RU75214U1

RU75214U1 - SCRAPER

Info

Publication number: RU75214U1
Application number: RU2007115990/22U
Authority: RU
Inventors: Раис Асылгараевич Ахметшин; Райхан Мирсалимович Шайхутдинов; Рафагат Габделвалиевич Габдуллин; Рим Салихович Губаев; Дмитрий Витальевич Страхов; Радик Зяузятович Зиятдинов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2007-04-26
Filing date: 2007-04-26
Publication date: 2008-07-27

Abstract

Предложение относится к оборудованию, применяемому при подземном ремонте нефтяных и газовых скважин, и используется для очистки наружной поверхности насосно-компрессорных труб (далее НКТ) в процессе извлечения их из скважины. Устройство содержит закрепленный на опорном фланце полый цилиндрический корпус с конусным отверстием, фланец с выдвижными упорами, кольцевую обойму, разрезанные кольца эластичное и металлическое, охваченные снаружи пружинным элементом, выполненным, например, в виде плоского пружинного разрезанного кольца. Под воздействием пружинного элемента разрезные кольца эластичное и металлическое плотно обжимают наружную поверхность очищаемых труб (НКТ). Рабочая поверхность металлического разрезного кольца, охватывающая наружную поверхность очищаемых труб оснащена зубцами, выполненных из твердо-сплавного материала. Металлическое разрезное кольцо снизу снабжено направляющей конусной поверхностью, сужающейся снизу вверх и взаимообращенной к торцевой поверхности муфтовой части НКТ. Рабочая поверхность разрезного эластичного кольца не подвергается изгибу при прохождении муфтовой части НКТ, благодаря направляющей конусной поверхности, выполненной на нижнем конце металлического разрезного кольца, которая исключает сжимающие осевые и изгибные напряжения на эластичное разрезное кольцо, что обеспечивает более высокий срок службы скребка в целом. Предлагаемый скребок позволяет достаточно эффективно произвести очистку наружной поверхности колонны НКТ за счет ее предварительного скобления зубцами, выполненными на рабочей поверхности разрезного металлического кольца. 1 ил. на 1 л.The proposal relates to equipment used in the underground repair of oil and gas wells, and is used to clean the outer surface of tubing (hereinafter tubing) in the process of extracting them from the well. The device comprises a hollow cylindrical body mounted on a support flange with a tapered bore, a flange with retractable stops, an annular cage, cut rings, elastic and metal, covered externally by a spring element made, for example, in the form of a flat spring cut ring. Under the influence of the spring element, split rings elastic and metal tightly compress the outer surface of the pipes to be cleaned (tubing). The working surface of the metal split ring, covering the outer surface of the pipes being cleaned, is equipped with teeth made of hard alloy material. The metal split ring from the bottom is equipped with a guide conical surface, tapering from the bottom up and interchanged to the end surface of the sleeve part of the tubing. The working surface of the split elastic ring is not subjected to bending during the passage of the sleeve part of the tubing, thanks to the guide conical surface made on the lower end of the metal split ring, which eliminates compressive axial and bending stresses on the elastic split ring, which ensures a longer service life of the scraper as a whole. The proposed scraper allows you to quite efficiently clean the outer surface of the tubing string due to its preliminary scraping with teeth made on the working surface of the split metal ring. 1 ill. for 1 liter

Description

Предложение относится к оборудованию, применяемому при подземном ремонте нефтяных и газовых скважин, и используется для очистки наружной поверхности насосно-компрессорных труб (далее НКТ) в процессе извлечения их из скважины.The proposal relates to equipment used in the underground repair of oil and gas wells, and is used to clean the outer surface of tubing (hereinafter tubing) in the process of extracting them from the well.

Известно устройство для очистки труб при подъеме из скважины (Патент RU №2023869, МПК 5 Е21В 37/02, опубл. 30.11.1994 г.), содержащий установленную в полый цилиндрический корпус обойму с эластичной манжетой, плотно охватывающей снаружи поверхность очищаемых труб и выполненной в виде не менее двух соосно установленных разрезанных эластичных колец.A device for cleaning pipes when lifting from a well (Patent RU No. 2023869, IPC 5 ЕВВ 37/02, publ. 11/30/1994) containing a clip installed in a hollow cylindrical body with an elastic sleeve tightly surrounding the surface of the pipes being cleaned and made in the form of at least two coaxially mounted cut elastic rings.

