насосно-компрессорных труб выполнены верхний и нижний ограничители хода скребка, причем верхний ограничитель хода выполнен с возможностью обеспечения изменения направления хода корпуса скребка на противоположное направление при взаимодействии с его верхней упорной втулкой, при этом устройство снабжено расположенным ниже корпуса, но выше нижнего ограничителя хода скребка клапаном, нижняя торцевая упорная втулка корпуса выполнена с седлом для взаимодействия с клапаном с возможностью взаимодействия последнего с нижним ограничителем для изменения направления хода клапана совместно с корпусом на противоположное, а клапан снабжен ограничителем хода клапана относительно верхнего ограничителя хода скребка в колонне насосно-компрессорных труб для отделения клапана от корпуса и изменения на противоположное направление его движения в колонне насосно-компрессорных труб независимо от движения корпуса скребка.

В этом варианте выполнения клапан может быть снабжен ножами, которые могут быть закреплены на наружной боковой поверхности корпуса и на наружной боковой поверхности клапана по винтовой линии с закруткой, имеющей одинаковое левое или одинаковое правое или противоположное направление. Наружный диаметр корпуса с ножами может превышать наружный диаметр клапана. Устройство может быть снабжено устройством фиксации клапана относительно корпуса при взаимодействии клапана с седлом торцевой упорной втулки, нижний ограничитель хода скребка может быть расположен в колонне насосно-компрессорных труб ниже интервала парафиноотложений, в зоне температур плавления асфальтосмолопарафиновых отложений, а клапан может быть снабжен ограничителем хода клапана относительно корпуса.

По третьему варианту выполнения устройство для очистки колонны насосно-компрессорных труб содержит скребок автоматический, включающий корпус с осевым отверстием, ножи, закрепленные на наружной боковой поверхности корпуса, нижнюю и верхнюю торцевые упорные втулки, при этом в колонне насосно-компрессорных труб выполнены верхний и нижний ограничители хода скребка, причем верхний ограничитель хода выполнен с возможностью обеспечения изменения направления хода корпуса скребка на противоположное направление при взаимодействии с его верхней упорной втулкой, при этом устройство снабжено расположенным ниже корпуса клапаном и расположенной между корпусом и клапаном промежуточной секцией с осевым отверстием и ножами, закрепленными на ее наружной боковой поверхности и верхней и нижней стыковочными втулками, нижняя торцевая упорная втулка корпуса выполнена с седлом для взаимодействия с верхней стыковочной втулкой промежуточной секции, а нижняя стыковочная втулка промежуточной секции выполнена с седлом для взаимодействия с клапаном, последний и промежуточная секция снабжены ограничителями хода соответственно клапана и промежуточной секции относительно верхнего ограничителя хода скребка в колонне насосно-компрессорных труб для отделения клапана и промежуточной секции от корпуса и изменения на противоположное направление их движения в колонне насосно-компрессорных труб независимо друг от друга и от движения корпуса скребка.

В данном варианте выполнения также клапан может быть снабжен ножами, которые могут быть закреплены на наружной боковой поверхности корпуса, на наружной боковой поверхности промежуточной секции и на наружной боковой поверхности клапана по винтовой линии с закруткой, имеющей одинаковое левое или одинаковое правое или чередующееся направление. Наружный диаметр корпуса с ножами может превышать наружный диаметр клапана. Устройство может быть снабжено устройством фиксации промежуточной секции относительно корпуса при взаимодействии промежуточной секции с седлом торцевой упорной втулки, нижний ограничитель хода скребка может быть расположен в колонне насосно-компрессорных труб ниже интервала парафиноотложений, в зоне температур плавления асфальтосмолопарафиновых отложений, клапан может быть выполнен с ограничителем хода клапана относительно корпуса, клапан может быть выполнен с ограничителем хода клапана относительно промежуточной секции, промежуточная секция может быть выполнена с ограничителем хода относительно корпуса.

