УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ТРУБ ОТ АСФАЛЬТОСМОЛОПАРАФИНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ Российский патент 2011 года по МПК E21B37/02 

Изобретение относится к нефтегазовой добывающей промышленности, к устройствам для очистки внутренней поверхности труб от асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) и гидратов.

Известно устройство для обработки стенок скважины для очистки солеотложений стенок труб обсадной колонны, представляющее полый корпус с концентрическим кожухом, с возможностью его осевого вращения. На кожухе спиралью установлены армированные лопасти с закрепленными на них щетками. Устройство повышает эффективность и производительность очистки стенок труб (РФ №2189432, кл. Е21В 37/02, опубл. 20.09.2002 г.).

Известно устройство для очистки труб в нефтегазодобывающих скважинах от асфальтосмолопарафиновых отложений, содержащее верхнюю и нижнюю очистные головки, установленные на валу с возможностью вращения, с распорной втулкой между ними. На наружной поверхности головок винтовыми канавками углового профиля образованы рабочие зубья, противоположно направленные, под углом к продольной оси вала до 45°. Устройство позволяет повысить производительность (РФ №2147064, кл. Е21В 37/02, опубл. 27.03.2000 г.).

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип (ближайший аналог), является устройство для очистки труб в нефтегазодобывающих скважинах от асфальтосмолопарафиновых отложений (РФ №2252309, кл. Е21В 37/02, опубл. 20.05.2005 г.). Устройство содержит шток с обтекателем на нижнем конце, связанные со штоком с возможностью вращения очистной элемент, утяжелитель и узел соединения с тяговым органом. Очистной элемент выполнен в виде двух продольных элементов пустотелого цилиндра, образованных от продольных разрезов по всей высоте цилиндра. Каждый элемент через радиальные перегородки жестко соединен с втулкой, надетой на шток с возможностью вращения. Утяжелитель жестко и соосно закреплен на верхнем конце штока. Узел соединения с гибким тяговым органом выполнен на верхнем конце утяжелителя.

Устройство позволяет очищать скважину за один спуско-подъем, обеспечивает эффективность процесса.

Однако для повышения эффективности очистки трубы необходимо полностью удалить АСПО за один спуско-подъем, понизить возможность подкидывания устройства потоком.

Технической задачей предложенного изобретения является повышение эффективности очистки путем полного удаления отложений со стенок трубы за один спуско-подъем, снижение вероятности подброса скребка.

Указанная техническая задача решена тем, что в предложенном устройстве, содержащем рабочий орган, закрепленный посредством сварки к пластине, которая крепится в паз нижней части корпуса-утяжелителя посредством болтов, согласно изобретению рабочий орган выполнен в виде тонкостенного усеченного конуса с углом α и разрезанного так, что образуются два лепестка, которые расположены один за другим с перекрытием, рабочие кромки лепестков имеют углы наклона β, согласно изобретению корпус-утяжелитель устройства выполнен в виде сплошного стержня с заострением в нижней части под углом γ и снятой на всю длину лыской, в пазу верхней части которого посредством болтов крепится пластина со встроенным в нее осевым шарниром.

Положительный результат при использовании предложенной конструкции заключается в следующем:

- устройство полностью отделяет АСПО от внутренних стенок трубы по всему периметру за один рабочий ход;

- корпус-утяжелитель при тех же массо-габаритах образует примерно вдвое больший по сечению канал для прохождения жидкости;

Суть изобретения заключается в следующем:

Поверхности рабочего органа образованы стенками полого усеченного конуса с углом α, боковые поверхности выполнены в виде лепестков, кромки которых имеют угол наклона β. В лепестках рабочего органа выполнены окна, которые служат для разгрузки, уменьшения трения и увеличения упругости лепестков. Рабочий орган своей внутренней поверхностью посредством сварки крепится к пластине, которая болтами крепится в нижний паз корпуса-утяжелителя. Корпус-утяжелитель представляет собой заостренный в нижней части под углом γ стрежень со снятой на всю длину лыской. В верхней части корпус имеет паз, в котором посредством болтов установлена пластина с закрепленным на ней осевым шарниром, к стержню шарнира крепится проволока спуско-подъемной лебедки.

Изобретение представлено на фиг.1-5.

Рабочий орган 2 с двумя лепестками, поверхности которых образуют конус величиной α, в лепестках выполнены разгрузочные окна 8 (фиг.3) по окружности лепестки имеют угол перекрытия γ (сечение А-А, фиг.4), посредством сварки крепится к пластине 1, которая крепится болтами 9 в нижний паз корпуса 3. На корпусе выполнена лыска 7 (сечение Б-Б, фиг.5), Нижняя часть корпуса имеет заострение под углом γ, на верхнем конце корпуса имеется паз, в который посредством болтов 10 крепится пластина 4, которая заканчивается осевым шарниром 5, к которому крепится проволока 6 спуско-подъемного агрегата.

Способ использования: устройство в собранном виде вводится в лубрикатор и далее в очищаемую колонну труб. При движении вниз рабочий орган отделяет отложения, а лепестки, имея угол наклона α, прижимаются к стенке трубы по всему периметру тем сильнее, чем плотнее АСПО и больше скорость движения, тем самым полностью отделяя АСПО с поверхности трубы. Разгрузочные окна уменьшают поверхность соприкосновения с отделяемым АСПО и увеличивают упругость лепестков. Отделенное от стенок АСПО удаляется набегающим потоком жидкости по каналу, образованному между стенкой трубы и лыской воль корпуса-утяжелителя. Корпус скользит вдоль трубы, прижимаемый к ее стенке потоком. При подъеме устройства лепестки рабочего органа слегка поджимаются, так как имеют угол наклона α, что уменьшает их износ.

Такая конструкция устройства позволяет удалять отложения непосредственно со стенок трубы и, имея те же массо-габариты, образует существенно больший по сечению канал для прохождения жидкости, имеет минимальную поверхность омывания потоком (вдоль лыски) и минимальное динамическое сопротивление.

Изобретение относится к нефтегазовой добывающей промышленности, к устройствам для очистки буровых скважин, и может быть использовано для очистки труб от асфальтосмолопарафиновых отложений. Устройство содержит рабочий орган, закрепленный на нижней пластине, верхнюю пластину, к которой крепится узел присоединения к тяговому устройству, корпус, в нижней части которого крепится пластина с рабочим органом, а к верхней - узел присоединения к тяговому устройству. Рабочий орган выполнен в виде полого конуса с расположенными друг за другом с перекрытием двумя упругими лепестками, имеющими разгрузочные окна. Повышается эффективность очистки и надежность работы устройства. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для очистки труб от асфальтосмолопарафиновых отложений, содержащее рабочий орган, закрепленный на нижней пластине, верхнюю пластину, к которой крепится узел присоединения к тяговому устройству, корпус, к нижней части которого крепится пластина с рабочим органом, а к верхней - узел присоединения к тяговому устройству, отличающееся тем, что рабочий орган выполнен в виде полого конуса с расположенными друг за другом с перекрытием двумя упругими лепестками, имеющими разгрузочные окна.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус выполнен в форме стержня со снятой на всю длину лыской.