Недостатком данного устройства является быстрый износ его внутренней рабочей поверхности из-за чрезмерной изгибной деформации эластичной манжеты во время прохождения муфты НКТ.The disadvantage of this device is the rapid wear of its inner working surface due to excessive bending deformation of the elastic cuff during the passage of the tubing coupling.

Наиболее близким по технической сущности является скребок (патент RU №2266388 МПК 7 Е21В 33/08; 33/03, опубл. в бюл. №35 от 20.12.2005 г.), содержащий установленную в полый цилиндрический корпус кольцевую обойму с эластичной манжетой, плотно охватывающей снаружи поверхность очищаемых труб (колонны НКТ) и их муфтовую часть и выполненной в виде не менее двух соосно установленных разрезанных эластичных колец, при этом цилиндрический корпус выполнен с фланцем с выдвижными упорами, его полость имеет конусную форму с возможностью размещения в ней кольцевой обоймы, которая зафиксирована от осевого смещения выдвижными упорами, а разрезанные эластичные кольца охвачены по наружной поверхности пружинным элементом, при этом разрезанные участки эластичных колец не совпадают друг с другом.The closest in technical essence is a scraper (patent RU No. 2266388 IPC 7 ЕВВ 33/08; 33/03, published in bulletin No. 35 dated December 20, 2005), containing an annular cage with an elastic sleeve installed in a hollow cylindrical body, tightly covering the outside of the surface of the pipes to be cleaned (tubing string) and their sleeve part and made in the form of at least two coaxially mounted cut elastic rings, while the cylindrical body is made with a flange with retractable stops, its cavity has a conical shape with the possibility of placing an annular ring in it s, which is fixed against axial displacement retractable abutments and cut the elastic ring covered on the outer surface of the spring member, wherein the cut portions of the elastic rings do not coincide with each other.

Недостатком данного скребка является низкая эффективность очистки наружной поверхности колонны НКТ, так как эластичные манжеты, охватывающие наружную поверхность колонны НКТ только стирают жидкие фазы, но не счищают с наружной поверхности колонны НКТ осевшую и прилипшую на ней парафин и другие твердые отложения. Кроме того, эластичные разрезные кольца испытывают сжимающие осевые и изгибные напряжения при входе и выходе из них муфтовой части колонны НКТ, а это значит, что происходит их интенсивный износ и сокращается срок службы в связи с чем требуется их замена.The disadvantage of this scraper is the low efficiency of cleaning the outer surface of the tubing string, since elastic cuffs covering the outer surface of the tubing string only erase the liquid phases, but do not clean the paraffin and other solid deposits that have settled on and stuck to the tubing string. In addition, elastic split rings experience compressive axial and bending stresses at the inlet and outlet of the sleeve part of the tubing string, which means that they wear out intensively and their service life is shortened, which requires replacement.

Технической задачей, решаемой полезной моделью, является повышение эффективности очистки наружной поверхности колонны НКТ за счет ее предварительного скобления, а также продление срока службы скребка за счет исключения изгибных напряжений при контакте разрезных колец с муфтовой частью колонны НКТ.The technical problem solved by the utility model is to increase the cleaning efficiency of the outer surface of the tubing string due to its preliminary scraping, as well as to extend the life of the scraper by eliminating bending stresses when the split rings come into contact with the sleeve part of the tubing string.

Поставленная техническая задача решается скребком, содержащим установленную в полый цилиндрический корпус кольцевую обойму с размещенной в ней двумя разрезанными кольцами, плотно охватывающими снаружи поверхность очищаемых труб и их муфтовую часть, при этом цилиндрический корпус выполнен с фланцем с выдвижными упорами, его полость имеет конусную форму с возможностью размещения в ней кольцевой обоймы, которая зафиксирована от осевого смещения выдвижными упорами, а разрезанные кольца охвачены по наружной поверхности пружинным элементом, при этом разрезанные участки колец не совпадают друг с другом.The stated technical problem is solved by a scraper containing an annular cage installed in a hollow cylindrical body with two cut rings placed inside it, tightly covering the surface of the pipes to be cleaned and their coupling part from the outside, while the cylindrical body is made with a flange with retractable stops, its cavity has a conical shape with the possibility of placing in it an annular cage, which is fixed from axial displacement by retractable stops, and the cut rings are covered on the outer surface by a spring element th, the cut sections of rings do not coincide with each other.

