УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ГИДРАТО-ПАРАФИНОВЫХ ОБРАЗОВАНИЙ

УСТРОЙСТВО для УДАЛЕНИЯ ГИДРАТО-ПАРАФИНОВЫХ ОБРАЗОВАНИЙ
Полезная модель относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использована в технике удаления гидрато-парафиновых образований (ГПО) из насоснокомпрессорных труб (НКТ) нефтяных и газовых скважин.
Известны устройства для удаления ГНО из НКТ, представляющие собой электрические нагреватели и скребки (см., например, патент РФ № 2041341, кл.Е21В 37/02, 1995; патент РФ № 2089719, кл.Е21В 37/02, 1997; свидетельство РФ № 23457, кл. 7Е21В 37/02, 2002; патент РФ № 2178062, Ю1.7Е21В 36/04,37/00,2002; патент РФ № 2177533, кл. 7Е21В 36/04, 37/00,2001; свидетельство РФ № 25038, кл. 7Е21В 37/02, 2002; свидетельство РФ № 24854, кл. 7Е21В 37/00, 2002).
Недостатками этих устройств является то, что нагреватели имеют преимущества при проходке глухих пробок, но не позволяют полностью очистить внутренние стенки НКТ. Скребки непригодны для проходки глухих пробок, но эффективно удаляют ГПО со стенок труб.
Недостатки этих устройств устранены в прототипе, в котором на нагревателе смонтированы подвижные проволочные скребки (свидетельство РФ № 21413, кл. 7Е21В 37/00, 2002).
Комбинация нагревателя и скребков увеличивает производительность удаления ГПО из НКТ, так как при движении устройства вниз скребки складываются и не мешают работе нагревателя, а при подъеме вверх скребки раскрываются и работают в подготовленном отверстии в ГПО с разупрочненным нагревателем оставшимся слоем ГПО. Производительность работы скребка повышается.
МПК7Е21В37/00
Недостатком комбинированного нагревателя является то, что его проволочные скребки, будучи не заостренньми и имеющие большую площадь контакта проволоки с ГПО, требуют весьма больших усилий на скребкование ГПО и являются недостаточно производительными.
Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков в комбинированном нагревателе, состоящем из нагревателя и скребков.
Техническим результатом, достигаемым при использовании предложенной полезной модели, является уменьшение площади контакта скребков с ГПО, уменьшение усилий скребкования, что в итоге приводит к повьппению производительности удаления ГПО.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для удаления ГПО из НКТ нефтяных и газовых скважин, состояшем из нагревателя и смонтированньгх на нем скребков с возможностью движения, согласно полезной модели, скребки установлены соосно с нагревателем и выполнены в виде втулок с наклонными прямыми или эвольвентньши ножами, расположенными на соседних втулках с наклоном в одну или в разные стороны, при этом угол наклона ножей выбран больше угла трения материала ножей по ГПО, на ножах выполнены канавки прямоугольной, треугольной или криволинейной форм, подошва ножей выполнена на диаметре, равном или меньше максимального диаметра нагревателя, верхняя кромка ножей выполнена выступающей относительно максимального диаметра нагревателя на глубину воздействия нагревателем на ГПО в процессе его удаления.
Установка скребков соосно с нагревателем позволяет выполпить их со степенью свободы вращения вокруг оси нагревателя, что уменьшает усилия скребкования и повышает его производительность.
Выполнение скребков в виде втулок с наклонными ножами обеспечивает вращение втулок за счет перемещения наклонных ножей по ГПО по винтовой линии, в результате
чего площадь контакта скребков с ГПО намного меньше нлощади контакта в прототипе. При этом разрыхление слоя ГПО происходит в результате вращения скребков и одновременного перемещения их вдоль оси нагревателя совместно с ним. Это приводит к уменьщению усилий скребкования и к повьппению производительности удаления ГПО,
Расположение наклонных ножей на соседних втулках с наклоном в одну или разные стороны обеспечивает улучшение разрыхления удаляемого слоя ГПО, особенно с наклоном ножей в разные стороны.
Выполнение угла наклона ножей больше угла трения материала ножей по гидратопарафиновым образованиям предотвращает зависание ножей на этих образованиях из-за больших сил трения и обеспечивает вращение втулок с ножами для разрыхления образований.
Наличие на ножах канавок прямоугольной, треугольной или криволинейной форм улучшает пропесс разрушения удаляемого слоя ГПО.
Выполнение подошвы ножей на диаметре, равном или меньше максимального диаметра нагревателя, а верхней кромки ножей - выступающей относительно максимального диаметра нагревателя на глубину воздействия им на ГПО в процессе его удаления обеспечивает высокопроизводительное удаление ножами слоя ГПО, разупрочненного тепловым воздействием нагревателя. Производительность удаления ГПО ножами превышает его удаление нагревателем, так как не требуется разделять частицы ГПО до молекулярного уровня, как при растеплении.
Предложенное устройство с частичным разрезом показано на прилагаемом чертеже на фиг. 1, а на фиг.2 показан разрез А-А устройства (на фиг. 1).
Устройство для удаления гидрато-парафиновых образований из насосно-компрессорных труб содержит нагреватель 1 и смонтированные на нем подвижные скребки, установленные соосно с нагревателем и выполненные в виде втулок 2 иЗ с наклонными прямыми или эвольвентными ножами 4 и 5, расположенными на соседних втулках 2 и 3 с наклоном в одну или в разные стороны, как показано на чертеже. Угол наклона ножей 4 и 5 выполнен больше угла трения материала ножей по гидрато-парафиновым образованиям. На этих же ножах 4 и 5 выполнены канавки прямоугольной, треугольной или криволинейной форм. Подошва ножей 4 и 5 вьшолнена на диаметре Di, равном или меньше максимального диаметра Di нагревателя 1. Верхняя кромка 6 ножей 4 и 5 вьшолнена выступающей относительно максимального диаметра D2 нагревателя 1 на глубину воздействия им на гидрато-парафиновое образование в процессе его удаления.
Устройство работает следующим образом. Устройство закрепляют на кабеле, опускают в скважину и включают подачу электрического тока к нагревателю 1. Нагреватель 1 нагревает свою наружную рабочую поверхность и одновременно втулки 2 и 3 и ножи 4 и 5. Нагретые поверхности расплавляют гидрато-парафиновые образования и под действием веса нагревателя 1 и веса других деталей устройства оно начинает перемещаться вниз, расплавляя ГПО. Разупрочненный нагревателем 1 на его диаметре Di слой ГПО удаляется ножами 4 и 5, выступающими за максимальный диаметр нагревателя Da на величину глубины воздействия нагревателя 1 на гидрато-парафиновое образование. Так как ножи 4 и 5 вьшолнены наклонными с углом больше угла трения, то они входят в ГПО, не заклинивают, а начинают вращаться за счет перемещения устройства вниз и врезания наклонных ножей 4 и 5 в ГПО. Происходит разрыхление удаляемого ножами 4 и 5 слоя ГПО и его удаление. Наклон ножей 4 и 5 в разные стороны, выполнение на ножах канавок разных форм, нагрев ножей 4 и 5 способствуют улучшению разрыхления и удаления слоя ГПО.
Производительность удаления ГПО по сравнению с прототипом возрастает.
(dfe d//5