Скребок автоматический
Полезная модель относится к нефтедобыче и может применяться для непрерывной очистки внутренней поверхности насосных труб от отложения парафинов и мехпримесей при эксплуатации нефтяных скважин фонтанным и газлифтным способами.
Задачей предлагаемой полезной модели является уменьшение времени рабочего цикла скребка, особенно при высокой вязкости добываемой жидкости, то есть увеличения очистных рабочих ходов скребка за время работы скважины, что существенно увеличивает объем добычи нефти.
Это достигается тем, что для перекрытия внутренней цилиндрической полости скребка используется поворотная заслонка, типа заслонки карбюратора двигателя автомобиля. Заслонка металлическая, имеет малую толщину, точнее поперечное сечение заслонки ничтожно мало по отношению к сечению внутренней цилиндрической полости скребка, и при положении «открыто», то есть в период опускания скребка вниз, перетекающая жидкость позволяет скребку опускаться быстрее. Этим самым уменьшается время опускания скребка, чем и сокращается время каждого рабочего цикла очистки очищаемого трубопровода, а, значит, увеличивается число циклов очистки, чистота внутренней поверхности трубопровода и увеличивается объем добываемой нефти.
Полезная модель относится к нефтедобыче и может применяться для непрерывной очистки внутренней поверхности насосных труб от отложения парафинов и мехпримесей при эксплуатации нефтяных скважин фонтанным и газлифтным способами.
Известен скребок автоматический, содержащий корпус с ножами и уплотнительным элементом, размещенный в корпусе с зазором толкатель, образованный втулкой, направляющей и упором, снабженным заглушкой и установленным с возможностью взаимодействия с уплотнительным элементом (Патент РФ №2140337 МПК 7 В 08 В 9/00 от 27.10.99).
Недостатком этого скребка является низкая работоспособность при большой производительности скважины и высокой вязкости добываемой жидкости.
Также известен скребок автоматический, содержащий корпус с ножами и уплотнительным элементом, размещенный в корпусе с зазором толкатель, образованный втулкой, направляющей и упором, снабженным заглушкой с отверстием и пробкой, которая может перекрывать отверстие заглушки (Патент РФ №2237528 МПК 7 В 08 В 9/053, опубл. 10.10.04).
Эта конструкция скребка по совокупности существенных признаков выбрана в качестве прототипа.
Недостатком данной конструкции является наличие во внутренней цилиндрической полости заглушки с отверстием, перекрываемым пробкой, то есть при движении скребка вниз, под действием его силы тяжести, жидкость перетекает через суженное заглушкой внутреннее сечение скребка. Таким образом, сужение сечения влечет за собой медленное опускание скребка до нижнего упора, то есть до приведения его в рабочее состояние для очистки внутренней поверхности очищаемого трубопровода.
Задачей предлагаемой полезной модели является уменьшение времени рабочего цикла скребка, особенно при высокой вязкости добываемой жидкости, то есть увеличения очистных рабочих ходов скребка за время работы скважины, что существенно увеличивает объем добычи нефти.
Это достигается тем, что для перекрытия внутренней цилиндрической полости скребка используется поворотная заслонка, типа заслонки карбюратора двигателя автомобиля. Заслонка металлическая, имеет малую толщину, точнее
поперечное сечение заслонки ничтожно мало по отношению к сечению внутренней цилиндрической полости скребка, и при положении «открыто», то есть в период опускания скребка вниз, перетекающая жидкость позволяет скребку опускаться быстрее. Этим самым уменьшается время опускания скребка, чем и сокращается время каждого рабочего цикла очистки очищаемого трубопровода.
Привод заслонки может быть осуществлен посредством зубчатой шестерни, закрепленной на оси заслонки, которая взаимодействует с подвижным упором, снабженным в районе взаимодействия зубчатой рейкой. Подвижный упор, расположенный на наружной цилиндрической поверхности скребка имеет два уступа, которые, взаимодействуя с наружными втулками, позволяют заслонке поворачиваться от открытого положения до закрытого. Длина подвижного упора больше длины полого цилиндрического корпуса скребка, что позволяет переключать заслонку с открытого положения в закрытое и наоборот при контактах концов подвижного упора с упорными элементами в верхней и нижней части очищаемого трубопровода.
