EP0523236B1 - Device for removing paraffin and other deposits from the internal surface of pipes - Google Patents

Device for removing paraffin and other deposits from the internal surface of pipes Download PDF

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EP0523236B1
EP0523236B1 EP91920786A EP91920786A EP0523236B1 EP 0523236 B1 EP0523236 B1 EP 0523236B1 EP 91920786 A EP91920786 A EP 91920786A EP 91920786 A EP91920786 A EP 91920786A EP 0523236 B1 EP0523236 B1 EP 0523236B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cleaning head
shaft
stabilizer
paraffin
additional guide
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP91920786A
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German (de)
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EP0523236A1 (en
EP0523236A4 (en
Inventor
Alexei Alexeevich Efimkin
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Mnogoprofilnoe Maloe Predpriyatie Kaskad Firma
Original Assignee
MNOGOPROFILNOE MALOE PREDPR FI
MNOGOPROFILNOE MALOE PREDPRIYATIE "KASKAD" Firma
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Filing date
Publication date
Application filed by MNOGOPROFILNOE MALOE PREDPR FI, MNOGOPROFILNOE MALOE PREDPRIYATIE "KASKAD" Firma filed Critical MNOGOPROFILNOE MALOE PREDPR FI
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B37/00—Methods or apparatus for cleaning boreholes or wells
    • E21B37/02—Scrapers specially adapted therefor
    • E21B37/04—Scrapers specially adapted therefor operated by fluid pressure, e.g. free-piston scrapers

Definitions

  • the present invention relates to devices for oil production and particularly concerns facilities for Cleaning the inside of the pipe from paraffin and other deposits in holes.
  • ES is a device for cleaning the inside of the pipe Paraffin oil pipes in a hermetically sealed System of oil and gas collection known to their bodies arranged an upper and a lower cleaning head, Cutting elements or knives on the outer side surface the cleaning heads are executed, and one in the upper part of the Body-lying assembly for connection to a tension member (SU, A, 153890) contains.
  • a tension member SU, A, 153890
  • the presence of a valve group, the Shut-off element is connected to the traction element, and one Sealing sleeve, which is arranged on the body, in the known Establishments complicate them and set their operational security down.
  • the facility can be found on the sections with stick to an uneven intensity of the paraffin deposit and jammed on deformed pipe sections will.
  • the device is fixed for removal Deposits not provided.
  • the known device has the disadvantage that the Forces of fluid flow are insufficient to withstand the resistance to overcome that interacting with the pipe wall Make cutting elements (pins). As a result, turn the cleaning head is not what the effectiveness and goodness cleaning the inner surface of the pipes.
  • the invention has for its object a device for cleaning the inside of the pipe from paraffin and other deposits in such a way that the effectiveness and goodness cleaning in the presence of the gas factor by choice optimal structural geometric parameters of the components the facility while simplifying the construction increase.
  • the inventive device for cleaning the inside of the pipe of paraffin and other deposits contains one Body in the form of a shaft 1 with one in its lower part fortified sinking unit or fixed divider 2, the flats 3 for a key and on the shaft 1 is arranged by means of a fixed connection is.
  • the main guide stabilizer 7 and the additional guide stabilizer 8 and the sinking unit or the lock 2 have the maximum dimension in cross section below the maximum dimensions of the cleaning heads 4, 5.
  • the fixed connection of the sinking unit or the lock 2 on the shaft 1 can for example by means of a Thread 22 produced and held by a pin 23 will.
  • the bushings 15, 16 can be made of bearing material, for example made of fluoroplastic.
  • the setup works as follows.
  • the device When the buffer slide is closed, the device placed in a lubricator (not shown), which then is hermetically sealed. It becomes the buffer slide opened, and on the train organ the device is in one Ascending pipe string (not shown) until contact with the Liquid flowing in from the bottom of the well under pressure settled down. Because the cutting elements - Knife 6 - on the cleaning heads 4, 5 on opposite directed spirals, the cleaning heads 4, 5 in the liquid flow in the opposite sense in rotation.
  • the device is lowered to a certain depth. Then it is lifted up by the traction element 10. In this The "rough” cut of the deposits occurs through the case Cutting collars 13 of the upper cleaning head 4. The rest happens as described above.
  • the construction of the device according to the invention permits it to be promoted in the presence of the gas factor in the Operating liquid safely ensures one excellent and effective cleaning of the interior in automatic Business; Moving down and up and down again etc. without being led out for days for a long time For example, the period between repairs is at 28% of the asphalt resin paraffin components 150 to 180 days compared to the previous 18 to 25 days what especially important under the conditions of low temperatures is.
  • the use of the device interrupts the operation of the Not drilling, which allows oil production to increase by 2 to 4 Increase tons per day, the application of a procedure electrochemical cleaning, with pump and heating units for a flushing medium to give up.
  • the facility stands out due to simple construction, low manufacturing costs, convenience and simplicity in operation and maintenance. At the Use of the device at hand with only 122 holes in an oil field there is a real profit of approximately 1.7 million Get Rubles.