По четвертому варианту выполнения устройство для очистки колонны насосно-компрессорных труб содержит скребок автоматический, включающий корпус с осевым отверстием, ножи, закрепленные на наружной боковой поверхности корпуса, нижнюю и верхнюю торцевые упорные втулки, при этом в колонне насосно-компрессорных труб выполнены верхний и нижний ограничители хода скребка, причем верхний ограничитель хода выполнен с возможностью обеспечения изменения направления хода корпуса скребка на противоположное направление при взаимодействии с его верхней упорной втулкой, при этом устройство снабжено расположенным выше нижнего ограничителя хода скребка клапаном, наружный диаметр клапана меньше диаметра осевого отверстия корпуса для прохода снизу вверх клапана через осевое отверстие корпуса, верхняя торцевая упорная втулка корпуса выполнена с седлом для взаимодействия с клапаном с возможностью взаимодействия последнего с нижним и верхним ограничителями хода скребка для изменения направления движения скребка в колонне насосно-компрессорных труб, причем при взаимодействии клапана с верхним ограничителем хода для отделения клапана от корпуса скребка и независимого их движения вниз.

Верхний ограничитель хода скребка может быть снабжен ограничителем хода клапана относительно корпуса, клапан может быть снабжен ножами. Устройство со стороны клапана может быть снабжено устройством фиксации клапана относительно корпуса при взаимодействии клапана с седлом торцевой упорной втулки, ножи могут быть закреплены на наружной боковой поверхности корпуса и на наружной боковой поверхности клапана по винтовой линии с закруткой, имеющей одинаковое левое или одинаковое правое или противоположное направление. Клапан может быть выполнен с ограничителем хода клапана относительно корпуса, нижний ограничитель хода скребка может быть расположен в колонне насосно-компрессорных труб ниже интервала парафиноотложений в зоне температур плавления асфальтосмолопарафиновых отложений.

Анализ работы различных устройств очистки внутренней поверхности труб в скважинах показал, что актуальной является задача эффективной очистки внутренней поверхности колонны насосно-компрессорных труб, которые используются с насосными установками и которые не имеют приводных колонн насосных штанг, например с погружными электроцентробежными насосными установками. В этих условиях возможно использование скребков, которые используют энергию потока добываемой среды для перемещения скребка вверх по колонне. В качестве такого автоматического скребка можно использовать указанный выше «Скребок парашютный автоматический Архипова» по патенту РФ №2140337. Однако в ряде случаев отложения растут быстрее, чем скребок успевает их удалять с внутренней поверхности труб. В ходе исследования было установлено, что возможно интенсифицировать процесс удаления отложений и одновременно более эффективно использовать автоматический скребок. Для этого в колонне насосно-компрессорных труб размещают многосекционные автоматические скребки, причем организация движения секций скребка саморегулируется в зависимости от интенсивности роста отложений на стенках колонны насосно-компрессорных труб. В простейшем варианте выполнения скребка в качестве такой секции может быть использован клапан скребка автоматического, который при спуске скребка в нижнее его положение движется независимо от корпуса скребка и при этом может самостоятельно очищать поверхность труб от отложений. Интенсивность очистки может быть усилена выполнением ножей на поверхности клапана. Дальнейшее повышение интенсивности работы может быть достигнуто выполнением промежуточной секции между корпусом скребка и клапаном. Выполнение ограничителей перемещения секций скребка относительно друг друга позволяет перевести их в режим последовательного срезания отложений с поверхности труб, когда каждая секция срезает более тонкий слой отложений, а в целом интенсивно удаляется весь слой отложения. При этом срезанные тонкие слои отложений легко удаляются из колонны насосно-компрессорных труб потоком добываемой из скважины жидкой среды. В целом это позволяет повысить интенсивность работы скребка и снизить вероятность образования пробки в колонне насосно-компрессорных труб удаляемыми с поверхности колонны насосно-компрессорных труб частицами отложений. Снабжение торцевых втулок устройством фиксации позволяет более надежно фиксировать клапан или промежуточную секцию относительно корпуса скребка при их движении вверх по колонне насосно-компрессорных труб.

В результате решена поставленная в изобретении задача - повышение эффективности очистки внутренней поверхности колонны насосно-компрессорных труб.

