Циркуляционная емкость
Циркуляционная емкость (ЦЕ) относится к наземным агрегатам для производства работ по капитальному и подземному ремонту скважин с промыванием их технологическими жидкостями для удаления из ствола и/или с забойной его части осадков и/или отложений, препятствующих нормальной эксплуатации скважины. ЦЕ содержит мобильное основание 1, входной 2 (для заполнения) и выходной 3 (для опорожнения) патрубки, узел 4 подогрева, узел 5 очистки от донных отложений, уровнемер 6 и средства/элементы 7 регулирования массообмена и/или конвективных перетоков, трубопровод 14 с и запорной арматурой 15. Особенностями ЦЕ являются форма выполнения емкости, наличие желоба для гравитационной очистки, форма выполнения узла подогрева, размещение средств измерения уровня промывочной жидкости и трубопровода 14 на задней стенке, размещение люков узла 5 очистки емкости от донных отложений, размещение и выполнение патрубков для отбора из емкости очищенной промывочной жидкости, характер движения промывочной жидкости по узлам и элементам ЦЕ. Это позволяет получить требуемый технический результат, заключающийся в более высоких потребительских свойствах при использовании по сравнению с прототипом. 1 п.ф., 4 ил.
Полезная модель относится к наземным агрегатам для производства работ по капитальному и подземному ремонту скважин с промыванием их технологическими жидкостями для удаления из ствола и/или с забойной его части осадков и/или отложений, препятствующих нормальной эксплуатации скважины.
Как известно, подавляющее количество скважин, особенно нефтяных, периодически требуют так называемого подземного ремонта (см. В.М.Муравьев, Н.Г.Середа. Основы нефтяного и газового дела. М., Недра, 1967, с.194, 195, 198, 199 и 211; А.Г.Молчанов. Подземный ремонт скважин. М., Недра, 1986, c.87
93), в перечень работ по которому относится работа по восстановлению пропускной способности внутрискважинного оборудования, а именно: очистка ствола, колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) и других элементов в стволе скважины от отложений весьма разнообразного состава и физико-химических свойств. Эти отложения представлены, как правило, парафинами, смолами, асфальтенами, частицами породы и продуктов коррозии, кристаллами солей и/или их сочетаниями в самых различных соотношениях.
Для проведения этих работ по капитальному и/или подземному ремонту на прискважинной территории располагают целый комплекс специализированной техники (автоцистерны, теплогенераторы/нагреватели на жидком топливе, промывочные/насосные установки), а также систему трубопроводов их взаимной обвязки и обвязки со скважиной. Отсюда следует, что для работ на конкретной скважине (из 1015 скважин на одной площадке при кустовом обустройстве месторождения) надо не просто разместить до десятка единиц техники, а расположить их согласно нормам и требованиям производства работ, обеспечить четкую координацию действий всех соисполнителей и, при этом, не мешать работам по обслуживанию других скважин.
Современный уровень техники для капитального и подземного ремонтов скважин может быть охарактеризован наличием в информационной базе, в том числе в базе патентной документации, следующими материалами (Нефтепромысловое оборудование. Справочник. М., Недра, 1990, с.285 и 286, рис.6.14; RU 18418 U1, 27.02.01; RU 95103762 A1, 27.04.97; RU 2003125946 A, 10.03.05).
К недостаткам существующих конструкций можно отнести функционально ограниченное назначение и применение при производстве ремонтных работ на скважине.
Наиболее близким техническим решением (иначе - прототипом) к заявляемой полезной модели по совокупности необходимых и достаточных, то есть существенных, признаков принята установка (RU 76377 U1, 20.09.08), содержащая резервуар/емкость для технологической жидкости, размещенный на мобильном основании в виде, например, буксируемого или самоходного транспортного средства, технологические и вспомогательные трубопроводы и блок/систему управления, автоматики и КИП.
К недостаткам конструкции-прототипа так же можно и должно отнести функционально ограниченное назначение и применение при производстве ремонтных работ на скважине или, иначе, недостаточную адаптивность конструкции к возникающим на скважине технологическим ситуациям.
Требуемый технический результат (иначе - цель создания объекта и ожидаемый эффект от использования) в сравнении с известными конструкциями подобных установок заключается в компактности и эргономичности при существенном снижении эксплуатационных затрат и повышении адаптивности и ремонтопригодности, то есть в улучшении потребительских свойств.
