Способ депарафинизации насосно-компрессорных труб нефтяных скважин

 

Способ депарафинизации насосно-компрессорных труб нефтяных скважин относится к нефтедобывающей промышленности. Сущность изобретения: избыточное натяжение троса выше заданного значения при застревании скребка в отложениях при подъеме контролируют с помощью датчика предельного натяжения троса, а верхнее положение скребка - с помощью датчика верхнего положения скребка. Провис троса при застревании скребка в отложениях при его опускании фиксируют при отклонении рычага с роликом в определенное положение. Соответствующий сигнал поступает на блок управления. Последний дает команду на разматывание троса и выдержку скребка на отложениях до тех пор, пока скребок не продавит отложения, после чего он продолжает движение вниз. Заклинивание троса в барабане лебедки фиксируют при отклонении рычага с роликом в соответствующее положение, при этом датчик положения натяжение троса подает сигнал на блок управления. Последний дает команду на прекращение разматывания троса, затем на подъем скребка в течении заданного времени и последующее разматывание троса на заданную длину до тех пор, пока не пройдет расклеивание троса. Использование изобретения: устраняет причины нарушения цикла очистки труб путем контроля всех параметров процесса в автоматическом режиме. 1 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для депарафинизации насосно-компрессорных труб нефтяных скважин.

Известен способ депарафинизации насосно-компрессорных труб нефтяных скважин, включающий опускание скребка на заданную глубину и подъем в установленное верхнее положение посредством перемещения троса относительно барабана лебедки, контролирование наличия провисания троса при застревании скребка в отложениях парафина при его опускании с последующим прекращением опускания, контролирование избыточного натяжения троса выше заданного значения при застревании скребка в отложениях парафина при подъеме с последующим возвратно поступательным перемещением на заданную величину в вертикальном направлении и контролирование верхнего положения скребка [1] Недостатком известного способа является то, что во время процесса депарафинизации в случае застревания скребка в отложениях парафина при его опускании сверху вниз срабатывает датчик минимальной нагрузки, при этом происходит отключение электродвигателя и выработка сигнала аварии. Продолжение процесса депарафинизации возможно лишь после ликвидации застревания скребка, которая осуществляется вручную.

При движении скребка по трубе возможно также заклинивание троса в барабане лебедки, что приводит к аварии, т.е. обрыву троса или неконтролируемого его разматыванию с барабана. Подобная ситуация требует длительного времени для устранения аварии. Эти недостатки приводят к нарушению цикла очистки труб, и в этой связи к дополнительному запарафиниванию труб нефтяных скважин.

Задача настоящего изобретения устранение указанных недостатков, являющихся причиной нарушения цикла очистки труб, путем контролирования всех параметров процесса в автоматическом режиме.

Для этого в предлагаемом способе при наличии провисания троса в случае застревания скребка в отложениях парафина при его опускании производят продавливание отложений парафина скребком путем выдержки его на отложениях парафина в течении заданного времени с одновременным разматыванием троса на заданную длину, после чего контролируют наличие провисания троса и в случае его отсутствия продолжают опускание скребка, а в случае наличия провисания троса производят подъем скребка на заданную высоту, затем опускают его на отложения парафина и выдерживают на них в течение заданного времени, причем последовательность указанных операций повторяют до отсутствия провисания троса, при этом в случае заклинивания троса в барабане лебедки прекращают его разматывание, производят подъем скребка в течение заданного времени, после чего производят разматывание троса на заданную длину, повторяя последовательность указанных операций до расклинивания тросов.

Способ осуществляют на оборудовании, схема которого представлена на чертеже. Оно включает лебедку 1 с барабаном 2, подключенную к электродвигателю 3 и далее через устройство коммутации 4, к блоку управления 5, к которому подсоединены датчики 6 верхнего положения скребки 9 и датчики 7 предельного натяжения троса 8. На тросе 8, помещенном на барабане 2, закреплен скребок 9, установленный в насосно-компрессорной трубе 10 нефтяной скважины. На стойке 11 лебедки 1, установленной на скважине, с помощью шарнира 12 размещен рычаг 13, имеющий ролик 14, элемент 15 датчиков 16 положения провисания троса и 17 натяжения троса, которые подсоединены к блоку управления 5. Предлагаемый способ позволяет осуществлять контроль за следующими параметрами, необходимыми для проведения процесса депарафинизации труб.

Первый параметр провисание троса 8 при застревании скребка 9 в отложениях парафина при его опускании.

Второй параметр избыточное натяжение троса 8 выше заданного значения при застревании скребка в отложениях парафина при подъеме скребка.

Третий параметр верхнее положение скребка 9.

Четвертый параметр заклинивание троса 8 в барабане 2 лебедки 1.

Второй параметр контролируют с помощью датчика 7, предельного натяжения троса, третий, как и в известном способе.(1). Способ осуществляют следующим образом. При застревании скребка 9 в отложениях парафина ролик 14 рычага 13 из положения А, фиксирующего нормальное рабочее натяжение троса 8, занимает положение Б, фиксирующее провисание троса 8. При этом элемент 15 входит в контакт с датчиком 16 положения провисания троса 8. Сигнал с датчика 16 поступает на блок управления 5, который через устройство коммутации 4 дает команду на разматывание троса 8 на заданную величину и выдержку скребка 9 на отложениях парафина в течении заданного времени. Длина разматывания троса определяется в каждом конкретном случае и зависит от конструкции лебедки. Этот параметр ограничивается величиной, при которой еще не происходит спадывание витков троса с барабана лебедки и определяется опытным путем. Как правило, его величина составляет 3/8 диаметра барабана лебедки. Величина выдержки скребка на отложениях зависит от дебита скважины, качества поднимаемой жидкости и свойств отложений. Ее величина также опытным путем и находится в пределах от 10 с до 2-х минут. В каждом конкретном случае эта величина задается технологом. После истечения времени выдержки скребка 9 на отложениях парафина с помощью рычага 13 с роликом 14 и датчика 16 осуществляют контролирование наличия провисания троса 8. При этом, если рычаг 13 с роликом 14 возвращается в рабочее положение А, элемент 15 выходит из контакта с датчиком 16, то фиксируют отсутствие провисания троса 8. Это означает, что скребок 9 продавил отложения. Сигнал отсутствия провисания с датчика 16 поступает на блок управления 5, который через устройство коммутации дает команду на включение злектродвигателя 3, и трос 8 начинает разматываться и продолжать опускание скребка 9 по трубе 10.

В случае, если рычаг 13 с роликом 14 остается в положении Б, т.е. фиксирует наличие провисания троса 8, это означает, что скребок 9 продавил отклонения парафина не полностью. Тогда блок управления 5 дает команду на подъем скребка 9 на заданную величину, опускание его на отложения парафина и выдержку на них в течении заданного времени. Величина подъема скребка на заданную величину составляет 2-4 метра и определяется аналогично величине выдержки скребка на отложениях, описанной выше. Последовательность вышеописанных операций повторяют до отсутствия провисания троса 8, когда рычаг 13 возвращается в положение А. При наличии сигнала отсутствия провисания троса 8 продолжается опускание скребка 9 по трубе 10.

Заклинивание троса контролируется следующим образом. При заклинивании троса 8 в барабане 2 лебедки 1 ролик 14 рычаг 18 из рабочего положения А занимает положение В, фиксирующее натяжение троса 8. Элемент 15 входит в контакт с датчиком 17 положения натяжения троса 8. Сигнал с датчика 17 поступает на блок управления 5, который через устройство коммутации 4 и электродвигатель 3 дает команду на прекращение разматывания троса 8, затем подъем скребка 9 в течение заданного времени, после чего на разматывание троса 8 на заданную длину. После осуществления указанных операций с помощью рычага 13 с роликом 14 и датчика 17 осуществляют контролирование наличия натяжения троса 8. Время подъема скребка устанавливается в пределах, в которых необходимо для поворота барабана лебедки не менее, чем на 1/2 его диаметра. Практика показала, что этого достаточно для того, чтобы вернуть барабан лебедки в исходное до заклинивания состояние. Pазматывание троса производят на такую же величину.

Если рычаг 13 с роликом 14 возвращается из положения В в рабочее положение А, то элемент 15 выходит из контакта с датчиком 17 и фиксирует отсутствие натяжения троса 8. Это означает, что произошло расклинивание троса 8. Сигнал отсутствия натяжения троса 8 с датчика 17 поступает на блок управления, который через устройство коммутации 4 дает команду на включение электродвигателя 3 и соответственно на разматывание троса 8 и опускание скребка 9 по трубе 10.

В случае, если рычаг 13 с роликом 14 остается в положении В, т.е. фиксирует наличие натяжения троса 8, это означает, что расклинивания троса не произошло. Тогда блок управления 5 дает команду на последовательное действие по подъему скребка 9 в течение заданного времени и разматыванию троса 8 на заданную длину до его расклинивания. Использование способа позволяет устраивать отклонение электродвигателя в случае застревания в отложениях парафина и продавить их в автоматическом режиме, а также осуществлять контролирование заклинивания троса в барабане лебедки и, тем самым предотвратить обрыв троса или неконтролируемое его разматывание. Величины всех контролируемых параметров обеспечиваются блоком управления 5, куда закладываются в каждом конкретном случае с помощью программы. Таким образом, контролирование указанных параметров в автоматическом режиме позволяет предотвратить аварийные ситуации и нарушения цикла очистки труб нефтяных скважин.

Источник информации.

Авторское свидетельство SU A, 905437, Е 21 В 37/02, 1982.

Формула изобретения

Способ депарафинизации насосно-компрессорных труб нефтяных скважин, включающий опускание скребка на заданную глубину и подъем в установленное верхнее положение посредством перемещения троса относительно барабана лебедки, контролированные наличия провисания троса при застревании скребка в отложениях парафина при его опускании с последующим прекращением опускания, контролирование избыточного натяжения троса выше заданного значения при застревании скребка в отложениях парафина при подъеме с последующим возвратно-поступательным перемещением на заданную величину в вертикальном направлении и контролирование верхнего положения скребка, отличающийся тем, что при наличии провисания троса в случае застревания скребка в отложениях парафина при его опускании производят продавливание отложений парафина скребком путем выдержки его на отложениях парафина в течение заданного времени с одновременным разматыванием троса на заданную длину, после чего контролируют провисание троса и в случае его oтcутcтвия продолжают опускание скребка, а в случае наличия провисания трoca производят подъем скребка на заданную высоту, затем опускают его на отложения парафина и выдерживают на них в течение заданного времени, причем последовательность указанных операций повторяют до отсутствия провисания троса, при этом в случае заклинивания троса в барабане лебедки прекращают его разматывание, производят подъем скребка в течение заданного времени, после чего производят разматывание троса на заданную длину, повторяя последовательность указанных операций до расклинивания троса.