На фиг.1 представлен продольный разрез устройства для очистки колонны насосно-компрессорных труб в соответствии с первым вариантом его выполнения,

на фиг.2 представлен продольный разрез скребка автоматического с клапаном, выполненным с ножами,

на фиг.3 представлен скребок автоматический с клапаном, выполненным с ножами на боковой поверхности,

на фиг.4 представлен скребок автоматический с устройством фиксации клапана,

на фиг.5 представлен скребок автоматический с клапаном, содержащим ограничитель хода относительно корпуса скребка,

на фиг.6 представлен скребок автоматический по второму варианту выполнения устройства,

на фиг.7 представлен скребок автоматический по третьему варианту выполнения устройства,

на фиг.8 представлен скребок автоматический по третьему варианту выполнения устройства с ограничителем хода клапана относительно корпуса скребка,

на фиг.9 представлен скребок автоматический по третьему варианту выполнения устройства с ограничителем хода промежуточной секции относительно клапана,

на фиг.10 представлен скребок автоматический по третьему варианту выполнения устройства с ограничителем хода промежуточной секции относительно корпуса скребка,

на фиг.11 представлен скребок автоматический по четвертому варианту выполнения устройства,

на фиг.12 представлен скребок автоматический по четвертому варианту выполнения устройства с устройством фиксации клапана относительно корпуса.

Устройство для очистки колонны насосно-компрессорных труб содержит (см. фиг.1-5) скребок автоматический, включающий корпус 1 с осевым отверстием 2, ножи 3, закрепленные на наружной боковой поверхности корпуса 1, нижнюю 4 и верхнюю 5 торцевые упорные втулки. В колонне насосно-компрессорных труб 6 выполнены верхний 7 и нижний 8 ограничители хода скребка, причем верхний ограничитель хода 7 выполнен с возможностью обеспечения изменения направления хода корпуса 1 скребка на противоположное направление при взаимодействии с его верхней упорной втулкой 5. Устройство снабжено расположенным ниже корпуса 1, но выше нижнего ограничителя хода 8 скребка клапаном 9. Нижняя торцевая упорная втулка 4 корпуса 1 выполнена с седлом для взаимодействия с клапаном 9 с возможностью взаимодействия последнего с нижним ограничителем 8 для изменения направления хода клапана 9 совместно с корпусом 1 на противоположное, а верхний ограничитель хода 7 скребка снабжен ограничителем хода 10 клапана 9 относительно корпуса 1 для отделения клапана 9 от корпуса 1 и изменения на противоположное направление его движения в колонне насосно-компрессорных труб 6 независимо от движения корпуса 1 скребка.

Клапан 9 может быть снабжен ножами 11. Ножи 3 и 11 могут быть закреплены соответственно на наружной боковой поверхности корпуса 1 и на наружной боковой поверхности клапана 9 по винтовой линии с закруткой, имеющей одинаковое левое или правое направление, или по винтовой линии с закруткой, имеющей противоположное направление. Наружный диаметр D₁ корпуса 1 с ножами 3 может превышать наружный диаметр D₂ клапана 9. Устройство может быть снабжено устройством фиксации 12 клапана 9 относительно корпуса 1 при взаимодействии клапана 9 с седлом торцевой упорной втулки 4. Нижний ограничитель хода 8 скребка может быть расположен в колонне насосно-компрессорных труб 6 ниже интервала парафиноотложений, в зоне температур плавления асфальтосмолопарафиновых отложений, а клапан 9 может быть снабжен ограничителем хода 13 клапана 9 относительно корпуса 1.

Во втором варианте выполнения (см. фиг.6) устройство для очистки колонны насосно-компрессорных труб содержит скребок автоматический, включающий корпус 14 с осевым отверстием 15, ножи 16, закрепленные на наружной боковой поверхности корпуса 14, нижнюю 17 и верхнюю 18 торцевые упорные втулки. В колонне насосно-компрессорных труб выполнены верхний и нижний ограничители хода скребка (аналогично фиг.1, не показано), причем верхний ограничитель хода выполнен с возможностью обеспечения изменения направления хода корпуса 14 скребка на противоположное направление при взаимодействии с его верхней упорной втулкой 18. Устройство снабжено расположенным ниже корпуса 14, но выше нижнего ограничителя хода скребка клапаном 19, нижняя торцевая упорная втулка 17 корпуса 14 выполнена с седлом для взаимодействия с клапаном 19с возможностью взаимодействия последнего с нижним ограничителем для изменения направления хода клапана 19 совместно с корпусом 14 на противоположное. Клапан 19 снабжен ограничителем хода 20 клапана 19 относительно верхнего ограничителя хода скребка в колонне насосно-компрессорных труб для отделения клапана 19 от корпуса 14 и изменения на противоположное направление его движения в колонне насосно-компрессорных труб независимо от движения корпуса 14 скребка.

