СКРЕБОК

Предложение относится к оборудованию, применяемому при подземном ремонте нефтяных и газовых скважин, и используется для очистки наружной поверхности насосно-компрессорных труб (далее НКТ) в процессе извлечения их из скважины.
Известно устройство для очистки труб при подъеме из скважины (Патент RU №2023869, МПК 5 Е21В 37/02, опубл. 30.11.1994 г.), содержащий установленную в полый цилиндрический корпус обойму с эластичной манжетой, плотно охватывающей снаружи поверхность очищаемых труб и выполненной в виде не менее двух соосно установленных разрезанных эластичных колец.
Недостатком данного устройства является быстрый износ его внутренней рабочей поверхности из-за чрезмерной изгибной деформации эластичной манжеты во время прохождения муфты НКТ.
Наиболее близким по технической сущности является скребок (патент RU №2266388 МПК 7 Е21В 33/08; 33/03, опубл. в бюл. №35 от 20.12.2005 г.), содержащий установленную в полый цилиндрический корпус кольцевую обойму с эластичной манжетой, плотно охватывающей снаружи поверхность очищаемых труб (колонны НКТ) и их муфтовую часть и выполненной в виде не менее двух соосно установленных разрезанных эластичных колец, при этом цилиндрический корпус выполнен с фланцем с выдвижными упорами, его полость имеет конусную форму с возможностью размещения в ней кольцевой обоймы, которая зафиксирована от осевого смещения выдвижными упорами, а разрезанные эластичные кольца охвачены по наружной поверхности пружинным элементом, при этом разрезанные участки эластичных колец не совпадают друг с другом.
Недостатком данного скребка является низкая эффективность очистки наружной поверхности колонны НКТ, так как эластичные манжеты, охватывающие наружную поверхность колонны НКТ только стирают жидкие фазы, но не счищают с наружной поверхности колонны НКТ осевшую и прилипшую на ней парафин и другие твердые отложения. Кроме того, эластичные разрезные кольца испытывают сжимающие осевые и изгибные напряжения при входе и выходе из них муфтовой части колонны НКТ, а это значит, что происходит их интенсивный износ и сокращается срок службы в связи с чем требуется их замена.
Технической задачей, решаемой полезной моделью, является повышение эффективности очистки наружной поверхности колонны НКТ за счет ее предварительного скобления, а также продление срока службы скребка за счет исключения изгибных напряжений при контакте разрезных колец с муфтовой частью колонны НКТ.
Поставленная техническая задача решается скребком, содержащим установленную в полый цилиндрический корпус кольцевую обойму с размещенной в ней двумя разрезанными кольцами, плотно охватывающими снаружи поверхность очищаемых труб и их муфтовую часть, при этом цилиндрический корпус выполнен с фланцем с выдвижными упорами, его полость имеет конусную форму с возможностью размещения в ней кольцевой обоймы, которая зафиксирована от осевого смещения выдвижными упорами, а разрезанные кольца охвачены по наружной поверхности пружинным элементом, при этом разрезанные участки колец не совпадают друг с другом.
Новым является то, что одно из разрезных колец выполнено эластичным, а другое разрезное кольцо выполнено металлическим, причем рабочая поверхность металлического кольца, охватывающая наружную поверхность очищаемых труб оснащена зубцами, выполненными из твердо-сплавного материала, при этом металлическое разрезное кольцо снизу снабжено направляющей конусной поверхностью, сужающейся снизу вверх и взаимообращенной к торцевой поверхности муфтовой части очищаемых труб.
На фигуре в продольном разрезе изображен предлагаемый скребок.
Устройство содержит закрепленный на опорном фланце 1 полый цилиндрический корпус 2 с конусным отверстием 3, фланец 4 с выдвижными упорами 5, кольцевую обойму 6, разрезанные кольца эластичное 7 и металлическое 8, охваченные снаружи пружинным элементом 9, выполненным, например, в виде плоского пружинного разрезанного кольца. Под воздействием пружинного элемента 9 разрезные кольца эластичное 7 и металлическое 8 плотно обжимают наружную поверхность очищаемых труб (НКТ) 10.
Рабочая поверхность металлического разрезного кольца 8, охватывающая наружную поверхность очищаемых труб оснащена зубцами 11, выполненных из твердосплавного материала. Металлическое разрезное кольцо 8 снизу снабжено направляющей конусной поверхностью 12, сужающейся снизу вверх и взаимообращенной к торцевой поверхности 13 муфтовой части НКТ 10.
Работает скребок следующим образом. В исходном положении выдвижные упоры 5 расположены внутри фланца 4 и не выступают за пределы конусного отверстия 3. Наводят скребок на резьбовой конец НКТ 10 снизу, присоединяют муфтовую часть НКТ 10 к резьбовой. Собранную компоновку
вместе с НКТ 10 перемещают вниз до упора наружной поверхности кольцевой обоймы 6 в конусное отверстие 3 полого цилиндрического корпуса 2, который заранее закрепляют на опорном фланце 1. Перемещением выдвижных упоров 5 внутрь конусного отверстия 3 фиксируют кольцевую обойму 6 от осевого смещения при движении НКТ 10.
Далее начинают подъеме НКТ 10 вверх, при этом металлическое разрезное кольцо 8 плотно охватывающее очищаемую НКТ 10 своей рабочей поверхностью, то есть зубцами 11 счищает парафин, грязь и другие твердые отложения с наружной поверхности НКТ 10. Далее вступает в работу эластичное разрезное кольцо 7, которое производит очистку наружной поверхности НКТ 10 от жидких фаз, а также твердых фаз которые были отскоблены зубцами 11 металлического разрезного кольца 8.
Подъем НКТ 10 вверх продолжают и в определенный момент муфтовая часть колонны НКТ 10 вступает во взаимодействие со скребком и происходит контакт взаимообращенных поверхностей, то есть направляющей конусной поверхности 12 металлического разрезного кольца 8 с торцевой поверхностью 13 муфтовой части НКТ 10, при этом металлическое разрезное кольцо 8 отжимается муфтой вглубь кольцевой обоймы 6, преодолевая сопротивление пружинного элемента 9.
При дальнейшем движении НКТ 10 вверх эластичное разрезное кольцо 7 также отжимается вглубь кольцевой обоймы 6, но без сопротивления пружинного элемента 9, поскольку он уже был отогнут внутрь кольцевой обоймы 6 металлическим разрезным кольцом 8. При дальнейшем движении НКТ 10 вверх разрезное металлическое кольцо 8 сжимается и приходит контакт с гладкой поверхностью 14 НКТ 10, при этом пружинный элемент 9 остается в разведенном положении. Продолжая движение НКТ 10 вверх, эластичное разрезное кольцо 7 также сжимается и также входит в контакт с гладкой поверхностью 14 НКТ 10, при этом пружинный элемент 9 возвращается в исходное положение, обеспечивая силовое обжатие разрезными кольцами эластичным 7 и металлическим 8 наружной поверхности НКТ 10.
Рабочая поверхность разрезного эластичного кольца 7 не подвергается изгибу при прохождении муфтовой части 13 НКТ 10, благодаря направляющей конусной поверхности 12, выполненной на нижнем конце металлического разрезного кольца 8, которая исключает сжимающие осевые и изгибные напряжения на эластичное разрезное кольцо 7, что обеспечивает более высокий срок службы скребка в целом.
Предлагаемый скребок позволяет достаточно эффективно произвести очистку наружной поверхности колонны НКТ за счет ее предварительного скобления зубцами, выполненными на рабочей поверхности разрезного металлического кольца.