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  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)

Description

Technisches GebietTechnical field

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur Erdölgewinnung und betrifft insbesondere Einrichtungen zur Reinigung des Rohrinneren von Paraffin- und anderen Ablagerungen in Bohrungen.The present invention relates to devices for oil production and particularly concerns facilities for Cleaning the inside of the pipe from paraffin and other deposits in holes.

Stand der TechnikState of the art

Der Betrieb von Erdölbohrungen wird durch eine intensive Ablagerung von Paraffin und anderen festen Stoffen an der Innenwandung von Steigrohren erschwert, was den Erdöldurchfluss in ihnen wesentlich kompliziert und häufig auch vollkommen ausschliesst.The operation of oil drilling is going through an intense Deposition of paraffin and other solid substances on the inner wall of risers, which complicates the oil flow in them much more complicated and often perfect excludes.

Zur Reinigung den Rohrinneren werden verschiedene Konstruktionen von Einrichtungen eingesetzt.Various constructions are used to clean the inside of the pipe used by institutions.

ES ist eine Einrichtung zur Reinigung des Rohrinneren von Erdölsammelleitungen von Paraffin bei einem hermetisch abgedichteten System der Öl- und Gassammlung bekannt, die an deren Körper angeordnet einen oberen und einen unteren Reinigungskopf, Schneidelemente bzw. Messer, die auf der äusseren Seitenfläche der Reinigungsköpfe ausgeführt sind, und eine im Oberteil des Körpers liegende Baugruppe zum Anschluss an ein Zugorgan (SU, A, 153890) enthält. Das Vorhandensein einer Ventilgruppe, deren Absperrelement mit dem Zugorgan verbunden ist, und einer Dichtmanschette, die am Körper angeordnet ist, in der bekannten Einrichtung komplizieren diese und setzen deren Betriebssicherheit herab. Die Einrichtung kann auf den Abschnitten mit einer ungleichmässigen Intensität der Paraffinablagerung haftenbleiben und auf verformten Rohrleitungsabschnitten verklemmt werden. Die Einrichtung ist zur Entfernung von festen Ablagerungen nicht vorgesehen.ES is a device for cleaning the inside of the pipe Paraffin oil pipes in a hermetically sealed System of oil and gas collection known to their bodies arranged an upper and a lower cleaning head, Cutting elements or knives on the outer side surface the cleaning heads are executed, and one in the upper part of the Body-lying assembly for connection to a tension member (SU, A, 153890) contains. The presence of a valve group, the Shut-off element is connected to the traction element, and one Sealing sleeve, which is arranged on the body, in the known Establishments complicate them and set their operational security down. The facility can be found on the sections with stick to an uneven intensity of the paraffin deposit and jammed on deformed pipe sections will. The device is fixed for removal Deposits not provided.

Es ist eine Einrichtung zur Paraffinentfernung von der inneren Rohrwandung bekannt, die einen in Form einer Welle ausgebildeten Körper, einen oberen und einen unteren Reinigungskopf, die auf der Welle mit der Möglichkeit einer Drehung im entgegengesetzten Sinne in einem Flüssugkeitsstrom angeordnet sind, Schneidelemente, die auf entgegengesetzt gerichteten Spiralen auf der Aussenfläche der Reinigungsköpfe ausgeführt sind, einen auf der Welle zwischen dem oberen und dem unteren Reinigungskopf liegenden Hauptstabilisator und eine Baugruppe zum Anschluss an ein Zugorgan (SU, A, 1594265) enthält.It is a paraffin removal facility from the inner tube wall known, the one in the form of a wave trained body, an upper and a lower cleaning head, the on the shaft with the possibility of rotation arranged in the opposite sense in a liquid flow are cutting elements that are on opposite sides Spirals on the outer surface of the cleaning heads are executed, one on the shaft between the top and the main stabilizer located below the lower cleaning head and an assembly for connection to a traction element (SU, A, 1594265) contains.

