УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СКВАЖИН ТРУБ ПРИ ДОБЫЧЕ НЕФТИ

Полезная модель относится к устройству для очистки скважин труб от отложений при добыче нефти.
При добыче нефти из пласта существует ряд трудностей, особенно при извлечении тяжелой нефти с высоким содержанием смол и парафинов. При подъеме из пласта нефть остывает и на трубах откладываются смолы и парафины.
Традиционным способом борьбы с отложениями является спуск и подъем скребка.
Для того, чтобы спустить скребок, необходимо перевести скважину на меньший штуцер (диаметр), т.е. уменьшить поток жидкости, чтобы лом легче прошел вниз, поскольку ему мешает отложившийся на стенках трубы парафин. Имея круглое сечение, лом большей частью своей поверхности соприкасается с парафином, что значительно уменьшает скорость спуска скребка, что, в свою очередь, увеличивает время работы скважины на меньшем штуцере, что приводит к недополучению определенного количества кубов нефти.
Существует также проблема, называемая в нефтяной отрасли подбросами. При подъеме скребок, нагребая парафин, плохо промывается из-за малого потока жидкости, поскольку лом имеет большую площадь сопротивления. При этом невозможно увеличить поток жидкости, в противном случае лом поднимет жидкостью быстрее, чем идет собственно подъем. Накапливаясь на скребке, парафин закупоривает скважину, образуется пробка, что ведет к перепаду давления в скважине. Над пробкой давление падает, под
пробкой растет, затем следует «выстрел», и получается пыж из проволоки, лома и скребка, что часто заканчивается дорогостоящим простоем и ремонтом скважины.
Известно устройство скребок динамический СД.05.
Скребок динамический предназначен для очистки насосно-компрессорных труб от парафина и других отложений в фонтанирующих скважинах и скважинах, оборудованных электро-центробежными насосами (ЭЦН), при этом имеет место периодическая очистка насосно-компрессорных труб в добывающих скважинах от парафиновых и других отложений; удаление остатков отложений при других способах очистки скважин.
Скребок динамический состоит из скребка нижнего, груза-утяжелителя, скребка верхнего и рапсокета. Во всех соединениях используется втулка контровочная.
Рапсокет используется для крепления к проволоке d 1,8...2,5 мм, посредством которой устройство присоединяется к тяговому органу.
С помощью минимального комплекта скребка поддерживают проходное сечение скважины. Скребок периодически опускают в скважину в соответствии с установленным графиком (1).
Наиболее близким аналогом является устройство, описанное в источнике 2, включающее скребок и лом для спуска-подъема на проволоке в скважине трубы.
Скребок прикручивается к грузу (лому) на резьбе и на проволоке спускается в скважину трубы.
При спуске скребок складывается, при подъеме раскрывается и сдирает парафин со стенок трубы.
До последнего времени преобладает механический способ удаления
отложений парафина со стенок подъемных труб, осуществляемый с помощью скребков различной конструкции.
Очистка подъемных труб от парафина скребками выполняется в процессе эксплуатации скважины без ее остановки.
Скребки спускают в трубы на проволоке. Движение их вниз осуществляется под действием силы тяжести самих скребков и подвешиваемых к ним грузов (до 10 кг), а вверх скребки поднимают лебедкой.
При применении скребков на устьевой арматуре скважины монтируют лубрикатор с сальником. Длина его должна быть такой, чтобы скребок и груз полностью поместился в нем.
Для спуска скребков в скважину и их подъема используют автоматические депарафинизационные установки (АДУ). Установка АДУ состоит из лебедки с электродвигателем и станции управления, которые размещают около скважины в будке (2).
К недостаткам механической очистки подъемных труб от парафина следует отнести то, что у каждой скважины приходится иметь доополнительное оборудование, которое необходимо обслуживать и которое является источником дополнительных неполадок при эксплуатации скважины (обрыв проволоки, выход из строя отдельных узлов и т.п.). Аналоги имеют недостаточную производительность, надежность. Задачей полезной модели является разработка достаточно надежного и производительного устройства для очистки скважин труб при добыче нефти, а техническим результатом - обтекаемость, скорость и проходимость устройства при эксплуатации труб.
Для этого предложено устройство, содержащее скребок, лом для спуска-подъема на проволоке в скважине трубы, характеризующееся тем, что лом снабжен по меньшей мере одним ножом с заточенными гранями и углами атаки с обеих сторон не менее 5°.
Устройство иллюстрируется чертежами, на которых изображено:
фиг.1 - схема очистки труб в отрасли, фиг.2 - расположение аналогичного груза (лома) в трубе, фиг.3 - устройство с ломом заявленной конструкции, фиг.4 - расположение лома по фиг.3 в трубе.
В аналогичном устройстве скребок 1 прикручивается к грузу (лому) 2 на резьбе и на проволоке 3 спускается в скважину трубы 4 (фиг.1). При спуске скребок складывается, при подъеме раскрывается и сдирает парафин 6 со стенок трубы (фиг.2).
Предложено устройство, содержащее скребок 1, лом 2 для спуска-подъема на проволоке 3 в скважине трубы 4, характеризующееся тем, что лом снабжен по меньшей мере одним ножом с заточенными гранями 5 и углами атаки с обеих сторон не менее 5°, в данном случае 45° (фиг.3, 4).
Ножи установлены с возможностью регулировки по диаметру трубы, например, с помощью крепежных элементов либо могут быть сменными, в последнем случае они закрепляются на ломе посредством фиксаторов; в случае одинакового диаметра очищаемых труб ножи могут быть приварены к лому либо отливаться вместе с ломом.
Лом может быть выполнен крестообразного сечения, т.е. иметь четыре ножа (под углом 90° относительно друг друга) (фиг.3, 4).
Тело лома должно быть отшлифовано для меньшего сцепления с парафином и может быть выполнено из листовой стали толщиной 3-5 мм, длиной 150 см.
Угол атаки ножа может составлять 45° (фиг.3).
Устройство может содержать ряд ножей, расположенных гранями 5 продольно, по винтовой либо спиральной линии относительно вертикальной оси лома (фиг.3).
При использовании подобного устройства острые грани лома будут резать парафин.
При внутреннем диаметре трубы 62 мм оптимальным диаметром лома является 58-59 мм.
Благодаря своей обтекаемой форме, скорость спуска скребка с ломом существенно увеличивается. Можно избежать смены режима работы скважины, что позволит получить дополнительный доход при добыче нефти.
При использовании полезной модели повышается производительность и экономичность эксплуатации скважин труб.
Источники информации:
1. Скребок динамический фирмы "Джет Системс" (Интернет).
2. В.М.Муравьев. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин, Москва, Недра, 1978, стр.55.