Скребок-центратор для насосных штанг



Скребок-центратор для насосных штанг
Скребок-центратор для насосных штанг

 


Владельцы патента RU 2445447:

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

Изобретение относится к нефтедобыче, в частности к устройствам для центрирования насосных штанг и удаления парафинообразований, выпадающих на стенках насосно-компрессорных труб. Устройство содержит цилиндрическую втулку и лопасти на ней. На торцах цилиндрической втулки выполнены фаски. Каналы, образованные между лопастями, плавно огибают цилиндрическую втулку. Втулка по образующей разделена на две равные части с возможностью жесткой фиксации цилиндрической втулки на теле насосной штанги. Лопасти выполнены в виде отдельных ножей, размещенных по винтовой спирали с углом наклона 60-70° к горизонтальной оси цилиндрической втулки. Основание каждого ножа оснащено стерженьком, жестко зафиксированным в отверстии, просверленном на наружной поверхности цилиндрической втулки. Повышается эффективность удаления парафинообразований, упрощается конструкция и технология изготовления устройства. 2 ил.

 

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

Известен центратор для насосных штанг (натент США №4995459, МПК E21B 37/02, опубл. в 1988 г.), который имеет спиральные каналы для пропуска жидкости и составляется из двух половин или отливается на штанге, а каналы снабжены острыми гранями для удаления парафина со стенок НКТ, шаг спирали каналов выбран таким образом, чтобы сгребающему воздействию подвергалась вся внутренняя поверхность труб.

Недостатком конструкции центратора является образование вращающего момента на колонне штанги, вызывающего его отворот за счет сопротивления жидкости и внутренней поверхности НКТ о поверхность центратора.

Также известен скребок-центратор (патент RU №2230886, МПК 8 E21B 37/02, E21B 17/10, опубл. в бюл. №17 от 20.06.2004 г.), содержащий сформированный на штанге корпус цилиндрической формы с конусными поверхностями на торцах, выполненный из полимерного материала, снабженный неразрывно связанными с ним ребрами со скошенными концами и расположенными под углом к оси штанги с выходом на его боковую и конусную поверхности и образующие каналы, причем он выполнен с возможностью отклонения потоков жидкости в каналах под одинаковым углом в обоих направлениях вращения относительно оси штанги для обеспечения нейтрализации образующихся вращающих моментов на скребке-центраторе при возвратно-поступательном движении колонны штанг за счет выполнения ребер с зеркальным отображением относительно поперечной плоскости с образованием в поперечном разрезе крестообразной фигуры и продолжения ближайших к центру корпуса концов ребер под углом 180° к оси штанги.

Недостатками данного скребка-центратора для насосных штанг являются:

- во-первых, сложность конструкции при изготовлении и эксплуатации;

- во-вторых, относительно большое гидравлическое сопротивление, а также неполное перекрытие внутренней поверхности насосно-компрессорных труб;

- в-третьих, корпус цилиндрической формы скребка-центратора выполнен из полимерного материала, что при больших усилия среза нароста асфальтено-парафиновых отложений с внутренних стенок колонны НКТ может привести к его поломке.

Наиболее близким по технической сущности является скребок-центратор (патент RU №2312969, МПК 8 E21B 17/10, E21B 37/02, опубл. в бюл. №35 от 20.12.2007 г.), содержащий цилиндрическую втулку и лопасти на ней, причем лопасти выполнены в виде двухзаходной спирали, верхний и нижний торцы каждой из лопастей повернуты на 180° относительно друг друга, на торцах лопастей и цилиндрической втулки выполнены фаски, а канал, образованный двумя лопастями, плавно огибает цилиндрическую втулку.

Недостатками данного скребка-центратора являются:

- во-первых, канал огибающий цилиндрическую втулку, имеет узкое проходное сечение, в связи с чем создается большое гидравлическое сопротивление поднимающейся по колонне НКТ скважинной жидкости, а при обильном парафиноотложении на внутренних стенках колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) ведет к забиванию этого канала продуктами отложений. В результате скребок-центратор начинает работать как «поршень», в связи с чем прекращается подъем скважинной жидкости на устье добывающей скважины;

- во-вторых, сложная конструкция лопастей, а также технология их изготовления приводит к увеличению стоимости готового изделия;

- в-третьих, возможно смещение скрепка-центратора с места первоначальной установки по телу насосной штанги при больших усилия среза нароста асфальтено-парафиновых отложений с внутренних стенок колонны НКТ.

Задачей изобретения является снижение гидравлического сопротивления лопастями скребка-центратора поднимающейся скважинной жидкости, исключение забивания каналов между лопастями асфальтено-парафиновыми отложениями с внутренних стенок колонны НКТ, а также упрощение конструкции и трудоемкости изготовления скрепка-центратора с возможностью жесткой фиксации скребка-центратора на теле насосной штанги в необходимом интервале асфальтено-парафиновых отложений на внутренних стенках колонны НКТ.