Der bekannten Einrichtung haftet der Nachteil an, dass die Kräfte des Flüssigkeitsstroms nicht ausreichen, um den Widerstand zu Überwinden, den die mit der Rohrwandung zusammenwirkenden Schneidelemente (Stifte) leisten. Infolgedessen drehen sich die Reinigungsköpfs nicht, was die Wirksamkeit und die Güte der Reinigung der Innenfläche der Rohre herabmindert.The known device has the disadvantage that the Forces of fluid flow are insufficient to withstand the resistance to overcome that interacting with the pipe wall Make cutting elements (pins). As a result, turn the cleaning head is not what the effectiveness and goodness cleaning the inner surface of the pipes.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Reinigung des Rohrinneren von Paraffin- und anderen Ablagerungen in der Weise auszuführen, dass die Wirksamkeit und Güte der Reinigung bei Vorhandensein des Gas-Faktors durch die Wahl optimaler konstruktiver geometrischer Parameter der Bauelemente der Einrichtung unter gleichzeitiger Vereinfachung der Konstruktion erhöht werden.The invention has for its object a device for cleaning the inside of the pipe from paraffin and other deposits in such a way that the effectiveness and goodness cleaning in the presence of the gas factor by choice optimal structural geometric parameters of the components the facility while simplifying the construction increase.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Einrichtung zur Reinigung des Rohrinneren von Paraffin- und anderen Ablagerungen, die einen in Form einer Welle ausgebildeten Körper, einen oberen und einen unteren Reinigungskopf, die auf der Welle mit der Möglichkeit einer Drehung im entgegengesetzten Sinne in einem Flüssigkeitsstrom angeordnet sind, Schneidelemente, die auf entgegengesetzt gerichteten Spiralen auf der Aussenfläche der Reinigungsköpfe ausgeführt sind, einen auf der Welle zwischen dem oberen und dem unteren Reinigungskopf liegenden Haupstabilisator und eine Baugruppe zum Anschluss an ein Zugorgan enthält, mit einem Abteufaggregat bzw. Feststeller, der im Unterteil der Welle befestigt ist, und mit einem im Oberteil der Welle befestigten zusätzlichen Führungsstabilisator versehen ist, wobei die Baugruppe zum Anschluss an ein Zugorgan im Oberteil des zusätzlichen Führungsstabilisators liegt, die Schneidelemente im Form von Messern mit einem Evolventenprofil ausgebildet sind, der obere und der untere Reinigungskopf auf der Welle auf Lagern gelagert sind und eine Sektion bilden, wobei im Oberteil das oberen Reinigungskopfes und im Unterteil des unteren Reinigungskopfes die Messer mit einem Evolventenprofil Schneidbünde aufweisen und die Höhe jedes Reinigungskopfes durch die Beziehung gegeben ist: H = D/2tgα, wobei

