УСТРОЙСТВО ДЛЯ СПУСКОПОДЪЕМА В СКВАЖИНЕ

Полезная модель относится к нефтяной промышленности, а именно, к оборудованию для введения в скважину и выведения из скважины скребка на лебедочном моножильном тросе для депарафинизации насосно - компрессионной трубы (далее, НКТ).
Используемые в промышленной практике устройства содержат, как правило, лебедку с моножильным тросом, уложенным на ее барабан и скребком, закрепленном на свободном конце троса, перекинутом через промежуточный блок, установленный на кронштейне над лубрикатором и опущенном через него в НКТ при открытой задвижке ниже сальника лубрикатора.
Такие устройства имеют общий недостаток по надежности работы лебедки из-за трудоемкости ручной доставки наверх отработанной смазки и остатков нефтепродуктов асфальтосмолистых и парафиногидратных отложений (далее, АСПО), без возможности перемены скорости подъема в случае вхождения скребка в затвердевший слой АСПО на внутренней поверхности НКТ, что в холодное время года необоснованно увеличивает вероятность аварийных глушений нефтяной скважины.
Известно устройство, включающее лебедку с моножильным тросом, уложенным на ее барабан и скребком, закрепленном на свободном конце троса, перекинутом через промежуточный блок, установленный на кронштейне над лубрикатором и опущенном через него в НКТ при открытой задвижке ниже сальника лубрикатора; при том барабан лебедки снабжен собачкой храпового механизма (а.с. СССР №1126688).
Недостатком этого устройства является отсутствие у него механизма переключения скорости ручного подъема скребка, а значит и величины крутящего момента на барабане лебедки и тяговых усилий на тросе, в случае вхождения скребка в затвердевший слой АСПО на внутренней поверхности НКТ, что в холодное время года необоснованно увеличивает вероятность аварий с незапланированными глушениями нефтяной скважины.
Наиболее близко к заявляемому устройство, включающее лебедку с моножильным тросом, уложенным на ее барабан и скребком, закрепленном на свободном конце троса, перекинутом через промежуточный блок, установленный на кронштейне над лубрикатором и опущенном через него в НКТ при открытой задвижке под сальником лубрикатора; при том барабан лебедки снабжен рукояткой для придания ему вращения, ручкой фрикционного тормоза и собачкой храпового механизма [ЛУБРИКАТОР Л65 машиностроительного предприятия ООО ПКФ Техновек /он-лайн/, 2004, /найдено 24.12.2008 в Интернете: www.technovek.ru].
Достоинством этого устройства является то, что при скольжении вниз трос со скребком страхуют от самопроизвольных наращиваний скоростей падения в НКТ с помощью фрикционного тормоза, а от срывов вниз - применением собачки храпового механизма.
К недостаткам этого устройства следует отнести отсутствие у него механизма изменения крутящего момента и тяговых усилий подъема скребка, в случае его вхождения в затвердевший слой АСПО на внутренней поверхности НКТ, что в холодное время года необоснованно увеличивает вероятность производственных аварий в НКТ и травматизма операторов, сопровождаемых незапланированными глушениями нефтяной скважины.
Задачей заявляемого технического решения является повышение надежности эксплуатации устройства для спускоподъема в скважине при производстве депарафинизации в НКТ за счет обеспечения возможности перехода, в случае необходимости, на значительно облегченную передачу путем увеличения крутящего момента на барабане лебедки и тяговых усилий на буксировочном скребковом тросе.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве, включающем лебедку с моножильным тросом, уложенным на ее барабан и скребком, закрепленном на свободном конце троса, перекинутом через промежуточный блок, установленный на кронштейне над лубрикатором и опущенном через него в НКТ при открытой задвижке под сальником лубрикатора, с рукояткой на барабане лебедки для придания ему вращения, ручкой фрикционного тормоза и собачкой храпового механизма на центральном хвостовике, диск фрикционного тормоза через зубчатую передачу снабжен периферийным хвостовиком второй скоростной передачи крутящего момента на барабан лебедки.
Сущность заявляемого решения выражается в появлении технической возможности быстрой смены скоростного режима вращения барабана лебедки, а значит и крутящего момента (сила×плечо) на нем, переходящего в тяговые усилия на тросе, меняя ручной привод от центрального хвостовика на такой - же привод от хвостовика периферийного и наоборот.
Это исполнение устройства обеспечило его надежность в эксплуатации и снизило вероятность аварийных простоев скважины, поскольку при появлении затруднений с ручным вращением барабана через центральный хвостовик, из-за прохождения скребком пробки АСПО в НКТ, стал возможным переход на более подходящую в таком случае скоростную передачу, идущую через периферийный хвостовик, связанную с изменением крутящего момента на барабане лебедки и тяговых усилий на тросе.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами:
- на фиг.1 представлен общий вид устройства для спускоподъема в скважне;
- на фиг.2 - лебедка.
