Устройство для удаления в насосно-компрессорных трубах асфальтено-смолисто-парафиновых отложений
Полезная модель направлена на повышение эффективности использования тепловой энергии с минимизацией энергетических затрат, а также сведения к минимуму количество спуско-подьемных операций для предотвращения и ликвидации в насосно-компрессорных трубах асфальтено-смолисто-парафиновых отложений в процессе добычи нефти. Указанный технический результат достигается тем, что устройство для удаления в насосно-компрессорных трубах асфальтено-смолисто-парафиновых отложений содержит нагревательный элеватор, корпус которого состоит из двух равных частей, соединенных между собой шарнирно. Указанный корпус закреплен на насосно-комрессорных трубах посредством полуколец, установленных в посадочные места в корпусе нагревательного элеватора, образующих кольцо, имеющее форму усеченного конуса, внутри которого выполнены насечки. Корпус закрыт посредством замка, расположенного на одной из частей корпуса нагревательного элеватора. Замок состоит из затвора, имеющего зуб прямоугольной формы, прижимного устройства, снабженного прижимами в форме клыков и связанного с затвором шарнирно, причем в прижимном устройстве выполнены сквозные отверстия, через которые вставлен стержень цилиндрической формы, изогнутый с одного конца под 90 градусов. 4 ил.
Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использована в нефтяных скважинах при удалении в насосно-компрессорных трубах (НКТ) асфальтено-смолисто-парафиновых отложений (АСПО) в процессе добычи нефти.
Известно устройство для удаления в насосно-компрессорных трубах асфальтено-смолисто-парафиновых отложений в процессе добычи нефти, представляющее собой кабель для нагрева, который спускают в затрубное пространство в заданный интервал НКТ (Макиенко Г.П. Кабели и провода, применяемые в нефтегазовой индустрии. - Пермь: Агентство «Стиль-МГ», 2004. - с.459-472).
Недостатком применения нагревательных кабелей является большая потеря тепловой энергии, в связи с малой поверхностью теплопередачи между кабелем и поверхностью НКТ, а также наличием изолированного материала между жилами нагревательного кабеля.
Следующий недостаток известного устройства заключается в многократности выполнения спускоподьемных операций электрокабеля по мере накопления АСПО в НКТ.
Прототипом принято известное устройство применение нагревательных кабелей для удаления асфальтено-смолисто-парафиновых отложений при добыче нефти (патент РФ RU 2249672 С1 МПК Е21В 36/04 опубликовано 10.04.2005 Бюл. №10).
Устройство для нефтяной скважины для удаления в насосно-компрессорных трубах асфальтено-смолисто-парафиновых отложений в процессе добычи нефти по прототипу содержит нагревательный кабель, токопроводящий кабель и источник тока.
Причина, препятствующая получению в известном нагревателе заявляемого технического результата, заключается в необходимости многократного выполнения спуско-подъемных операций (СПО) нагревательного кабеля и неэффективности использования тепловой энергии.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в повышении эффективности использования тепловой энергии с минимизацией энергетических затрат, а также сведения к минимуму количество спуско-подьемных операций для предотвращения и ликвидации в насосно-компрессорных трубах асфальтено-смолисто-парафиновых отложений в процессе добычи нефти.
Технический результат, обеспечивающий решение указанной задачи, достигается увеличением поверхности теплопередачи от нагревательного элемента к НКТ.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для удаления в насосно-компрессорных трубах асфальтено-смолисто-парафиновых отложений содержит нагревательный элеватор, корпус которого состоит из двух равных частей, соединенных между собой шарнирно, указанный корпус закреплен на насосно-комрессорных трубах посредством полуколец, установленных в посадочные места в корпусе нагревательного элеватора, образующих кольцо, имеющее форму усеченного конуса, внутри которого выполнены насечки, корпус закрыт посредством замка, расположенного на одной из частей корпуса нагревательного элеватора, замок состоит из затвора, имеющего зуб прямоугольной формы, прижимного устройства, снабженного прижимами в форме клыков и связанного с затвором шарнирно, причем в прижимном устройстве выполнены сквозные отверстия, через которые вставлен стержень цилиндрической формы, изогнутый с одного конца под 90 градусов.
На фиг.1 показана принципиальная схема предлагаемого устройства.
На фиг.2 показан вид сверху нагревательного элеватора с открытым положением замка.
На фиг.3 показан разрез по сечению А-А.
На фиг.4 показан нагревательный элеватор с закрытым положением замка.
На фиг.1 показана нефтяная скважина 1, имеющая обсадные трубы 2. Показаны насосно-компрессорные трубы 3, спущенные в скважину 1, к которым под муфту 4 насосно-компрессорных труб 3 установлен нагревательный элеватор 5 и закреплен на насосно-компрессорные трубы 3 бронированный токопроводящий кабель 6 с помощью скоб 7, а оголенной своей частью 8 установлен в сквозное отверстие 9 нагревательного элеватора 5. В нижней части нагревательного элеватора 5 для его фиксации на насосно-компрессорные трубы 3 предусмотрены полукольца 12, установленные в посадочное место 13. Два полукольца 12 образуют кольцо, имеющее форму усеченного конуса, внутри которого выполнены насечки. Нагревательный элеватор 5 состоит из двух равных частей корпуса 14, соединенных между собой шарнирно. Корпус 14 выполнен из термостойкого, изоляционного материала (например, керамика). Нагревательный элеватор 5 закрыт с помощью затвора 15 замка 16. После завершения монтажа предлагаемого устройства токопроводящий кабель 6 подключен к источнику тока 17.
