Установка для депарафинизации насосно-компрессорных труб нефтяных скважин
Предлагаемая полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для механической очистки насосно-компрессорных труб (НКТ) нефтяных скважин от смолопарафиновых отложений. Установка для депарафинизации насосно-компрессорных труб нефтяных скважин содержит скребок, лебедку с электродвигателем, лубрикатор с индукционным датчиком верхнего положения, блок управления. Установка также содержит счетчик глубины положения скребка, выполненный в виде мерного ролика, измеритель натяжения проволоки. Блок управления включает контроллер, снабженный программным обеспечением. Контроллер содержит элементы управления, отображения и передачи данных. Контроллер связан с измерителем натяжения проволоки и мерным роликом. Обеспечивает автоматизацию процесса очистки НКТ нефтяных скважин от смолопарафиновых отложений 1 з.п. ф-лы, 2 илл.
Предлагаемая полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для механической очистки насосно-компрессорных труб (НКТ) нефтяных скважин от смолопарафиновых отложений.
Известна установка для депарафинизации скважин по патенту RU 58602, Е21В 37/02, В08В 9/02, 2006, содержащая скребок, лебедку с электроприводом и устройством защиты от перегрузки, лубрикатор с сигнализатором верхнего положения скребка, ручной привод барабана лебедки и ручной тормоз вращения барабана лебедки.
Недостаток известной установки заключается в ограничении возможности полной автоматизации процесса депарафинизации скважин. Известная установка может работать только в ручном и полуавтоматическом режиме.
Известна установка для депарафинизации насосно-компрессорных труб нефтяных скважин по патенту RU 25328, Е21В 37/02, 2002, содержащая лебедку с электроприводом, скребок с грузом, блок управления, лубрикатор с датчиком верхнего положения, датчики натяжения троса. Известная установка выбрана в качестве ближайшего аналога предлагаемому техническому решению.
Недостатком ближайшего аналога является высокая погрешность определения глубины опускания скребка, так как отсчет глубины осуществляется путем отсчета оборотов барабана без учета диаметра намотанной проволоки, что на больших глубинах приводит к погрешности до десятков метров. Используемые в известной установке датчики натяжения проволоки реагируют только на крайние значения нагрузок. Возможность пробивания затора реализована только при движении скребка вверх и ограничена определенным количеством отключений. Указанные недостатки ограничивают возможность максимальной автоматизации процесса очистки НКТ от смолопарафиновых отложений, особенно при прохождении сложных участков.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является расширение функциональных возможностей установки для депарафинизации НКТ нефтяных скважин в автоматическом режиме.
Технический результат заключается в автоматизации процесса очистки НКТ нефтяных скважин от смолопарафиновых отложений, включая прохождение сложных участков с высоким количеством отложений (зонную очистку) и пробивание заторов.
Технический результат достигается за счет того, что установка для депарафинизации насосно-компрессорных труб нефтяных скважин, содержащая скребок, лебедку с электродвигателем, лубрикатор, датчик верхнего положения скребка, блок управления, согласно полезной модели, содержит счетчик глубины положения скребка, выполненный в виде мерного ролика, измеритель натяжения проволоки, при этом блок управления, включает контроллер с программным обеспечением, с элементами управления, отображения и передачи данных, связанный с измерителем натяжения и счетчиком глубины положения скребка. Кроме того, блок управления содержит частотный преобразователь, связанный с электродвигателем лебедки и контроллером.
Технический результат обеспечивается тем, что содержащийся в блоке управления контроллер с программным обеспечением связан с измерителем натяжения проволоки и счетчиком глубины положения скребка, что позволяет полностью автоматизировать процесс депарафинизации НКТ нефтяных скважин.
Использование мерного ролика для измерения глубины, связанного с контроллером, позволяет автоматизировать очистку НКТ в зонах с повышенным количеством смолопарафиновых отложений (зонную очистку) за счет точного определения глубины границ зоны с повышенным количеством отложений и программирования контроллера на осуществление заданного количества спусков-подъемов скребка в пределах нижней и верхней границ зоны очистки.
Использование в заявляемом устройстве измерителя натяжения проволоки, связанного с контроллером с программным обеспечением позволяет осуществлять прохождение заторов в автоматическом режиме, причем не только при движении скребка вверх, как в ближайшем аналоге, но и при движении вниз. Измеритель натяжения проволоки постоянно передает на связанный с ним контроллер текущие параметры натяжения проволоки. При повышении величины натяжения проволоки до максимального значения, или снижении до минимального, контроллер запускает соответствующую программу - пробой затора при движении скребка вверх или пробой затора при движении скребка вниз.
На фиг.1 представлена общая схема устройства для депарафинизации НКТ нефтяных скважин.
На фиг.2 показан контроллер с панелью управления и индикации.
