RU2052072C1

RU2052072C1 - Device to clean pump booms

Info

Publication number: RU2052072C1
Authority: RU
Inventors: М.-С.И. Марзиев
Original assignee: Нефтедобывающее управление "Малгобекнефть"
Priority date: 1992-09-07
Filing date: 1992-09-07
Publication date: 1996-01-10

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: device has case 1, cover 2 and cleaning unit containing elastic diaphragms 3 and 4 fixed between rings 6 and 7 with the help of lockpins 8. Cover 2 has central window 16 matching slot 17, shaped grooves 18 and latch 19. Elastic diaphragms 3 and 4 have holes in the center to let pass booms 11 and radial cuts. Cleaning unit is positioned in case for radial movement together with booms. EFFECT: simplified design, improved operational reliability. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для очистки насосных штанг при подъеме их из скважины и предупреждения загрязнения буровым раствором и нефтью рабочей площадки работающих техники и устьевого оборудования. The invention relates to the oil and gas industry and is intended to clean the sucker rods when lifting them from the well and to prevent contamination by drilling mud and oil of the working platform of working equipment and wellhead equipment.

Известно устройство для очистки насосных штанг, включающее корпус и очистительный элемент. Корпус имеет резьбу и подпружиненную штанговую втулку, на которой закреплен очистительный цанговый элемент, выполненный в виде пружинящих перьев цанги, наклонно закрепленных к оси устройства и жестко закрепленных на цанговой втулке. На концах перьев закреплены секторные скребки [1] Недостатком устройства является то, что оно не имеет корпуса и при подъеме и очистке штанг и при отвороте каждой очередной штанги элеватор с подвешенной к нему колонной штанг должен садиться на скребок, не защищенный корпусом и принимающий на себя всю нагрузку от веса колонны штанг, причем эта нагрузка будет распределена неравномерно по площади скребка, в результате того, что скребок, зажатый между элеватором и подвесной муфтой, всегда расположен эксцентрично относительно оси скважины подвесной муфты, так как штанги при их подъеме совершают вместе со скребком радиальные перемещения и практически не могут расположиться по центру подвесной муфты. Это приводит к разрушению и выходу из строя скребка. A device for cleaning sucker rods, comprising a housing and a cleaning element. The housing has a thread and a spring-loaded rod sleeve, on which a cleaning collet element is fixed, made in the form of spring collet feathers inclined to the axis of the device and rigidly fixed to the collet sleeve. Sector scrapers are fixed at the ends of the feathers [1] The disadvantage of this device is that it does not have a housing and when lifting and cleaning the rods and when each successive boom is tilted, the elevator with the rod string suspended from it must sit on the scraper that is not protected by the housing and takes over the entire load from the weight of the rod string, and this load will be distributed unevenly over the area of the scraper, as a result of the fact that the scraper sandwiched between the elevator and the overhead clutch is always eccentric relative to the axis of the borehole of the clutch, since the rods during their lifting make radial movements with the scraper and can hardly be located in the center of the suspension clutch. This leads to the destruction and failure of the scraper.