H
die Höhe des Reinigungskopfes,
D
der Durchmesser des Reinigunskopfes,
α
der Neigungswinkel des Schneidelements (der Spirale) zur Längsachse des Reinigungskopfes (Anstellwinkel des Messers)
sind, sowie dadurch, dass das Verhältnis der Wellenlänge N zur Länge L des zusätzlichen Führungsstabilisators, das Verhältnis ihrer Massen Pn/Pl und das Verhältnis der Schrittweite T der Messer mit einem Evolventenprofil zur Kreislänge πD des Reinigungskopfes durch die Beziehung beschrieben sind: N/L = Pn/Pl = T/πD = 1/6, wobei
N
die Wellenlänge
L
die Länge des zusätzlichen Führungsstabilisators,
Pn
die Wellenmasse,
Pl
die Masse des zusätzlichen Führungsstabilisators,
T
die Schrittweite der Messer mit einem Evolventenprofil,
π
const = 3,14,
D
der Durchmesser des Reinigungskopfes
sind.The object is achieved in that the device for cleaning the inside of the tube from paraffin and other deposits, which has a body in the form of a shaft, an upper and a lower cleaning head, which on the shaft with the possibility of rotation in the opposite sense in a liquid flow are arranged, cutting elements which are designed on oppositely directed spirals on the outer surface of the cleaning heads, a main stabilizer lying on the shaft between the upper and lower cleaning heads and an assembly for connection to a traction element, with a sinking unit or locking device, which is fastened in the lower part of the shaft, and is provided with an additional guide stabilizer fastened in the upper part of the shaft, the assembly for connection to a tension member being located in the upper part of the additional guide stabilizer, the cutting elements in the form of knives with an involute profile are formed, the upper and lower cleaning heads are mounted on bearings on the shaft and form a section, the upper part of the upper cleaning head and the lower part of the lower cleaning head having knives with an involute profile cutting collars and the height of each cleaning head being given by the relationship : H = D / 2tgα, in which
H
the height of the cleaning head,
D
the diameter of the cleaning head,
α
the angle of inclination of the cutting element (the spiral) to the longitudinal axis of the cleaning head (angle of attack of the knife)
and in that the ratio of the wavelength N to the length L of the additional guide stabilizer, the ratio of their masses Pn / Pl and the ratio of the step size T of the knives with an involute profile to the circular length πD of the cleaning head are described by the relationship: N / L = Pn / Pl = T / πD = 1/6, in which
N
the wavelength
L
the length of the additional guide stabilizer,
Pn
the wave mass,
Pl
the mass of the additional guide stabilizer,
T
the step size of the knives with an involute profile,
π
const = 3.14,
D
the diameter of the cleaning head
are.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe trägt auch das bei, dass der obere und der untere Reinigungskopf auf der Welle auf Gleitlagern gelagert sind, die in Form von Buchsen mit Ringensätzen im Unterteil zwecks Zusammenwirkung mit zugeordneten Ringnuten ausgeführt sind, die im Unterteil der Reinigungsköpfe ausgeführt sind, wobei die Buchse des oberen Reinigungskopfes am Oberteil des Hauptführungsstabilisators bzw. die Buchse des unteren Reinigungskopfes am Oberteil des Abteufaggregats bzw. des Feststellers angeordnet sind, und daß zwischen den Oberteilen der Buchsen und den Unterteilen des zusätzlichen Führungsstabilisators bzw. des Hauptführungsstabilisators Trag-Wälzlager angeordnet sind, sowie das, dass der Hauptführungsstabilisator und der zusätzliche Führungsstabilisator sowie das Abteufaggregat bzw. der Feststeller die maximale Abmessung im Querschnitt unterhalb der maximalen Abmessung der Reinigungsköpfe aufweisen, und auch das, dass das Abteufaggregat bzw. der Feststeller im Unterteil der Welle durch eine feste Verbindung befestigt ist, die mit der Möglichkeit einer Montage-Demontage ausgeführt ist, und bei einer mehrteiligen Ausführung der Einrichtung die Gesamtzahl der Reinigungsköpfe gerade ist und die Zahl der Hauptführungsstabilisatoren um Eins überschreitet. This also helps to solve the problem that the upper and lower cleaning heads on the shaft Plain bearings are stored in the form of bushings with ring sets in the lower part for the purpose of interaction with assigned Ring grooves are executed in the lower part of the cleaning heads are executed, the socket of the upper cleaning head on the upper part of the main guide stabilizer or the socket the lower cleaning head on the upper part of the sinking unit or are arranged and that between the tops the bushings and the lower parts of the additional guide stabilizer or the main guide stabilizer support roller bearing are arranged, as well as that the main guide stabilizer and the additional guide stabilizer and the sinking unit or the lock, the maximum dimension in cross section below the maximum dimension of the cleaning heads have, and also that the sinking unit or the lock in the lower part of the shaft by a fixed connection is attached, with the possibility of assembly-disassembly is executed, and in a multi-part version the total number of cleaning heads in the facility and the number of main guide stabilizers exceeds one.

Die vorliegende Erfindung soll nachstehend an konkreten Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt:

  • Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Konstruktion der erfindungsgemässen Einrichtung zur Reinigung den Rohrinneren von Paraffin- und anderen Ablagerungen;
  • Fig. 2 einen II-II-Schnitt nach Fig. 1;
  • Fig. 3 einen III-III-Schnitt nach Fig. 1;
  • Fig. 4 einen IV-IV-Schnitt nach Fig. 1;
  • Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer festen Verbindung eines Abteufaggregats bzw. Feststellers mit einer Welle gemäss der Erfindung.
    • The present invention will be explained in more detail below using specific exemplary embodiments with reference to drawings. It shows:
  • 1 shows a longitudinal section through the construction of the device according to the invention for cleaning the interior of the tube from paraffin and other deposits.
  • FIG. 2 shows a II-II section according to FIG. 1;
  • 3 shows a III-III section according to FIG. 1;
  • 4 shows an IV-IV section according to FIG. 1;
  • Fig. 5 shows a longitudinal section through an embodiment of a fixed connection of a sinking unit or lock with a shaft according to the invention.

    • Beste Ausführungsform der ErfindungBest embodiment of the invention

    Die erfindungsgemässe Einrichtung zur Reinigung des Rohrinneren von Paraffin- und anderen Ablagerungen enthält einen Körper, der in Form einer Welle 1 mit einem in deren Unterteil befestigten Abteufaggregat bzw. Feststeiler 2, der Abflachungen 3 für einen Schlüssel aufweist und auf der Welle 1 mittels einer festen Verbindung angeordnet ist, ausgeführt ist.The inventive device for cleaning the inside of the pipe of paraffin and other deposits contains one Body in the form of a shaft 1 with one in its lower part fortified sinking unit or fixed divider 2, the flats 3 for a key and on the shaft 1 is arranged by means of a fixed connection is.

