RU9886U1 - Скребок для очистки нефтепромысловых труб в скважине - Google Patents

Abstract

(19) Российская Федерация

(54)Скребок для очистки нефтепромысловых труб в скважине

(57)Предназначается для очистки от АСПО труб в скважинах с любой

степенью отложений. Цель: повышение эксплуатационной надежности

скребка при высокой эффективности очистки труб в скважине .

Сущность: Скребок содержит корпус (К) 1 в виде полированного вала,

режущий элемент (РЭ) 3, выполненный из упругой металлической

полированной ленты с режущими кромками с двух сторон, и имеющий

форму конической спирали. В средней части К1 установлен ограничитель

(О)2 осевого перемещенияРЭЗ, концы которого закреплены в

установленных с возможностью осевого и вращательного движения на К1

выще и ниже О2 втулки 4 и 5. А выше и ниже РЭЗ установлены

соответственно стабилизатор и пригруз. РЭ 3 при спуске его на тяговом

органе имеет возможность вокруг оси К1, перемещаться поступательно и

вибрировать при изменении усилий резания , деформируясь как по длине,

так и по диаметру, обеспечивая срезание АСПО при любых толщинах их в

ВНИИПИ(07)ЛокшинЛ.И.

РЕФЕРАТ

Description

СКРЕБОК ДЛЯ ОЧИСТКИ НЕФТЕПРОМЫСЛОВЫХ ТРУБ

В СКВАЖИНЕ

Нолезная модель относится к нефтяной промышленности, в частности, к скребкам для очистки нефтепромысловых труб, и может быть использована для удаления асфальто-смоло-парафинистых отложений (АСПО) и гидратов с внутренних поверхностей насосно-компрессорных труб (НКТ) в скважинах с любой степенью отложений на стенках труб, включая скважины с малым живым сечением.

Известен раздвижной скребок для очистки от парафина внутренней полости НЗСТ, содержащий корпус с закрепленными на нем в рамке клапанами, крылья которых раздвигаются и складываются по прорезям направляющей планки, режущий элемент, выполненный из пластины, изогнутой по винтовой линии и закрепленной жестко на корпусе, и грузик (см. а.с. СССР № 111096, кл. Е 21 В 37/02, от 1949 г.).

Недостатком раздвижных скребков является низкая эксплуатационная надежность и низкая эффективность очистки труб от АСНО, поскольку конструкция раздвижных скребков не обеспечивает прохождение комплекта скребок-грузик по трубам, когда слой отложившихся в них АСПО большой, т.е. когда внутреннее свободное сечение трубы меньше, чем диаметр скребка в сложенном положении. Попытка пробить осложненные участки резкими подъемами и спусками скребка из-за жесткого закрепления режущего элемента приводит к образованию плотных парафиновых колец, в которых жесткий скребок застревает, а при

МПК6 Е21В 37/0 В 08 В 9/04 попытке извлечь скребок из скважины может произойти обрыв подъемной

проволоки.

Известен также скребок для очистки внутренней полости труб скважины от налипших на ее стенки отложений, включающий цилиндрический корпус и спиральный ряд скребковых элементов, которые жестко закреплены на наружной поверхности корпуса по всей его длине с образованием спиральных проточных каналов для циркуляции жидкости (см. патент США № 9429569, кл. Е 21 В 37/02, опубл. 26.08.93 г.).

Однако и этот скребок имеет низкую эксплуатационную надежность и недостаточную эффективность очистки труб от отложений высокой твердости и вязкости ввиду забивания проточных каналов продуктами очистки. К тому же известное устройство имеет сложное конструктивное исполнение.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является скребок для очистки нефтепромысловых труб в скважине, включающий корпус с тяговым органом и закрепленными на нем жестко под углом к его продольной оси режущим элементом, который выполнен в виде секторов, расположенных равномерно по периметру корпуса и смещенных по его оси относительно друг друга (см. патент СССР № 1838590. кл. Е 21 В 37/02, от 1992г.).