Поставленная задача решается скребком-центратором для насосных штанг, содержащим цилиндрическую втулку и лопасти на ней, при этом на торцах цилиндрической втулки выполнены фаски, а каналы, образованные между лопастями, плавно огибают цилиндрическую втулку.

Новым является то, что цилиндрическая втулка по образующей разделена на две равные части с возможностью жесткой фиксации цилиндрической втулки на теле насосной штанги, при этом лопасти выполнены в виде отдельных ножей, размещенных по винтовой спирали с углом наклона 60-70° к горизонтальной оси цилиндрической втулки, причем основание каждого ножа оснащено стерженьком, жестко зафиксированным в отверстии, просверленном на наружной поверхности цилиндрической втулки.

На фиг.1 схематично изображен скребок-центратор для насосных штанг.

На фиг.2 изображен вид А скребка-центратора для насосных штанг.

На насосной штанге 1 монтируют скребок-центратор (см. фиг.1 и 2), состоящий из цилиндрической втулки 2 и лопастей 3 на ней, причем цилиндрическая втулка 2 по образующей разделена на две равные части 4 и 5 с возможностью их жесткой фиксации с помощью любого известного соединения, например посредством шпилечного 6 или болтового соединения на теле насосной штанги 1.

Лопасти 3 выполнены в виде отдельных ножей 7; 7'; 7''…7n, размещенных по винтовой спирали с углом наклона 60-70° к горизонтальной оси цилиндрической втулки 2, причем основание каждого ножа 7; 7'; 7''…7n оснащено соответствующим стерженьком 8; 8'; 8''…8n, жестко зафиксированным в просверленном в цилиндрической втулке 2 соответствующем отверстии 9; 9'; 9''…9n.

На торцах цилиндрической втулки 2 выполнены фаски 10, а каналы 11, образованные между лопастями 3, плавно огибают цилиндрическую втулку 2 по наружной поверхности.

Скребок-центратор работает следующим образом.

Перед монтажом скребка-центратора на насосной штанге 1 (см. фиг.1 и 2) его изготавливают на базе производственного обслуживания нефтегазодобывающего предприятия. После изготовления цилиндрической втулки 2 снаружи в ней сверлят отверстия 9; 9'; 9''…9n, в которые вворачивают стерженьками 8; 8'; 8''…8n ножи 7; 7'; 7''…7n. Поворачивают ножи 7; 7'; 7''…7n так, чтобы они размещались по винтовой спирали с углом наклона 60-70° к горизонтальной оси цилиндрической втулки 2, после чего основания ножей 7; 7'; 7''…7n прихватывают сваркой.

Скребок-центратор жестко закрепляют с помощью шпилечного соединения 6 на теле штанги 1 в интервале асфальтено-парафиновых отложений (обычно асфальтено-парафиновые отложения откладываются на внутренних стенках колонны НКТ (на фиг.1 и 2 не указан) в верхней части колонны штанг 1, например, в интервале 500 метров). Расстояние между скребками-центраторами устанавливают в соответствии с длиной хода сальникового штока и длиной насосных штанг 1. В зависимости от этих величин на одной несоосной штанге 1 крепят от 5 до 11 скребков-центраторов.

Во время возвратно-поступательного движения насосных штанг 1 со скребком-центратором по колонне НКТ лопасти 3 кромками ножей 7; 7'; 7''…7n движутся по внутренним стенкам колонны НКТ, снимая с них слой асфальтено-парафиновых отложений, и одновременно центрируют насосную штангу 1 относительно колонны НКТ, т.е. препятствуют трению штанги 1 о внутренние стенки колонны НКТ 9. Вследствие того, что лопасти 3 расположены по винтовой спирали с углом наклона 60-70° к горизонтальной оси цилиндрической втулки 2, ножи 7; 7'; 7''…7n легко срезают парафин, который уносится с потоком скважинной жидкости по каналам 11.

Практическим путем установлено, что расположение ножей 7; 7'; 7''…7n под углом наклона 60-70° к горизонтальной оси цилиндрической втулки 2 является оптимальным с точки зрения снижения гидравлически потерь поднимающейся по колонне НКТ скважинной жидкости и нагрузок, действующих на колонну насосных штанг 1 и колонну НКТ, что в свою очередь позволяет повысить надежность работы глубинно-насосного оборудования, увеличить его межремонтный период.

Также при возвратно-поступательном движении колонны штанг 1 внутри колонны НКТ поток скважинной жидкости, поступая в каналы 11 скребка-центратора, за счет выполнения лопастей 3 в виде отдельных ножей 7; 7'; 7''…7n, расположенных по винтовой спирали под углом с углом наклона 60-70° относительно оси цилиндрической втулки 2. с малыми гидравлическими потерями поднимается вверх по колонне НКТ.

Лопасти 3, выполненные в виде отдельных ножей 7; 7'; 7''…7n скребка-центратора контактируют с внутренней поверхностью колонны НКТ, очищая ее от осаждаемых веществ, при этом за счет того что лопасти 3 выполнены в виде отдельных ножей 7; 7'; 7''…7n, размещенных по винтовой спирали с углом наклона 60-70° к горизонтальной оси цилиндрической втулки 2, происходит полное перекрытие ножами 7; 7'; 7''…7n внутренней поверхности колонны НКТ в поперечном направлении, а значит вращения колонны штанг 1, оборудованных данными скребками, не требуется.

