Устройство для удаления в насосно-компрессорных трубах асфальтено-смолисто-парафиновых отложений

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано в нефтяных скважинах при удалении асфальтено-смолисто-парафиновых отложений. Устройство содержит источник тока, к которому подключен бронированный токопроводящий кабель, спускаемый на насосно-компрессорных трубах (НКТ) в затрубное пространство, нагревательный элеватор, корпус которого закреплен на НКТ и состоит из двух равных частей, соединенных между собой шарнирно и закрытых посредством замка. В корпусе устройства выполнено сквозное отверстие, ориентированное по направлению спуска НКТ, ось которых параллельна по отношению к оси отверстия. Бронированный токопроводящий кабель вставлен своей оголенной частью в отверстие корпуса, сверху и снизу которого вставлены уплотнители-изоляторы. Корпус нагревательного элеватора выполнен из термостойкого, изоляционного материала, уплотнители-изоляторы выполнены из термоупругого изоляционного материала. Повышается эффективность использования тепловой энергии, минимизируются энергетические и эксплуатационные затраты. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в нефтяных скважинах при удалении в насосно-компрессорных трубах (НКТ) асфальтено-смолисто-парафиновых отложений (АСПО) в процессе добычи нефти.

Известно устройство для удаления в насосно-компрессорных трубах асфальтено-смолисто-парафиновых отложений в процессе добыче нефти, представляющее собой кабель для нагрева, который спускают в затрубное пространство в заданный интервал НКТ (Макиенко Г.П. Кабели и провода, применяемые в нефтегазовой индустрии.- Пермь: Агентство «Стиль-МГ»,2004. - с.459-472).

Недостатком применения нагревательных кабелей является большая потеря тепловой энергии в связи с малой поверхностью теплопередачи между кабелем и поверхностью НКТ, а также наличием изолированного материала между жилами нагревательного кабеля.

Следующий недостаток известного устройства заключается в многократности выполнения спуско-подъемных операций электрокабеля по мере накопления АСПО в НКТ.

Прототипом принято известное устройство применение нагревательных кабелей для удаления асфальтено-смолисто-парафиновых отложений при добыче нефти (патент РФ RU 2249672 С1, МПК Е21В 36/04, опубликовано 10.04.2005, Бюл. №10).

Устройство для нефтяной скважины для удаления в насосно-компрессорных трубах асфальтено-смолисто-парафиновых отложений в процессе добыче нефти по прототипу содержит нагревательный кабель, токопроводящий кабель и источник тока.

Причина, препятствующая получению в известном нагревателе заявляемого технического результата, заключается в необходимости многократного выполнения спуско-подъемных операций (СПО) нагревательного кабеля и неэффективности использования тепловой энергии.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в повышении эффективности использования тепловой энергии с минимизацией энергетических затрат, а также сведения к минимуму количество спуско-подьемных операций для предотвращения и ликвидации в насосно-компрессорных трубах асфальтено-смолисто-парафиновых отложений в процессе добыче нефти.

Технический результат, обеспечивающий решение указанной задачи, достигается увеличением поверхности теплопередачи от нагревательного элемента к НКТ.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для удаления в насосно-компрессорных трубах асфальтено-смолисто-парафиновых отложений содержит нагревательный элеватор, корпус которого закреплен на НКТ, состоит из двух равных частей, соединенных между собой шарнирно и закрытых посредством замка, при этом в корпусе выполнено сквозное отверстие, ориентированное по направлению спуска НКТ, ось которых параллельна по отношению к оси отверстия, в указанное отверстие вставлен бронированный токопроводящий кабель своей оголенной частью, а сверху и снизу в отверстии вставлены уплотнители-изоляторы, причем корпус нагревательного элеватора выполнен из термостойкого изоляционного материала, а уплотнители-изоляторы, из термоупругого изоляционного материала.

Причинно-следственная связь между заявляемым техническим результатом и существенными признаками изобретения следующая.

Поверхность теплопередачи увеличивается за счет того, что площадь контакта нагревательного элеватора осуществляется по боковой поверхности НКТ и по своему значению значительно больше по сравнению с поверхностью контакта известного нагревательного кабеля с НКТ.

На фиг.1 показана принципиальная схема предлагаемого устройства.

На фиг.2 показан вид сверху нагревательного элеватора с открытым положением замка.

На фиг.3 показан разрез по сечению А-А.

На фиг.4-6 показан нагревательный элеватор с закрытым положением замка.

На фиг.7 показана схема расположения устройства в скважине.