    Die feste Verbindung den Abteufaggregats bzw. des Feststellers 2 mit der Welle 1 verhindert dessen eventuelle spontane Ablösung, gestattet es aber, dessen Demontage-Montage, falls erforderlich, durchzuführen. Auf der Welle 1 sind ein oberer und ein unterer Reinigungskopf 4 bzw. 5 drehbar angeordnet. Auf den Aussenflächen der Reinigungsköpfe 4,5 sind auf entgegengesetzt gerichteten Spiralen Schneidelemente 6 angebracht. Zwischen dem oberen 4 und dem unteren Reinigungskopf 5, die eine Arbeitssektion bilden, liegt auf der Welle 1 ein Hauptstabilisator 7. Bei einer mehrteiligen Ausführung der Einrichtung ist die Gesamtzahl der Reinigungsköpfe 4,5 gerade und übertrifft die Anzahl der Hauptstabilisatoren 7 um Eins. Im Oberteil der Welle 1 ist ein zusätzlicher Führungsstabilisator 8 befestigt Im Oberteil des zusätzlichen Führungsstabilisators 8 liegt eine Baugruppe 9 zum Anschluss an ein Zugorgan 10 (beispielsweise ein mit einer Winde verbundener Draht). Die Schneidelemente 6 sind in Form von Messern 11, 12 mit einem Evolventenprofil ausgebildet. Im Oberteil des oberen Reinigungskopfes 4 und im Unterteil des unteren Reinigungskopfes 5 weisen die Messer 11, 12 mit einem Evolventenprofil Schneidbünde 13, 14 auf. Die Höhe jedes Reinigungskopfes 4,5 ist durch die Beziehung festgelegt: H = D/2tgα, wobei

    H
    die Höhe des Reinigungskopfes,
    D
    der Durchmesser des Reinigungskopfes,
    α
    der Neigungswinkel des Schneidelements (der Spiralwindungen) zur Längsachse des Reinigungskopfes (Anstellwinkel des Messers) sind.
    The firm connection of the sinking unit or the locking device 2 with the shaft 1 prevents its possible spontaneous detachment, but allows it to be dismantled if necessary. An upper and a lower cleaning head 4 and 5 are rotatably arranged on the shaft 1. On the outer surfaces of the cleaning heads 4, 5, cutting elements 6 are attached on oppositely directed spirals. Between the upper 4 and the lower cleaning head 5, which form a working section, there is a main stabilizer 7 on the shaft 1. In a multi-part design of the device, the total number of cleaning heads 4.5 is even and exceeds the number of main stabilizers 7 by one. An additional guide stabilizer 8 is fastened in the upper part of the shaft 1. In the upper part of the additional guide stabilizer 8 there is an assembly 9 for connection to a tension member 10 (for example a wire connected to a winch). The cutting elements 6 are designed in the form of knives 11, 12 with an involute profile. In the upper part of the upper cleaning head 4 and in the lower part of the lower cleaning head 5, the knives 11, 12 have cutting collars 13, 14 with an involute profile. The height of each cleaning head 4.5 is determined by the relationship: H = D / 2tgα, in which
    H
    the height of the cleaning head,
    D
    the diameter of the cleaning head,
    α
    are the angle of inclination of the cutting element (of the spiral turns) to the longitudinal axis of the cleaning head (angle of attack of the knife).

    Der obere und der untere Reinigungskopf 4 bzw. 5 sind auf der Welle 1 auf Gleitlagern gelagert, die in Form von Buchsen 15, 16 mit Ringansätzen 17, 18 im Unterteil zwecks Zusammenwirkung mit zugeordneten Ringnuten 19, 20 ausgeführt sind, die im Unterteil der Reinigungsköpfe 4, 5 ausgeführt sind. Die Buchse 15 des oberen Reinigungskopfes 4 ist am Oberteil den Hauptstabilisators 7 angeordnet. Dementsprechend ist die Buchse 16 des unteren Reinigungskopfes 5 am Oberteil des Abteufaggregats bzw. des Feststellers 2 angebracht. Zwischen den Oberteilen der Buchsen 15, 16 und den Unterteilen des zusätzlichen Führungsstabilisators 8 bzw. des Hauptführungsstabilisators 7 sind Trag-Wälzlager 21 installiert. Die Welle 1, der zusätzliche Führungsstabilisator 8 und die Reinigungsköpfe 4, 5 sind derart ausgebildet, dass das Verhältnis der Länge N der Welle 1 zur Länge L des zusätzlichen Führungsstabilisators 8, das Verhältnis ihrer Massen Pn/Pl und das Verhältnis der Schrittweite T der Messer 11, 12 mit einem Evolventenprofil zur Länge πD des Kreises des Reinigungskopfes 4, 5 durch die Beziehung beschrieben sind: N/L = Pn/Pl = T/πD = 1/6, wobei