Новым является то, что одно из разрезных колец выполнено эластичным, а другое разрезное кольцо выполнено металлическим, причем рабочая поверхность металлического кольца, охватывающая наружную поверхность очищаемых труб оснащена зубцами, выполненными из твердо-сплавного материала, при этом металлическое разрезное кольцо снизу снабжено направляющей конусной поверхностью, сужающейся снизу вверх и взаимообращенной к торцевой поверхности муфтовой части очищаемых труб.New is that one of the split rings is made elastic and the other split ring is made of metal, and the working surface of the metal ring covering the outer surface of the pipes being cleaned is equipped with teeth made of carbide material, while the metal split ring is provided with a guide conical surface from the bottom , tapering from the bottom up and interchanged to the end surface of the coupling part of the pipes being cleaned.

На фигуре в продольном разрезе изображен предлагаемый скребок.The figure shows a longitudinal section of the proposed scraper.

Устройство содержит закрепленный на опорном фланце 1 полый цилиндрический корпус 2 с конусным отверстием 3, фланец 4 с выдвижными упорами 5, кольцевую обойму 6, разрезанные кольца эластичное 7 и металлическое 8, охваченные снаружи пружинным элементом 9, выполненным, например, в виде плоского пружинного разрезанного кольца. Под воздействием пружинного элемента 9 разрезные кольца эластичное 7 и металлическое 8 плотно обжимают наружную поверхность очищаемых труб (НКТ) 10.The device comprises a hollow cylindrical body 2 mounted on a support flange 1 with a conical hole 3, a flange 4 with retractable stops 5, an annular ferrule 6, cut elastic rings 7 and metal 8, covered externally by a spring element 9, made, for example, in the form of a flat spring cut rings. Under the influence of the spring element 9 split rings elastic 7 and metal 8 tightly compress the outer surface of the cleaned pipes (tubing) 10.

Рабочая поверхность металлического разрезного кольца 8, охватывающая наружную поверхность очищаемых труб оснащена зубцами 11, выполненных из твердосплавного материала. Металлическое разрезное кольцо 8 снизу снабжено направляющей конусной поверхностью 12, сужающейся снизу вверх и взаимообращенной к торцевой поверхности 13 муфтовой части НКТ 10.The working surface of the metal split ring 8, covering the outer surface of the pipes being cleaned, is equipped with teeth 11 made of carbide material. The metal split ring 8 from the bottom is provided with a guide conical surface 12, tapering from the bottom up and interchanged to the end surface 13 of the sleeve part of the tubing 10.

Работает скребок следующим образом. В исходном положении выдвижные упоры 5 расположены внутри фланца 4 и не выступают за пределы конусного отверстия 3. Наводят скребок на резьбовой конец НКТ 10 снизу, присоединяют муфтовую часть НКТ 10 к резьбовой. Собранную компоновку The scraper works as follows. In the initial position, the retractable stops 5 are located inside the flange 4 and do not protrude beyond the conical hole 3. Point the scraper to the threaded end of the tubing 10 from the bottom, attach the sleeve part of the tubing 10 to the threaded one. Assembled layout

вместе с НКТ 10 перемещают вниз до упора наружной поверхности кольцевой обоймы 6 в конусное отверстие 3 полого цилиндрического корпуса 2, который заранее закрепляют на опорном фланце 1. Перемещением выдвижных упоров 5 внутрь конусного отверстия 3 фиксируют кольцевую обойму 6 от осевого смещения при движении НКТ 10.together with the tubing 10, they move down to the stop the outer surface of the annular sleeve 6 into the conical hole 3 of the hollow cylindrical body 2, which is pre-fixed on the support flange 1. By moving the retractable stops 5 inside the conical hole 3, the annular sleeve 6 is fixed from axial displacement during the movement of the tubing 10.

Далее начинают подъеме НКТ 10 вверх, при этом металлическое разрезное кольцо 8 плотно охватывающее очищаемую НКТ 10 своей рабочей поверхностью, то есть зубцами 11 счищает парафин, грязь и другие твердые отложения с наружной поверхности НКТ 10. Далее вступает в работу эластичное разрезное кольцо 7, которое производит очистку наружной поверхности НКТ 10 от жидких фаз, а также твердых фаз которые были отскоблены зубцами 11 металлического разрезного кольца 8.Then they begin to raise the tubing 10 upward, with the metal split ring 8 tightly covering the tubing 10 to be cleaned with its working surface, that is, the teeth 11 clean paraffin, dirt and other hard deposits from the outer surface of the tubing 10. Then an elastic split ring 7 comes into operation, which performs cleaning of the outer surface of the tubing 10 of the liquid phases, as well as the solid phases that were scraped off by the teeth 11 of the metal split ring 8.

