Устройство для очистки внутренней поверхности обсадной трубы



Устройство для очистки внутренней поверхности обсадной трубы
Устройство для очистки внутренней поверхности обсадной трубы
Устройство для очистки внутренней поверхности обсадной трубы

 


Владельцы патента RU 2424421:

Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина (RU)

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к средствам и оборудованию для очистки колонн скважин от цементной корки и асфальтено-парафиновых отложений. Устройство включает корпус с соединительными резьбами, центральным каналом и выдвижными режущими элементами. Корпус снабжен на наружной поверхности верхним и нижним упорами, между которыми симметрично относительно оси корпуса установлены цилиндрические оси. Режущие элементы выполнены в виде грузов с резцами, расположенными на наружной поверхности. Режущие элементы оснащены отверстиями под соответствующие им цилиндрические оси, на которые грузы установлены подпружиненными вовнутрь с возможностью вращения, ограниченного регулируемым упором, под действием центробежной силы. Верхний и нижний упоры снабжены сквозными промывочными отверстиями. Увеличиваются технологические возможности и срок эксплуатации устройства. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к средствам и оборудованию для очистки колонн скважин от цементной корки и асфальтено-парафиновых отложений.

Известно «Устройство для очистки скважины от парафино-асфальтеновых отложений» (авторское свидетельство № 1652516, МПК 8 Е21В 37/02 от 11.03.1988), включающее корпус с окнами, в которых размещены очистные элементы, взаимодействующий с ними толкатель, выполненный в форме клина, и фиксатор положения очистных элементов.

Недостатком данного устройства является то, что очистные элементы всегда находятся в раздвинутом положении, что осложняет спуск устройства в скважину.

Также известно «Устройство для очистки стенок скважины» (авторское свидетельство SU № 1186788, МПК 8 Е21В 37/02, 1985), включающее корпус с проходным внутренним каналом, концентричной ему и гидравлически связанной с указанным каналом кольцевой полостью, причем корпус снабжен радиальными отверстиями и размещенной в кольцевой полости эластичной оболочкой с режущими элементами, входящими в указанные отверстия. При приложении давления и вращающего момента режущие элементы выдвигаются и обрабатывают стенки скважины.

Недостатком данного устройства является низкая производительность устройства вследствие того, что поршни, на которых размещены режущие элементы, небольшого размера, и поэтому они не могут развить больших усилий прижатия режущих элементов к обсадной трубе, в результате чего твердые отложения нужно проходить несколько раз, что снижает производительность устройства в целом.

Наиболее близким по технической сущности является «Устройство для очистки внутренней поверхности обсадной трубы» (патент RU № 2099507, МПК 8 Е21В 37/02 от 20.12.1997), включающее корпус с центральным каналом и выдвижными режущими элементами, связанными с установленным в корпусе с возможностью осевого перемещения подпружиненным поршнем, отличающееся тем, что оно снабжено клином, выполненным с возможностью взаимодействия с поршнем, причем рабочая поверхность клина снабжена пазами, ответными выступами режущих элементов, а угол при его вершине превышает угол трения между материалами рабочих поверхностей клина и режущих элементов, при этом рабочая поверхность режущих элементов выполнена в виде многозаходной цилиндрической резьбы.

Недостатками данного устройства являются:

- во-первых, фиксированный вылет резцов увеличивает вероятность повреждения внутренней поверхности обсадной трубы в процессе ее очистки или недостаточно качественную очистку внутренних стенок;

- во-вторых, недостаточный расход жидкости в процессе очистки внутренней поверхности обсадной трубы через режущие резцы, что приводит к их быстрому износу;

- в-третьих, большой вес устройства приводит к преждевременному выходу из строя подшипников вала винтового забойного двигателя, размещенного выше устройства.

Задачей изобретения является возможность регулируемого вылета резцов в зависимости от внутреннего диаметра очищаемой обсадной трубы, а также создание оптимального расхода жидкости через режущие резцы в процессе работы устройства и снижение веса устройства.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для очистки внутренней поверхности обсадной трубы, включающее корпус с соединительными резьбами, центральным каналом и выдвижными режущими элементами.

Новым является то, что корпус снабжен на наружной поверхности верхним и нижним упорами, между которыми симметрично относительно оси корпуса установлены цилиндрические оси, а режущие элементы выполнены в виде грузов с резцами, расположенными на наружной поверхности, и отверстиями под соответствующие им цилиндрические оси, на которые грузы установлены подпружиненными вовнутрь с возможностью вращения, ограниченного регулируемым упором, под действием центробежной силы, при этом верхний и нижний упоры снабжены сквозными промывочными отверстиями.