На фиг.1 представлен продольный разрез скребка в положении закрытой заслонки, на фиг.2 - вид скребка сбоку в положении открытой заслонки.
Скребок автоматический содержит корпус 1, на концах которого закреплены втулки 2 и 3, между которыми на наружной поверхности корпуса расположены спиральные ножи 4. Во внутренней цилиндрической полости корпуса 1 расположена поворотная заслонка 5, закрепленная на оси 6. На наружном конце оси б закреплена зубчатая шестерня 7, которая входит в зацепление с зубчатой рейкой 8 на подвижном упоре 9. Подвижный упор 9, расположенный на наружной стороне корпуса 1, имеет возможность перемещения в осевом направлении, ограниченную уступами 10 и 11. В нижней втулке 3 установлено фиксирующее устройство 12, имеющее подпружиненный стопор 13, который входит в канавки 14, 15 на нижнем конце подвижного упора 9 при закрытом или открытом положениях поворотной заслонки 5.
Скребок работает следующим образом.
При закрытом положении заслонки 5 (фиг.1) скребок представляет собой поршень и выталкивается потоком нефти по колонне насосных трубопроводов. При этом спиральные ножи 4 очищают полость трубопроводов от парафиновых и других отложений. Двигаясь вверх скребок доходит до ограничителя хода, например лубрикаторной задвижки. Верхний торец подвижного упора 9 упирается
в ограничитель хода, а корпус 1 продолжает движение вверх под давлением потока нефти. Подвижный упор 9 перемещается в корпусе до контакта уступа 11 с нижней втулкой 3, поворачивая при этом поворотную заслонку 5 через зубчатое зацепление (рейка 8 - шестерня 7) в вертикальное открытое положение (фиг.2).
Далее скребок под действием собственного веса опускается по колонне вниз до контакта с нижним ограничителем хода, расположенным в нижней части насосного трубопровода и установленным на заданной глубине. При контакте нижнего торца подвижного упора 9 с ограничителем хода подвижный упор 9 останавливается, а корпус 1 по инерции продолжает движение вниз. Подвижный упор 9 перемещается в корпусе до контакта уступа 10 с верхней втулкой 2, поворачивая при этом поворотную заслонку 5 в горизонтальное закрытое положение. Срабатывает фиксирующее устройство 12 и, фиксируя заслонку 5 в закрытом положении.
Таким образом, скребок опять представляет собой поршень и начинается следующий цикл его работы в той же последовательности.
Испытания опытной партии предлагаемых скребков проходят в настоящее время испытания, показывая лучшие по сравнению с прототипом результаты по объему нефти, проходящей через трубопровод.
1. Скребок автоматический, содержащий полый цилиндрический корпус с наружными втулками и ножами, отличающийся тем, что внутренняя цилиндрическая полость корпуса снабжена поворотной заслонкой, кинематически связанной с подвижным упором, фиксирующимся в корпусе в одном из своих положений.
2. Скребок автоматический по п.1, отличающийся тем, что наружные втулки установлены на корпусе заподлицо с его верхним и нижним торцами, а ножи расположены между втулками.
3. Скребок автоматический по п.1, отличающийся тем, что подвижная заслонка расположена на диаметральной оси, которая снабжена зубчатой шестерней ее привода.
4. Скребок автоматический по п.1, отличающийся тем, что часть подвижного упора выполнена в виде зубчатой рейки, взаимодействующей с зубчатой шестерней привода подвижной заслонки.
5. Скребок автоматический по п.1 или 4, отличающийся тем, что длина подвижного упора больше длины полого цилиндрического корпуса, а его часть, расположенная между втулками корпуса имеет два уступа, позволяющими упору перемещаться от открытого положения заслонки до закрытого.
6. Скребок автоматический по п.1, отличающийся тем, что фиксатор подвижного упора выполнен во втулке в виде, например, подпружиненного стопора, взаимодействующего с канавкой на упоре.
