Приспособление для очистки внутренней поверхности труб нефтяных и газовых скважин от гидратных и парафиновых отложений и пробок
Приспособление для очистки внутренней поверхности труб нефтяных и газовых скважин от гидратных и парафиновых отложений и пробок. Использование: относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при очистке внутренней поверхности труб, нефтяных скважин от асфальтосмоляных и парафиновых отложений. Задача: усовершенствовать устройство для очистки внутренней поверхности труб нефтяных и газовых скважин от гидратных и парафиновых отложений и пробок, путем изменения элементов конструкции и соотношения параметров, расширить диапазон регулирования рабочего тока, исключить заклинивание устройства в скважине вследствие ее девиации. Сущность: приспособление для очистки внутренней поверхности труб нефтяных и газовых скважин от гидратных и парафиновых отложений и пробок, содержащее токопроводящий корпус, выполненный в виде стакана с конусообразным днищем, частично заполненный электролитом, стержневой электрод с конусным наконечником, погруженный в электролит, соединительную головку, установленную в верхней части стакана, с возможностью образования герметично закрытой рабочей камеры, изолирующую втулку и токоподводящий кабель, отличающийся тем, что оно снабжено цилиндрическим наконечником, выполненным заодно целое с конусным наконечником из тугоплавкого материала, при этом объем наконечника и объем герметично закрытой камеры взяты в соотношении 1÷(4-5). В качестве тугоплавкого материала используют титан. Технический результат: повысить его эксплуатационные свойства и производительность. 1 н.п. ф-ли, 1 з.п. ф-ли, 1 ил.
Полезная модель относится к нефтяной промышленности и может быть использована при очистке внутренней поверхности труб, нефтяных скважин от асфальтосмоляных и парафиновых отложений.
Известно устройство для очистки внутренней поверхности скважинных труб по патенту Украины №41722А, МПК 7, Е 21 В 43/24, бюл. №8, 2001, содержащее токопроводящий корпус, выполненный в виде стакана, частично заполненный электролитом, стержневой электрод, частично погруженный в электролит, соединительную головку, установленную в верхней части стакана с возможностью образования герметично закрытой рабочей камеры, изолирующую втулку и токоподводящий кабель.
Наиболее близким аналогом по совокупности совпадающих признаков и ожидаемому техническому результату является устройство для очистки внутренней поверхности нефтескважины по патенту Украины, №2386U, МКИ 7 Е 21 В 43/24, бюл. №3, 2004, содержащее токопроводящий корпус, выполненный в виде стакана с конусообразным днищем, частично заполненный электролитом, стержневой электрод с конусным наконечником, погруженный в электролит, соединительную головку, установленную в верхней части стакана, с возможностью образования герметично закрытой рабочей камеры, изолирующую втулку и токоподводящий кабель.
Общим недостатком приведенных устройств является то, что диапазон регулирования рабочего тока ограничен и обусловлено это тем, что форма конусообразного наконечника имеет малый объем. Учитывая то, что конусность наконечника должна быть идентична с конусностью конусообразной формы днища стакана, то изменение конусности наконечника, с целью увеличения его объема, влечет за собой нарушение идентичности
формы днища токопроводящего корпуса с наконечником. Такое нарушение при рабочем режиме устройства приводит к интенсификации процесса электролизного выщелачивания наконечника и стенок корпуса. При этом в электролите повышается процент токопроводящих частичек металла, что требует частых замен электролита в устройстве. В случае несвоевременной замены электролита, высокая концентрация металлических частичек в электролите может привести к короткому замыканию и вызвать аварийную ситуацию.
Кроме того, длина прибора также ограничивается величиной девиации скважины по направлению, которые находятся в обратно - пропорциональной зависимости. В случае несоответствия геометрических параметров скважины и длины устройства, возможно, его заклинивание в скважине вследствие ее девиации и продвижение прибора прекращается. Вывести устройство из такого положения требует проведения сложных трудоемких операций и специальных средств.
В основу полезной модели поставлена задача, усовершенствовать приспособление для очистки внутренней поверхности труб нефтяных и газовых скважин от гидратных и парафиновых отложений и пробок, путем изменения элементов конструкции и соотношения параметров, расширить диапазон регулирования рабочего тока, исключить заклинивание приспособления в скважине вследствие ее девиации и за счет этого повысить его эксплуатационные свойства и производительность.
Задача решена тем, что приспособление для очистки внутренней поверхности труб нефтяных и газовых скважин от гидратных и парафиновых отложений и пробок, содержащее токопроводящий корпус, выполненный в виде стакана с конусообразным днищем, частично заполненный электролитом, стержневой электрод, с конусным наконечником погруженный в электролит, соединительную головку, установленную в верхней части стакана, с возможностью образования герметично закрытой рабочей камеры,
изолирующую втулку и токоподводящий кабель, согласно полезной модели, оно снабжено цилиндрическим наконечником, выполненным заодно целое с конусным наконечником из тугоплавкого материала, при этом объем конусного наконечника и объем герметично закрытой рабочей камеры взяты в соотношении 1÷(4-5).
При этом в качестве тугоплавкого материала используют титан.
