Скребок для очистки нефтепромысловых труб в скважине Советский патент 1993 года по МПК E21B37/02 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано дли удаления ларафино-смолистых отложений и гидратов с внутренних поверхностей насосно-компрессорных труб в скважинах, эксплуатирующихся штанговыми глубинно- нафсными установками.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки труб от парафи- но-дмолистых отложений в скважинах.

Цель достигается за счет того, что в отличие от прототипа режущие элементы выполнены в виде секторов эллиптических колец, которые расположены равномерно по периметру корпуса и смещены по его длине относительно друг друга на раастояние не менее его наружного диаметра, а угол наклона режущих элементов к продольной оси корпуса составляет 45-60°. При этом режущие элементы могут быть выполнены в виде трех секторов эллиптических колец с центральным углом 120-125°

или четырех секторов с центральным углом 90-95°,

При осуществлении изобретения создается технический результат, выражающийся в том, что, в отличие от известных конструкций, предложенные формы режущих элементов, их размещение по длине корпуса и под указанными углами наклона к его продольной оси в совокупности с равномерным расположением режущих элементов по периметру корпуса обеспечивают незначительное гидравлическое сопротивление данного устройства при одновременной очистке внутренней поверхности трубы по всему периметру. Незначительное гидравлическое сопротивление конструкции приводит к тому, что скорость движения жидкости в области скребка практически не снижается, а следовательно, исключаются торможение частиц парафино-смолистых отложений и их прилипание к его поверхности. Кроме того, температурные параметры потока движущейся к устью скважины

&

00 СА 00

ел ч о

СА

кости изменяются также незначительно и, следовательно, практически исключается процесс гидратообразования в зоне скребка, что особенно важно при эксплуатации скважин в зонах вечной мерзлоты.

При этом указанный выбор расстояния между смежными режущими элементами обусловлен тем, что при расстояниях.мень- ших наружного диаметра корпуса скребка, происходит сжатие струи и, как следствие, резкое повышение гидравлического сопротивления. При углах наклона режущих элементов к продольной оси, меньших 45°, поток, ударяясь о них, возбуждает возвратные вихревые течения, что также приводит к значительному увеличению гидравлических сопротивлений и ускоренному износу элементов штанговой колонны. При углах наклона, больших 60°, возникают крутящие моменты, способствующие отвороту штанг в резьбовых соединениях. Для осуществления очистки трубы по всему периметру цен- трэльные углы секторов в случае использования трех режущих элементов должны быть не менее 120°, а при четырех элементах - не менее 90°, поскольку в противных случаях между режущими элементами появляется зазор по периметру, что значительно ухудшает качество очистки. В случаях, когда центральный угол сектора превышает 125° (для трех элементов) или 95° (для четырех элементов) происходит запирание сечения потока, приводящее к значительному повышению гидравлических сопротивлений и снижению скорости потока, что вызывает интенсивные парафино- и гидратоотложения в зоне установки скребка.. :

На фиг. 1 - скребок для очистки труб в сборе со штангой; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Скребок включает разъемный корпус в виде полухомутов 1, 2, скрепляемых между, собой известными способами, например, быстроразъемным соединением 3 в виде одностороннего ласточкина хвоста, и с другой стороны - болтовым соединением А с помощью ушков 5, 6, приваренных к поверхностям верхнего и нижнего концов полухомутов 2, 3. На наружной поверхности полухомутов 2, 3 равномерно по периметру жестко укреплены (например, с помощью

сварки) четыре режущих элемента - ножи 7 в виде секторов эллиптических колец с центральным углом р . Ножи 7 смещены друг относительно друга по длине корпуса на

расстояние S и наклонены к его продольной оси под углом а. В данном случае f 95°, «,50°, S d, где d - наружный диаметр корпуса. Скребок устанавливается на штанге 8 таким образом, чтобы режущие кромки

ножей 7, выполненные параллельными наружной поверхности скребка, были направлены в сторону движения жидкости, т.е. в направлении устья скважины вверх по потоку. Наружные диаметры скребков выполнены на 1 -2 мм меньше внутреннего диаметра трубы. При возвратно-поступательном движении штанги и соприкосновении режущих кромок ножей с внутренней поверхностью трубы происходит их самозатачивание.

Формула изобретения

1. Скребок для очистки нефтепромысловых труб в скважине, включающий разьем- ный корпус в виде двух полухомутов и жестко укрепленные на нем под углом к его продольной оси режущие элементы, о т л и- чающийся тем. что режущие элементы выполнены в виде секторов эллиптических колец, расположенных равномерно по периметру корпуса и смещенных по его оси относительно друг друга на расстояние не менее наружного диаметра корпуса, при этом угол наклона режущих элементов к продольной оси корпуса составляет 45-60°.

2. Скребок по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что режущие элементы выполнены в виде трех секторов эллиптических колец с центральным углом 120-125°.

3. Скребок по п. 1,отличающийся тем, что режущие элементы выполнены в

виде четырех секторов эллиптических колец с центральным углом 90-95°:

Использование: для удаления парафи- но-смолистых отложений и гидратов с внутренних поверхностей нэсосно-компрессорных труб. Сущность изобретения: режущие элементы скребка выполнение виде секторов эллиптических колец, жестко укрепленных на корпусе под углом 45-60° к продольной оси. Режущие элементы расположены равномерно по периметру со смещением относительно друг друга по оси корпуса на расстояние не менее диаметра корпуса. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Фиг.1