устройство для удаления гидратопарафиновых отложений

Формула изобретения

1. Устройство для удаления гидратопарафиновых отложений, содержащее связанный с поверхностным подъемным оборудованием гибким элементом заполненный реагентом контейнер в виде корпуса, выполненного из материала, вступающего в термохимическую реакцию с реагентом, и имеющего нижнюю часть с отверстием, перекрытым пробкой из легкоплавкого материала, отличающееся тем, что оно снабжено съемным фильтром, закрепленным внутри контейнера и соединенным с гибким элементом, нижняя часть корпуса с отверстием выполнена в виде съемного наконечника, при этом съемный фильтр выполнен из металла нейтрального по отношению к реагенту в контейнере.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что съемный наконечник имеет одинаковую толщину стенок, а диаметр его отверстия составляет 0,5 3,0 мм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и относится к устройствам для удаления гидратопарафиновых образований (пробок) в скважине в процессе эксплуатации скважин и может быть использовано для удаления гидратопарафиновых, парафиносмолистых отложений в трубопроводах, транспортирующих нефть и газ, а также для растворения структурированных отложений из синтетических смол, силикатов и т.п.

Известно устройство для удаления гидратопарафиновых отложений (см. а.с. СССР N 1679819). Оно состоит из установленного на элементе для связи с поверхностным подъемным оборудованием и заполненного реагентом контейнера, корпус которого выполнен из материала, вступающего в термохимическую реакцию с реагентом. Это устройство не может регулировать продолжительность и температуру экзотермической реакции.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является устройство, описанное в авт.св. СССР N 1810495. Указанное устройство для удаления гидратопарафиновых отложений содержит связанный с поверхностным подъемным оборудованием гибким элементом заполненный реагентом контейнер в виде корпуса, выполненного из материала, вступающего в термохимическую реакцию с реагентом и имеющего нижнюю часть с отверстием, перекрытым пробкой из легкоплавкого материала.

Недостатком этого устройства является невозможность регулирования продолжительности и температуры экзотермической реакции, что снижает эффективность его работы.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы путем регулирования продолжительности и температуры экзотермической реакции.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для удаления гидратопарафиновых отложений, содержащем установленный на элементе для связи с поверхностным оборудованием и заполненный реагентом контейнер, корпус выполнен из материала, вступающего в термохимическую реакцию с реагентом. В нижней части контейнер имеет отверстие, перекрытое пробкой из легкоплавкого материала. Устройство снабжено съемным фильтром и съемными наконечниками с различными диаметрами отверстия от 0,5 до 3,0 мм и имеет одинаковую толщину стенки. Съемный фильтр выполнен из нейтрального материала по отношению к реагенту в контейнере.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод что заявляемое устройство отличается от известного тем, что оно снабжено съемным фильтром и съемным наконечником с различными диаметрами отверстия, которые выполнены от 0,5 до 3,0 мм, при этом съемный фильтр выполнен из нейтрального материала по отношению к реагенту. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

Анализ известных технических решений в исследуемой области и смежных областях, позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемом устройстве для удаления гидратопарафиновых отложений, и признать заявляемое решение соответствующее критерию "изобретательский уровень".

Сущность изобретения поясняется на чертеже: где фиг.1 общий вид устройства; на фиг.2 изображен фильтр.

Устройство для удаления гидратопарафиновых отложений содержит контейнер 1, заполненный реагентом 2. Корпус контейнера выполнен из материала, например, дюралюминия, вступающего в термохимическую реакцию с реагентом 2. В качестве реагента 2 используется щелочной раствор, в который добавляется щелочнореагирующий материал, например, алюминиевая пудра или дюралевая стружка 3. Контейнер 1 связан при помощи гибкого элемента 4 с поверхностным подъемным оборудованием (на чертеже не показано). К нижней части контейнера при помощи резьбового соединения крепится съемный наконечник 5 из дюралюминиевого материала, который имеет одинаковую толщину стенок. Наконечник имеет отверстие 6, перекрытое пробкой 7 из легкоплавкого материала, например, парафина. Внутри контейнера крепится съемный фильтр 8, выполненный из металла, нейтрального по отношению к реагенту 2 в контейнере. Фильтр может быть изготовлен из металлического листа с перфорированными отверстиями 9 диаметром до 1 мм. Фильтр 8 соединен с гибким элементом 4. Съемных наконечников 5 может быть несколько от 6 шт. и более с различными диаметрами отверстия 6, которые выполнены от 0,5 до 3,0 мм, от количества (набора) диаметров отверстия.