    N
    die Wellenlänge,
    L
    die Länge des zusätzlichen Führungsstabilisators,
    Pn
    die Wellenmasse,
    Pl
    die Masse des zusätzlichen Führungsstabilisators,
    T
    die Schrittweite der Messer mit einem Evolventenprofil,
    π
    const = 3,14,
    D
    der Durchmesser des Reinigungskopfes
    sind.The upper and lower cleaning heads 4 and 5 are mounted on the shaft 1 on slide bearings which are designed in the form of bushes 15, 16 with ring shoulders 17, 18 in the lower part for the purpose of interaction with assigned ring grooves 19, 20 which are in the lower part of the cleaning heads 4, 5 are executed. The bushing 15 of the upper cleaning head 4 is arranged on the upper part of the main stabilizer 7. Accordingly, the socket 16 of the lower cleaning head 5 is attached to the upper part of the sinking unit or the lock 2. Support roller bearings 21 are installed between the upper parts of the bushes 15, 16 and the lower parts of the additional guide stabilizer 8 or the main guide stabilizer 7. The shaft 1, the additional guide stabilizer 8 and the cleaning heads 4, 5 are designed such that the ratio of the length N of the shaft 1 to the length L of the additional guide stabilizer 8, the ratio of their masses Pn / Pl and the ratio of the step size T of the knives 11, 12 with an involute profile to the length πD of the circle of the cleaning head 4, 5 are described by the relationship: N / L = Pn / Pl = T / πD = 1/6, in which
    N
    the wavelength,
    L
    the length of the additional guide stabilizer,
    Pn
    the wave mass,
    Pl
    the mass of the additional guide stabilizer,
    T
    the step size of the knives with an involute profile,
    π
    const = 3.14,
    D
    the diameter of the cleaning head
    are.

    Der Hauptführungsstabilisator 7 und der zusätzliche Führungsstabilisator 8 und das Abteufaggregat bzw. der Feststeller 2 weisen die maximale Abmessung im Querschnitt unterhalb der maximalen Abmessung der Reinigungsköpfe 4, 5 auf.The main guide stabilizer 7 and the additional guide stabilizer 8 and the sinking unit or the lock 2 have the maximum dimension in cross section below the maximum dimensions of the cleaning heads 4, 5.

    Die feste Verbindung des Abteufaggregats bzw. des Feststellers 2 auf der Welle 1 kann beispielsweise mittels eines Gewindes 22 hergestellt und durch einen Stift 23 festgehalten werden.The fixed connection of the sinking unit or the lock 2 on the shaft 1 can for example by means of a Thread 22 produced and held by a pin 23 will.

    Die Buchsen 15, 16 können aus Lagerwerkstoff, beispielsweise aus Fluorkunststoff, hergestellt werden.The bushings 15, 16 can be made of bearing material, for example made of fluoroplastic.

    Der Abstand zwischen den Schneidbünden 13, 14 der Reinigungsköpfe 4, 5 entspricht, grundsätzlich genommen, der Länge N der Welle 1 und beträgt: N = 2H + M, wobei

    N
    die dem Abstand zwischen den Schneidbünden der Reinigungsköpfe entsprechende Wellenlänge,
    H
    die Höhe des Reinigungskopfes,
    M
    die Höhe des Hauptstabilisators
    sind.The distance between the cutting collars 13, 14 of the cleaning heads 4, 5 corresponds, taken in principle, to the length N of the shaft 1 and is: N = 2H + M, in which
    N
    the wavelength corresponding to the distance between the cutting edges of the cleaning heads,
    H
    the height of the cleaning head,
    M
    the height of the main stabilizer
    are.

    Die mathematischen Beziehungen zwischen den Parametern der Bauelemente der erfindungsgemässen Einrichtung sind auf experimentellem Weg bestimmt und durch die Praxis des Betriebes der gegebenen Einrichtung in Erdölfeldern bestätigt.The mathematical relationships between the parameters the components of the device according to the invention are on determined experimentally and through the practice of operation of the given facility in oil fields.

    Die Arbeit der Einrichtung zur Reinigung des Rohrinneren von Paraffin- und anderen Ablagerungen wird am Beispiel deren einteiliger Ausführung betrachtet.Work of the device for cleaning the inside of the pipe of paraffin and other deposits is exemplified by their one-piece design considered.

