Устройство для очистки внутренней поверхности трубы и его режущий элемент

Полезная модель относится к области добычи нефти и может быть использована для очистки внутренней поверхности обсадных и насосно-компрессорных труб.

Устройство для очистки внутренней поверхности трубы содержит корпус, с буртами между которыми установлены режущие элементы, образующие режущие узлы, разделенные между собой полукольцами, при этом в корпусе между буртами выполнены пазы и выступы, образующие поступательные пары скольжения с режущими элементами, подпружиненными в радиальном направлении пружинами. В упорных буртах выполнены сквозные продольные пазы, а на торцах полуколец и на наружной поверхности - сквозные выемки, сообщающиеся гидравлически с пазами корпуса и пазами на внутренней поверхности каждого режущего элемента, в которых расположены пружины.

Режущий элемент содержит режущие кромки на наружной поверхности и пазы, расположенные под углом к режущим кромкам.

Технический результат - упрощение конструкции и повышение надежности эксплуатации за счет обеспечения надежного удаления отложений при циркуляции промывочного раствора.

4 ил.

Полезная модель относится к области добычи нефти и может быть использована для очистки внутренней поверхности обсадных и насосно-компрессорных труб.

Известно устройство для очистки внутренней поверхности обсадной трубы (пат. RU №2099507, МПК⁷ E 21 B 37/02, 1997 г.), включающее корпус с центральным каналом и выдвижными режущими элементами, и узел их радиального перемещения в виде клина, связанного с поршнем.

Недостатком такой конструкции является ее сложность (наличие клина, поршня, необходимость герметизации поршня для создания давления), что усложняет сборку устройства и его эксплуатацию.

Известно другое устройство для очистки внутренней поверхности труб от парафиновых и других отложений (пат. US №4189000, МПК Е 21 В 37/02, 1980 г.), содержащие полый корпус, на котором установлены с возможностью радиального перемещения, подпружиненные в радиальном направлении режущие элементы. Режущие элементы содержат режущие кромки на наружной рабочей поверхности, выполненными таким образом, что после сборки, они представляют собой многозаходную цилиндрическую резьбу.

Такое устройство имеют более простой узел радиального перемещения режущих элементов.

Однако их сборка усложнена и не может быть выполнена одним работником, что объясняется сложностью соединения пружин с корпусом и режущими элементами, а также сложностью установки режущих элементов, при которой одновременно необходимо удерживать в деформированном

состоянии пружины. В процессе эксплуатации отверстия, в которых установлены пружины, забиваются отложениями, не смываемыми промывочным раствором, что требует частой разборки для чистки этого узла.

Наиболее близким к заявляемым устройству для очистки внутренней поверхности трубы и его режущему элементу и принятым в качестве прототипа является скребок колонный (скрейпер) (ООО Метаросс на сайте http://metaross.narod.ru/Products/prod40html), содержащий корпус, с буртами между которыми установлены режущие элементы, образующие режущие узлы, разделенные между собой полукольцами, при этом в корпусе между буртами выполнены пазы и выступы, образующие поступательные пары скольжения с режущими элементами, подпружиненными в радиальном направлении пружинами. Режущие элементы содержат режущие кромки на наружной рабочей поверхности.

Наличие поступательной пары скольжения между корпусом и режущими элементами облегчает соединение режущих элементов с корпусом.

Однако в процессе эксплуатации отверстия, в которых установлены пружины, забиваются отложениями, не смываемыми промывочным раствором, что требует частой разборки для чистки этого узла. Кроме того, из-за плохой циркуляции промывочного раствора отложения забиваются между режущими кромками режущих элементов, снижая эффективность их работы.

Задачей предлагаемой группы полезных моделей является создание конструкции, простой и надежной в эксплуатации за счет обеспечения надежного удаления отложений при циркуляции промывочного раствора.

Единым техническим результатом, достигаемым при использовании предлагаемого устройства и режущего элемента, является обеспечение возможности циркуляции промывочного раствора и его выхода в зону обработки.

Поставленная задача решается за счет усовершенствования устройства для очистки внутренней поверхности трубы, содержащего корпус, с буртами между которыми установлены режущие элементы, образующие режущие узлы, разделенные между собой полукольцами, при этом в корпусе между буртами выполнены пазы и выступы, образующие поступательные пары скольжения с режущими элементами, подпружиненными в радиальном направлении пружинами.

Это усовершенствование заключается в том, что в упорных буртах выполнены сквозные продольные пазы, а на торцах полуколец и на наружной поверхности - сквозные выемки, сообщающиеся гидравлически с пазами корпуса и пазами на внутренней поверхности каждого режущего элемента, в которых расположены пружины.