Однако и это известное устройство имеет недостаточную эксплуатационную надежность и, следовательно, низкую эффективность очистки труб, так как при срезании парафиновых отложений этим скребком при большой интенсивности отложений парафина в трубах возможно образование парафиновых пробок, что может привести к остановке

2 скважины или (и) обрыву подъемной проволоки с последующим

внеплановым ремонтом скважины.

Кроме того, поскольку режущий элемент закреплен на корпусе жестко и диаметр скребка имеет постоянную величину, то это может привести к застреванию скребка в местах с малым живым сечением скважины.

Целью полезной модели является повыщение эксплуатационной надежности скребка при высокой эффективности очистки труб в скважине за счет обеспечения возможности прохождения скребка при любых толщинах отложивщихся в трубах АСПО, исключения образования пробок из АСПО при их срезании и обеспечении при этом равномерного усилия на поемную проволоку при работе скребка.

Поставленная цель достигается тем, что в известном скребке для очистки нефтепромысловых труб в скважине, содержащем корпус с тяговым органом и укрепленный на корпусе режущий элемент, режущие кромки которого расположены под углом к продольной оси корпуса , новым является то, что корпус выполнен в виде полированного вала, режущий элемент выполнен из упругой металлической ленты с режущими кромками с двух сторон и имеет форму конической спирали, каждый конец ленты жестко закреплен во втулках, установленных на валу с возможностью осевого и вращательного движения, при этом между втулками на валу жестко установлен ограничитель осевого перемещения режущего элемента, а выше и ниже ограничителя осевого перемещения режущего элемента на валу установлены на расстоянии, равном длине режущего элемента в ненагруженном состоянии и возможной максимальной его деформации при нагрузке, соответственно стабилизатор, связанный с тяговым органом, и пригруз. Диаметр нижнего и верхнего витков конической спирали режущего

элемента выполнен меньше диаметра средних витков.

Шаг витков спирали режущего элемента выполнен различным.

Поверхность режущего элемента выполнена полированной.

Благодаря тому, что режущий элемент скребка выполнен из упругой металлической ленты с режущими кромками с двух сторон и имеет форму конической спирали, обеспечивается минимальное усилие резания АСПО как при ходе скребка вниз, так и вверх, так как режущий элемент имеет минимальное сечение по режущим кромкам.

Благодаря тому, что оба конца режущего элемента установлены на полированном валу подвижно, с возможностью осевого и вращательного движения, при работе скребка режущий элемент может менять свой диаметр и длину, а также угол резания в зависимости от толщины отложившихся в трубах АСПО, благодаря чему скребок способен проходить в трубе при любой интенсивности отложений. Изменение режима резания от вращательного до поступательного, а также появление вибрации упругого ленточного режущего элемента от взаимодействия его с АСПО повышает эффективность срезания АСПО.

А благодаря тому, что режущий элемент имеет минимальное фронтальное сечение, поверхность его выполнена полированной, и он имеет свободную посадку на валу, а также благодаря возникающей вибрации режущего элемента, полностью исключается образование пробок в скважине, приводящих к подбросу скребка и обрыву тягового органа.

Выполнение диаметра нижнего и верхнего витков конической спирали режущего элемента меньше диаметра витков средней части спирали позволяет осуществить послойное срезание АСПО при работе скребка.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежом , где на фиг. 1 изображен общий вид скребка для очистки нефтепромысловых труб в скважине; на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1; на фиг. 3 - режущий элемент скребка.

