МОБИЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ НАСОСНЫХ ШТАНГ

Изобретение относится к нефтяной промышленности, непосредственно к области очистки длинномерных изделий и может быть использовано при очистке насосных штанг от асфальтосмолопарафиновых (АСПО) отложений и грязи на скважине.
Анализ существующего уровня показал следующее.
Известно устройство для очистки труб, содержащее камеру мойки и сушки с расположенным в ней средством для установки изделий, имеющую сливной трубопровод, систему подачи рабочего агента, включающую насадки, предохранительный клапан, установленный в сливном трубопроводе для создания в камере повышенного давления, а насадки расположены в боковых стенках камеры для подачи рабочего агента в трубы, при этом камера мойки и сушки выполнена герметичной (1).
Недостатками данного устройства являются:
- стационарность установки, что не позволяет применять ее в полевых условиях;
- невозможность применения установки для очистки вертикально движущегося объекта очистки;
- невысокое качество промывки из-за сравнительно низкой кинетической
- энергий струй промывочной жидкости;
- малая производительность и низкое качество очистки;
- большой расход промывочной жидкости, что влечет за собой загрязнение окружающей среды.
Известна также установка для мойки изделий, содержащая моечную ванну, соединенную с устройством очистки моющего раствора, имеющим емкость чистого раствора, промежуточную емкость, соединенную с емкостью
сбора загрязнений, а моечная ванна дополнительно трубопроводами с запорными вентилями соединена по принципу сообщающихся сосудов с емкостью чистого раствора и промежуточной емкостью, причем последние соединены между собой каналом, вход которого расположен в донной части промежуточной емкости, в котором установлен клапан, при этом в емкости чистого раствора расположен поплавок, соединенный с запорным элементом клапана, а промежуточная емкость расположена внутри емкости чистого раствора (2).
Недостатками данной установки являются:
- стационарность установки, что не позволяет применять ее в полевых условиях;
- невозможность применения установки для очистки вертикально движущегося объекта очистки;
- малая производительность;
- невысокое качество мойки изделий;
- значительный расход моечного раствора, что способствует загрязнению окружающей среды.
Существует устройство для очистки длинномерных изделий, содержащее камеру мойки, сушки, систему подачи рабочего агента, включающую насадки, устройство выполнено в виде цилиндра, с изменяющейся геометрией с возможностью завихрения рабочего агента и содержит щелевую камеру для предварительного нагрева очищаемого изделия, а система подачи рабочего агента установлена в пропарочной камере, состоит из стабилизатора и конусного сопла с возможностью формирования сплошного кругового потока рабочего агента на очищаемое длинномерное изделие, находящееся в движении, а камера сушки выполнена эжекционной (3).
Недостатками данного устройства являются:
- низкое качество очистки сильно загрязненных длинномерных изделий,
- снижение производительности устройства за счет малой скорости продвижения изделия,
- невозможность его использования на нефтепромысловых объектах,
- стационарность установки, что не позволяет применять ее в полевых условиях.
Непосредственно на нефтепромысловых объектах в полевых условиях в настоящее время бригады подземного ремонта скважин (ПРС) и капитального ремонта скважин (КРС) после подъема и раскладки насосных штанг на мостках производят их очистку в ручную с помощью шланга и паровой передвижной установки (ППУ), что приводит к отвлечению бригады на эту работу, несоблюдению условий техники безопасности и низкой культуре производства. Данный метод применяется для очистки слабозагрязненных насосных штанг. Так как насосные штанги складируются слоями, нижние слои являются недоступными для очистки, т.е. в данном случае не только качество очистки низкое, но и происходит загрязнение прилегающей территории.
При сильном загрязнении насосных штанг очистку производят на трубных базах, что влечет за собой дополнительные производственные затраты (погрузка, транспортировка, разгрузка, складирование и т.д.)
Задачей изобретения являются повышение производительности, качества очистки насосных штанг на скважине от асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) путем совмещения технологического процесса их подъема и очистки, стабилизация режима очистки и защита окружающей среды за счет утилизации отходов очистки.
Сущность настоящего изобретения заключается в том, что предлагаемая технология позволяет производить очистку насосных штанг непосредственно на скважине, совмещением этого процесса с вертикальным подъемом насосных штанг, технологический режим очистки согласуется со скоростью их подъема из скважины, причем очистка насосных штанг происходит потоками пароводяной смеси (ПВС) направленными навстречу друг другу, а выброс отходов очистки происходит горизонтально через камеру сброса.
Новым является также то, что для равномерного распределения и стабилизации потоков пароводяной смеси в камере очистки установлен резонатор,
корпус которого изготовлен с технологическими отверстиями (перфорированный корпус).
Технология очистки насосных штанг решается применением мобильной установки для очистки насосных штанг на скважине, содержащей камеру очистки с резонатором, пропарочные устройства, установленные навстречу друг другу; смеситель с паровыми трубами с кранами управления, камеру сброса отходов очистки с отводной трубой и лабиринтный лоток. Данная мобильная установка компактна, так как камера очистки совмещена с камерой сброса отходов очистки, технологична, оперативно монтируется и демонтируется в полевых условиях.