В этом варианте выполнения клапан 19 может быть снабжен ножами 21. Ножи 16 и 21 могут быть закреплены соответственно на наружной боковой поверхности корпуса 14 и на наружной боковой поверхности клапана 19 по винтовой линии с закруткой, имеющей одинаковое левое или правое направление, или по винтовой линии с закруткой, имеющей противоположное направление. Наружный диаметр корпуса 14 с ножами 16 может превышать наружный диаметр клапана 19. Устройство может быть снабжено устройством фиксации 22 клапана 19 относительно корпуса 14 при взаимодействии клапана 19 с седлом торцевой упорной втулки 17. Нижний ограничитель хода скребка может быть расположен в колонне насосно-компрессорных труб ниже интервала парафиноотложений, в зоне температур плавления асфальтосмолопарафиновых отложений, а клапан 19 может быть снабжен ограничителем хода 23 клапана 19 относительно корпуса 14.

В третьем (см. фиг.7-10) выполнении устройство для очистки колонны насосно-компрессорных труб содержит скребок автоматический, включающий корпус 24 с осевым отверстием 25, ножи 26, закрепленные на наружной боковой поверхности корпуса 24, нижнюю 27 и верхнюю 28 торцевые упорные втулки. В колонне насосно-компрессорных труб (аналогично фиг.1, не показано) выполнены верхний и нижний ограничители хода скребка. Верхний ограничитель хода выполнен с возможностью обеспечения изменения направления хода корпуса 24 скребка на противоположное направление при взаимодействии с его верхней упорной втулкой 28. Устройство снабжено расположенным ниже корпуса 24 клапаном 29 и расположенной между корпусом 24 и клапаном 29 промежуточной секцией 30 с осевым отверстием 31 и ножами 32, закрепленными на ее наружной боковой поверхности и верхней 33 и нижней 34 стыковочными втулками. Нижняя торцевая упорная втулка 27 корпуса 24 выполнена с седлом для взаимодействия с верхней стыковочной втулкой 33 промежуточной секции 30, а нижняя стыковочная втулка 34 промежуточной секции 30 выполнена с седлом для взаимодействия с клапаном 29. Клапан 29 и промежуточная секция 30 снабжены ограничителями хода 35 и 36 соответственно клапана 29 и промежуточной секции 30 относительно верхнего ограничителя хода скребка в колонне насосно-компрессорных труб для отделения клапана 29 и промежуточной секции 30 от корпуса 24 и изменения на противоположное направление их движения в колонне насосно-компрессорных труб независимо друг от друга и от движения корпуса 24 скребка.

В данном варианте выполнения клапан 29 также может быть снабжен ножами 37. Ножи 26, 32 и 37 могут быть закреплены соответственно на наружной боковой поверхности корпуса 24, на наружной боковой поверхности промежуточной секции 30 и на наружной боковой поверхности клапана 29 по винтовой линии с закруткой, имеющей одинаковое левое или правое направление, или на наружной боковой поверхности промежуточной секции 30 и на наружной боковой поверхности клапана 29 по винтовой линии с закруткой, имеющей чередующееся направление, а наружный диаметр корпуса 24 с ножами 26 может превышать наружный диаметр клапана 29. Устройство может быть снабжено устройством фиксации 38 промежуточной секции 30 относительно корпуса 24 при взаимодействии промежуточной секции 30 с седлом торцевой упорной втулки 27. Нижний ограничитель хода скребка может быть расположен в колонне насосно-компрессорных труб ниже интервала парафиноотложений, в зоне температур плавления асфальтосмолопарафиновых отложений, клапан 29 может быть выполнен с ограничителем хода 39 клапана 29 относительно корпуса 24. Клапан 29 может быть выполнен с ограничителем хода 40 клапана 29 относительно промежуточной секции 30. Промежуточная секция 30 может быть выполнена с ограничителем хода 41 относительно корпуса 24.

