RU198441U1 - Устройство для очистки насосно-компрессорных труб от асфальтосмолопарафиновых пробок - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области нефтегазодобычи, а именно к устройствам для очистки насосно-компрессорных труб (НКТ) от асфальтосмолопарафиновых пробок. Технический результат заявляемой полезной модели заключается в повышении эффективности работ по очистке НКТ от асфальтосмолопарафиновых пробок.Устройство для очистки НКТ от асфальтосмолопарафиновых пробок содержит втулку, к которой крепится прижимными гайками вал с центральным и боковыми отверстиями. Центральное отверстие служит для размыва отложений перед устройством, боковые отверстия служат для подачи рабочего агента в каналы фрезы. Фреза расположена на опорах в передней части вала и отличается тем, что она имеет два канала, направленные противоположно друг другу и эксцентрично расположенные к оси вращения для создания вращения фрезы, а также четыре канала,расположенные под углом к оси вращения для размыва отложений на стенках трубы. По бокам фреза имеет четыре режущие кромки для механического разрушения отложений.

Description

Полезная модель относится к устройствам для очистки насосно-компрессорных труб (НКТ) от асфальтосмолопарафиновых пробок.

Известна насадка размывочная вращающаяся типа НВ (http://bittehnika.ru/upload/iblock/ba2/ba2e2428e271cadc3dfa3ela3e4df276.pdf ООО «БИТТЕХНИКА» найдено 13.05.2019) предназначена для промывки и обеспечения циркуляции во время чистки и промывки внутреннего пространства НКТ.

Работа известного решения основана на вращении насадок на 360° под действием напора флюида, в результате чего струя флюида омывает стенку НКТ. Насадки для обеспечения вращения наклонены на 15° от оси. Струи направлены вперед и назад.

Известна насадка размывочная вращающаяся типа НРВ (http://npprtt.ru/nrv/ НПП «РосТЭКтехнологии» найдено 13.05.2019) предназначена для размыва отложений на внутренней поверхности НКТ при работе на ГНКТ с использованием колтюбинговых установок.

Работа известного решения основана на вращении ротора с отверстиями на 360° под действием напора флюида, в результате чего струя флюида омывает стенку НКТ. Имеющееся центральное отверстие, позволяет производить размыв отложений перед насадкой.

Недостаток известных насадок заключается в их невысокой эффективности, так как отмыв АСПО происходит длительное время за счет использования только гидравлической энергии рабочего флюида. Для сокращения времени необходимо добавлять в рабочий флюид химические реагенты, которые способны растворять отложения, что в свою очередь ведет к удорожанию работ по очистке.

Известно «Устройство для очистки внутренней полости трубопровода (варианты)» (патент РФ на изобретение №2334564 С1, кл. В08В 9/053 9/04 (2006.01), опубл. 27.09.2008). Устройство содержит турбину с лопастями, корпус с реактивными соплами и отверстиями для выхода под давлением рабочего агента на лопасти турбины, а также кожух и наконечник с режущими кромками. По первому варианту в устройстве головка турбины выполнена в форме цилиндра, внутри которой установлены подшипник качения и сальник, турбина снабжена крышкой, выполняющей функцию масленки, а между кожухом и турбиной выполнен зазор для выхода рабочего агента и предотвращения трения турбины о кожух. По второму варианту головка турбины также выполнена в форме цилиндра, внутри которой установлены подшипник качения и сальник, и снабжена крышкой, выполняющей функцию масленки, но при этом кожух закреплен на головке турбины.

Устройство имеет следующие недостатки:

не предназначено для работы в области нефтегазодобычи, а именно для удаления пробок АСПО в НКТ;

сложно конструктивно, т.к. имеет турбину с лопастями для привода в действие наконечника 8 с режущими кромками 13; корпус с реактивными соплами;

при работе в трубопроводах, полностью засоренных обволакивающими или сыпучими уплотнившимися фракциями, вымыв отложений затруднен, т.к. выход рабочего агента происходит до наконечника 8 с режущими кромками 13.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемой полезной модели является «Устройство для очистки внутренней поверхности трубопроводов» (патент на полезную модель №113181 U1, кл. В08В 9/055 (2006.01), опубл. 10.02.2012). Устройство состоит из статора 1, который имеет проходной канал 2. На статоре расположен ротор 3, имеющий опоры 4. Ротор в свою очередь снабжен режущими 5 и калибрующими 6 ножами. Статор и ротор снабжены каналами 7 и 8, направленными противоположно друг к другу. Для регулировки зазоров предусмотрена гайка 9. Уплотнение 10 служит для того, чтобы герметизировать зазоры между статором и трубопроводом. Для установки уплотнения предусмотрена канавка 11. Патрубок 12 служит для присоединения гибкого шланга при очистке отдельных отрезков трубопровода.

