скребок для очистки внутренней поверхности лифтовых труб от отложений асфальтосмолопарафиновых соединений

Формула изобретения

Скребок для очистки внутренней поверхности лифтовых труб от отложений асфальтосмолопарафиновых соединений, включающий корпус, жестко прикрепленный к нему кольцевой нож и узел подвеса, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде круглой пластины одинакового с кольцевым ножом диаметра и соединен с узлом подвеса посредством тяги, связанной с ним и с корпусом с помощью шарниров, при этом шарнир соединения ее с корпусом расположен в точке, находящейся на диаметре окружности пластины, перпендикулярном плоскости расположения кольцевого ножа.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам для удаления отложений асфальтосмолопарафиновых соединений (АСПО) с внутренней поверхности лифтовых труб скважин, оборудованных электропогружными насосами и фонтанирующих.

Известен раздвижной скребок для очистки нефтепромысловых труб от парафина, содержащий ролик для подвески его на проволоке, пару пластин, имеющих возможность раздвигаться по наклонным пазам, и прикрепленные к пластинам изогнутые ножи с перекрывающимися по окружности концами [1].

Недостаток такого скребка состоит в необходимости применения с ним груза в виде специального инструмента с большим количеством зубьев сложной геометрической формы для предварительного разрыхления отложений и обеспечения прохождения участков с большой толщиной слоя АСПО. Стоимость такого груза-инструмента может многократно превышать стоимость самого скребка, что существенно удорожает стоимость устройства для очистки труб в целом.

Известен также скребок депарафинизирующего устройства, в котором для расширения функциональных возможностей за счет использования энергии восходящего потока корпус выполнен в виде плоской винтообразной пластины, кромки которой являются режущими кромками, и соединен с узлом подвеса с возможностью вращения, при этом на нижнем конце пластины жестко закреплен дополнительный кольцевой цилиндрический нож, а сам конец пластины выполнен в виде конусного пера и также может выполнять функцию ножа [2].

Недостатком данного устройства является то, что для его эффективного использования требуется достаточно высокая энергия восходящего потока скважинной жидкости. Это в значительной степени снижает эффективность операций очистки в низкодебитных скважинах, которые чаще всего как раз и подвержены процессам отложения АСПО в лифтовых трубах.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, состоит в создании недорогого скребка для очистки внутренней поверхности лифтовых труб от АСПО, работа которого не зависела бы от скорости потока скважинной жидкости в трубах, т.е. целью его является устранение вышеупомянутых недостатков известных конструкций скребков.

Сформулированная задача решается тем, что в скребке, включающем корпус с жестко прикрепленным к нему кольцевым ножом и узел подвеса, корпус выполнен в виде круглой пластины одинакового с кольцевым ножом диаметра и соединен с узлом подвеса посредством тяги, связанной с ним и с корпусом с помощью шарниров, при этом шарнир соединения ее с корпусом расположен в точке, находящейся на диаметре окружности пластины, перпендикулярном плоскости расположения кольцевого ножа.

Благодаря указанным особенностям выполнения скребка при спуске в скважину его корпус и кольцевой нож за счет трения о стенки труб и отложения АСПО занимают положение, при котором обеспечивается минимальный контакт скребка с обрабатываемой поверхностью (в четырех точках, расположенных на окружности), что позволяет спускать его в лифтовые трубы независимо от энергетической характеристики потока скважинной жидкости на глубину ниже предполагаемой зоны АСПО.

На фиг.1 изображен предлагаемый скребок, общий вид; на фиг.2 -то же, при спуске в скважину; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2.

Скребок включает корпус 1, жестко прикрепленный к нему (например, посредством сварки или пайки) кольцевой нож 2, узел подвеса 3 и тягу 4 в виде двух параллельных планок, соединяющую корпус 1 с узлом подвеса 3. Корпус 1 скребка выполнен в виде круглой пластины одинакового с кольцевым ножом 2 диаметра, который на 4-7 мм должен быть меньше внутреннего диаметра лифтовых труб, подлежащих очистке. Тяга 4 связана с корпусом 1 и с узлом подвеса 3 посредством шарниров соответственно 5 и 6, при этом шарнир 5, соединяющий ее с корпусом 1, расположен в точке, находящейся на диаметре окружности пластины, перпендикулярном плоскости расположения кольцевого ножа 2. Узел подвеса 3 выполнен в виде вилки с болтом 7 в верхней части для соединения скребка или непосредственно с элементом сопряжения с проволокой (на чертеже не показаны), на которой скребок спускается в скважину, или, в случае большой толщины слоя АСПО, с грузом (на чертеже не показан), который может быть выполнен, например, в виде обычного стержня необходимой длины, т.к. он непосредственно не участвует в операции удаления отложений.

Операции очистки лифтовых труб данным скребком производятся в работающей скважине и заключаются в спуске его в лифтовые трубы на глубину ниже предполагаемой зоны АСПО с последующим подъемом к устью скважины.

При спуске скребка в лифтовые трубы 8 с отложениями АСПО 9 он испытывает некоторое тормозящее действие вследствие трения о стенки труб и противодействия перемещению со стороны отложений. В результате этого тяга 4 поворачивается относительно узла подвеса 3 и корпус 1 с кольцевым ножом 2 располагаются во взаимно перпендикулярных вертикальных плоскостях (фиг.2 и 3), контактируя с обрабатываемыми поверхностями только в четырех точках (а, б, в, г на фиг.3). В таком положении скребок испытывает минимальное сопротивление движению вниз и при использовании с ним определенного груза, присоединяемого сверху к узлу подвеса 3, (на чертеже не показан) может преодолевать довольно мощные слои АСПО.

После спуска скребка ниже предполагаемой зоны АСПО производится его подъем с помощью какого-либо грузоподъемного механизма, оборудованного проволокой. Во время подъема тяга 4 располагается вертикально, а кольцевой нож 2 - в перпендикулярной к ней плоскости (как на фиг.1) и своей режущей кромкой разрушает АСПО, частицы которых затем выносятся с потоком скважинной жидкости.

Использование данного изобретения позволит создать более простые и дешевые устройства для удаления АСПО, т.к. заявляемая конструкция не требует применения дополнительных инструментов для предварительного разрыхления отложений и обеспечения прохождения участков с большой толщиной слоя АСПО. Кроме того, работа скребка по данному изобретению не зависит от скорости потока скважинной жидкости в лифтовых трубах, что расширяет его область применения и делает его пригодным для использования как в высокодебитных, так и в малодебитных скважинах.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №1183663, кл. Е 21 В 37/02, 1985, фиг.4 и 5.

2. Авторское свидетельство СССР №1837100, кл. Е 21 В 37/02, 1993 (прототип).