Новым также является то, что как минимум один из упоров выполнен съемным, а количество режущих элементов не менее двух, при этом количество сквозных промывочных отверстий на каждом из упоров также не менее двух.

Исследование патентной и научно-технической литературы показало, что подобная совокупность существенных признаков является новой и ранее не использовалась, это, в свою очередь, позволяет сделать заключение о соответствии технического решения критерию "новизна".

На фигуре 1 изображено продольное сечение по оси предлагаемого устройства.

На фигуре 2 изображен вид А предлагаемого устройства.

На фигуре 3 изображена компоновка оборудования в процессе разбуривания цементного моста в обсадной колонне, в состав которой включено предлагаемое устройство.

Устройство для очистки внутренней поверхности обсадной трубы включает корпус 1 (см. фиг.1 и 2) с соединительными резьбами 2 и 3 соответственно сверху и снизу, центральным каналом 4 и выдвижными режущими элементами 5 и 5'.

Корпус 1 снабжен на наружной поверхности верхним 6 и нижним 7 упорами, между которыми симметрично относительно оси корпуса 1 установлены цилиндрические оси 8 и 8', а режущие элементы 5 и 5' выполнены в виде грузов 9 и 9' с резцами 10 и 10', расположенными на наружной поверхности.

Расстояния В от торцов режущих элементов 5 и 5' и соответственно до торцов верхнего 6 и нижнего 7 упоров симметричны и подбираются опытным путем.

Также режущие элементы 5 оснащены отверстиями 11 и 11' под соответствующие им цилиндрические оси 8 и 8', на которые грузы 9 и 9' установлены подпружиненными посредством пружин 12 и 12' и стопоров 13 и 13' вовнутрь с возможностью вращения, ограниченного регулируемыми упорами 14 и 14', выполненными в виде пар винты 15 и 15' - гайки 16 и 16' под действием центробежной силы. Гайки 16 и 16' закреплены жестко к одному из упоров 6 или 7, например к верхнему упору 6. Винты 15 и 15' вворачиваются соответственно в гайки 16 и 16' из расчета максимального вылета резцов 10 и 10', что должно соответствовать внутреннему диаметру колонны очищаемых обсадных труб с учетом исключения повреждения последних.

Верхний 6 и нижний 7 упоры корпуса 1 снабжены сквозными промывочными отверстиями 17 и 17'.

Минимум один из упоров 6 или 7 выполнен съемным с целью возможности сборки (разборки) устройства.

Количество режущих элементов 5 и 5' не менее двух.

Количество сквозных промывочных отверстий 17 и 17' на каждом из упоров 6 и 7 не менее двух.

Работает устройство следующим образом.

Перед спуском в скважину на мостках устройство 18, предназначенное для очистки внутренней поверхности обсадной трубы 19 (см. фиг.1 и 3), устанавливают в компоновку между винтовым забойным двигателем (ВЗД) 20 и соединяют с соединительной резьбой 2 корпуса 1 (см. фиг.2) и долотом 21 (см. фиг.3) с помощью присоединительной резьбы 3 корпуса 1 (см. фиг.2), после чего вся компоновка в сборе спускается в скважину для разбуривания цементного моста 22 (см. фиг.3).

В процессе бурения долото 21 вращается с частотой в определенных пределах, например, от 100-200 об/мин, при этом режущие элементы 5 (см. фиг.1) находятся в исходном положении, т.к. пружины 12 и 12' преодолевают центробежные силы, действующие на резцы 10 и 10', т.е. в процессе разбуривания цементного моста 22 (см. фиг.1 и 3) они не работают и не создают нагрузку на вал ВЗД 20.

Для очистки внутренней поверхности обсадной трубы 19 от остатков цементной корки 23 (корки цементной, смолы и др.) прекращают осевую подачу на долото 21, ВЗД 20 начинает работать в холостом режиме с частотой 250-400 об/мин, при этих оборотах центробежная сила, действующая на резцы 10 и 10', в несколько раз увеличивается, преодолевает усилие пружин 12 и 12', режущие элементы 5 и 5' выдвигаются наружу, при этом резцы 10 и 10' прижимаются к внутренней поверхности трубы (см. фиг.3) и удаляют с внутренней поверхности обсадной трубы 19 цементную корку 23, при этом чем больше радиус выдвижения резцов 10 и 10' (см. фиг.1), тем больше центробежная сила, действующая на них.

Регулируемые упоры 14 и 14', выполненные в виде пары винты 15 и 15' - гайки 16 и 16', удерживают резцы 10 и 10' в определенном радиусе путем касания торцов гаек 16 и 16' с торцом грузов 9 и 9', что исключает чрезмерное давление на внутренние стенки обсадной трубы 19 и возможности повреждения тела обсадной трубы 19 при продолжительной очистке в одном интервале. Вращаясь, резцы 10 и 10' начинают очищать внутренние стенки обсадной трубы 19 (см. фиг.3), при этом долото 21 не работает, а вращается в режиме проработки, то есть ВЗД 20 не испытывает дополнительную нагрузку от работы долота 20.

