устройство импульсного воздействия на парафиносмолистые отложения

Формула изобретения

Устройство импульсного воздействия на парафиносмолистые отложения, содержащее устьевое оборудование скважины, выполненное с возможностью сообщения трубного пространства с системой подачи газа и системой снижения давления, отличающееся тем, что на устьевом оборудовании скважины размещен раструб с боковым отводом для соединения с системой подачи газа, представляющей собой импульсный источник распространения ударных волн звуковой частоты в стволе скважины, выполненный в виде расположенных последовательно сообщающихся полых камер, разделенных разрывными мембранами, управляемых системой запорных элементов, соединенных линией с источником газа высокого давления.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для нефтяных скважин, оборудованных штанговыми насосными установками для воздействия на парафиносмолистые отложения и освобождения штанг.

Известен способ разрушения парафиносмолистых отложений (а. с. SU 1270298, Е 21 В 37/06). Углеводородный газ от источника высокого давления подается в колонну подъемных труб. Он вытесняет жидкость в затрубное пространство и заполняет всю зону отложения парафиносмолистых веществ. Часть газа контактирует с имеющимися отложениями, в виде пузырьков газ проникает в отложения парафиносмолистых веществ, насыщает и растворяется в них. При этом разрушается структура отложения и значительно уменьшается вязкость. После завершения растворения газа производят резкое снижение давления путем выпуска через колонну труб, что приводит к выделению растворенного газа, который увеличивается в объеме, разрушает парафиносмолистые вещества и способствует их выносу на поверхность. Цикл повторяется 3 - 4 раза. При этом способе необходима нагнетательная линия, источник высокого давления. При незначительном проходном сечении запарафиненных труб не обеспечивается достаточно быстрое проникновение в отложения, разрыв их связей и вынос к устью скважины.

Известен способ разрушения парафиносмолистых отложений и устройство для его осуществления (а.с. SU 1781417, Е 21 В 37/06, 1990 г.). Скважина очищается нагнетанием паровоздушной смеси с чередующимся циклом эжектирования и вибровоздействия с последующим выводом скважинной среды с созданием разрежения с помощью эжектора. Устройство размещено на платформе и включает устьевое оборудование, эжекторы для нагнетания смеси и создания разрежения в скважине и вибратор, установленный параллельно с одним из эжекторов с возможностью периодического подключения системы подачи, резервуар для отработанной жидкости и отложений. Недостатком способа и устройства является невысокая производительность, так как ограниченное проходное сечение при наличии парафиносмолистых веществ не может обеспечить достаточный прогрев отложений, а также значительные габариты устройства.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности разрушения парафиносмолистых веществ, создание условий для безаварийного извлечения колонны штанг и глубинно-насосного оборудования из скважины при ремонте.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве импульсного воздействия на парафиносмолистые отложения, содержащем устьевое оборудование скважины, выполненное с возможностью сообщения трубного пространства с системой подачи газа и системой снижения давления, согласно изобретению, на устьевом оборудовании скважины размещен раструб с боковым отводом для соединения с системой подачи газа, представляющей собой импульсный источник распространения ударных волн звуковой частоты в стволе скважины, выполненный в виде расположенных последовательно сообщающихся полых камер, разделенных разрывными мембранами, управляемых системой запорных элементов, соединенных линией с источником газа высокого давления.

В отличие от известного предлагаемое устройство снабжено импульсным источником распространения ударных волн звуковой частоты в стволе скважины. Ударные волны создаются последовательной подачей в рабочие камеры высокого давления. Конструкция камер и форма мембран разработаны таким образом, что при работе происходит разрыв мембраны сначала первой, а затем последующих камер. При разрыве мембраны происходит гидравлический удар, сопровождающийся резким повышением давления внутри колонны труб. Возникающие в результате воздействия ударной волны продольные и поперечные колебания возбуждают упругие собственные колебания среды парафина и способствуют образованию сети микротрещин. Амплитуда импульса удара, проходящего по колонне, зависит от плотности жидкости и от схватывания парафина со стенками труб и штанг, поэтому, при необходимости, воздействие повторяется до освобождения колонны штанг.

На фиг. 1 представлена схема устройства импульсного воздействия на парафиносмолистые отложения для освобождения штанг, размещаемого на устьевом оборудовании скважины; на фиг.2 схематично показана конструкция одной из камер устройства.

К фланцу колонны 1 с выкидной линией 2 вдоль штанги 3 подсоединяется раструб 4 с системой понижения давления в виде крана 5 и отводящего гибкого шланга 6. Штанга 3 подвешивается с небольшим натягом к крюку подъемника. На фланец бокового отвода раструба 4 подсоединяют импульсный источник распространения ударных волн, выполненный в виде корпуса 7 с камерами I, II, III с размещенными внутри разделительными мембранами 8. К камерам подсоединены вентили 9, 10, 11, которые шлангами высокого давления через распределитель 12, вентиль 13 подсоединяют к газовому баллону с углекислым газом 14, снабженному редуктором 15 и манометром 16, образуя систему подачи газа. На фиг. 2 показана в разрезе одна из камер устройства.

Несущей частью камеры служит корпус 7, в нижней части которого устанавливается основание 17. Основание служит для крепления устройства на раструбе 4, монтируемом на устье скважины. В нижней части корпуса размещаются кассета 18, закрепляемая с помощью фиксатора 19. В верхней части корпуса имеется резьбовое соединение для крепления следующей камеры и штуцер 20 для подачи газа. Кассета состоит из приемника 21, сменной мембраны 8, крышки 22 и уплотнения 23.

Устройство работает следующим образом (см. фиг. 1).

Для создания давления в камере I открывают вентиль 15 на редукторе баллона, затем вентили 13 и 9. Фиксируют максимальное давление срабатывания мембраны I камеры, затем закрывают вентиль 9, открывают кран 5. Если не произошло сдвига штанги 3 вверх, открывают вентиль 10, подавая давление в камеру II на вторую мембрану до срабатывания, вентиль 10 закрывают, затем открывают вентиль 11, подавая давление газа в камеру III. После срабатывания третьей мембраны вентили 11 и 15 закрывают.

Если необходима повторная обработка, убеждаются в снижении давления в устройстве, снимают корпус устройства, извлекают кассеты, заменяют в них мембраны, производят сборку устройства в обратной последовательности и повторяют операции в описанном порядке до освобождения штанг в скважине.

Устройство можно использовать для удаления пробок в выкидных линиях и в других случаях.

Использование устройства импульсного воздействия на парафиносмолистые вещества для освобождения штанг подтверждает, что импульсное воздействие с созданием пневмоударных волн является экономичным и эффективным средством при извлечении штанговой колонны из запарафиненных зон.