Выполнение в упорных буртах сквозных продольных пазов, а на торцах полуколец и на наружной поверхности - сквозных выемок, сообщающихся гидравлически с пазами корпуса и пазами на внутренней поверхности каждого режущего элемента, в которых расположены пружины, позволяет обеспечить циркуляцию промывочного раствора по пазам корпуса, буртов и выемкам на торцах полуколец его выход к режущей поверхности, для надежного удаления отложений с пружин и режущих поверхностей режущих элементов.

Поставленная задача достигается также за счет того, что на наружной поверхности режущего элемента, содержащего режущие кромки, выполнены пазы, расположенные под углом к режущим кромкам.

Выполнение на наружной поверхности режущего элемента пазов, расположенных под углом к режущим кромкам позволяет подвести по пазам промывочный раствор для обеспечения его циркуляции и обеспечить измельчение отложений, срезаемых прерывистой режущей кромкой.

Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 изображено предлагаемое устройство, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1, на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1.

Устройство для очистки внутренней поверхности трубы, содержит полый корпус 1 с пазами 2 для прохода промывочного раствора. На корпусе 1 выполнены выступы 3, на которых установлены режущие элементы 4 с образованием поступательной пары скольжения (паз 5 в форме "ласточкина хвоста" и ответный выступ 3). Режущие элементы 4 установлены с возможностью радиального перемещения и подпружинены в радиальном направлении пластинчатыми пружинами 6, установленными в продольном пазу 7, выполненном на внутренней поверхности каждого режущего элемента 4. На одном конце 8 корпуса выполнена наружная резьба, а на другом 9 - внутренняя для установки устройства на колонне труб. В приведенном варианте устройство содержит два режущих узла 10 и 11, содержащих по три режущих элемента 4 и установлены на корпусе со смещением на 60° для обработки режущими кромками всей поверхности трубы. Режущие узлы 10 и 11 установлены между упорными буртами 12 и 13 и разделены между собой полукольцами 14 и 15. В упорных буртах 12 и 13 выполнены сквозные продольные пазы 16, а на торцах полуколец 14 и 15 и на их наружной поверхности - сквозные выемки 17, сообщающиеся гидравлически с пазами 2 корпуса. На наружной поверхности режущих элементов 4 выполнены пазы 18, расположенные под углом к режущим кромкам.

Перед работой производят сборку устройства. В зависимости от диаметра очищаемой трубы и характера загрязнения определяют количество плоских пружин 6, которые устанавливают в пазу 7 режущего элемента 4. Режущий элемент 4 с установленными пружинами 6 надвигают на корпус 1 до упора в бурт 12, при этом пазы 5 скользят по выступам 3, а пружины 6 удерживаются стенками паза 7 дном паза 2 корпуса 1. После

установки трех режущих элементов 4 узла 10 аналогично производят сборку режущего узла 11 до упора в бурт 13, между режущими узлами 10 и 11 на корпус надевают полукольца 14 и 15. При этом образуется сквозной канал для прохода промывочного раствора.

Собранное устройство устанавливают посредством резьбовых концов 8 и 9 на колонне труб (не показана) и заводят в очищаемую трубу. Устройству сообщают возвратно-поступательное движение, при котором, при движении вниз режущие кромки элементов 4, прижатые пружинами 6 к внутренней поверхности трубы соскребают отложения. При этом за счет того, что режущие кромки прерываются пазами 18 фрагменты отложений измельчаются, что способствует их эффективному удалению. Промывочный раствор проходит снизу по пазам 16 буртов 12 и 13, пазам 2 корпуса 1, и пазам 7 режущих элементов 4, смывая отложения с плоских пружин 6, по выемкам 17 и по пазам 18 вымывает снятые отложения из зоны обработки.

Таким образом, предлагаемая конструкция устройства и режущего узла позволяет обеспечить циркуляцию промывочного раствора для надежного удаления отложений с пружин и режущих поверхностей режущих элементов без опасности зашламовывания очищаемой трубы и за счет этого упростить эксплуатацию устройства.

1. Устройство для очистки внутренней поверхности трубы, содержащее корпус с буртами, между которыми установлены режущие элементы, образующие режущие узлы, разделенные между собой полукольцами, при этом в корпусе между буртами выполнены пазы и выступы, образующие поступательные пары скольжения с режущими элементами, подпружиненными в радиальном направлении пружинами, отличающееся тем, что в упорных буртах выполнены сквозные продольные пазы, а на торцах полуколец и на наружной поверхности - сквозные выемки, сообщающиеся гидравлически с пазами корпуса и пазами на внутренней поверхности каждого режущего элемента, в которых расположены пружины.

2. Режущий элемент устройства для очистки внутренней поверхности трубы, содержащий режущие кромки на наружной поверхности, отличающийся тем, что на его наружной поверхности выполнены пазы, расположенные под углом к режущим кромкам.