На фиг.1 показана нефтяная скважина 1, имеющая обсадные трубы 2. Показаны насосно-компрессорные трубы 3, спущенные в скважину 1, к которым под муфту 4 насосно-компрессорных труб 3 установлен нагревательный элеватор 5 и закреплен на насосно-компрессорные трубы 3 бронированный токопроводящий кабель 6 с помощью скоб 7, а оголенной своей частью 8 установлен в сквозное отверстие 9 нагревательного элеватора 5, ориентированное по направлению спуска насосно-компрессорных труб, ось которых параллельна по отношению к оси отверстия 9, в которое установлены уплотнители-изоляторы 10 из термоупругого изоляционного материала (например, силикатная резина) в посадочное место 11. Перед установкой уплотнители-изоляторы 10 разрезаны под углом 45°. В нижней части нагревательного элеватора 5 для его фиксации на насосно-компрессорные трубы 3 предусмотрены полукольца 12, установленные в посадочное место 13. Два полукольца 12 образуют кольцо, имеющее форму усеченного конуса, внутри которого выполнены насечки. Нагревательный элеватор 5 состоит из двух равных частей корпуса 14, соединенных между собой шарнирно. Корпус 14 выполнен из термостойкого изоляционного материала (например, керамика). Нагревательный элеватор 5 закрыт с помощью затвора 15 замка 16. После завершения монтажа предлагаемого устройства токопроводящий кабель 6 подключен к источнику тока 17.

На фиг.2, 3 показаны вид сверху нагревательного элеватора 5 с открытым положением замка 16 и разрез по сечению А-А. Замок 16 на фиг.2 содержит затвор 15, имеющий зуб 18 прямоугольной формы, шарнирно закрепленный на одной из частей корпуса 14 нагревательного элеватора 5. Затвор 15 имеет прижимное устройство 19, снабженное прижимными клыками 20 и связанное с ним шарнирно. Прижимные окна 21 расположены на другой части корпуса 14 нагревательного элеватора 5.

На фиг.4-6 показан нагревательный элеватор 5 с закрытым положением замка 16. Замок 16 закрыт нажатием на плоскую поверхность 22 прижимного устройства 19 до того момента, пока не совпадут отверстия на прижимном устройстве 19 и кулачках 23 корпуса 14 нагревательного элеватора 5 на фиг.1, в которые вставлен стержень 24, затем повернут и зафиксирован нажатием на изогнутую под 90° часть 25 стержня 24 в фиксаторе 26.

Устройство работает следующим образом.

В скважину 1 спускают внутрь обсадных труб 2 насосно-компрессорные трубы 3. Предварительно перед началом спуска в первую очередь устанавливают под муфту 4 насосно-компрессорных труб 3 нагревательный элеватор 5. После чего нагревательный элеватор 5 фиксируют к насосно-компрессорным трубам 3 с помощью полукольца 12, устанавливаемого в посадочное место 13 предварительно в одной из частей корпуса 14 нагревательного элеватора 5. Затем устанавливают бронированный токопроводящий кабель 6 оголенной своей частью 8 в отверстие 9 нагревательного элеватора 5 и закрепляют токопроводящий кабель 6 к насосно-компрессорным трубам 3 с помощью скоб 7. Далее устанавливают на жилу токопроводящего кабеля 6 уплотнители-изоляторы 10 в посадочное место 11. Уплотнители-изоляторы 10 обжимают жилу токопроводящего кабеля 6, создавая контактное напряжение, после чего нагревательный элеватор 5 закрывают благодаря шарнирному соединению двух частей корпуса 14. При закрывании уплотнители-изоляторы 10 подвергаются упругой деформации, чем обеспечивается надежное запирание оголенной части кабеля 8 с нагревательным элеватором 5. Затем закрытие нагревательного элеватора 5 осуществляется замком 16. После завершения монтажа нагревательного элеватора 5 и токопроводящего кабеля 6 токоподводящий кабель 6 подключают к источнику тока 17. В результате чего электрическая энергия от источника тока переходит в тепловую энергию в нагревательном элеваторе 5, которая служит для разогрева насосно-компрессорных труб 3. Затем нагревательный элеватор передает часть тепловой энергии к НКТ через площадь контакта 29 (фиг.5), которая распределена равномерно по всей боковой поверхности насосно-компрессорных труб 3 в месте фиксации нагревательного элеватора 5, что обеспечивает эффективную теплопередачу от нагревательного элеватора 5 к насосно-компрессорным трубам 3 за счет увеличения поверхности теплопередачи. Нагрев насосно-компрессорных труб 3 осуществляется в постоянном режиме работы предлагаемого устройства в скважине, что способствует сокращению количества спуско-подъемных операций при удалении асфальтено-смолисто-парафиновых отложений 30 (фиг.5) в НКТ 3 нефтяных скважин в процессе добыче нефти, оборудованных установками электроцентробежных насосов. Постоянство работы предлагаемого устройства в скважине обеспечивает поддержание некоторого значения температуры потока газожидкостной смеси, при которой выпадение АСПО 30 в процессе добычи нефти в НКТ 3 не осуществляется. Таким образом, из-за увеличения поверхности теплопередачи достигается эффективное использование тепловой энергии и удаление АСПО.

