Скребок автономный для очистки внутренних поверхностей труб от асфальтосмолопарафиновых отложений

Скребок автономный относится к устройствам для очистки внутренней поверхности насосно-компрессорных труб от асфальтосмолопарафиновых отложений при эксплуатации скважин фонтанным, газлифтным способами, погружными электроцентробежными насосными установками. Технический результат - надежная непрерывная автоматическая очистка внутренней полости насосных труб действующих нефтяных скважин. В скребке автономном, содержащем корпус с направляющими и ножами, имеется запорный узел виде заслонки, установленной на оси с реечным приводом. Ножи имеют по меньшей мере три различные формы. Корпус скребка имеет длину большую, чем высота фонтанной арматуры скважины. В верхней части корпуса имеются окна для извлечения скребка из скважины любой глубины без повреждений. Рейка имеет круглое или прямоугольное сечение и установлена с возможностью перемещения в направляющих и ножах, а хвостовики рейки имеют уменьшенный диаметр. В корпусе имеются промывочные каналы, обеспечивающие очистку скребка в процессе работы.

Скребок автономный относится к устройствам для очистки внутренней поверхности насосно-компрессорных труб от асфальтосмолопарафиновых отложений при эксплуатации скважин фонтанным, газлифтным способами, погружными электроцентробежными насосными установками.

Известен скребок автоматический для очистки внутренней поверхности труб, содержащий корпус в виде втулки, установленную в нем на поворотной оси заслонку (затвор) и механизм закрытия, открытия проходного сечения трубы (см. а.с. СССР №244251, 1969 г.). Механизм выполнен в виде храповика, закрепленного на затворе, в который упирается биметаллическая пластина, соединенная с корпусом, при этом биметаллическая пластина настраивается на определенную температуру, при которой она срабатывает и опускает затвор, закрывая тем самым проходное сечение трубы.

Недостатками известного устройства являются нестабильность работы, сложность в изготовлении и ненадежность работы вследствие наличия пружины, храпового механизма и биметаллической пластины, ограниченность использования, т.к. затвор имеет только два положения - открыт, закрыт и невозможность использования механизма в скребках с толкателем без дополнительного усовершенствования.

Ближайшим аналогом (прототипом) полезной модели является скребок автоматический для очистки внутренней поверхности труб, работающий в движущемся потоке жидкости в насосно-компрессорных трубах и чистящий их от наслоения парафина (см. патент РФ №2237528, 10.10.2004). Скребок выполнен с толкателем, размещенным в

направляющих (корпус в виде втулок) с возможностью перемещения и поочередного взаимодействия с ограничителями хода скребка в конечных точках очистки и с затвором, взаимодействующим с толкателем для открытия, закрытия проходного сечения трубы.

Известный скребок имеет ряд недостатков. В ряде случаев сам механизм перекрытия проходного сечения ненадежен в работе из-за недостаточной энергии удара, которая зависит от скорости движения скребка. Скорость движения скребка зависит от скорости потока в трубе, а также от производительности скважины. У каждой трубы (скважины или электроцентробежного насоса) своя производительность и скорость движения потока, т.е. скребком можно охватить только небольшой диапазон труб по дебиту.

Как правило, вес таких скребков достигает 5-10 кг и в случае первоначальной успешной работы механизма воздействие удара также сказывается на надежности работы механизма управления проходным сечением.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении полезной модели - надежная непрерывная автоматическая очистка внутренней полости насосных труб действующих нефтяных скважин, эксплуатируемых фонтанным, газлифтным способами или электроцентробежными насосными установками, с различной производительностью и физическими свойствами добываемой жидкости.

Указанный результат достигается тем, что в предложенном скребке автономном для очистки внутренних поверхностей труб от асфальтосмолопарафиновых отложений, содержащем корпус с направляющими и ножами, имеется запорный узел виде заслонки, установленной на оси с реечным приводом. Такая конструкция запорного узла позволяет перекрывать сечение корпуса при касании со стопорным кольцом, установленным в нижней части насосно-компрессорных труб и

открывать заслонку в верхней части насосно-компрессорных труб при столкновении с задвижкой.

Ножи имеют по меньшей мере три различные формы. Это обеспечивает движение в искривленных насосно-компрессорных трубах, очищая их поверхность.

Корпус скребка имеет длину большую, чем высота фонтанной арматуры скважины. Это позволяет обеспечить надежный контакт и срабатывание механизма привода заслонки в верхней точке.