Прокачиваемая жидкость по осевому каналу 2 попадает через радиальные каналы статора 7 в каналы ротора 8. Так как каналы расположены под углом, ротор начинает вращаться под действием струи. Вращаясь, ротор периодически перекрывает отверстия в статоре, в результате чего происходит гидравлический удар. Частота гидравлических ударов зависит от числа каналов и оборотов ротора. Гидравлические удары создают пульсированный поток жидкости. Что в свою очередь осуществляет пульсированную промывку и разрушения зоны резания твердых отложений внутренней поверхности трубопровода.

Устройство имеет следующие недостатки:

из-за наличия уплотнения 10 отсутствует циркуляция жидкости, что делает невозможным удаление асфальтосмолопарафиновых пробок, т.к. разрушенные отложения остаются перед устройством и не выносятся на поверхность;

из-за наличия уплотнения 10 и отсутствия циркуляции отмытые отложения поступают в призабойную зону скважины, ухудшая тем самым ее проницаемость.

Полезная модель направлена на создание устройства с высокой эффективностью очистки НКТ от асфальтосмолопарафиновых пробок.

Технический результат заявляемой полезной модели заключается в усовершенствовании конструкции и повышении эффективности работ по очистке НКТ от асфальтосмолопарафиновых пробок.

На фиг. 1 - приведен общий вид предлагаемого устройства в разрезе.

Устройство для очистки насосно-компрессорных труб от асфальтосмолопарафиновых пробок содержит втулку 6, к которой крепится прижимными гайками 4 вал 5 с центральным 1 и боковыми 8 отверстиями. Центральное отверстие служит для размыва отложений перед устройством, боковые отверстия служат для подачи рабочего агента в каналы фрезы 3. Фреза расположена на опорах 2 в передней части вала и отличается тем, что она имеет два канала 9, направленные противоположно друг другу и эксцентрично расположенные к оси вращения, а также четыре канала 7, расположенные под углом к оси вращения для размывания отложений на стенках трубы. По бокам фреза имеет четыре режущие кромки для механического разрушения отложений.

Отличием от прототипа является то, что в заявляемой полезной модели отсутствует узел уплотнения, что позволяет производить промывку и вынос разрушенных отложений на поверхность и делает процесс очистки более эффективным.

Наличие отличительных признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого устройства критерию «новизна».

Устройство работает следующим образом.

При помощи резьбового соединения устройство крепится и спускается в интервал образования пробки АСПО в НКТ на трубах меньшего диаметра, чем внутренний диаметр НКТ. Рабочий агент (вода, воздух, пар и т.д.) под давлением поступает в полость втулки. Далее по центральному отверстию вала рабочий агент через боковые отверстия поступает в каналы фрезы. За счет удара струи рабочего агента из боковых отверстий 8 вала 5 на каналы 9 фрезы 3 происходит вращение фрезы. Проходя через каналы 7, рабочий агент направляется на стенки НКТ и размывает имеющиеся на ней отложения. В результате вращения фрезы режущие кромки разрушают твердые и плотные отложения, которые не удаляются только за счет гидравлического воздействия.

Конец вала выполнен в форме конуса. Также центральное отверстие в передней части вала имеет меньший диаметр для того, чтобы увеличить скорость струи и размывать отложения перед устройством. Вышеперечисленное способствует облегчению процесса погружения устройства в асфальтосмолопарафиновую пробку и ее дальнейшему разрушению. Разрушаемые отложения выносятся на поверхность по межтрубному пространству.

Устройство может работать в широком диапазоне давлений.

На заявленное устройство изготовлены рабочие чертежи, изготовлен и испытан опытный образец. Испытания показали высокую эффективность при очистке пробки АСПО в НКТ. По сравнению со стандартным комплектом оборудования для промывки скважин (КОПС) производительность увеличилась в 2,5 раза.

Claims (1)

1. Устройство для очистки насосно-компрессорных труб от асфальтосмолопарафиновых пробок, содержащее вал с центральным и боковыми отверстиями, выполненными с возможностью подачи через них рабочего агента в каналы фрезы, расположенной на опорах в передней части вала, отличающееся тем, что вал прикреплен к втулке посредством прижимных гаек, при этом конец вала выполнен в форме конуса.

Images