Поставленная задача решена тем, что известная, согласно прототипу, конструкция циркуляционной емкости, содержащая мобильное основание в виде, например, буксируемого или самоходного транспортного средства, снабженная, соответственно, входным (для заполнения) и выходным (для опорожнения) патрубками, узлом подогрева, узлом очистки от донных отложений, уровнемером и средствами/элементами регулирования массообмена и/или конвективных перетоков, трубопроводами и запорно-регулирующей аппаратурой, она выполнена прямоугольной в плане и с ориентацией боковых, больших, стенок вдоль мобильного основания, в верхней части емкости расположен желоб для гравитационной очистки промывочной жидкости от твердых взвешенных частиц загрязнений, узел подогрева выполнен в виде донной полости, образованной внутренним наклонным, дополнительным к основному, дном, на задней торцевой стенке размещены стрелка-указатель уровнемера со шкалой, патрубки входа/выхода теплоносителя в донную полость подогрева, на этой же стенке закреплен разветвляющийся трубопровод (подачи подлежащей очистке промывочной жидкости) с запорной арматурой, боковые стенки выполнены двухплоскостными, состоящими, каждая, из двух участков, верхний из которых перпендикулярен дну, а нижний, придонный, участок боковой стенки наклонен к дну с образованием с последним тупого двугранного угла, на этом участке правой стенки размещены люки для очистки емкости от донных отложений по завершению работ, при этом дополнительное дно снабжено патрубками для слива загрязнений, отложений, патрубками для отбора из емкости очищенной промывочной жидкости, один из которых внутри емкости снабжен регулируемой по высоте приемной трубой, все патрубки дополнительного дна выведены через основное дно, а рабочая, под промывочную жидкость, полость емкости разделена перегородками на несколько отсеков, перегородки выполнены с придонными окнами, в которых размещены запорно-регулирующие шиберы, разветвляющийся трубопровод с запорной арматурой одним концом выведен для подачи промывочной жидкости в желоб на гравитационную очистку, а другой конец разветвляющегося трубопровода предназначен для подключения дегазатора (при необходимости удаления газа из промывочной жидкости, не содержащей нештатных механических примесей).
Требуемый технический результат обеспечен наличием в совокупности существенных признаков (характеризующих предлагаемую конструкцию установки) вышеуказанных отличительных признаков, а необнаружение в общедоступных источниках патентной и технической информации эквивалентных технических решений с теми же свойствами при несомненной промышленной применимости заявляемого объекта предполагает его соответствие критериям «полезной модели», и предполагает правовую защиту соответствующим охранным документом.
На фигуре 1 графических материалов приведена конструкция емкости (вид справа), на фигуре 2 изображена емкость по А-А фигуры 1, а на фигуре 3 вид на емкость со стороны задней стенки, на фигуре 4 схема циркуляции промывочной жидкости в заявляемой конструкции.
Циркуляционная емкость содержит (см. фигуры 1-4) мобильное основание 1 в виде, например, буксируемого или самоходного транспортного средства; она снабжена, соответственно, входным (для заполнения) 2 и выходным (для опорожнения) 3 патрубками, узлом 4 подогрева, узлом 5 очистки от донных отложений, уровнемером 6 и средствами/элементами 7 регулирования массообмена и/или конвективных перетоков (обозначены на фигуре 5 стрелками), трубопроводами и запорно-регулирующей аппаратурой. Емкость выполнена прямоугольной в плане и с ориентацией боковых, больших, стенок 8 вдоль мобильного основания, в верхней части емкости расположен желоб 9 для гравитационной очистки промывочной жидкости от твердых взвешенных частиц загрязнений. Узел подогрева выполнен в виде донной полости, образованной внутренним наклонным, дополнительным к основному, дном 10, на задней торцевой стенке 11 размещены стрелка-указатель уровнемера 6 со шкалой, патрубки входа/выхода 12 и 13 теплоносителя в донную полость узла 4 подогрева. На задней стенке 11 емкости так же закреплен разветвляющийся трубопровод 14 подачи подлежащей очистке промывочной жидкости с запорной арматурой 15, а боковые стенки 8 емкости выполнены двухплоскостными, состоящими, каждая, из двух участков, верхний из которых перпендикулярен дну, а нижний, придонный, участок боковой стенки наклонен к дну с образованием с последним тупого двугранного угла, на этом участке правой стенки 8 размещены люки узла 5 очистки емкости от донных отложений (по завершению работ), при этом дополнительное дно 10 снабжено патрубками 16 для слива загрязнений (отложений), выходными патрубками 3 для опорожнения емкости, один из которых внутри емкости снабжен регулируемой по высоте приемной трубой 17, все патрубки дополнительного дна выведены через основное дно. Рабочая, под промывочную жидкость, полость емкости, разделена перегородками 7 на несколько отсеков, перегородки выполнены с придонными окнами, в которых размещены запорно-регулирующие шиберы 18. Разветвляющийся трубопровод 14 с запорной арматурой 15 одним концом 19 выведен для подачи промывочной жидкости в желоб 9 на гравитационную очистку, а другой конец 20 разветвляющегося трубопровода предназначен для подключения дегазатора (дегазатор изображен на фигурах 1 и 4, но отдельной позицией не обозначен) при необходимости удаления газа из промывочной жидкости, не содержащей нештатных механических примесей.