Подъем НКТ 10 вверх продолжают и в определенный момент муфтовая часть колонны НКТ 10 вступает во взаимодействие со скребком и происходит контакт взаимообращенных поверхностей, то есть направляющей конусной поверхности 12 металлического разрезного кольца 8 с торцевой поверхностью 13 муфтовой части НКТ 10, при этом металлическое разрезное кольцо 8 отжимается муфтой вглубь кольцевой обоймы 6, преодолевая сопротивление пружинного элемента 9.The tubing 10 is lifted upward and at a certain moment, the sleeve part of the tubing string 10 interacts with the scraper and the inverted surfaces contact, i.e., the guide conical surface 12 of the metal split ring 8 with the end surface 13 of the sleeve part of the tubing 10, while the metal split ring 8 squeezed by the clutch deep into the ring cage 6, overcoming the resistance of the spring element 9.

При дальнейшем движении НКТ 10 вверх эластичное разрезное кольцо 7 также отжимается вглубь кольцевой обоймы 6, но без сопротивления пружинного элемента 9, поскольку он уже был отогнут внутрь кольцевой обоймы 6 металлическим разрезным кольцом 8. При дальнейшем движении НКТ 10 вверх разрезное металлическое кольцо 8 сжимается и приходит контакт с гладкой поверхностью 14 НКТ 10, при этом пружинный элемент 9 остается в разведенном положении. Продолжая движение НКТ 10 вверх, эластичное разрезное кольцо 7 также сжимается и также входит в контакт с гладкой поверхностью 14 НКТ 10, при этом пружинный элемент 9 возвращается в исходное положение, обеспечивая силовое обжатие разрезными кольцами эластичным 7 и металлическим 8 наружной поверхности НКТ 10.With a further upward movement of the tubing 10, the elastic split ring 7 is also pressed deep into the annular yoke 6, but without the resistance of the spring element 9, since it has already been bent into the annular yoke 6 with a metal split ring 8. With a further upward movement of the tubing 10, the split metal ring 8 is compressed and comes in contact with the smooth surface 14 of the tubing 10, while the spring element 9 remains in the diluted position. Continuing the movement of the tubing 10 upward, the elastic split ring 7 also contracts and also comes in contact with the smooth surface 14 of the tubing 10, while the spring element 9 returns to its original position, providing force compression of the split rings with elastic 7 and metal 8 of the outer surface of the tubing 10.

Рабочая поверхность разрезного эластичного кольца 7 не подвергается изгибу при прохождении муфтовой части 13 НКТ 10, благодаря направляющей конусной поверхности 12, выполненной на нижнем конце металлического разрезного кольца 8, которая исключает сжимающие осевые и изгибные напряжения на эластичное разрезное кольцо 7, что обеспечивает более высокий срок службы скребка в целом.The working surface of the split elastic ring 7 is not subjected to bending when passing through the sleeve part 13 of the tubing 10, due to the guide conical surface 12 made on the lower end of the metal split ring 8, which eliminates compressive axial and bending stresses on the elastic split ring 7, which ensures a longer term scraper service in general.

Предлагаемый скребок позволяет достаточно эффективно произвести очистку наружной поверхности колонны НКТ за счет ее предварительного скобления зубцами, выполненными на рабочей поверхности разрезного металлического кольца.The proposed scraper allows you to quite efficiently clean the outer surface of the tubing string due to its preliminary scraping with teeth made on the working surface of the split metal ring.

Claims

A scraper containing an annular cage installed in a hollow cylindrical body with two cut rings placed inside it, tightly covering the surface of the pipes being cleaned and their coupling part from the outside, while the cylindrical body is made with a flange with retractable stops, its cavity has a conical shape with the possibility of placement in it annular holder, which is fixed from axial displacement by retractable stops, and the cut rings are covered on the outer surface by a spring element, while the cut sections of the rings do not fall into each other, characterized in that one of the split rings is made elastic and the other split ring is made of metal, and the working surface of the metal ring covering the outer surface of the pipes being cleaned is equipped with teeth made of carbide material, while the metal split ring is provided with a bottom guide conical surface, tapering from the bottom up and interchanged to the end surface of the coupling part of the cleaned pipes.