Скребок содержит корпус 1, выполненный в виде полированного вала, на котором в средней его части жестко установлен ограничитель 2 осевого перемещения режущего элемента 3, выполненный, например, в виде муфты . Выще и ниже ограничителя 2 на валу корпуса 1 установлены с возможностью осевого и вращательного движения втулки 4 и 5. В каждой втулке 4 и 5 жестко закреплены концы режущего элемента 3, который выполнен из упругой металлической полированной ленты, например, из пружинистой стали, с режущими кромками 6 с двух сторон и имеет форму конической спирали. Диаметр нижнего и верхнего витков конической спирали режущего элемента 3 выполнен меньше диаметра средних витков ( RI R2). Шаг витков спирали режущего элемента выполнен различным ( li Ь ). На валу корпуса 1 выше ограничителя 2 на расстоянии, равном длине режущего элемента в ненагруженном состоянии и возможной максимальной его деформации при нагрузке, установлен стабилизатор 7, исключающий вращение вала корпуса 1 при работе скребка в скважине, а ниже ограничителя 2 на таком же расстоянии установлен пригруз 8. Корпус 1 скребка через вертлюг 9 соединен с тяговым органом - подъемной проволокой 10.

Работает скребок следующим образом.

Скребок через лубрикатор на подъемной проволоке 10 под действием пригруза 8 спускают в колонну ЬЖТ. При спуске режущий элемент 3 скребка, проходя через АСПО, срезает их режущими кромками 6, при этом режущий элемент 3 имеет возможность вращаться вокруг оси корпуса 1, перемещаться поступательно и вибрировать при изменении усилий резания,

деформируясь при этом как по длине, так и по диаметру, благодаря тому, что втулки 4 и 5, к которым прикреплены концы режущего элемента 3, установлены на корпусе подвижно. При этом постоянно меняется угол срезания кромками 6 АСПО, меняется высота и диаметр спирали режущего элемента 3, благодаря чему обеспечивается срезание АСПО при любых толщинах их в 1ЖТ и исключается застревание скребка в скважине. Срезанные АСПО выносятся из скважины потоком добываемой жидкости. Стабилизатор 7 и вертлюг 9 не позволяют закручиваться подъемной проволоке 10.

При подъеме скребка происходит окончательная зачистка ЬЖТ от АСПО, режущий элемент 3, имеющий форму конической спирали, постоянно меняет свою форму, благодаря чему исключаются режимы резания АСПО по одной и той же винтовой линии, что еще в большей степени повышает эффективность очистки ЬЖТ.

Вследствие минимального фронтального сечения режущего элемента 3, его гибкости, свободной посадке на валу корпуса 1 и постоянной его вибрации в процессе работы, на поверхности режущего элемента не отлагаются АСПО, не образуются пробки АСПО, приводящие к подбросу скребка при его работе и обрыву подъемного провода 10, что обеспечивает высокую эксплуатационную надежность скребка заявляемой конструкции.

Зав.сектором патентнолицензионной работы ОАО ПермПИПИнефть ./Uuci/ Т.А.Юшкина

20 июля 1998г.

Claims (4)

1. Скребок для очистки нефтепромысловых труб в скважине, содержащий корпус с тяговым органом и укрепленный на корпусе режущий элемент, режущие кромки которого расположены под углом к продольной оси корпуса, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде полированного вала, режущий элемент выполнен из упругой металлической ленты с режущими кромками с двух сторон и имеет форму конической спирали, каждый конец ленты жестко закреплен во втулках, установленных на валу с возможностью осевого и вращательного движения, при этом между втулками на валу жестко установлен ограничитель осевого перемещения режущего элемента, а выше и ниже ограничителя осевого перемещения режущего элемента на валу установлены на расстоянии, равном длине режущего элемента в ненагруженном состоянии и возможной максимальной его деформации при нагрузке, соответственно стабилизатор, связанный с тяговым органом, и пригруз.

2. Скребок по п. 1, отличающийся тем, что диаметр нижнего и верхнего витков конической спирали режущего элемента выполнен меньше диаметра средних витков.

3. Скребок по п. 1, отличающийся тем, что шаг витков спирали режущего элемента выполнен различным.

4. Скребок по пп.1 - 3, отличающийся тем, что поверхность режущего элемента выполнена полированной.