Устройство для депарафинизации насосно-компрессорных труб нефтяных скважин содержит лебедку 1, установленную на раме 2, работающую от электродвигателя 3, проволоку 4 со скребком 5, лубрикатор 6 с индукционной катушкой 7 и направляющим роликом 8, счетчик глубины положения скребка 9, измеритель натяжения проволоки 10 и блок управления 11, включающий контроллер 12 с программным обеспечением и преобразователь частоты (на фигурах не показан), расположенные в одном корпусе. Контроллер 12 имеет панель 13 индикации и управления. Панель 13 снабжена дисплеем 14, индикаторами состояния 15, кнопками управления 16, USB-разъемом 17. Преобразователь частоты служит для управления работой электродвигателя 3 и обеспечивает плавность движения скребка 5. Программное обеспечение, используемое в блоке управления 11, позволяет настраивать время паузы между циклами очистки, передавать информацию на диспетчерский пульт управления, формировать архив данных о работе лебедки 1, проводить анализ работы установки и зон очистки скважины. Счетчик глубины положения скребка 9 выполнен в виде мерного ролика, связанного с лебедкой 1 и контроллером 12. Измеритель натяжения проволоки 10 связан с контроллером 12. Измеритель натяжения проволоки 10 позволяет постоянно контролировать текущую величину натяжения проволоки 4 в процессе очистки НКТ и передавать ее на контроллер 12.
Установка для депарафинизации НКТ нефтяных скважин работает следующим образом.
Для работы установки в обычном режиме очистки с помощью кнопок управления 17 на панели 13 контроллера 12 задают программу и параметры работы. Скребок 5 опускается до максимальной глубины, останавливается и выдерживается в течение заданного времени. Затем происходит подъем скребка 5 в крайнее верхнее положение - до «нулевой» глубины, т.е. скребок 5 входит в лубрикатор 6. После чего установка находится в ожидании следующего цикла очистки. По истечении заданного времени паузы между циклами очистки действия повторяются.
При встрече с участками НКТ с высоким количеством смолопарафиновых отложений установка может автоматически осуществлять дополнительную зонную очистку. С помощью счетчика глубины положения скребка - мерного ролика 9, определяют границы зоны с повышенным количеством отложений. На контроллере 12 с помощью кнопок управления 16 задают глубину верхней и нижней границ зоны с повышенным количеством отложений и задают количество проходов скребка 5 от нижней границы зоны до верхней и наоборот. После проведения цикла зонной очистки скребок 5 поднимается в крайнее верхнее положение, и установка переходит в обычный режим работы.
При движении скребка 5 вверх или вниз по НКТ на контроллер 12 передаются текущие параметры натяжения проволоки 4. Если величина натяжения проволоки 4 снижается до минимальной и остается таковой в течение интервала времени, заданного в программе контроллера 12, следовательно, встречен затор при движении скребка 5 вниз, если натяжение возрастает до максимального значения - встречен затор при движении скребка 5 вверх. В обоих случаях контроллер 12 срабатывает на запуск процесса пробоя затора. При встрече с затором при движении скребка 5 вниз, скребок 5 автоматически поднимается на заданное число метров и через небольшую паузу опускается вниз. Процесс повторяется заданное в программе оптимальное количество попыток. При встрече с затором при движении скребка 5 вверх, скребок 5 опускается на заданную величину, и после паузы поднимается. Процесс повторяется заданное в программе оптимальное количество попыток. После пробоя затора установка переходит в обычный режим работы. Если за заданное количество попыток пробить затор не удается, то на дисплее 14 контроллера 12 появляется сигнал - «авария - непробиваемый затор».
Информация о состоянии установки, параметрах работы, измеренных значениях в текущем режиме отражается с помощью индикаторов состояния 15 и выводится на дисплей 14 контроллера 12. Программное обеспечение позволяет сохранить и перенести через USB-разъем 17 на съемные носители информации архив данных о работе установки и использовать его для анализа и корректировки дальнейшей работы.
В необходимых случаях установка может работать в полуавтоматическом и ручном режимах.
Таким образом, использование заявляемой полезной модели позволяет расширить функциональные возможности установки для депарафинизации НКТ нефтяных скважин в автоматическом режиме за счет автоматизации прохождения сложных участков с высоким количеством отложений и автоматизации процесса пробоя заторов.
1. Установка для депарафинизации насосно-компрессорных труб нефтяных скважин, содержащая скребок, лебедку с электродвигателем, лубрикатор с индукционным датчиком верхнего положения, блок управления, отличающаяся тем, что содержит счетчик глубины положения скребка, выполненный в виде мерного ролика, измеритель натяжения проволоки, при этом блок управления включает контроллер с программным обеспечением, с элементами управления, отображения и передачи данных, связанный с измерителем натяжения проволоки и мерным роликом.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок управления содержит частотный преобразователь, связанный с электродвигателем лебедки и контроллером.
