Устройство для очистки насосно-компрессорных труб от парафино-гидратных отложений

 

Использование: в нефтегазодобывающей промышленности для удаления отложений с внутренней поверхности НКТ. Сущность изобретения: на корпусе в виде вала установлены турбинки в виде быстросъемных секций, стабилизатор, связанный через подшипниковые узлы с осевой подвеской. На нижней части вала установлен быстросъемный наконечник, на котором оппозитно закреплены очистные элементы в виде вертикальных дугообразных ленточных ножей. Последние закреплены нижними концами, а на верхних свободных концах они имеют эллипсообразные расширенные участки, с наружной выпуклой и внутренней вогнутой поверхностями. Ножи развернуты и образуют положительный угол резания. 6 з. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для удаления отложений с внутренней поверхности насосно-компрессорных труб ( НКТ ).

Известен скребок для очистки нефтесборных трубопроводов от парафина, содержащий корпус с очистными элементами в виде ножей и осевую подвеску, прикрепленную к верхней части корпуса. Очистные элементы установлены с возможностью упругого радиального смещения [1] .

Однако наличие в нем клапанного узла и манжеты усложняет конструкцию, делает менее надежной в работе.

Известно устройство для очистки насосно-компрессорных труб от парафиновых отложений, содержащее корпус в виде вала с установленными на нем турбинками, стабилизатор в виде продольных пластин, очистные элементы и осевую подвеску [2] . Это техническое решение принимается за прототип.

Недостатком прототипа является низкая надежность его работы в условиях интенсивного парафиногидратоотложения близкого к пробкообразованию. Это обусловлено тем, что первоначальный контакт с отложениями имеют не очищающие элементы, а центратор. В результате этого значительно затрудняется продвижение устройства по насоснокомпрессорным трубам во встречном потоке продукции. Кроме этого ограничена гидравлическая мощность турбинок, поскольку ограничена рабочая поверхность их лопаток из-за наличия охватывающего их по периферии отрезка трубы, установленной с зазором относительно внутренней поверхности насосно-компрессорных труб и закрепленных на ее наружной поверхности очищающих элементов.

В основу изобретения положена задача создания простого по конструкции и надежного в работе устройства для очистки насосно-компрессорных труб от парафино-гидратных отложений.

Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве для очистки насосно-компрессорных труб от парафино-гидратных отложений, содержащем корпус с виде вала с установленными на нем турбинками, стабилизатор в виде продольных пластин, очистные элементы и осевую подвеску, стабилизатор связан через подшипниковые узлы верхним концом с осевой подвеской, нижним - с верхним концом вала, при этом турбинки выполнены в виде быстросъемных секций, а очистные элементы - в виде вертикальных дугообразных ленточных ножей, закрепленных оппозитно на быстросъемном наконечнике, установленном на нижнем конце вала.

Достижению поставленной цели способствует то, что дугообразные ленточные ножи закреплены на нижнем конце быстросъемного наконечника своими нижними концами, на верхних их свободных концах имеются эллипсообразные расширенные участки, которые имеют наружную выпуклую и внутреннюю вогнутую поверхности, при этом ножи развернуты друг относительно друга в горизонтальной плоскости для образования положительного угла резания, а диаметр быстросъемного наконечника превышает их ширину. В частном случае изготовления устройства турбинки могут быть выполнены из неметаллического материала, например, фторопласта.

На фиг. 1 показан общий вид устройства; на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б по стрелке на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение по В-В на фиг. 3.

Устройство содержит корпус в виде вала 1 с установленными на нем турбинками 2, выполненными в виде быстросъемных секций 3. На нижнем конце вала 1 установлен быстросъемный наконечник 4. Стабилизатор 5 выполнен в виде продольных пластин 6 и связан через подшипниковые узлы 7, 8 верхним концом с осевой подвеской 9, а нижним - с верхним концом вала 1. Очистные элементы выполнены в виде вертикальных дугообразных ленточных ножей 10, закрепленных оппозитно на быстросъемном наконечнике 4 нижними своими концами. На верхних свободных концах ножей 10 имеются эллипсообразные расширенные участки 11 с наружной выпуклой и внутренней вогнутой поверхностями 12, 13. Ножи 10 могут быть развернуты друг относительно друга в горизонтальной плоскости для образования положительного угла резания.