В четвертом варианте выполнения (см. фиг.11-12) устройство для очистки колонны насосно-компрессорных труб содержит скребок автоматический, включающий корпус 42 с осевым отверстием 43, ножи 44, закрепленные на наружной боковой поверхности корпуса 42, нижнюю 45 и верхнюю 46 торцевые упорные втулки. В колонне насосно-компрессорных труб (выполнены аналогично фиг.1, не показаны) выполнены верхний и нижний ограничители хода скребка, причем верхний ограничитель хода выполнен с возможностью обеспечения изменения направления хода корпуса скребка на противоположное направление при взаимодействии с его верхней упорной втулкой 46. Устройство снабжено расположенным выше нижнего ограничителя хода скребка клапаном 47, наружный диаметр клапана меньше диаметра осевого отверстия 43 корпуса 42 для прохода снизу вверх клапана 47 через осевое отверстие 43 корпуса 42. Верхняя торцевая упорная втулка 46 корпуса 42 выполнена с седлом для взаимодействия с клапаном 47 с возможностью взаимодействия последнего с нижним и верхним ограничителями хода скребка для изменения направления движения скребка в колонне насосно-компрессорных труб. При взаимодействии клапана 47 с верхним ограничителем хода для отделения клапана 47 от корпуса 42 скребка и независимого их движения вниз.

Верхний ограничитель хода скребка может быть снабжен ограничителем хода клапана 47 (аналогично первому варианту выполнения устройства) относительно корпуса 42. Клапан 47 может быть снабжен ножами 48. Устройство со стороны клапана 47 может быть снабжено устройством фиксации 49 клапана 47 относительно корпуса 42 при взаимодействии клапана 47 с седлом торцевой упорной втулки 46. Ножи 44 и 48 могут быть закреплены соответственно на наружной боковой поверхности корпуса 42 и на наружной боковой поверхности клапана 47 по винтовой линии с закруткой, имеющей одинаковое левое или правое направление, или с закруткой, имеющей противоположное направление. Клапан 47 может быть выполнен с ограничителем хода 50 клапана 47 относительно корпуса 42. Нижний ограничитель хода скребка может быть расположен в колонне насосно-компрессорных труб ниже интервала парафиноотложений, в зоне температур плавления асфальтосмолопарафиновых отложений.

Перед началом работ по очистке колонны насосно-компрессорных труб 6 в последней устанавливают нижний ограничитель хода 8 скребка. Затем в колонну насосно-компрессорных труб 6 последовательно сбрасывают клапан 9 и корпус скребка 1 или их связку в зависимости от варианта выполнения устройства для очистки колонны насосно-компрессорных труб 6. В колонне насосно-компрессорных труб 6 устанавливают верхний ограничитель хода 7 скребка. Под собственным весом клапан 9 и корпус 1 опускаются вниз колонны насосно-компрессорных труб 6 до тех пор, пока не достигнут нижнего ограничителя 8 хода скребка. По достижении нижнего ограничителя хода 8 корпус 1 посадочным местом нижней торцевой упорной втулки 4 садится на клапан 9, перекрывая проходное сечение колонны насосно-компрессорных труб 6. В результате потоком добываемой среды клапан 9 вместе с корпусом 1 поднимается вверх, при этом ножи 3 корпуса 1 и ножи клапана 9, если они есть, очищают внутреннюю стенку колонны насосно-компрессорных труб 6. При наличии устройства фиксации 12 происходит механическое зацепление клапана 9 относительно корпуса 1. По достижении верхнего ограничителя хода 7 скребка клапан 9 взаимодействует с ограничителем хода 10 клапана 9, а корпус 1 продолжает движение вверх под действием потока, пока не столкнется с верхним ограничителем хода 7 скребка. В результате клапан 9 отделяется от корпуса 1. Поток добываемой среды через отверстие 2 в корпусе 1 продолжает движение на поверхность, а клапан 9, а за ним и корпус 1 под собственным весом начинают движение вниз, очищая ножами 3 и ножами 11 (если они есть) поверхность колонны насосно-компрессорных труб 6. Отделенные от стенок отложения потоком добываемой среды выносятся из колонны насосно-компрессорных труб 6. По достижении нижнего ограничителя хода 8 скребка клапаном 9 и корпусом 1 процесс работы повторяется, как это описано выше.