Известно устройство для очистки штанг, включающее корпус с установленными в его полости очистными элементами. Корпус имеет резьбу для крепления к оборудованию скважины и крышку с ручками, центральным окном и резьбой для крепления крышки к корпусу. Очистительный элемент выполнен в виде спиралевидной цилиндрической полой конструкции с верхним и нижним разрезными основаниями, армированными разрезными стальными кольцами. Очистительный элемент выполнен из эластичного упругого материала, например резины [2] Недостатком устройства является то, что его очистной элемент имеет сложную спиралевидную конструкцию, а верхнее и нижнее основания (шайбы) и очистного элемента армированы стальными кольцами и, что делает его сложным в изготовлении в промышленных условиях, т. е. делает его труднодоступным для практического использования. Недостатком этого устройства является и то, что крышка его крепится к корпусу с помощью резьбы, что увеличивает время монтажа и демонтажа на устье скважины. A device for cleaning rods is known, including a housing with cleaning elements installed in its cavity. The body has a thread for attaching to the well equipment and a cover with handles, a central window and a thread for attaching the cover to the body. The cleaning element is made in the form of a spiral cylindrical hollow structure with upper and lower split bases reinforced with split steel rings. The cleaning element is made of elastic elastic material, such as rubber [2] The disadvantage of this device is that its cleaning element has a complex spiral structure, and the upper and lower bases (washers) and the cleaning element are reinforced with steel rings and, which makes it difficult to manufacture in industrial conditions, i.e. makes it difficult to access for practical use. The disadvantage of this device is that its cover is attached to the body with a thread, which increases the installation and dismantling time at the wellhead.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для очистки наружной поверхности труб (штанг) поднимаемых из скважины, включающее корпус с центральным отверстием и со средствами его крепления на устье скважины, состоящий из двух частей с узлом их фиксации относительно друг-друга и расположенный в полости корпуса очищающий элемент, выполненный в виде эластичных диафрагм с центральным отверстием, между которыми установлены стальные кольца, образующие вкладыш-набор [3] Это устройство имеет недостаток, заключающийся в том, что верхняя и нижняя части корпуса крепятся друг к другу на болтах (не показано), что увеличивает время монтажа и демонтажа устройства. Недостатком этого устройства является и то, что части его корпуса имеют только центральное отверстие и в них не выполнена радиальная прорезь, соединенная с центральным отверстием и через которую можно было бы выводить очищаемую трубу из корпуса, что также увеличивает время монтажа-демонтажа устройства. Недостатком данного устройства является также и то, что эластичные диафрагмы очищающего элемента выполнены без радиальных разрезов, которые позволяли бы свободно отгибаться диафрагмам при прохождении через них утолщенной части трубы (штанги)-муфты, в результате чего они разрушаются и снижают надежность работы устройства. The closest in technical essence to the proposed one is a device for cleaning the outer surface of pipes (rods) lifted from the well, comprising a body with a central hole and with means for attaching it to the wellhead, consisting of two parts with their fixation unit relative to each other and located in body cavity cleaning element, made in the form of elastic diaphragms with a central hole, between which steel rings are installed, forming an insert-set [3] This device has the disadvantage of schiysya in that the upper and lower parts of the housing are fastened to each other on the bolts (not shown), which increases installation time and removal of the device. The disadvantage of this device is that the parts of its body have only a central hole and they do not have a radial slot connected to the central hole and through which the pipe to be cleaned could be led out of the body, which also increases the installation / dismantling time of the device. The disadvantage of this device is the fact that the elastic diaphragms of the cleaning element are made without radial cuts, which would allow the diaphragms to freely bend when the thickened part of the pipe (rod) coupling passes through them, as a result of which they collapse and reduce the reliability of the device.

Целью изобретения является снижение затрат времени на монтаж-демонтаж устройства для очистки штанг и повышение надежности его работы. The aim of the invention is to reduce the time required for assembling and disassembling the device for cleaning rods and increasing the reliability of its operation.

Достигается это тем, что верхняя часть корпуса устройства выполнена с прорезью, соединенной с центральным отверстием, а узел фиксации частей корпуса выполнен в виде шпилек и упора на одной части корпуса и фигурной прорезью под шпильки и защелкой для взаимодействия с упором на другой. Эластичные диафрагмы выполнены с радиальными разрезами со смещением разреза на 45^о на смежных диафрагмах.This is achieved by the fact that the upper part of the body of the device is made with a slot connected to the central hole, and the unit for fixing the parts of the body is made in the form of studs and an emphasis on one part of the body and a curly slot for the studs and a latch for interaction with the emphasis on the other. Elastic diaphragms are made with radial cuts with a cut offset of 45 ^about on adjacent diaphragms.

Устройство несложно по конструкции и может быть изготовлено промысловыми службами, требует минимальных затрат на монтаж, демонтаж и обслуживание, значительно сокращает замазученность рабочей площадки и территории вокруг скважины, сокращает вред, наносимый окружающей среде, улучшает условия труда и технику безопасности. The device is simple in design and can be manufactured by field services, requires minimal installation, dismantling and maintenance costs, significantly reduces the contamination of the work site and the area around the well, reduces environmental damage, improves working conditions and safety.

На фиг.1 показан общий вид устройства, разрез; на фиг.2 эластичные диафрагмы; на фиг.3 вид в разрезе в момент очистки муфты; на фиг.4 общий вид в плане. Figure 1 shows a General view of the device, a section; figure 2 elastic diaphragm; figure 3 is a sectional view at the time of cleaning the coupling; figure 4 General view in plan.

Устройство состоит из корпуса 1, крышки 2 и очищающего элемента, состоящего из двух эластичных диафрагм 3 и 4, разделенных друг от друга кольцом 5 и закрепленных между двумя кольцами 6 и 7 с помощью штифтов 8. Корпус 1 имеет резьбу 9 для крепления устройства на подвесной муфте насосно-компрессорных труб, отверстие 10 для прохождения штанг 11, переходящее в коническое отверстие и соединенное с полостью 12 корпуса 1. The device consists of a housing 1, a cover 2 and a cleaning element, consisting of two elastic diaphragms 3 and 4, separated from each other by a ring 5 and secured between two rings 6 and 7 using pins 8. The housing 1 has a thread 9 for mounting the device on a suspension the coupling of the tubing, hole 10 for the passage of the rods 11, passing into a conical hole and connected to the cavity 12 of the housing 1.

На корпусе 1 выполнена ручка 13, закреплены шпилька 14 и упор 15 со скосом по часовой стрелке. Крышка 2 имеет центральное окно 16, соединенное с прорезью 17 для корпуса штанг 11 при установке и снятии крышки 2. В крышке 2 выполнены два фигурных паза 18, взаимодействующих со шпильками 14, и закреплена на боковой поверхности подпружиненная защелка 19 на оси 20, взаимодействующая с упором 15. Диафрагмы 3 и 4 имеют в центре отверстия 21 для прохода штанг 11 и отверстия 22 для стока в скважину жидкости, скопившейся над диафрагмами. A handle 13 is made on the housing 1, a pin 14 and a stop 15 are fixed with a bevel in a clockwise direction. The cover 2 has a central window 16 connected to the slot 17 for the housing of the rods 11 when installing and removing the cover 2. The cover 2 has two shaped grooves 18 that interact with the studs 14, and a spring-loaded latch 19 on the axis 20 is fixed on the side, interacting with focus 15. The diaphragms 3 and 4 have in the center of the hole 21 for the passage of the rods 11 and the hole 22 for drain into the well of the liquid accumulated above the diaphragms.

Для обеспечения свободного прогиба эластичных диафрагм 3 и 4 при проходе через них утолщенной части штанг-муфты 23 они имеют радиальные прорези 24, причем для обеспечения эффективности очистки штанг диафрагмы расположены так, что радиальные прорези 24 на одной из них смещены вокруг оси под углом 45^о относительно прорезей на другой. Очищенный узел помещен в корпус с возможностью радиального перемещения вместе со штангами.To ensure free flexure of flexible diaphragms 3 and 4 when passing through them the thicker portion rod couplings 23 they have radial slots 24, and to ensure the effectiveness of the cleaning aperture rods are arranged so that the radial slots 24 on one of them are displaced around the axis 45 ^of relative to the slots on the other. The cleaned unit is placed in the housing with the possibility of radial movement along with the rods.

Работает устройство следующим образом. The device operates as follows.

Оно устанавливается на устье скважины перед подъемом штанг 11 в следующей последовательности. После снятия устьевого тройника скважины на подвесную муфту устанавливают корпус 1 с помощью резьбы 9. При этом штанги 11 пропущены через корпус 1 и эластичные диафрагмы 3 и 4 в отверстие 21, плотно облегчающее тело штанг 11. После этого на корпус 1 устанавливают крышку 2 так, чтобы шпильки 14 корпуса 1 вошли в пазы 18 и затем крышку 2 поворачивают по часовой стрелке до упора. При этом шпильки 14 заходят в горизонтальную часть фигурных пазов 18 и фиксируют крышку от вертикального перемещения, а подпружиненная защелка 19 заскакивает за упор 15 на корпусе 1 и удерживает крышку 2 от поворота вокруг оси против часовой стрелки. It is installed on the wellhead before lifting the rods 11 in the following sequence. After removing the wellhead tee of the well, the housing 1 is mounted on the overhead sleeve using a thread 9. In this case, the rods 11 are passed through the housing 1 and the elastic diaphragms 3 and 4 into the hole 21, which tightly facilitates the body of the rods 11. After that, the cover 2 is installed on the housing 1 so so that the studs 14 of the housing 1 enter the grooves 18 and then the cover 2 is turned clockwise until it stops. In this case, the studs 14 go into the horizontal part of the curly grooves 18 and fix the cover against vertical movement, and the spring-loaded latch 19 pops up behind the stop 15 on the housing 1 and keeps the cover 2 from turning counter-clockwise around the axis.

Таким образом крышка 2 крепится к корпусу 1 и устройств принимает рабочее положение. Thus, the cover 2 is attached to the housing 1 and the device takes the working position.