1. Устройство для удаления в насосно-компрессорных трубах асфальтено-смолисто-парафиновых отложений, содержащее источник тока, к которому подключен бронированный токопроводящий кабель, спускаемый на насосно-компрессорных трубах в затрубное пространство скважины, отличающееся тем, что дополнительно содержит нагревательный элеватор, корпус которого закреплен на насосно-компрессорных трубах и состоит из двух равных частей, соединенных между собой шарнирно и закрытых посредством замка, при этом в корпусе выполнено сквозное отверстие, ориентированное по направлению спуска насосно-компрессорных труб, ось которых параллельна по отношению к оси отверстия, в указанное отверстие вставлен бронированный токопроводящий кабель своей оголенной частью, а сверху и снизу в отверстие вставлены уплотнители-изоляторы, причем корпус нагревательного элеватора выполнен из термостойкого изоляционного материала, а уплотнители-изоляторы из термоупругого изоляционного материала.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус нагревательного элеватора выполнен из керамики.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что в качестве термоупругого изоляционного материала использована силикатная резина.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для ударно-депрессионного воздействия на зону перфорации нефтегазовых скважин, очистки забоя скважин и может найти применение в нефтегазодобывающей промышленности.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в качестве технологического оборудования для очистки забоя скважин. .

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для селективной очистки каналов перфорации и обработки призабойной зоны пласта (ПЗП) любой толщины.
Изобретение относится к способам очистки скважин и их призабойных зон от осадков сульфидов железа, образующихся, в частности, при коррозии обсадных и насосно-компрессорных труб.

Изобретение относится к области добычи флюидов из нефтяных и газовых скважин, в частности к очистке скважин от шлама. .

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для активизации или возобновления работы нефтяных и газовых скважин путем термохимической обработки и очистки околоскважинного пространства от асфальтосмолистых и парафиновых отложений различного рода.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к глубинным клапанам, используемым при периодической промывке лифта скважин, а также при закачке ингибиторов для борьбы с солеотложениями, коррозией в насосно-компрессорных трубах, при глушении скважин.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, точнее к способам добычи нефти. .

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и предназначено для очистки от парафина стенок скважины. .

Изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к конструкции системы для питания погружного электродвигателя (ПЭД) и одновременного обогрева скважинной жидкости, и может быть использовано на промыслах при механизированной добыче нефти из скважин.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и предназначено для предупреждения потери текучести нефтью, имеющей в своем составе асфальтены и смолы, и для предупреждения образования парафиновых и гидратных пробок в насосно-компрессорных трубах (НКТ) скважин.

Изобретение относится к области нефтедобывающего оборудования и может быть использовано в способах ликвидации и предотвращения асфальтопарафиновых пробок в нефтегазовых скважинах.

Изобретение относится к нефтяной и газовой отраслям промышленности и может быть использовано при эксплуатации скважины с нефтью, имеющей в своем составе асфальтены и смолы.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке залежи с высоковязкой нефтью или битумом. .
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к области эксплуатации скважин, и может быть использовано при капитальном и подземном ремонте для ликвидации асфальто-смоло-парафиновых, гидратных и ледяных пробок в межтрубном и трубном пространстве скважин, оборудованных насосными установками.

Изобретение относится к области средств и методов измерения, преимущественно косвенного измерения параметров жидких сред, и может быть использовано для определения параметров потока смеси вода - нефть преимущественно при определении скорости потока, его температуры, а также соотношения нефти и воды в потоке.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и конкретно может быть использовано для создания оптимального теплового режима в добывающих нефтяных скважинах для предотвращения в них парафиногидратных отложений.

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности и может использоваться на нефтедобывающих скважинах для возвращения-повышения первоначального дебита с предотвращением образований кольматирующих структурных сеток в ходе эксплуатации, с применением тепловой обработки призабойной зоны пласта (ПЗП).

Изобретение относится к нефтяной и газовой отраслям промышленности и может быть использовано на нефтяных и газовых скважинах
Наверх