устройство для удаления гидратопарафиновых образований

Формула изобретения

1. Устройство для удаления гидратопарафиновых образований со стенок труб в нефтяной или газовой скважине, содержащее стержень, присоединительную головку и скребки, отличающееся тем, что на стержне установлена на подшипниках втулка с наклонными наружными канавками, соединенная со скребками, а скребки выполнены в виде подпружиненных коромысел, установленных на осях, и ножей, смонтированных на коромыслах тоже на осях.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на коромыслах на осях установлены, кроме ножей, проволочные ерши.

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что наружная поверхность втулки выполнена с обратной конусностью.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для удаления гидратопарафиновых образований (ГПО) в нефтяной или газовой скважине.

Известны устройства для удаления ГПО в нефтяной или газовой скважине механическими, тепловыми, химическими, водяными, паровыми устройствами (В.А. Хорошилов, А.Г. Малышев. Предупреждение и ликвидация гидратных отложений при добыче нефти. - М. : ВНИИОЭНГ, 1986. Обзорная информация нефтяной промышленности, серия "Нефтепромысловое дело"; В.В. Девликанов и др. Борьба с гидратами при эксплуатации газлифтных скважин. - Уфа, 1984, с.70; а.с. 1816849, М.кл. Е 21 В 37/00, РФ; а.с. 1703810, М.кл. Е 21 В 43/24, 1992, РФ; патент 2006571, МПК Е 21 В 36/04, 1994, РФ).

Недостатком известных устройств является то, что после удаления ГПО на стенках труб остается прочный слой гидратопарафинов небольшой толщины.

Частично этот недостаток устраняется с помощью устройства, принятого за прототип. Устройство для удаления ГПО в нефтяной или газовой скважине по прототипу содержит стержень, присоединительную головку и скребки (П.П. Галонский. Борьба с парафином при добыче нефти. Теория и практика. - М.: Гостехиздат, 1955, с.52-69). Скребки воздействуют механически на оставшийся на стенках труб слой ГПО, однако, во-первых, между скребками остается не охваченный удалением слой гидратопарафинов, а во-вторых, скребки не удаляют, а соскальзывают со слоя, прочно приставшего к поверхности трубы.

Задача изобретения - устранить указанные недостатки и создать устройство, обеспечивающее полное удаление ГПО.

Техническим результатом, достигаемым при использовании изобретения, является сплошное удаление ГПО со стенок труб за счет прижатия к стенкам труб скребков, работающих не в продольном, а в круговом направлении.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для удаления ГПО со стенок труб в нефтяной или газовой скважине, содержащем стержень, присоединительную головку и скребки, согласно изобретению на стержне установлена на подшипниках втулка с наклонными наружными канавками, соединенная со скребками, а скребки выполнены в виде подпружиненных коромысел, установленных на осях, и ножей, смонтированных на коромыслах тоже на осях. Кроме того, на коромыслах на осях могут быть установлены, кроме ножей, проволочные ерши, наружная поверхность втулки выполнена с обратной конусностью.

Выполнение втулки с наклонными наружными канавками обеспечивает вращение втулки потоком жидкости в канавках при перемещении втулки внутри трубы в процессе удаления ГПО.

Установка втулки на подшипниках уменьшает коэффициент трения при ее вращении.

Соединение втулки со скребками позволяет вращать скребки при вращении втулки и обеспечить сплошное удаление ГПО за счет прижима скребков к поверхности трубы центробежными силами.

Выполнение скребков в виде подпружиненных коромысел, установленных на осях, позволяет коромыслам со скребками адаптивно прижимать скребки к внутренней поверхности труб центробежными силами и возвращаться коромыслам со скребками в исходное состояние после прекращения вращения втулки.

Размещение ножей на коромыслах позволяет соскребать отложения смол и гидрато-парафинов при вращении втулки и коромысел.

Установка проволочных ершей на коромыслах позволяет разрыхлять отложения, что позволит более быстро удалять отложения скребками.

Выполнение обратной конусности на наружной поверхности втулки улучшает условия работы струй жидкости, подход и проход жидкости по канавкам втулки, что обеспечивает увеличение числа оборотов вращения втулки.

Предложенное устройство показано на чертежах, где изображены:

на фиг.1 - продольный разрез устройства;

на фиг.2 - вид А снизу на ножи (на фиг.1);

на фиг. 3 - вид Б на ножи (на фиг.1).

Устройство содержит стержень 1, присоединительную головку 2, скребок в виде коромысла 3, пружины 4, оси 5 коромысла, ножа 6, установленного на оси 7, втулку 8 с наклонными наружными канавками 9, соединенную с коромыслом 3, подшипники 10. На коромыслах 3 могут быть дополнительно установлены проволочные ерши, а поверхность втулки 8 выполнена с обратной конусностью.

Устройство работает следующим образом. Вначале опускают устройство в скважину с небольшой скоростью. Затем начинают интенсивно поднимать его вверх. Канавки 9 втулки 8 пересекают жидкость, что равносильно подаче струй жидкости на наклонные канавки 9. Жидкость воздействует на боковые стороны канавок 9 и вызывает вращение втулки 8. При выполнении наружной поверхности втулки 8 обратно конической поверхность фронтального воздействия жидкости увеличивается, и втулка 8 вращается быстрей. Вращение втулки 8 передается на коромысло 3 и ножи 6. При вращении коромысла 3 и ножей 6 возникают неуравновешенные центробежные силы, растягивающие пружину 4, в результате чего ножи 6 начинают контактировать с внутренней поверхностью запарафиненной трубы и прижиматься к ней центробежными силами. При соответствующей скорости подъема устройства ножи 6 осуществляют сплошное удаление гидратопарафинов. При уменьшении скорости подъема устройства величина центробежных сил от вращения коромысел 3 и ножей 6 уменьшается, и пружина 4 возвращает их в исходное или близкое к нему состояние.