Диаметр быстросъемного наконечника превышает ширину дугообразных ленточных ножей 10, но меньше ширины эллипсообразных расширенных участков 11. Соединение наконечника 4 с валом 1 и быстросъемных секций 3 между собой и валом 1 может быть выполнено, например, резьбовым и зафиксировано штифтом. В конкретном примере выполнения устройства число секций 3 равно трем, но может быть и иным. Подшипниковые узлы 7, 8 могут быть выполнены известным образом, например, в виде радиально-упорных подшипников, защищенных от воздействия внешней среды защитными шайбами (не показаны) и закрепленных от осевых перемещений стопорными кольцами (не показаны). К осевой подвеске 9 присоединен тяговый орган 14.

Устройство работает следующим образом. На тяговом органе 14 устройство опускается в колонну насосно-компрессорных труб 15. Во время спуска устройства восходящим потоком продукции турбинки 2 увлекаются во вращательное движение, а следовательно начинает вращаться наконечник 4 и закрепленные на нем ножи 10. Стабилизатор 5, являясь одновременно утяжелителем, не позволяет увлечь во вращательное движение осевую подвеску 9. Благодаря наличию эллипсообразных расширенных участков 11 на свободных концах ножей 10 последние постоянно находятся во взаимодействии с внутренней поверхностью НКТ, позволяя полностью удалять отложения. Скорость спуска устройства регулируется естественным образом и зависит только от мощности отложений. Постоянное прижатие ножей 10 к внутренней поверхности НКТ обеспечивается как за счет центробежной силы, так и за счет воздействия восходящего потока на внутреннюю вогнутую поверхность 13 эллипсообразных расширенных участков 11. Конструкция ножей 10 исключает возможность расклинки последних в резьбовых соединениях НКТ при подъеме устройства. Вследствие постоянного взаимодействия ножей 10 с внутренней поверхностью НКТ происходит их самозаточка.

Использование изобретения позволяет при минимальных затратах на изготовление устройства вследствие его простоты, а следовательно и высокой надежности в работе, увеличить промежутки времени между плановыми спусками устройства и сократить тем самым расходы, связанные с этой операцией, повысить добычу нефти. (56) Авторское свидетельство СССР N 153890, кл. Е 21 В 37/02, 1962.

Авторское свидетельство СССР N 1594265, Е 21 В 37/02, 1987.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ ОТ ПАРАФИНО-ГИДРАТНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ, содержащее корпус в виде вала с установленными на нем турбинками, стабилизатор в виде продольных пластин, очистные элементы и осевую подвеску, отличающееся тем, что стабилизатор связан через подшипниковые узлы верхним концом с осевой подвеской, нижним - с верхним концом вала, при этом турбинки выполнены в виде быстросъемных секций, а очистные элементы - в виде вертикальных дугообразных ленточных ножей, закрепленных оппозитно на быстросъемном наконечнике, установленном на нижнем конце вала.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дугообразные ленточные ножи закреплены на нижнем конце быстросъемного наконечника нижними своими концами.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что турбинки выполнены из неметаллического материала.

4. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что дугообразные ленточные ножи на верхних своих свободных концах имеют эллипсообразные расширенные участки.

5. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что дугообразные ленточные ножи развернуты относительно друг друга в горизонтальной плоскости для образования положительного угла резания.

6. Устройство по пп. 1 и 4, отличающееся тем, что эллипсообразные расширенные участки дугообразных ленточных ножей имеют наружную выпуклую и внутреннюю вогнутую поверхности.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что диаметр быстросъемного наконечника превышает ширину дугообразных ленточных ножей, но меньше ширины эллипсообразных расширенных участков.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4