Скребок для насосних штанг

Скребок для насосних штанг, що містить очисний елемент, який відрізняється тим, що очисний елемент складається з корпусу, виконаного у 3 Відомий пристрій для очищення внутрішньої поверхні труб, який складається з промивочного сопла, що обертається, під дією рідини, з розташованими на кожному торці вихідними отворами, нахиленими під кутом 30-50° до повздовжньої осі. Із отворів викидається рідина під високим тиском і сопло обертається під дією крутного моменту, який створюється парою протилежних сопел на його корпусі[2]. Пристрій дозволяє проштовхувати утворену пробку енергією рідини, але цей пристрій вимагає обладнання камерами запуску і прийому очисних поршнів. Відомий пристрій і спосіб для вилучення із свердловини парафіна та газогідратів [3]. Пристрій дозволяє вилучати із свердловини створені внаслідок сильного переохолодження із нафти парафінових відкладів і газогідрату. Пристрій складається із двох частин: труби, через які ці відклади можуть бути вилучені, і контейнера, у якому знаходиться джерело створення безперервного теплового поля - водний зверхохолоджений розчин ацетату натрію. Контейнер знаходиться у безперервному тепловому контакті із поверхнею труби. Під дією теплового поля, утворені з нафти відклади розплавляються і легко можуть бути вилучені, але для цього необхідне додаткове обладнання для здряпування зі стінок труби відкладень з подальшою промивкою гарячою нафтою або хімікотермічною обробкою. Процес відкладання парафіну (смолистих речовин) у великій степені залежить від їх характеристики. Чим більше тугоплавкість парафіну, тим міцніше він прилипає до твердої поверхні. Один із способів очищення труб - видалення парафіну скребками, які опускають на дроті або тонкому стальному тросі. Скребки ножами здряпують зі стінок труб відклади парафіну. Донизу скребки рухаються під дією їх ваги і додаткового вантажу. Наверх їх підіймають лебідкою. Очищення здійснюють через кожні 1,5-2,0 години. Використання таких скребків має ряд недоліків. Дріт скребків часто обривається і скребки залишаються на вибої свердловини. Скребки застрягають в трубах і заважають здійснювати вимірювання глибинними приладами. Для вилучення скребків необхідно піднімати труби, а це призводить до зайвих зупинок і втрати видобутку. Відомий пристрій для очищення труб [4], який містить корпус, виконаний з двох однакових підковоподібних дисків, з'єднаних стойками, всередині якого встановлений скребок. Скребок складається з двох шарнірне з'єднаних сегментів, які містять конусні прохідні канали для пропуску труб і кабеля. До сегментів за допомогою прижимних напівкілець кріпиться очисний елемент із маслобензостійкої гуми. Перед початком роботи в скребок встановлюють очисний елемент з прохідним отвором, що відповідає діаметру НКТ. Після чого закладають скребок у корпус таким чином, щоб очисний елемент охоплював трубу і кабель і стягують сегменти болтом. При підйомі НКТ очисний елемент скребка обтирає зовнішні поверхні труб і кабеля і забруднення стікають в затрубний простір. Пристрій використовують при спуско-підйомних операціях НКТ 50135 4 на установках, обладнаних відцентровими насосами. Відомий пристрій громіздкий і недовговічний. Досвід свідчить, що гумові кільця руйнуються повністю після 100-200м. підйому колони. До того ж він працює тільки при підйомі НКТ, що знижує його ефективність. Для очищення НКТ у свердловинах, що експлуатуються глибинними насосами застосовують скребки, які закріплюють на насосних штангах. На промислах головним чином застосовують пластинчасті скребки, очисні елементи яких виготовлені з 2,5-3,0мм листової сталі, довжиною 300мм і шириною на декілька міліметрів менше діаметра НКТ. У верхній і нижній частині пластин скребка виконані скоси, щоб скребок не зачеплював кінець труби. Скребок закріплюють на верхній частині колони штанг хомутами, привареними до скребків. Зазвичай, на одній штанзі закріплюють від 5 до 11 скребків. При використанні пластинчастих скребків колону штанг на поверхні підвішують на штангообертачі. Крім недоліків, притаманним вищезгаданим аналогам, слід зазначити, що недолік скребків з постійним перерізом полягає в тому, що їх спускають у свердловину, коли шар відкладеного в трубах парафіну не більше як 0,5-0,7мм. При підвищенні товщини шару такі скребки застрягають та обривається дріт, на якому їх спускають. Залишені у свердловині скребки є джерелом утворення парафінових пробок. Основним критерієм оцінки якості очищення порожнини НКТ від відкладень при видобуванні продукції із застосуванням ШНУ є ступінь підвищення гідравлічної ефективності його роботи. Проте, на практиці вдається підвищити гідравлічну ефективність максимально на 