Затем начинают подъем штанг 11, при этом эластичные диафрагмы 3 и 4, плотно облегая тело штанг 11, очищают последние от жидкости, которая стекает обратно в скважину. При проходе через диафрагмы 3 и 4 муфты 23 диафрагмы 3 и 4 прогибаются в виде лепестков благодаря наличию на них радиальных прорезей 24 и, свободно пропустив муфту 23, снова плотно облегают тело штанги 11. Жидкость, попавшая на верхнюю часть диафрагм 3 и 4 и между ними, стекает в скважину через отверстие 22. Then, the lifting of the rods 11 begins, while the elastic diaphragms 3 and 4, tightly fitting the body of the rods 11, clean the latter of the fluid that flows back into the well. When passing through the diaphragms 3 and 4, the couplings 23 of the diaphragm 3 and 4 bend in the form of petals due to the presence of radial slots 24 on them and, freely passing the coupling 23, again tightly fit the body of the rod 11. The fluid that has got on the upper part of the diaphragms 3 and 4 and between them, flows into the well through hole 22.

При отвороте очередной штанги 11 штанговой элеватор сажается на крышку 2 устройства. Если скважина оборудована трубным насосом и на штангах поднимается не весь насос, а только его плунжер, имеющий сравнительно небольшой диаметр, то диафрагмы 3 и 4 свободно пропускают через себя плунжер и после извлечения из скважины штанг 11 и плунжера насоса устройство в собранном виде снимается с подвесной муфты. When the flap of the next rod 11, the rod elevator sits on the cover 2 of the device. If the well is equipped with a tube pump and not the entire pump rises on the rods, but only its plunger having a relatively small diameter, then the diaphragms 3 and 4 freely pass the plunger through themselves and after removing the rods 11 and the pump plunger from the well, the device is assembled removed from the suspension couplings.

Если скважина оборудована вставным насосом, который полностью поднимается из скважины на штангах, то диафрагмы 3 и 4 из-за сравнительно большого диаметра кожуха насоса не пропускают через себя насос. Поэтому в этом случае для демонтажа устройства элеватор с подвешенной к нему последней штангой с насосом приподнимают и снимают с корпуса 1 крышку 2. If the well is equipped with an insert pump that rises completely from the well on the rods, then the diaphragms 3 and 4 do not pass the pump through themselves due to the relatively large diameter of the pump casing. Therefore, in this case, to dismantle the device, the elevator with the last rod suspended from it with the pump is lifted and removed from the housing 1 cover 2.

Для этого подпружиненную защелку 19 отжимают и выводят из-за упора 15, поворачивают крышку 2 против часовой стрелки до отказа и снимают с корпуса 1 и штанги 11. To do this, the spring-loaded latch 19 is pushed and removed from the stop 15, the cover 2 is turned counterclockwise to failure and removed from the housing 1 and the rod 11.

Штанга 11 из крышки выводится при этом через прорезь 17. Затем извлекают из скважины штангу 11 с глубинным насосом, со штанги 11 снимают очищающий элемент, снимают корпус 1 с подвесной муфты и готовят устройство для очередного использования. In this case, the rod 11 is removed from the cover through the slot 17. Then, the rod 11 with the downhole pump is removed from the well, the cleaning element is removed from the rod 11, the housing 1 is removed from the suspension coupling and the device is prepared for next use.

Использование предлагаемого устройства устраняет разливы и потери нефти при подъеме насосных штанг из скважины, предотвращает замазучивание прискважинного оборудования, рабочей площади и территории вокруг скважины улучшает тем самым экологическую обстановку на скважинах, сокращает затраты труда и средств на уборку замазученности вокруг скважины. Using the proposed device eliminates oil spills and losses when lifting sucker rods from the well, prevents the clogging of downhole equipment, working area and the area around the well, thereby improving the environmental situation at the wells, and reducing labor and labor costs for cleaning the clogging around the well.

Claims

1. DEVICE FOR CLEANING PUMP BARS, including a body with a central hole and with means for attaching it to the wellhead, consisting of two parts with a unit for fixing them relative to each other, and a cleaning element located in the body cavity, in the form of elastic diaphragms with a central hole, characterized in that, in order to reduce the time required for mounting and dismounting and increase the reliability of the device, the upper part of the housing is made with a slot mating with the Central hole, and the node fixing parts of the housing configured as a stud and the abutment on one of the housing and a slot shaped stud and latches for interfacing with an emphasis on the other housing part.

2. The device according to claim 1, characterized in that the elastic diaphragms are made with radial cuts with a displacement of discontinuities of 45 ^o in adjacent diaphragms.