Для энергообеспечения конструкция может быть снабжена электрическим кабелем и проушинами для укладки кабеля при подготовке установки к транспортированию. При работе кабель подключают к источнику электроснабжения.
Работает конструкция по общеизвестному алгоритму, так, например, при размещении емкости на платформе автомобильного прицепа (с обычными разрешенными габаритами) ее буксируют к скважине на соответствующее (не менее 20 метров) расстояние до устья, фиксируют от несанкционированных и/или самопроизвольных перемещений имеющимися на мобильном основании домкратами, переводят конструкцию из транспортного состояния в рабочее, затем ее подключают кабелем к источнику электроэнергии, рабочую полость заполняют промывочной жидкостью (например раствором хлористого кальция) до надлежащего уровня и, при необходимости, подключают к парогенераторной установке для подогрева. При достижении необходимых параметров промывочной жидкости можно начинать промывку скважины, для чего предварительно соединяют выходные патрубки 3 вспомогательными трубопроводами, комплектом труб для которых циркуляционная емкость снабжена в обязательном порядке.
Следует отметить, что узлы и элементы конструкции могут быть оснащены (и оснащаются, как правило) комплексом вспомогательных узлов и сопутствующих приспособлений (это элементы местного освещения, средства КИПиА, лестницы, скоб-трапы, ограждения, настилы для перемещения персонала, решетчатые крышки для защиты персонала от несанкционированного доступа в желоб 9, фильтры, устанавливающиеся в емкости на выходных патрубках 3), что также направлено на гарантированное получение требуемого технического результата и более высоких потребительских свойств при использовании.
Циркуляционная емкость преимущественно для промывочной жидкости при производстве капитальных ремонтов скважин, содержащая мобильное основание в виде, например, буксируемого или самоходного транспортного средства, снабженная, соответственно, входным для заполнения и выходным для опорожнения патрубками, узлом подогрева, узлом очистки от донных отложений, уровнемером и средствами/элементами регулирования массообмена и/или конвективных перетоков, трубопроводами и запорно-регулирующей аппаратурой, отличающаяся тем, что она выполнена прямоугольной в плане и с ориентацией боковых больших стенок вдоль мобильного основания, в верхней части емкости расположен желоб для гравитационной очистки промывочной жидкости от твердых взвешенных частиц загрязнений, узел подогрева выполнен в виде донной полости, образованной внутренним наклонным дополнительным к основному дном, на задней торцевой стенке размещены стрелка-указатель уровнемера со шкалой, патрубки входа/выхода теплоносителя в донную полость подогрева, на этой же стенке закреплен разветвляющийся трубопровод подачи подлежащей очистке промывочной жидкости с запорной арматурой, боковые стенки выполнены двухплоскостными, состоящими каждая из двух участков, верхний из которых перпендикулярен дну, а нижний, придонный, участок боковой стенки наклонен к дну с образованием с последним тупого двугранного угла, на этом участке правой стенки размещены люки для очистки емкости от донных отложений по завершению работ, при этом дополнительное дно снабжено патрубками для слива загрязнений, отложений, патрубками для отбора из емкости очищенной промывочной жидкости, один из которых внутри емкости снабжен регулируемой по высоте приемной трубой, все патрубки дополнительного дна выведены наружу через основное дно емкости, а ее рабочая, под промывочную жидкость, полость разделена перегородками на несколько отсеков, перегородки выполнены с придонными окнами, в которых размещены запорно-регулирующие шиберы, разветвляющийся трубопровод с запорной арматурой одним концом выведен для подачи промывочной жидкости в желоб на гравитационную очистку, а другой конец разветвляющегося трубопровода предназначен для подключения дегазатора при необходимости удаления газа из промывочной жидкости, не содержащей нештатных механических примесей.