В верхней части корпуса имеются окна для извлечения скребка из скважины любой глубины без повреждений. Рейка имеет круглое или прямоугольное сечение и установлена с возможностью перемещения в направляющих и ножах, а хвостовики рейки имеют уменьшенный диаметр. Это позволяет вместе с верхними и нижними направляющими кольцами обеспечить фиксацию рейки в крайних положениях.

В корпусе имеются промывочные каналы, обеспечивающие очистку скребка в процессе работы.

Признаки, отличающие заявляемую полезную модель от прототипа, отсутствуют в аналоге.

На фигуре 1 изображен скребок автономный, на фигуре 2, 3, 4 изображены ножи, на фигуре 5 изображено направляющее кольцо.

Скребок автономный состоит из корпуса 1, направляющих колец 2 и 3 (фиг.5), ножей 4 (фиг.2), 5 (фиг.3) и 6 (фиг.4), запорного узла в виде реечного механизма в виде рейки 7 и заслонки 8, установленной на оси 9, и шестерни привода 10. Корпус 1 имеет цилиндрическую форму. Скребок имеет в верхней части корпуса 1 окна 11 для извлечения его без повреждений из скважины любой глубины с помощью захвата. Рейка 7 имеет круглое сечение и установлена с возможностью перемещения в направляющих кольцах 2 и 3 и ножах 4, 5 и 6. Рейка 7 может иметь прямоугольное сечение. Хвостовики рейки 7 имеют уменьшенный диаметр, что вместе с верхними и нижними направляющими кольцами 2 и

3 обеспечивает фиксацию рейки 7 в крайних положениях. В корпусе 1 имеются промывочные каналы 12. Ножи 4, 5 и 6 имеют различную форму. Длина дуги сектора 13 с отверстием под рейку в ноже 5 больше, чем длина дуги сектора 14 с отверстием под рейку в ноже 4. Поэтому режущие кромки ножей 4 и 5 расположены в шахматном порядке. Нож 6 имеет гладкие кромки и отверстия 15 овальной формы, расположенные по всей окружности ножа. Скребок имеет большую длину, чем высота фонтанной арматуры скважины, что позволяет обеспечить надежный контакт и срабатывание механизма привода заслонки 8 в верхней точке.

Скребок работает следующим образом.

После монтажа оборудования скребок с открытой заслонкой сбрасывают через лубрикатор (при работающей скважине) или через центральную задвижку (до запуска скважины в работу). Движение скребка вниз происходит под воздействием силы тяжести. Скребок тонет до контакта со стопорным кольцом. При достижении стопорного кольца срабатывает реечный механизм с заслонкой 8 на оси вращения 9, перекрывает проходное сечение внутри корпуса скребка для потока жидкости. После образования перепада давления, необходимого для компенсации веса скребка в жидкости, скребок начинает перемещаться вверх вместе с потоком жидкости. Очистка трубы осуществляется при движении скребка вверх или вниз ножами. Ножи 4 и 5 срезают асфальтосмолопарафиновые отложения с внутренней поверхности насосно-компрессорных труб, пропуская отложения через ножи 6. Ножи 6 с отверстиями отрывают асфальтосмолопарафиновые отложения с внутренней поверхности насосно-компрессорных труб. После достижения заслонки фонтанной арматуры вверху, срабатывает реечный механизм. Происходит открытие заслонки для движения потока жидкости, и скребок начинает движение вниз.

Скребок может быть изготовлен имеющимися техническими средствами на имеющемся оборудовании.

1. Скребок автономный для очистки внутренних поверхностей труб от асфальтосмолопарафиновых отложений, содержащий корпус с направляющими и ножами, отличающийся тем, что он снабжен запорным узлом виде заслонки, установленной на оси с реечным приводом, а ножи имеют по меньшей мере три различные формы.

2. Скребок автономный по п.1, отличающийся тем, что корпус имеет длину большую, чем высота фонтанной арматуры скважины.

3. Скребок автономный по п.1, отличающийся тем, что имеет в верхней части окна для извлечения его из скважины любой глубины без повреждений.

4. Скребок автономный по п.1, отличающийся тем, что в корпусе имеются промывочные каналы.

5. Скребок автономный по п.1, отличающийся тем, что рейка имеет круглое или прямоугольное сечение и установлена с возможностью перемещения в направляющих и ножах, а хвостовики рейки имеют уменьшенный диаметр.