Работа устройства для очистки колонны насосно-компрессорных труб в соответствии со вторым, третьим и четвертым вариантом полностью аналогична первому описанному выше варианту выполнения устройства. Единственное отличие заключается в том, что верхний ограничитель хода 7 скребка может быть выполнен без ограничителя хода 10 клапана 9. Следует отметить, что во втором, третьем и четвертом вариантах выполнения устройства в качестве верхнего ограничителя хода 7 может быть использована лубрикаторная задвижка. Во втором и третьем вариантах выполнения с ограничителем хода 7 клапана взаимодействуют ограничители хода 20, 35, 36, а по четвертому варианту непосредственно клапан 47, который проходит через отверстие 43 корпуса 42 скребка.

Настоящее изобретение может быть использовано с нефтедобывающей и газодобывающей промышленности для предотвращения образования парафиновых и других пробок в колонне насосно-компрессорных труб, что исключает ручной труд по очистке труб от отложений и увеличивает безремонтный период работы скважинной насосной установки.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для удаления асфальтосмолопарафиновых и других отложений с внутренней поверхности насосно-компрессорных труб в скважинах, эксплуатирующихся погружными электроцентробежными насосными установками, а также газлифтными установками и фонтанным способом. Устройство для очистки колонны насосно-компрессорных труб содержит скребок автоматический, включающий корпус с осевым отверстием, ножи, закрепленные на наружной боковой поверхности корпуса, нижнюю и верхнюю торцевые упорные втулки. В колонне насосно-компрессорных труб выполнены верхний и нижний ограничители хода скребка. Верхний ограничитель хода выполнен с возможностью обеспечения изменения направления хода корпуса скребка на противоположное направление при взаимодействии с его верхней упорной втулкой. Устройство снабжено расположенным ниже корпуса, но выше нижнего ограничителя хода скребка клапаном. Нижняя торцевая упорная втулка корпуса выполнена с седлом для взаимодействия с клапаном с возможностью взаимодействия последнего с нижним ограничителем для изменения направления хода клапана совместно с корпусом на противоположное. Верхний ограничитель хода скребка снабжен ограничителем хода клапана относительно корпуса для отделения клапана от корпуса и изменения на противоположное направление его движения в колонне насосно-компрессорных труб независимо от движения корпуса скребка. Устройство по второму варианту выполнения отличается тем, что снабжено расположенным ниже корпуса, но выше нижнего ограничителя хода скребка клапаном. Нижняя торцевая упорная втулка корпуса выполнена с седлом для взаимодействия с клапаном с возможностью взаимодействия последнего с нижним ограничителем для изменения направления хода клапана совместно с корпусом на противоположное. Клапан снабжен ограничителем хода клапана относительно верхнего ограничителя хода скребка в колонне насосно-компрессорных труб для отделения клапана от корпуса и изменения на противоположное направление его движения в колонне насосно-компрессорных труб независимо от движения корпуса скребка. По третьему варианту устройство отличается тем, что снабжено расположенным ниже корпуса клапаном и расположенной между корпусом и клапаном промежуточной секцией с осевым отверстием и ножами, закрепленными на ее наружной боковой поверхности, и верхней и нижней стыковочными втулками. Нижняя торцевая упорная втулка корпуса выполнена с седлом для взаимодействия с верхней стыковочной втулкой промежуточной секции. Нижняя стыковочная втулка промежуточной секции выполнена с седлом для взаимодействия с клапаном. Клапан и промежуточная секция снабжены ограничителями хода соответственно клапана и промежуточной секции относительно верхнего ограничителя хода скребка в колонне насосно-компрессорных труб для отделения клапана и промежуточной секции от корпуса и изменения на противоположное направление их движения в колонне насосно-компрессорных труб независимо друг от друга и от движения корпуса скребка. По четвертому варианту выполнения устройство отличается тем, что снабжено расположенным выше нижнего ограничителя хода скребка клапаном, наружный диаметр клапана меньше диаметра осевого отверстия корпуса для прохода снизу вверх клапана через осевое отверстие корпуса. Верхняя торцевая упорная втулка корпуса выполнена с седлом для взаимодействия с клапаном с возможностью взаимодействия последнего с нижним и верхним ограничителями хода скребка для изменения направления движения скребка в колонне насосно-компрессорных труб. Повышается эффективность очистки внутренней поверхности колонны насосно-компрессорных труб за