Конструкция скребка-центратора имеет минимальное гидравлическое сопротивление за счет того, что лопасти 3 выполнены в виде отдельных ножей 7; 7'; 7''…7n обтекаемой формы, поэтому каналы 11 имеют максимальное проходное сечение, в связи с чем полностью исключается забивание каналов 11 между лопастями 3 асфальтено-парафиновыми отложениями с внутренних стенок колонны НКТ. Кроме того, скребок-центратор обладает простой конструкцией, а упрощенная технология его изготовления позволяет произвести его изготовление на базе производственного обслуживания нефтегазодобывающего предприятия, тем самым снизить стоимость изделия.

Скребок-центратор для насосных штанг, содержащий цилиндрическую втулку и лопасти на ней, при этом на торцах цилиндрической втулки выполнены фаски, а каналы, образованные между лопастями, плавно огибают цилиндрическую втулку, отличающийся тем, что цилиндрическая втулка по образующей разделена на две равные части с возможностью жесткой фиксации цилиндрической втулки на теле насосной штанги, при этом лопасти выполнены в виде отдельных ножей, размещенных по винтовой спирали с углом наклона 60-70° к горизонтальной оси цилиндрической втулки, причем основание каждого ножа оснащено стерженьком, жестко зафиксированным в отверстии, просверленном на наружной поверхности цилиндрической втулки.



 

Похожие патенты:

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

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

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

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 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.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам для удаления парафина с поверхности насосно-компрессорных труб (НКТ). Устройство содержит лебедку с барабаном и электродвигателем, подключенную к блоку управления, сообщенному с датчиком, проволоку со скребком на конце, установленным в колонне НКТ, систему контроля из рычага, ролика и датчика. Проволока перекинута через ролик системы контроля и намотана на барабан лебедки. Ролик установлен на подпружиненный рычаг, телескопически сочлененный со стержнем, установленным с возможностью перемещения вдоль оси в направляющих на скважине. К блоку управления подключен регулятор скорости вращения электродвигателя. На ролике установлен определитель местонахождения скребка и определитель направления вращения ролика в виде двух герконов и магнитов. Магниты установлены на ролике, а герконы - на рычаге ролика на расстоянии, при котором перекрывается зона взаимодействия их магнитных полей. На конце стержня, телескопически сочлененного с подпружиненным рычагом ролика, установлен датчик минимального веса в виде геркона и магнитов. Геркон смонтирован на конце стержня из немагнитного материала, а магниты смонтированы на конце стержня с возможностью их отделения от геркона направляющей трубой. Скребок выполнен в виде шнека, разделенного на две части, которые в сборе на общей оси создают полный профиль шнека. Каждая из частей шнека снабжена фиксатором поворота. Крепление проволоки на барабане выполнено на оси, имеющей свободу вращения. Повышается эффективность, надежность работы, упрощается конструкция скребка и системы контроля. 5 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для очистки от асфальтосмолопарафиновых отложений насосно-компрессорных труб. Устройство содержит соединенные между собой по общей продольной осевой раздвижные скребки верхний 1 и нижний 2 и утяжелитель 3. Скребки 1, 2 содержат корпус 5 в виде пластин, которые соединены между собой с разворотом одна относительно другой. На обеих плоскостях пластин 5 неподвижно закреплены по паре шарниров 6, 7 и 8, 9 на одной и той же стороне относительно продольной оси корпуса, на одинаковом расстоянии от нее и на одинаковом расстоянии друг от друга. На шарнирах 6, 7 и 8, 9, посредством пазов 12, 13 и 14, 15, закреплены вытянутые вдоль продольной оси корпуса 5 подвижные пластины 10, 11. На торцах пластин 10, 11 жестко закреплены резаки 16 и 17 в виде плоской рамки в форме параллелограмма. Наружные боковые кромки рамки резаков 16, 17 являются рабочими с двусторонней заточкой. В пространстве резаки скребков перекрывают друг друга. Корпус утяжелителя 3 выполнен протяженным со сквозным отверстием 20 по продольной оси. Калибровочный поясок 4 и присоединительный шарнирный элемент 19 нижнего скребка имеют осевое отверстие, полностью совпадающее с сквозным осевым отверстием в корпусе утяжелителя. Повышается качество очистки и надежности работы устройства. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам очистки внутренней поверхности труб. При осуществлении способа к трубе присоединяют шаблон, соединенный с устройством, включающим фрезу, щетку, крыльчатку для обеспечения вращения фрезы и щетки, тросом, длина которого превышает длину трубы. Производят отсоединение троса с устройством от шаблона, присоединяют трос с устройством к натяжному барабану. Протаскивание устройства вдоль трубы производят с одновременной подачей воздуха во внутреннюю полость трубы. Повышается эффективность очистки. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх