ТРУБКА КАПИЛЛЯРНАЯ БРОНИРОВАННАЯ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к оборудованию нефтедобывающей промышленности, а именно к оборудованию, предназначенному для борьбы с отложениями.
Одной из проблем, возникающих при эксплуатации нефтепромыслового оборудования, является предупреждение образования и удаление отложений с его поверхности.
Из наиболее широко используемых способов, способствующих снижению образования, (например асфальтосмолопарафиновых отложений) является дозирование в нефть химических соединений, обладающих определенными свойствами. Также установлено, что наиболее эффективным является способ подачи химреагента непосредственно на прием насоса.
Предлагаемая конструкция позволяет осуществить подачу химреагента на любую глубину, в том числе и на прием насоса.
Уровень техники
Одним из важных эксплуатационных факторов, влияющих на срок службы трубки, является наличие механических нагрузок, действующих на трубку при спускоподъемных операциях и в процессе работы на скважине из-за ее искривленности. Механические воздействия в виде срезов и задиров возникают при контакте брони со стыками обсадных труб, особенно в искривленных скважинах.
Срок службы изделия зависит не только от вида материала трубки, но и от конструкции и материала брони. Значительная часть деформаций и повреждений трубки связана с повреждениями их брони в процессе монтажа, демонтажа на промыслах. Для минимизации данного негативного фактора разработан противозадирный профиль брони с внутренними ребрами жесткости (фиг. 1), позволяющий скреплять в замок верхнюю и нижнюю части ленты при наложении методом обмотки с перекрытием. Опытная эксплуатация подтвердила, что трубки с броней данного типа имеют большую защищенность от задиров по сравнению с S-образной броней или с профилированной броней ступенчатого типа. Профили брони для нефтепогружных кабелей используемых в аналогичных условиях прописаны в ГОСТ Р 51777-2001 п. 4.2.1.15. На рисунке изображен S-образный профиль для круглых кабелей (фиг. 2) и ступенчатый противозадирный профиль для плоских кабелей (фиг. 3).
Известна трубка бронированная, капиллярная для подачи химических реагентов в затрубное пространство скважины, содержащая один или несколько капилляров, выполненных из блоксополимера пропилена с этиленом или другого равноценного материала, имеющих обмотку из лент нетканого полотна или прорезиненной невулканизованной ткани, в многокапиллярных трубках поверх обмотки капилляров наложена общая подушка из лент нетканого полотна или прорезиненной невулканизованной ткани, поверх обмотки капилляра или общей подушки капилляров, наложена броня из стальной ленты, имеющей коррозионно-стойкое покрытие или лент, изготовленных из коррозионно-стойкой стали (Патент RU №63861 U1, МПК Е21В 37/06, опубликовано: 10.06.2006)
Признаки известной трубки, являющиеся общими с заявленным техническим решением, заключаются в том, что она содержит полимерную трубку капилляр, обмотку подушку под броню, металлическую броню.
Причина, препятствующая получению в известной трубке технического результата, который обеспечивается заявленной полезной моделью, заключается в том, что использование в трубке заявленной брони не обеспечивает ее многоразового использования при опускании и подъеме трубки и не исключает возможность зацепления брони на стыках обсадных труб, не обеспечивает достаточного сопротивления брони при воздействии поперечных нагрузок и снижения возможности смещения витков брони.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является капиллярный трубопровод для подачи химических реагентов в скважину, состоящий из полимерной трубки, коррозионно-стойкого бронепокрова в виде стальной ленты и подушки под бронепокровом, отличающийся тем, что для высокой термостойкости, гибкости и длительной безаварийной работы в скважинах с различными осложняющими факторами, подбор материала при изготовлении капиллярного трубопровода осуществляется в зависимости от необходимой термостойкости; ширина используемой стальной оцинкованной ленты бронепокрова - 10-15 мм и толщина 0,3-0,5 мм, что повышает гибкость кабеля в целом и уменьшает нагрузку на оболочку при бронировании на линиях ленточного бронирования; для исключения повреждения в процессе монтажно-демонтажных операций на скважинах по добыче нефти и при эксплуатации капиллярного трубопровода бронирование полимерной трубки осуществляется с зазором для компенсации тепловых напряжений, с перекрытием 30-50%, с противозадирным профилем типа «S» при использовании эластичных материалов и при изготовлении тонкостенных изделий, или типа «Z» при использовании более жестких материалов и при изготовлении толстостенных изделий (Патент RU №149458 U1, МПК Е21В 37/06, опубликовано 10.01.2015).
Признаки известной трубки, являющиеся общими с заявленным техническим решением, заключаются в том, что она содержит полимерную трубку капилляр, обмотку подушку под броню, металлическую броню.
