СКРЕБОК АВТОНОМНЫЙ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТРУБ ОТ АСФАЛЬТОСМОЛОПАРАФИНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

Скребок автономный относится к устройствам для очистки внутренней поверхности насосно-компрессорных труб от асфальтосмолопарафиновых отложений при эксплуатации скважин фонтанным, газлифтным способами, погружными электроцентробежными насосными установками.
Известен скребок автоматический для очистки внутренней поверхности труб, содержащий корпус в виде втулки, установленную в нем на поворотной оси заслонку (затвор) и механизм закрытия, открытия проходного сечения трубы (см. а.с. СССР №244251, 1969 г.). Механизм выполнен в виде храповика, закрепленного на затворе, в который упирается биметаллическая пластина, соединенная с корпусом, при этом биметаллическая пластина настраивается на определенную температуру, при которой она срабатывает и опускает затвор, закрывая тем самым проходное сечение трубы.
Недостатками известного устройства являются нестабильность работы, сложность в изготовлении и ненадежность работы вследствие наличия пружины, храпового механизма и биметаллической пластины, ограниченность использования, т.к. затвор имеет только два положения - открыт, закрыт и невозможность использования механизма в скребках с толкателем без дополнительного усовершенствования.
Ближайшим аналогом (прототипом) полезной модели является скребок автоматический для очистки внутренней поверхности труб, работающий в движущемся потоке жидкости в насосно-компрессорных трубах и чистящий их от наслоения парафина (см. патент РФ №2237528, 10.10.2004). Скребок выполнен с толкателем, размещенным в
направляющих (корпус в виде втулок) с возможностью перемещения и поочередного взаимодействия с ограничителями хода скребка в конечных точках очистки и с затвором, взаимодействующим с толкателем для открытия, закрытия проходного сечения трубы.
Известный скребок имеет ряд недостатков. В ряде случаев сам механизм перекрытия проходного сечения ненадежен в работе из-за недостаточной энергии удара, которая зависит от скорости движения скребка. Скорость движения скребка зависит от скорости потока в трубе, а также от производительности скважины. У каждой трубы (скважины или электроцентробежного насоса) своя производительность и скорость движения потока, т.е. скребком можно охватить только небольшой диапазон труб по дебиту.
Как правило, вес таких скребков достигает 5-10 кг и в случае первоначальной успешной работы механизма воздействие удара также сказывается на надежности работы механизма управления проходным сечением.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении полезной модели - надежная непрерывная автоматическая очистка внутренней полости насосных труб действующих нефтяных скважин, эксплуатируемых фонтанным, газлифтным способами или электроцентробежными насосными установками, с различной производительностью и физическими свойствами добываемой жидкости.
Указанный результат достигается тем, что в предложенном скребке автономном для очистки внутренних поверхностей труб от асфальтосмолопарафиновых отложений, содержащем корпус с направляющими и ножами, имеется запорный узел виде заслонки, установленной на оси с реечным приводом. Такая конструкция запорного узла позволяет перекрывать сечение корпуса при касании со стопорным кольцом, установленным в нижней части насосно-компрессорных труб и
открывать заслонку в верхней части насосно-компрессорных труб при столкновении с задвижкой.
Ножи имеют по меньшей мере три различные формы. Это обеспечивает движение в искривленных насосно-компрессорных трубах, очищая их поверхность.
Корпус скребка имеет длину большую, чем высота фонтанной арматуры скважины. Это позволяет обеспечить надежный контакт и срабатывание механизма привода заслонки в верхней точке.
В верхней части корпуса имеются окна для извлечения скребка из скважины любой глубины без повреждений. Рейка имеет круглое или прямоугольное сечение и установлена с возможностью перемещения в направляющих и ножах, а хвостовики рейки имеют уменьшенный диаметр. Это позволяет вместе с верхними и нижними направляющими кольцами обеспечить фиксацию рейки в крайних положениях.
В корпусе имеются промывочные каналы, обеспечивающие очистку скребка в процессе работы.
Признаки, отличающие заявляемую полезную модель от прототипа, отсутствуют в аналоге.
На фигуре 1 изображен скребок автономный, на фигуре 2, 3, 4 изображены ножи, на фигуре 5 изображено направляющее кольцо.
Скребок автономный состоит из корпуса 1, направляющих колец 2 и 3 (фиг.5), ножей 4 (фиг.2), 5 (фиг.3) и 6 (фиг.4), запорного узла в виде реечного механизма в виде рейки 7 и заслонки 8, установленной на оси 9, и шестерни привода 10. Корпус 1 имеет цилиндрическую форму. Скребок имеет в верхней части корпуса 1 окна 11 для извлечения его без повреждений из скважины любой глубины с помощью захвата. Рейка 7 имеет круглое сечение и установлена с возможностью перемещения в направляющих кольцах 2 и 3 и ножах 4, 5 и 6. Рейка 7 может иметь прямоугольное сечение. Хвостовики рейки 7 имеют уменьшенный диаметр, что вместе с верхними и нижними направляющими кольцами 2 и
3 обеспечивает фиксацию рейки 7 в крайних положениях. В корпусе 1 имеются промывочные каналы 12. Ножи 4, 5 и 6 имеют различную форму. Длина дуги сектора 13 с отверстием под рейку в ноже 5 больше, чем длина дуги сектора 14 с отверстием под рейку в ноже 4. Поэтому режущие кромки ножей 4 и 5 расположены в шахматном порядке. Нож 6 имеет гладкие кромки и отверстия 15 овальной формы, расположенные по всей окружности ножа. Скребок имеет большую длину, чем высота фонтанной арматуры скважины, что позволяет обеспечить надежный контакт и срабатывание механизма привода заслонки 8 в верхней точке.
Скребок работает следующим образом.
После монтажа оборудования скребок с открытой заслонкой сбрасывают через лубрикатор (при работающей скважине) или через центральную задвижку (до запуска скважины в работу). Движение скребка вниз происходит под воздействием силы тяжести. Скребок тонет до контакта со стопорным кольцом. При достижении стопорного кольца срабатывает реечный механизм с заслонкой 8 на оси вращения 9, перекрывает проходное сечение внутри корпуса скребка для потока жидкости. После образования перепада давления, необходимого для компенсации веса скребка в жидкости, скребок начинает перемещаться вверх вместе с потоком жидкости. Очистка трубы осуществляется при движении скребка вверх или вниз ножами. Ножи 4 и 5 срезают асфальтосмолопарафиновые отложения с внутренней поверхности насосно-компрессорных труб, пропуская отложения через ножи 6. Ножи 6 с отверстиями отрывают асфальтосмолопарафиновые отложения с внутренней поверхности насосно-компрессорных труб. После достижения заслонки фонтанной арматуры вверху, срабатывает реечный механизм. Происходит открытие заслонки для движения потока жидкости, и скребок начинает движение вниз.
Скребок может быть изготовлен имеющимися техническими средствами на имеющемся оборудовании.