устройство для очистки внутренней поверхности скважинных труб

Формула изобретения

1. Устройство для теплового разрушения асфальтосмоляных, гидратопарафиновых и ледяных отложений в нефтяных и газовых скважинах, содержащее корпус, в котором расположены один или несколько электрических нагревателей, переходник и приборную головку, отличающееся тем, что в корпусе выполнен центральный сквозной канал и коаксиально ему кольцевая полость, электрические нагреватели установлены в кольцевой полости, а переходник соединен с корпусом с образованием тракта для сообщения центрального канала со скважиной.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что центральный сквозной канал теплоизолирован.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для очистки внутренней поверхности насосно-компрессорных труб от асфальто-смоляных, гидратопарафиновых и ледяных отложений, в частности при добыче нефти и газа из скважин, разбуренных в зоне вечной мерзлоты.

Известны устройства для очистки внутренней поверхности скважинных труб различных конструктивных схем и исполнений, содержащие корпус, электронагревательный элемент с токопроводящим кабелем; корпус выполнен в виде полого герметично закрытого токопроводящего цилиндра с наконечником на его внешнем нижнем рабочем конце (см., например, устройства для очистки внутренней поверхности скважинных труб по а.с. №№2131510, 2107808, 2087675, 2133329).

Известно устройство для разрушения асфальто-смоляных, гидратопарафиновых и ледяных отложений в нефтяных и газовых скважинах, содержащее корпус, в котором расположены тепловые электрические нагреватели (ТЭН) различных конструкций, переходник и приборную головку (см. а.с. 2105134, кл Е 21 В 37/00, 1998 - прототип).

В известном устройстве тепловые потоки разделяются, максимально концентрируются и направляются на наружные рабочие поверхности нагревателя, контактирующие с отложениями. Электрическая и тепловая мощность нагревателя концентрируется в его носовой части.

Недостатком прототипа является необходимость останавливать работу скважины, так как при работе восходящий поток нефти, во-первых, препятствует опусканию устройства в скважину, во-вторых, омывает его рабочую поверхность, отчего большая часть тепла, необходимого для растопления отложений на стенках труб, уносится с потоком нефти, что значительно снижает эффективность использования устройства. При остановленной скважине растопленные отложения остаются в ней и после прохождения устройства, остывают и оседают на стенках. Таким образом, вся тепловая энергия устройства тратится только на опускание устройства ниже района отложений в скважине, а при подъеме оно работает как механический скребок, что может приводить к обрыву геофизического кабеля, снижению эффективности очистки скважин.

Технической задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для очистки внутренней поверхности труб, содержащем корпус, в котором расположены тепловые электрические нагреватели (ТЭН) различных конструкций, переходник и приборную головку, в корпусе выполнен центральный сквозной канал и коаксиально ему кольцевая полость, тепловые электрические нагреватели установлены в кольцевой полости, а переходник соединен с корпусом с образованием тракта для сообщения центрального канала со скважиной. Кроме того, центральный сквозной канал теплоизолирован.

Положительный эффект в предложенном устройстве достигается за счет того, что нефть проходит через центральный сквозной канал в корпусе и тракт между корпусом и переходником и уносит растопленные части отложений в скважину. При этом нефть не контактирует с наружной поверхностью корпуса и вся тепловая энергия ТЭНов тратится на растопление отложений на стенках скважин.

На чертеже изображено устройство для очистки внутренней поверхности насосно-компрессорных труб нефтяных и газовых скважин.

Устройство содержит корпус в виде полого токопроводящего цилиндра 1, в котором выполнен центральный сквозной канал 2. В кольцевой полости корпуса, расположенной коаксиально центральному каналу установлены тепловые электрические нагреватели 3. На поверхность внутреннего канала в корпусе 1 нанесено теплозащитное покрытие 4. Корпус 1 крепится соосно к переходнику 5, который через приборную головку 6 соединяется с каротажным кабелем 7.

Очистка внутренней поверхности насосно-компрессорных труб нефтяных и газовых скважин от асфальто-смоляных и гидратно-парафиновых отложений осуществляется следующим образом.

Устройство для очистки внутренней поверхности труб в собранном виде спускается в колонну насосно-компрессорных труб на каротажном кабеле 7 на глубину начала асфальто-смоляных и гидратно-парафиновых отложений. По кабелю 7 подается питающее напряжение. Под действием электрического тока происходит разогрев электронагревателей 3 и наружной стенки корпуса 1. Причем теплозащитное покрытие 4 уменьшает передачу тепла на поверхность центрального сквозного канала 2. Наибольшая теплоотдача происходит на наружной и нижней части корпуса 1.

При контакте корпуса 1 с асфальто-смоляным и гидратно-парафиновым отложением происходит расплавление этого отложения, погружение всего устройства вглубь колонны насосно-компрессорных труб, вытекание асфальто-смоляных и гидратно-парафиновых отложений выше корпуса 1 и унос этих отложений восходящим потоком нефти, проходящим через центральный сквозной канал 2 устройства.

Таким образом, предлагаемое устройство повышает эффективность очистки внутренней поверхности насосно-компрессорных труб нефтяных и газовых скважин от асфальто-смоляных, гидратопарафиновых и ледяных отложений за счет отвода восходящего потока холодной нефти и газа при работающей скважине от наружной греющей поверхности устройства по центральному сквозному теплоизолированному каналу и уноса расплавленных отложений этим потоком. Причем, благодаря теплозащитному покрытию центрального сквозного канала, тепловая энергия не тратится на нагрев нефти, а вся она используется для растопления асфальто-смоляных, гидратопарафиновых и ледяных отложений.

Кроме того, устройство позволяет быстрее и эффективнее осуществлять ремонт и профилактику нефтяных и газовых скважин, что обеспечивает получение дополнительных объемов нефти и газа.