Причина, препятствующая получению в известной трубке технического результата, который обеспечивается заявленной полезной моделью, заключается в том, что использование в трубке заявленной брони выполненной по ГОСТ Р 51777-2001 не исключает возможность зацепления брони на стыках обсадных труб при опускании и подъеме трубки, не обеспечивает достаточного сопротивления брони при воздействии поперечных нагрузок и снижения возможности смещения витков брони.
Использование специального противозадирного профиля брони с внутренними ребрами жесткости, позволяющего скреплять в замок верхнюю и нижнюю части ленты при наложении методом обмотки с перекрытием (фиг. 4) позволяет повысить стойкость к механическим повреждениям при спускоподьемных операциях, и следовательно защитить от воздействия окружающей среды скважины (химических производных нефти и газа) и коррозии.
Раскрытие полезной модели
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в повышении надежности трубки при ее эксплуатации в экстремальных условиях, характеризующихся воздействием высоких температур и механических нагрузок.
Технический результат, опосредствующий решение указанной задачи, заключается в сохранении целостности полимерного капилляра за счет использования в специальном противозадирном профиле брони в замок ребер жесткости в нижней части ленты.
Разработанная конструкция профиля брони с ребрами жесткости позволяет избежать сминания лент брони и образования карманов, при сдавливающих нагрузках в поперечном направлении, повышая вероятность сохранения целостности брони и сохранности полимера, находящегося под броней, от разрушающего воздействия на трубку окружающей среды скважины (химических производных нефти и газа), а также снижается вероятность задиров брони за стыки обсадных колонн скважины. Ребра жесткости увеличивают сопротивляемость брони поперечным сдавливающим нагрузкам, сохраняя в целостности внутренний капилляр. Выступы ребер жесткости и наложение брони в замок позволяют уменьшить сдвиг ленты при растяжении в продольном направлении, уменьшая тем самым механическое воздействие лент брони на подушку и полимер при смещениях вызванных продольными нагрузками. При специальном противозадирном профиле брони в замок, лента имеет закругления на ее торцах и ребра жесткости на нижней части ленты уходящей под перекрытие.
Достигается технический результат в заявленной полезной модели тем, что трубка бронированная, капиллярная для подачи химических реагентов в затрубное пространство скважины, содержащая капилляр, выполненный из полимерного материала, имеющая подушку под броню, поверх которой наложена броня, отличающаяся тем, что броня имеет противозадирный профиль и выполнена из ленты с закруглением на кромке в верхней покрывающей части ленты и волнообразной частью со сформированными ребрами жесткости и закруглением на кромке на нижней части ленты.
Отличительные признаки заявленной трубки заключаются в выполнении специального противозадирного профиля брони в замок с ребрами жесткости на нижней части ленты.
Таким образом, выполняя в заявляемой полезной модели броню из профилированных лент с ребрами жесткости, достигается необходимый технический результат.
Осуществление полезной модели
Трубка капиллярная бронированная содержит внутренний полимерный капилляр поз. 1 (см. фиг. 4), подушку под броню поз. 2, броню поз. 3, при необходимости наружную оболочку. Броня имеет противозадирный профиль, позволяющий скреплять в замок верхнюю и нижнюю части ленты при наложении методом обмотки с перекрытием, при этом лента с закруглением на кромке в верхней покрывающей части и волнообразной частью со сформированными ребрами жесткости поз. 4 и закруглением на кромке на нижней части ленты.
Изготавливают трубку капиллярную бронированную путем осуществления соответствующих технологических операций.
Капилляр предназначен для подачи химреагента на прием насоса. Изготовление капилляра выполняется на экструзионном оборудовании, традиционно применяемом в кабельной промышленности. Из расплавленного в экструдере полимера формуется полая трубка, которая проходя через ванны охлаждения, остывает и приобретает форму капилляра.
Подушка под броню предохраняет внутренний полимерный капилляр от механических повреждений элементами брони. Частными случаями исполнения подушки под броню является обмотка капилляра лентами из нетканого полотна или лентами невулканизированной прорезиненной ткани, либо других материалов на обмоточных машинах традиционно применяемых в кабельной промышленности. Либо подушка под броню выполнена методом экструзии из полимерных материалов на экструзионном оборудовании.
Броня предназначена для защиты от механических повреждений при спускоподьемных операциях. Броня в замок выполнена из профилированных особым образом лент коррозионно-стойкой стали или стали с коррозионно-стойким покрытием, либо лентами из равноценных материалов. Ленты на бронировочной машине перед наложением на трубку проходят через систему профилирующих роликов, создающих ребра жесткости и закругления на торцах. Профилированные ленты накладываются на капилляр поверх подушки под броню методом обмотки.
При необходимости производят наложение оболочки из полимерных материалов на экструзионном оборудовании.
Конструкция заявленной полезной модели успешно опробована в условиях производства и в нефтедобывающей промышленности.