Устройство для спускоподъема в скважне включает лебедку 1 с моножильным тросом 2, уложенным на ее барабан 3 и скребком 4, закрепленным на свободном конце троса 2, перекинутого через промежуточный блок 5, установленный на кронштейне 6 над лубрикатором 7 и опущенного через него в НКТ 8 при открытой задвижке 9 под сальником 10 лубрикатора 7, с рукояткой 11 на барабане 3 лебедки 1 для придания ему вращения, ручкой 12 фрикционного тормоза 13 и собачкой храповика 14 на центральном хвостовике 15, причем диск 16 фрикционного тормоза 13 через зубчатую передачу 17 снабжен периферийным хвостовиком 18 второй скоростной передачи вращательного момента на барабан 3 лебедки 1.
Предлагаемое устройство может быть реализовано в промышленности на основе соответствующего Комплекта оборудования депарафинизации скважины скребками - «КОДС» предприятия ООО ПКФ «Техновек», изготовленного по образцу наиболее близкого аналога заявляемого устройства, с дополнительным сопряжением диска фрикционного тормоза через зубчатую передачу периферийным хвостовиком.
Устройство работает следующим образом.
Предварительно на нем устанавливают лебедку 1 в 10-15 м от скважины и на свободный конец моножильного троса 2, пропущенный через промежуточный блок 5 и сальник 10, крепится скребок 4, находящийся в лубрикаторе 7.
Открывают задвижку 9 лубрикатора 7, ручкой 12 выжимают сцепление трением фрикционного тормоза 13 с диском 16 и барабан 3 под действием веса скребка 4 через разматываемый моножильный трос 2 начинает вращаться, а скребок 4, соответственно, скользить вниз по НКТ 8. Ручкой 12 барабан 3 через сцепление дисков 13 и 16 подтормаживают на приемлемой скорости.
Трос 2 разматывают до установленной на нем метки, когда скребок 4 достигает заданной глубины НКТ 8 от 600 до 1500 м, отпускают ручку 12 и фиксируют барабан 3 дисками сцепления 13 и 16.
Включается храповый механизм 14, ручкой 12 выжимают диски 13 и 16 сцепления, рукоятку 11 одевают на центральный хвостовик 15 и вращая рукояткой 11 барабан 3, наматывают на него трос 2, поднимая скребок 4 и осуществляя зачистку НКТ 8 от АСПО.
При появлении затруднений с вращением барабана 3 из-за попадания скребка 4 в большой слой снимаемого АСПО, рукоятку 11 переносят на периферийный хвостовик 18, через который включают передачу с шевронной нарезкой зубцов 17, передающих на барабан 3 значительно меняющиеся по величине усилия, наматывая трос 2 и, таким образом, поднимая скребок 4 по НКТ 8, продолжая ее зачистку. При этом, ведущая шестерня периферийного хвостовика 18, вращаясь под действием усилий оператора лебедки 1, передает усилия на шестерню ведомую, расположенную на одном валу с барабаном 3 лебедки 1. Ведущая шестерня, имея вчетверо меньший размер, чем ведомая, будет придавать последней вчетверо меньшее число оборотов, зато вал ведомой шестерни будет вращаться с усилиями, вчетверо большими и создавать вращающиеся усилия вчетверо большие, обеспечивая значительное возрастание тяговых усилий буксировочного скребкового троса. Данная передача аналогична первой автомобильной передаче, создающей наибольшее тяговое усилие и применяемой при трогании автомобиля с места и для преодоления очень трудных участков пути.
После прохождения пробки АСПО на тяжелом участке НКТ 8, рукоятку 11 возвращают на центральный хвостовик 15, продолжая подъем. При достижении скребком 4 лубрикатора 7, цикл зачистки НКТ заканчивают и, в зависимости от условий работы, скребок 4 либо оставляют в лубрикаторе 7, либо его опускают на 20-25 м в поток нефти до начала следующего цикла зачистки НКТ 8.
Заявляемое устройство позволяет в полной мере использовать возможности оперативной смены скоростного режима подъема скребка, экономя потребные физические усилия оператора лебедки при прохождении скребком сложных участков АСПО в трубе.
По предварительным данным пилотных испытаний, это снизит внеплановые простои благодаря улучшению условий труда и техники безопасности обслуживающего персонала, а значит и частоту аварийных глушений скважины, зависящих от надежности эксплуатации КОДС.
Действующая модель предлагаемого лубрикатора прошла испытания в г.Нижневартовске на Самотлорском нефтяном месторождении Уральского федерального округа.
Из данных испытаний заявляемого технического решения следует, что на Самотлорском месторождении достигнуто снижение аварийности оборудования и травматизма персонала при использовании трехскоростного устройства для спускоподъема в скважине.
В результате испытаний было установлено, что общий простой нефтяной скважины при использовании предлагаемого устройства снижается на 4-5%.