    Die Einrichtung arbeitet wie folgt.The setup works as follows.

    Bei einem geschlossenen Pufferschieber wird die Einrichtung in einen Lubrikator (nicht gezeigt) eingebracht, der daraufhin hermetisch abgedichtat wird. Es wird der Pufferschieber geöffnet, und am Zugorgan wird die Einrichtung in einen Steigrohrstrang (nicht gezeigt ) bis zum Kontakt mit der Flüssigkeit, die von der Bohrlochsohle unter Druck hereinströmt, niedergelassen. Dadurch, dass die Schneidelemente - Messer 6 - auf den Reinigungsköpfen 4, 5 auf entgegengesetzt gerichteten Spiralen liegen, kommen die Reinigungsköpfe 4, 5 im Flüssigkeitsstrom im entgegengesetzten Sinne in Drehung. Die Schneidbünde 14 des unteren Reinigungskopfes 5 schneiden die Ablagerungen von der Wandung der Steigrohre "grob" weg, die Messer 6 des unteren 5 und des oberen Reinigungskopfes 4 zerkleinern die abgeschnittenen Stücke (Späne) der Ablagerungen, während die Schneidbünde 13 des oberen Reinigungskopfes 4 eine "Fertigbearbeitung" des Innenraumes im Steigrohrstreng ausführen. Der Flüssigkeitsstrom fördert das zerstörte Material der Ablagerungen zum Bohrlochkopf. Hierbei tendiert das Paraffin (Asphalt-Harz-Komponenten) nicht mehr zum Absetzen auf der polierten Innenfläche der Steigrohre.When the buffer slide is closed, the device placed in a lubricator (not shown), which then is hermetically sealed. It becomes the buffer slide opened, and on the train organ the device is in one Ascending pipe string (not shown) until contact with the Liquid flowing in from the bottom of the well under pressure settled down. Because the cutting elements - Knife 6 - on the cleaning heads 4, 5 on opposite directed spirals, the cleaning heads 4, 5 in the liquid flow in the opposite sense in rotation. Cut the cutting collars 14 of the lower cleaning head 5 the deposits "roughly" away from the wall of the risers, the knives 6 of the lower 5 and the upper cleaning head 4 crush the cut pieces (chips) of the deposits, while the cutting collars 13 of the upper cleaning head 4 a "finishing" of the interior in a riser pipe To run. The liquid flow promotes the destroyed one Deposits material to the wellhead. Here tends the paraffin (asphalt resin components) no longer to settle on the polished inner surface of the risers.

    Die Einrichtung wird auf eine bestimmte Tiefe abgesenkt. Dann wird sie durch das Zugorgan 10 hochgehoben. In diesem Fall erfolgt der "grobe" Schnitt der Ablagerungen durch die Schneidbünde 13 des oberen Reinigungskopfes 4. Der Rest geschieht wie oben geschildert.The device is lowered to a certain depth. Then it is lifted up by the traction element 10. In this The "rough" cut of the deposits occurs through the case Cutting collars 13 of the upper cleaning head 4. The rest happens as described above.

    Industrielle AnwendbarkeitIndustrial applicability

    Die erfindungsgemässe Konstruktion der Einrichtung gestattet es, diese bei Vorhandensein des Gas-Faktors in der zu fördernden Flüssigkeit sicher zu betreiben, gewährleistet eine vorzügliche und wirksame Reinigung der Innenräume im automatischen Betrieb; Ab- und Auf- und wieder Abwärtsbewegung müsse usw., ohne für eine geraume Zeit über Tage herausgeführt werden zu Beispielsweise beträgt die Periode zwischen den Reparaturen bei einem Gehalt von 28 % an den Asphalt-Harz-Parafin-Komponenten 150 bis 180 Tage gegenüber früher 18 bis 25 Tagen, was besonders wichtig unter den Bedingungen niedriger Temperaturen ist. Der Einsatz der Einrichtung unterbricht den Betrieb der Bohrung nicht, was es erlaubt, die Ölförderung um 2 bis 4 Tonnen pro Tag zu erhöhen, die Anwendung von Verfahren einer elektrochemischen Reinigung, mit Pump- und Heizaggregaten für ein Spülmedium, aufzugeben. Die Einrichtung zeichnet sich durch einfache Konstruktion, geringe Fertigungskesten, Bequemlichkeit und Einfachheit in Betrieb und Wartung aus. Beim Einsatz der vorliegenden Einrichtung bei nur 122 Bohrungen in einem Erdölfeld ist ein realer Gewinn von ca. 1,7 Mio. Rubel zu erhalten.The construction of the device according to the invention permits it to be promoted in the presence of the gas factor in the Operating liquid safely ensures one excellent and effective cleaning of the interior in automatic Business; Moving down and up and down again etc. without being led out for days for a long time For example, the period between repairs is at 28% of the asphalt resin paraffin components 150 to 180 days compared to the previous 18 to 25 days what especially important under the conditions of low temperatures is. The use of the device interrupts the operation of the Not drilling, which allows oil production to increase by 2 to 4 Increase tons per day, the application of a procedure electrochemical cleaning, with pump and heating units for a flushing medium to give up. The facility stands out due to simple construction, low manufacturing costs, convenience and simplicity in operation and maintenance. At the Use of the device at hand with only 122 holes in an oil field there is a real profit of approximately 1.7 million Get Rubles.