Мобильная установка включает в себя лабиринтный лоток для утилизации асфальтосмолопарафиновых отложений, снабженный емкостью с лабиринтными перегородками и кристаллизаторами с отверстиями.
При проведении патентных исследований не обнаружены решения, идентичные заявленному, а, следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию «новизна».
Сущность заявленного изобретения не следует явным образом из известных решений, тем самым заявленное изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».
Считаем, что сведений, изложенных в материалах заявки, достаточно для практического осуществления изобретения.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на:
фиг.1 дана общая схема мобильной установки для очистки насосных штанг на скважине;
фиг.2 - камера очистки, совмещенная с камерой сброса отходов очистки.
Мобильная установка для очистки насосных штанг на скважине содержит камеру очистки 6, пропарочные устройства (верхнее и нижнее) 5, смеситель 7 с паровыми трубами 8 с кранами управления 9, камеру сброса отходов очистки 10 с отводной трубой 11 и лабиринтный лоток 12. Камера очистки
6, содержащая резонатор с перфорированным корпусом 13, совмещена с камерой сброса отходов очистки 10.
Мобильная установка включает в себя лабиринтный лоток 12 для утилизации асфальтосмолопарафиновых отложений, снабженный емкостью с лабиринтными перегородками и кристаллизаторами с отверстиями (на фиг. не указаны).
Более подробно сущность заявляемого способа описывается ниже.
Мобильная установка для очистки насосных штанг на скважине работает следующим образом:
Мобильная установка для очистки насосных штанг монтируется над рабочими мостками 14 на устье скважины 2 на насосно-компрессорных трубах (НКТ), закрепленных на трубном элеваторе 3, а верхнее пропарочное устройство 5 совмещено со штанговым элеватором 4.
Насосная штанга 1, загрязненная АСПО, вертикально поднимается из скважины и проходит в процессе подъема через пропарочные устройства 5. Технологический режим очистки насосной штанги 1 (температура, давление пара), согласуется со скоростью ее подъема из скважины. Пароводяная смесь (ПВС) подается от парогенератора (ППУ) через пароводовод в смеситель 7 и далее по паровым трубам 8 с кранами управления 9 в пропарочные устройства 5, установленные навстречу друг другу. Потоки ПВС смешиваются в резонаторе 13 (фиг.2) и благодаря наличию перфорированного корпуса стабилизируются и равномерно распределяются по всему объему камеры очистки 6. Очищаемая насосная штанга 1, выходящая вертикально из скважины, проходит соответственно нижнее пропарочное устройство 5, резонатор 13 и верхнее пропарочное устройство 5, где дополнительно подвергается воздействию ПВС.
Проходя камеру очистки 6 с резонатором 13, насосная штанга 1 подвергается интенсивному воздействию двух рабочих агентов: потоков ПВС и горячей воды, которые направлены навстречу друг другу и перемешиваются в результате наличия противотока в резонаторе 13, чем создается эффект
"бани". За счет закручивания потока ПВС и увеличения его скорости, а также увеличения площади воздействия, насосная штанга 1 эффективно очищается от АСПО, причем происходит и ускорение процесса очистки. После окончательной очистки насосная штанга 1 осушается за счет эжекции и температуры, и выходит наружу. Отработанный пар и смесь парафина и воды выходят горизонтально через камеру сброса 10 и отводную трубу 11, далее отработанный пар выводится в атмосферу, а смесь парафина и воды попадает в лабиринтный лоток 12, где использованная загрязненная вода, протекая между лабиринтными перегородками в лотке 12, отделяется от парафина. Вода проходит через отверстия в кристаллизаторах, а парафин кристаллизуется и остается на дне лабиринтного лотка 12 для дальнейшей утилизации. Очищенная вода поступает потребителю для технологических нужд (закачка в скважину и т.д.)
Применение мобильной установки для очистки насосных штанг на скважине позволяет повысить производительность и качество их очистки независимо от степени загрязнения, формы и длины, обеспечить визуальный контроль, применить непрерывный цикл очистки насосных штанг и замкнутую циркуляцию воды, а также утилизировать образующийся парафин.
Использование предлагаемой мобильной установки исключает промывку проточной водой, и, следовательно, стадию образования и утилизации сточных вод.
При использовании данной установки не образуется и газовых выбросов. Тем самым происходит ограничение поступления в окружающую среду загрязняющих выбросов и сбросов.
Применение мобильной установки для очистки насосных штанг позволяет улучшить условия труда обслуживающего персонала при минимальных затратах труда и сократить время ремонтных работ на скважине (ПРС и КРС), снизить транспортные расходы по перевозке насосных штанг на базу для их последующей очистки.
Предлагаемая мобильная установка для очистки насосных штанг на скважине относится к ресурсосберегающим технологиям, так как ее применение позволяет минимальными средствами очищать насосные штанги для дальнейшего использования в технологии добычи нефти.
Поскольку мобильная установка функционально предназначена к использованию на нефтепромысловых объектах, ее комплектующие узлы легко подвергаются монтажу и демонтажу и транспортировке.
Это позволяет утверждать, что настоящее техническое решение удовлетворяет «критериям» изобретения, в связи с чем подлежит защите охранным документом изобретательского права согласно заявлению авторов.