Предлагаемое устройство позволяет настроить вылет резцов в зависимости от внутреннего диаметра очищаемой обсадной трубы и исключить возможное повреждение труб обсадной колонны, при этом наличие промывочных отверстий, выполненных в верхнем и нижнем упорах, позволяет создать оптимальный расход жидкости через режущие резцы в процессе работы и тем самым продлить срок службы резцов. Снижение веса устройства с возможностью вращения долота в режиме проработки ВЗД, когда вал ВЗД не испытывает дополнительную нагрузку от работы долота, позволяет снять с него значительную часть нагрузки и соответственно продлить время безотказной работы ВЗД.

1. Устройство для очистки внутренней поверхности обсадной трубы, включающее корпус с соединительными резьбами, центральным каналом и выдвижными режущими элементами, отличающееся тем, что корпус снабжен на наружной поверхности верхним и нижним упорами, между которыми симметрично относительно оси корпуса установлены цилиндрические оси, а режущие элементы выполнены в виде грузов с резцами, расположенными на наружной поверхности, и отверстиями под соответствующие им цилиндрические оси, на которые грузы установлены подпружиненными вовнутрь с возможностью вращения, ограниченного регулируемым упором, под действием центробежной силы, при этом верхний и нижний упоры снабжены сквозными промывочными отверстиями.

2. Устройство для очистки внутренней поверхности обсадной трубы по п.1, отличающееся тем, что как минимум один из упоров выполнен съемным, а количество режущих элементов не менее двух, при этом количество сквозных промывочных отверстий на каждом из упоров также не менее двух.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтегазовой добывающей промышленности, к устройствам для очистки буровых скважин, и может быть использовано для очистки труб от асфальтосмолопарафиновых отложений.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений с внутренней поверхности насосно-компрессорных труб.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам для удаления парафина с внутренней поверхности насосно-компрессорных труб (НКТ) нефтяных скважин, оборудованных электроцентробежными насосами.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для непрерывной очистки внутренней поверхности насосных труб от отложений парафинов и механических примесей при эксплуатации нефтяных скважин фонтанным и газлифтным способами.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и примененяется при очистке стенок труб эксплуатационной колонны. .

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и предназначено для удаления асфальто-смолопарафинистых отложений с внешней поверхности насосных штанг и внутренней поверхности насосно-компрессорных труб (НКТ).

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может применяться при очистке обсадной колонны, зумпфа и призабойной зоны скважины. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для удаления асфальтеносмолопарафиновых отложений с внутренней поверхности насосно-компрессорных труб.

Изобретение относится к области бурения скважин, в частности к устройствам для изоляции проницаемых пластов и подготовки стволов скважин к цементированию. .

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для контроля технологических параметров и управления процессом депарафинизации насосно-компрессорных труб

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений с внутренней поверхности насосно-компрессорных труб

Изобретение относится к нефтедобыче, в частности к устройствам для центрирования насосных штанг и удаления парафинообразований, выпадающих на стенках насосно-компрессорных труб

Изобретение относится к нефтегазодобывющей отрасли и может найти применение при очистке ствола или пласта скважин от отложений на забое и плавающего мусора скважинной жидкости

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам для удаления парафина с внутренней поверхности насосно-компрессорных труб (НКТ) нефтяных скважин, оборудованных электроцентробежными насосами

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

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

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при очистке скважины

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано в устройствах для очистки от асфальтосмолопарафиновых отложений внутренней поверхности насосно-компрессорных труб

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и используется для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) механическим путем. Для спускоподьемных операций со скребком используют многожильный электрический бронированный кабель и мобильный подъемник с гидрофицированной лебедкой. Верх и низ скребка комплектуют электронагревательными элементами с тем, чтобы при остановке скребка во время спуска или подъема в пробке из АСПО имелась возможность прогрева отложений до текучего или жидкого состояния. При остановке скребка при подъеме снижают давление над скребком путем разрядки устьевого давления в лифтовых трубах до атмосферного. Для этого продукцию скважины направляют в открытую емкость или в межтрубное пространство скважины без избыточного давления. Создание дополнительной подъемной силы за счет разности давлений ниже и выше скребка в совокупности с электропрогревом пробки из АСПО позволяет освободить скребок от прихвата в колонне лифтовых труб. Повышается эффективность и надежность, расширяются технологические возможности. 2 ил.
Наверх