3-5%, що пояснюється складністю очищення від гідрато парафіносмолистих відкладень і недосконалістю очищувальних пристроїв. Задача, що поставлена при створенні корисної моделі - вдосконалення конструкції скребка, який би впродовж роботи ШНУ без зупинки технологічного процесу постійно очищував внутрішню порожнину НКТ від парафіносмолистих відкладень різної товщини, за рахунок щільного прилягання скребка до очищувальної поверхні і міцного зчеплення з тілом штанги з одночасним зменшенням гідравлічного опору при русі скребка разом із штангою. Поставлена задача вирішується завдяки тому, що очисний елемент скребка складається з корпусу, виконаного у вигляді тіла обертання із полімерного матеріалу, що складається з трьох частин змінного перерізу, які включають циліндричну частину, зовнішній діаметр якої співрозмірний внутрішньому діаметру НКТ, та двох конічних частин, розташованих по торцях циліндричної частини, спряжених між собою криволінійними поверхнями, при цьому корпус скребка містить центральний прохідний отвір, з'єднаний із штангою, а на поверхні вздовж корпуса виконані чотири повздовжні пази. Виконання корпусу у вигляді тіла обертання, що складається з трьох частин змінного перерізу, 5 дозволяє проходити скребку через відклади різної товщини, що усуває небезпеку застрягання скребка. Виконання зовнішнього діаметра циліндричної частини співрозмірним із внутрішнім діаметром очищуваної труби дозволяє досягти максимального притискання до очищуваної поверхні і тим підвищити ефективність очищення. Виконання на торцях циліндра конічних частин одночасно із чотирма повздовжніми пазами, виконаними вздовж корпусу, забезпечує зменшення гідравлічного опору при русі скребка із штангою. Скребок виконують із діелектричного матеріалу, наприклад полімера методом литва під тиском або пресуванням. Такий скребок володіє підвищеною зносостійкістю. Він може бути виконаний із полімера різного ступеня жорсткості в залежності від діаметра спряжених поверхонь. Запропонована конструкція скребка забезпечує простоту конструкції, підвищує надійність його роботи, знижує вартість у порівнянні із аналогами і полегшує експлуатацію. Висока ефективність скребка обумовлена постійним режимом його роботи впродовж роботи ШНУ без зупинки технологічного обладнання. Корисна модель ілюструється кресленням, де на Фіг.1 зображено загальний вид скребка, на Фіг.2 вид А на Фіг.1. Скребок складається з корпусу 1, циліндричної частини 2, двох конічних частин 3, центрального прохідного отвору 4, чотирьох повздовжніх пазів 5. Скребок працює наступним чином. Для забезпечення нормальної роботи скребків, НКТ перед спуском повинні бути ретельно прошаблоновані. Для вільного проходження скребка в стиках між трубами перед спуском труб у свердловину на їх кінцях знімають райберами фаску. На штангу встановлюють корпус скребка 1 з центральним прохідним отвором 4, відповідним діаметру штанги таким чином, щоб скребок охоплював штангу. За 50135 6 вдяки властивостям матеріалу, з якого виготовлений корпус скребка, вдається досягти міцного зчеплення із тілом штанги. Скребків, встановлених на одній штанзі може бути від 5 до 11. Довжина скребка дорівнює 230мм. Колону штанг на поверхні підвищують на штангообертачі. Конструкції їх бувають різні. Одна з них, наприклад, має верхню частину і нижню. Верхня частина складається з корпусу, який підвищується до головки балансира станка-качалки. В корпусі розташований полірований шток, наглухо з'єднаний із верхньою і нижньою частинами, головним елементом якої є обертовий диск з нарізними зубцями, що забезпечує обертання колони штанг при нерухомому корпусі. Процес очищення починається одночасно із роботою ШНУ. При кожному русі колони штанг вверх-вниз скребок рухається одночасно із штангою, здійснюючи очищення. Зняті при цьому відклади відносяться на поверхню циркуляційною рідиною. У випадку утворення пробки, завдяки конструктивним особливостям скребка, а саме виконання частини корпусу різного перерізу (2,3) дозволяє за допомогою обертового диска штангообертача обертати колону, руйнувати пробку. Джерела інформації: 1. Материалы Всероссийской конференции., Ухта, 15-17 апр.,2003. Изд-во Ухтин.гос.техн.ун-та, 2003г. с.237-239. 2. Заявка №10145854. Німеччина, МПК7 Е21В37/00, В08В 9/053 Hammelmann Maschinenfabrik GmBH, заявл.17.09.2001, опубл. 10.04.2003р. 3. Патент США №6348102, МПК7 В08В 3/04 заявл. 12.03.2001;опубл. 1.02.2002. 4. Технология и техника добычи нефти и газа. Муравьев И.М.; Базлов М.Н., Жуков А.И., Чернов Б.С. М., изд-во «Недра», 1971. 5. А.С.СССР №968340. Бюл.№39, Опубл. 23.10.82. 7 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 50135 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601