счет организации автоматического перемещения нескольких секций скребков внутри колонны насосно-компрессорных труб. 4 с. и 22 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Устройство для очистки колонны насосно-компрессорных труб, содержащее скребок автоматический, включающий корпус с осевым отверстием, ножи, закрепленные на наружной боковой поверхности корпуса, нижнюю и верхнюю торцевые упорные втулки, при этом в колонне насосно-компрессорных труб выполнены верхний и нижний ограничители хода скребка, причем верхний ограничитель хода выполнен с возможностью обеспечения изменения направления хода корпуса скребка на противоположное направление при взаимодействии с его верхней упорной втулкой, отличающееся тем, что оно снабжено расположенным ниже корпуса, но выше нижнего ограничителя хода скребка клапаном, нижняя торцевая упорная втулка корпуса выполнена с седлом для взаимодействия с клапаном с возможностью взаимодействия последнего с нижним ограничителем для изменения направления хода клапана совместно с корпусом на противоположное, а верхний ограничитель хода скребка снабжен ограничителем хода клапана относительно корпуса для отделения клапана от корпуса и изменения на противоположное направление его движения в колонне насосно-компрессорных труб независимо от движения корпуса скребка, наружный диаметр корпуса с ножами превышает наружный диаметр клапана, при этом оно снабжено устройством фиксации клапана относительно корпуса при взаимодействии клапана с седлом торцевой упорной втулки.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нижний ограничитель хода скребка расположен в колонне насосно-компрессорных труб ниже интервала парафиноотложений, в зоне температур плавления асфальтосмолистопарафиновых отложений.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что клапан снабжен ограничителем хода клапана относительно корпуса.4. Устройство для очистки колонны насосно-компрессорных труб, содержащее скребок автоматический, включающий корпус с осевым отверстием, ножи, закрепленные на наружной боковой поверхности корпуса, нижнюю и верхнюю торцевые упорные втулки, при этом в колонне насосно-компрессорных труб выполнены верхний и нижний ограничители хода скребка, причем верхний ограничитель хода выполнен с возможностью обеспечения изменения направления хода корпуса скребка на противоположное направление при взаимодействии с его верхней упорной втулкой, отличающееся тем, что оно снабжено расположенным ниже корпуса, но выше нижнего ограничителя хода скребка клапаном, нижняя торцевая упорная втулка корпуса выполнена с седлом для взаимодействия с клапаном с возможностью взаимодействия последнего с нижним ограничителем для изменения направления хода клапана совместно с корпусом на противоположное, а клапан снабжен ограничителем хода клапана относительно верхнего ограничителя хода скребка в колонне насосно-компрессорных труб для отделения клапана от корпуса и изменения на противоположное направление его движения в колонне насосно-компрессорных труб независимо от движения корпуса скребка.5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что клапан снабжен ножами.6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что ножи закреплены на наружной боковой поверхности корпуса и на наружной боковой поверхности клапана по винтовой линии с закруткой, имеющей одинаковое левое или правое направление.7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что ножи закреплены на наружной боковой поверхности корпуса и на наружной боковой поверхности клапана по винтовой линии с закруткой, имеющей противоположное направление.8. Устройство по п.4, отличающееся тем, что наружный диаметр корпуса с ножами превышает наружный диаметр клапана.9. Устройство по п.4, отличающееся тем, что оно снабжено устройством фиксации клапана относительно корпуса при взаимодействии клапана с седлом торцевой упорной втулки.10. Устройство по п.4, отличающееся тем, что нижний ограничитель хода скребка расположен в колонне насосно-компрессорных труб ниже интервала парафиноотложений, в зоне температур плавления асфальтосмолистопарафиновых отложений.11. Устройство по п.4, отличающееся тем, что клапан снабжен ограничителем хода клапана относительно корпуса.12. Устройство для очистки колонны насосно-компрессорных труб, содержащее скребок автоматический, включающий корпус с осевым отверстием, ножи, закрепленные на наружной боковой поверхности корпуса, нижнюю и верхнюю торцевые упорные втулки, при этом в колонне насосно-компрессорных труб выполнены верхний и нижний ограничители хода скребка, причем верхний ограничитель хода выполнен с возможностью обеспечения изменения направления хода корпуса скребка на