На фиг.2, 3 показан вид сверху нагревательного элеватора 5 с открытым положением замка 16 и разрез по сечению А-А. Замок 16 на фиг.2 содержит затвор 15, имеющий зуб 18 прямоугольной формы, шарнирно закрепленный на одной из частей корпуса 14 нагревательного элеватора 5. Затвор 15 имеет прижимное устройство 19,
снабженное прижимами в форме клыков 20 и связанное с ним шарнирно. Прижимные окна 21 расположены на другой части корпуса 14 нагревательного элеватора 5.
На фиг.4 показан нагревательный элеватор 5 с закрытым положением замка 16. Замок 16 закрыт нажатием на плоскую поверхность 22 прижимного устройства 19 до того момента, пока не совпадут отверстия на прижимном устройстве 19 и кулачках 23 корпуса 14 нагревательного элеватора 5 на фиг.1, в которые вставлен стержень 24, затем повернут и зафиксирован нажатием на изогнутую под 90 градусов часть 25 стержня 24 в фиксаторе 26.
Устройство работает следующим образом.
В скважину 1 спускают во внутрь обсадных труб 2 насосно-компрессорные трубы 3. Предварительно перед началом спуска в первую очередь устанавливают под муфту 4 насосно-компрессорных труб 3 нагревательный элеватор 5. После чего нагревательный элеватор 5 фиксируют к насосно-компрессорным трубам 3 с помощью полукольца 12, устанавливаемого в посадочное место 13 предварительно в одной из частей корпуса 14 нагревательного элеватора 5. Затем устанавливают бронированный токопроводящий кабель 6 оголенной своей частью 8 в отверстие 9 нагревательного элеватора 5, и закрепляют токопроводящий кабель 6 к насосно-компрессорным трубам 3 с помощью скоб 7. Далее устанавливают на жилу токопроводящего кабеля 6 уплотнители-изоляторы 10 в посадочное место 11. Уплотнители-изоляторы 10 обжимают жилу токопроводящего кабеля 6, создавая контактное напряжение. После чего нагревательный элеватор 5 закрывают, благодаря шарнирному соединению двух частей корпуса 14. При закрывании уплотнители-изоляторы 10 подвергаются упругой деформации, чем обеспечивается надежное запирание оголенной части кабеля 8 с нагревательным элеватором 5. Затем закрытие нагревательного элеватора 5 осуществляется замком 16. Работа замка 16 заключается в следующем: затвор 15, шарнирно закреплен к одной части корпуса 14 нагревательного элеватора 5. Затвор 15 на фиг.2 в своем продольном сечении имеет зуб 18 прямоугольного сечения, который при закрытии нагревательного элеватора 5 входит в паз другой части корпуса 14 нагревательного элеватора 5, обеспечивая надежную посадку затвора 15. К затвору 15 шарнирно закреплено прижимное устройство 19, которое имеет прижимы в форме клыков 20, входящие во внутрь прижимных окон 21. Нажимая на плоскую часть 22 прижимного устройства 19 прижимы в форме клыков 20, обеспечивают стягивание двух частей корпуса 14 нагревательного элеватора 5 до того момента, пока отверстия на прижимном устройстве 19 совпадут с отверстиями в кулачках 23 одной из частей корпуса 14 нагревательного элеватора 5. В отверстия, в которые устанавливают стержень 24, обеспечивают закрытое положение нагревательного
элеватора 5. Затем стержень 24 поворотом приводят в фиксирующее положение. Далее, нажимая на изогнутую под 90 градусов часть 25 стержня 24 в момент установки, диаметр которого незначительно больше, чем зазор 27 на входе в фиксатор 26, возникает упругая деформация на входе в фиксатор 26, благодаря которой зазор 27 становится равным диаметру стержня 24, что обеспечивает его прохождение в посадочное место 28, имеющее диаметр равный диаметру стержня 24. После чего завершается процесс упругой деформации на входе в фиксатор 26 и происходит захлопывание фиксатора 26, предотвращая самопроизвольное открывание стержня 24. После чего нажимное усилие снимают, и нагревательный элеватор 5 остается в закрытом состоянии. После завершения монтажа нагревательного элеватора 5 и токопроводящего кабеля 6, токоподводящий кабель 6 подключают к источнику тока 17. В результате чего электрическая энергия переходит в тепловую энергию в нагревательном элеваторе 5, которая служит для разогрева насосно-компрессорных труб 3. Нагрев насосно-компрессорных труб 3 распределяется равномерно по всей боковой поверхности насосно-компрессорных труб 3 в месте фиксации нагревательного элеватора 5. Таким образом, из-за увеличения поверхности теплопередачи достигается эффективное использование тепловой энергии и удаление АСПО.
Устройство для удаления в насосно-компрессорных трубах асфальтено-смолисто-парафиновых отложений, содержащее источник тока, к которому подключен бронированный токопроводящий кабель, спускаемый на насосно-компрессорных трубах в затрубное пространство скважины, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит нагревательный элеватор, корпус которого состоит из двух равных частей, соединенных между собой шарнирно, указанный корпус закреплен на насосно-комрессорных трубах посредством полуколец, установленных в посадочные места в корпусе нагревательного элеватора, образующих кольцо, имеющее форму усеченного конуса, внутри которого выполнены насечки, корпус закрыт посредством замка, расположенного на одной из частей корпуса нагревательного элеватора, замок состоит из затвора, имеющего зуб прямоугольной формы, прижимного устройства, снабженного прижимами в форме клыков и связанного с затвором шарнирно, причем в прижимном устройстве выполнены сквозные отверстия, через которые вставлен стержень цилиндрической формы, изогнутый с одного конца под 90 градусов.