    Claims (6)

    1. Device for removing deposits of paraffin and other substances from the interior of pipes, which comprises a body in the form of a shaft (1), an upper and a lower cleaning head (4 and 5) disposed on the shaft (1) so as to be capable of rotation in the opposite direction to a liquid flow, cutting elements (6) formed along oppositely directed spirals on the outer surfaces of the cleaning heads (4, 5), a main stabilizer (7) situated on the shaft (1) between the upper (4) and the lower cleaning head (5), and a subassembly (9) for connection to a drawing element (10), characterized in that it is provided with a sinking/fixing unit (2) fastened in the bottom part of the shaft (1) and with an additional guide stabilizer (8) fastened in the top part of the shaft (1), wherein the subassembly (9) for connection to a drawing element (10) is situated in the top part of the additional guide stabilizer (8), the cutting elements (6) take the form of blades (11, 12) with an involute profile, the upper (4) and the lower cleaning head (5) are supported on the shaft (1) on bearings and form a section, wherein in the top part of the upper cleaning head (4) the blades (11, 12) with an involute profile have cutting collars (13, 14) and the height of each cleaning head (4, 5) is produced by the relation: H = D/2tgα, in which H is the height of the cleaning head, D the diameter of the cleaning head and α is the angle of inclination of the cutting element relative to the longitudinal axis of the cleaning head (angle of attack of the blade).
    2. Device for removing deposits of paraffin and other substances from the interior of pipes according to claim 1, characterized in that the ratio of the length N of the shaft (1) to the- length L of the additional guide stabilizer (8), the ratio of their masses Pn/Pl and the ratio of the step size T of the blades (11, 12) with an involute profile to the circular length πD of the cleaning head (4, 5) are described by the relation: N/L = Pn/Pl = T/πD = 1/6, in which N is the length of the shaft (1), L the length of the additional guide stabilizer (8), Pn the mass of the shaft (1), Pl the mass of the additional guide stabilizer (8), T the step size of the blades (11, 12) with an involute profile, π const = 3.14 and D the diameter of the cleaning head (4, 5)
    3. Device for removing deposits of paraffin and other substances from the interior of pipes according to claim 1 or 2, characterized in that the upper and the lower cleaning head (4 and 5) are supported on the shaft (1) on sliding bearings, which take the form of bushes (15, 16) having annular projections (17, 18) in the bottom part for cooperation with associated annular grooves (19, 20) formed in the bottom part of the cleaning heads (4, 5), the bush (15) of the upper cleaning head (4) being disposed on the top part of the main stabilizer (7) and the bush (18) of the lower cleaning head (5) being disposed on the top part of the sinking/fixing unit (2), and thrust rolling-contact bearings (21) are disposed between the top parts of the bushes (15, 16) and the bottom parts of the additional guide stabilizer (8) and main stabilizer (7).
    4. Device for removing deposits of paraffin and other substances from the interior of pipes according to one of claims 1 to 3, characterized in that the main and the additional guide stabilizer (7 and 8) and the sinking/fixing unit (2) have the maximum dimension in the cross section below the maximum dimension of the cleaning heads (4, 5).
    5. Device for removing deposits of paraffin and other substances from the interior of pipes according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sinking/fixing unit (2) is fastened in the bottom part of the shaft (1) by means of a fixed connection, which is designed so as to be capable of assembly and disassembly.
    6. Device for removing deposits of paraffin and other substances from the interior of pipes according to one of claims 1 to 5, characterized in that, given a multi-part construction of the device, the total number of cleaning heads (4, 5) is even and exceeds the number of main stabilizers (7) by one.
    EP91920786A 1991-01-28 1991-10-22 Device for removing paraffin and other deposits from the internal surface of pipes Expired - Lifetime EP0523236B1 (en)

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