Работает устройство следующим образом.

В контейнер 1 помещают щелочной раствор 2 и дюралевую стружку 3 в количестве 10-20 г на 1 литр щелочного раствора. Причем дюралевую стружку помещают на съемный фильтр 8. После этого контейнер на гибком элементе 4 спускают в скважину 10 до соприкосновения с гидратопарафиновым образованием (пробкой) 11.

При спуске контейнеpа 1 в нем происходит реакция между щелочью 2 и дюралевой стружкой 3 с выделением большого количества тепла порядка 180-200^oC. В отверстии 6 контейнера материал парафиновая пробка 7 расплавляется и из отверстия 6 начинает выходить пеногазовая смесь с температурой 180-200^oС. Этот горячий газ расплавляет гидратопарафиновое образование 11 и контейнер 1 под действием своей массы опускается в скважину.

Различные диаметры отверстия 6 съемных наконечников 5 позволяют регулировать продолжительность выхода из контейнера 1 пеногазовой смеси и величину температуры экзотермической реакции.

При диаметре отверстия d 0,5 мм продолжительность выхода продуктов реакции равна 5 час 20 мин.

При

d 1,0 мм 4 час 30 мин

d 1,5 мм 3 час

d 2,0 мм 2 час 20 мин

d 2,5 мм 1 час 40 мин

d 3,0 мм 1 час 20 мин

d 4,0 мм 0 час 10 мин.

Как видно из приведенных примеров при диаметре отверстия от 0,5 до 3,0 мм продолжительность выхода горячих газов составляет от 1 часа до 5 часов при оптимальной температуре 180-200^oC, что достаточно для удаления гидратопарафиновых отложений в скважине высотой до 100 метров. При диаметре отверстия d 0,3 мм выход продуктов реакции недостаточный и температура газов низкая (меньше 100^oC). При диаметре отверстия d 4,0 мм продолжительность выхода горячих газов равна 10 минутам, что недостаточно для поддержания температуры в зоне отложений и удаления отложений в скважине.

Использование съемных наконечников позволяет их заменять оперативно, т. е. подбирать тот диаметр отверстия 6, который необходим для удаления гидратопарафиновых образований в скважине.

Съемный фильтр 8 предотвращает попадание в отверстие 6 различных твердых материалов, имеющихся в контейнере алюминиевой стружки. А изготовление фильтра из нейтрального материала, например, из металлического листа, не вступающего в реакцию, обеспечивает в течение всего процесса протекания химической реакции возможность задерживать твердые продукты в отверстие 6, т.е. предотвращает забивку отверстия 6. Одинаковая толщина h стенок и отверстия съемного наконечника 5, обеспечивает оптимальное время расплавления парафиновой пробки 7.

После завершения реакции щелочи с дюралевой стружкой дальнейшая реакция происходит между щелочью и материалом из корпуса контейнера 1 и съемным наконечником. Если от контейнера остаются обломки, то они вместе с фильтром 8, элементом тросом 4 поднимаются на поверхность. Если же гидратопарафиновое образование 11 в скважине не будет устранено одним контейнером, то заправляется другой контейнер и таким же способом опускается в скважину.

Предлагаемая конструкция устройства для удаления гидратопарафиновых отложений позволяет повысить надежность выходе горячих газов через отверстия в 1,5-2 раза и регулировать продолжительность процесса и температуру экзотермической реакции, и следовательно повышается эффективность работы устройства.