противоположное направление при взаимодействии с его верхней упорной втулкой, отличающееся тем, что оно снабжено расположенным ниже корпуса клапаном и расположенной между корпусом и клапаном промежуточной секцией с осевым отверстием и ножами, закрепленными на ее наружной боковой поверхности и верхней и нижней стыковочными втулками, нижняя торцевая упорная втулка корпуса выполнена с седлом для взаимодействия с верхней стыковочной втулкой промежуточной секции, а нижняя стыковочная втулка промежуточной секции выполнена с седлом для взаимодействия с клапаном, последний и промежуточная секция снабжены ограничителями хода, соответственно, клапана и промежуточной секции относительно верхнего ограничителя хода скребка в колонне насосно-компрессорных труб для отделения клапана и промежуточной секции от корпуса и изменения на противоположное направление их движения в колонне насосно-компрессорных труб независимо друг от друга и от движения корпуса скребка.13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что клапан снабжен ножами.14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что ножи закреплены на наружной боковой поверхности корпуса, на наружной боковой поверхности промежуточной секции и на наружной боковой поверхности клапана по винтовой линии с закруткой, имеющей одинаковое левое или правое направление.15. Устройство по п.13, отличающееся тем, что ножи закреплены на наружной боковой поверхности корпуса, на наружной боковой поверхности промежуточной секции и на наружной боковой поверхности клапана по винтовой линии с закруткой, имеющей чередующееся направление.16. Устройство по п.12, отличающееся тем, что, наружный диаметр корпуса с ножами превышает наружный диаметр клапана.17. Устройство по п.12, отличающееся тем, что оно снабжено устройством фиксации промежуточной секции относительно корпуса при взаимодействии промежуточной секции с седлом торцевой упорной втулки.18. Устройство по п.12, отличающееся тем, что нижний ограничитель хода скребка расположен в колонне насосно-компрессорных труб ниже интервала парафиноотложений, в зоне температур плавления асфальтосмолистопарафиновых отложений.19. Устройство по п.12, отличающееся тем, что клапан выполнен с ограничителем хода клапана относительно корпуса.20. Устройство по п.12, отличающееся тем, что клапан выполнен с ограничителем хода клапана относительно промежуточной секции.21. Устройство по п.12, отличающееся тем, что промежуточная секция выполнена с ограничителем хода относительно корпуса.22. Устройство для очистки колонны насосно-компрессорных труб, содержащее скребок автоматический, включающий корпус с осевым отверстием, ножи, закрепленные на наружной боковой поверхности корпуса, нижнюю и верхнюю торцевые упорные втулки, при этом в колонне насосно-компрессорных труб выполнены верхний и нижний ограничители хода скребка, причем верхний ограничитель хода выполнен с возможностью обеспечения изменения направления хода корпуса скребка на противоположное направление при взаимодействии с его верхней упорной втулкой, отличающееся тем, что оно снабжено расположенным выше нижнего ограничителя хода скребка клапаном, наружный диаметр клапана меньше диаметра осевого отверстия корпуса для прохода снизу вверх клапана через осевое отверстие корпуса, верхняя торцевая упорная втулка корпуса выполнена с седлом для взаимодействия с клапаном с возможностью взаимодействия последнего с нижним и верхним ограничителями хода скребка для изменения направления движения скребка в колонне насосно-компрессорных труб, причем при взаимодействии клапана с верхним ограничителем хода для отделения клапана от корпуса скребка и независимого их движения вниз, верхний ограничитель хода скребка снабжен ограничителем хода клапана относительно корпуса, при этом оно со стороны клапана снабжено устройством фиксации клапана относительно корпуса при взаимодействии клапана с седлом торцевой упорной втулки.23. Устройство по п.22, отличающееся тем, что ножи закреплены на наружной боковой поверхности корпуса и на наружной боковой поверхности клапана по винтовой линии с закруткой, имеющей одинаковое левое или правое направление.24. Устройство по п.22, отличающееся тем, что ножи закреплены на наружной боковой поверхности корпуса и на наружной боковой поверхности клапана по винтовой линии с закруткой, имеющей противоположное направление.25. Устройство по п.22, отличающееся тем, что клапан выполнен с ограничителем хода клапана относительно корпуса.26. Устройство по п.22, отличающееся тем, что нижний ограничитель хода скребка расположен в колонне насосно-компрессорных труб ниже интервала парафиноотложений, в зоне температур плавления асфальтосмолистопарафиновых отложений.