Отличительные признаки, заключающиеся в том, что приспособление снабжено дополнительным цилиндрическим наконечником, выполненным заодно целое с конусным наконечником, а объем наконечника и объем герметично закрытой рабочей камеры взяты в соотношении 1÷(4-5), позволили уменьшить габариты устройства по длине, увеличить площадь контакта наконечника с электролитом. Благодаря чему, в приспособлении достигнуто расширение диапазона регулирования рабочего тока и как следствие его мощности, исключена возможность его заклинивания в скважине вследствие ее девиации, что обусловило повышение эксплуатационных свойств приспособления и его производительности.
Граничные параметры соотношения объемов наконечника и герметично закрытой рабочей камеры, взятые в соотношении 1÷(4-5) установлены экспериментально. Любое отклонение от данных граничных параметров соотношения приводит к ухудшению эксплуатационных свойств приспособления, в частности к увеличению его габаритов по длине, и уменьшению диапазона регулирования рабочего тока и мощности и к интенсификации процесса выщелачивания в рабочем режиме.
Выполнение наконечника из тугоплавкого материала позволило повысить срок службы приспособления.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлено устройство для очистки внутренней поверхности труб нефтяных и газовых скважин от гидратных и парафиновых отложений и пробок.
Приспособление для очистки внутренней поверхности труб нефтяных и газовых скважин от гидратных и парафиновых отложений и пробок, содержит токопроводящий корпус 1, выполненный в виде стакана с конусообразным днищем 2, частично заполненный электролитом 3, стержневой электрод 4 с конусным наконечником 5, погруженный в электролит 3, соединительную головку 6, установленную в верхней части стакана, с возможностью образования герметично закрытой рабочей камеры 7, изолирующую втулку 8, токоподводящий кабель 9 и цилиндрический наконечник 10. Цилиндрический наконечник 10 выполнен заодно целое с конусным наконечником 5 из твердосплавного материала. При этом, объем наконечника 5, 10 и объем герметично закрытой рабочей камеры 7 взяты в соотношении 1÷(4-5).
Приспособление для очистки внутренней поверхности труб нефтяных и газовых скважин от гидратных и парафиновых отложений и пробок, работает следующим образом.
Перед вводом приспособления в эксплуатацию откручивают съемную головку 6 и вместе с изолирующей втулкой 8 и стержневым электродом 4 с наконечниками 5, 10 извлекают из корпуса 1. Далее в токопроводящий корпус 1 заливают электролит 3 в количестве достаточном для полного в него погружения наконечников 5, 10.
Приспособление в собранном виде вводят в эксплуатационную колонну (на чертеже не показано) до достижения им асфальтосмоляных и парафиновых отложений. Затем приспособление подключают через регулятор напряжения к источнику напряжения (на чертеже не показано). При этом регулятор напряжения устанавливают на минимально допустимую для приспособления величину напряжения, то есть его вводят в работу с минимальным значением рабочего тока и температурой его нагрева. Через токоподводящий кабель 9 на стержневой электрод 4 и корпус 1 подается напряжение. В результате электрического тока, который протекает через электролит 3, он нагревается до температуры кипения. Пары электролита 3, в процессе непрерывного
электролиза, который непрерывно протекает в герметично замкнутой рабочей камере 7, устремляются в ее верхнюю часть и в виде конденсата возвращаются обратно, обеспечивая непрерывный процесс нагрева токопроводящего корпуса 1 по всей его длине. При этом разогревается и окружающая, корпус 1 среда, в частности из гидратных и парафиновых отложений, которые начинают расплавляться. По мере расплавления гидратных и парафиновых отложений приспособление продвигается в глубь эксплуатационной колонны.
Регулировку рабочего тока осуществляют путем изменения напряжения подачи на приспособление, в зависимости от скорости его продвижения вдоль эксплуатационной колоны. Для увеличения скорости продвижения приспособления величину подачи напряжения увеличивают. При этом величина рабочего тока также возрастает, повышается в рабочей камере 7 интенсивность электролиза и обменных процессов перехода жидкости в пар и наоборот. В результате чего в рабочей камере повышается давление, температура пара возрастает, увеличивая при этом температуру нагрева устройства. Такое регулирование стало возможным при объеме наконечников 5, 10 и объеме герметично закрытой рабочей камеры 7, взятых в соотношении 1÷(4-5), при котором площадь контакта наконечника 5, 10 с электролитом 3 напряжения обеспечивает максимальное значение рабочего тока и температуры нагрева при максимальном значении.
После завершения очистки эксплуатационной колонны от гидратных и парафиновых отложений и пробок приспособление отключают от источника напряжения и выводят на поверхность.
1. Приспособление для очистки внутренней поверхности труб нефтяных и газовых скважин от гидратных и парафиновых отложений и пробок, содержащее токопроводящий корпус, выполненный в виде стакана с конусообразным днищем, частично заполненный электролитом, стержневой электрод с конусным наконечником, погруженный в электролит, соединительную головку, установленную в верхней части стакана, с возможностью образования герметично закрытой рабочей камеры, изолирующую втулку и токоподводящий кабель, отличающееся тем, что оно снабжено цилиндрическим наконечником, выполненным заодно целое с конусным наконечником из тугоплавкого материала, при этом объем наконечника и объем герметично закрытой камеры взяты в соотношении 1÷(4-5).
2. Приспособление для очистки внутренней поверхности труб нефтяных и газовых скважин от гидратных и парафиновых отложений и пробок по п.1, отличающееся тем, что в качестве тугоплавкого материала используют титан.
