устройство для очистки скважины от парафино-асфальтеновых отложений

Формула изобретения

Устройство для очистки скважины от парафино-асфальтеновых отложений, включающее полый цилиндрический корпус, на котором размещена обойма с окнами, в которых установлены с возможностью радиального возвратно-поступательного перемещения резцедержатели с режущими элементами, и переводник со срезным штифтом, отличающееся тем, что корпус выполнен с окнами, соответствующими окнам обоймы, устройство снабжено клиновыми толкателями, размещенными в корпусе напротив окон и выполненными с возможностью взаимодействия с ним, причем клиновые толкатели размещены суженной частью в сторону переводника, на наклонных поверхностях клиновых толкателей выполнены продольные пазы, в которых размещены резцедержатели.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к средствам и оборудованию для очистки колонн скважин от парафино-асфальтеновых отложений.

Известно "Устройство для очистки нефтепромысловых труб от парафина" (см. пат. Российской Федерации N 1102899, МКИ 6 E 21 B 37/02, от 10. 12. 1982 г. ), представляющее собой набор продольных скребков в виде гарпунов на оси, соединенной с канатом.

Недостаток этого устройства в том, что при прохождении по суженным участкам оно может застрять и вызвать аварийную ситуацию. Кроме того, при использовании в наклонно направленных скважинах данное устройство, прижимаясь к стенке скважины, не обеспечивает качественную очистку стенок эксплуатационной колонны.

Более близко к предлагаемому "Устройство для очистки скважины от парафино-асфальтеновых отложений" (см. ав. св. N 1652516 по МКИ 6 E 21 B 37/02, от 11. 03. 1988 г.), включающее корпус с окнами, в которых размещены очистные элементы, взаимодействующий с ними толкатель, выполненный в форме клина, и фиксатор положения очистных элементов.

Недостатки этого устройства следующие:

- очистные элементы всегда находятся в раздвинутом положении, а это неудобно при установке устройства в скважину;

- очистка ведется сверху вниз, что требует регулярной промывки очищаемой колонны, с соответствующими затратами на эту операцию;

- устройство спускается в скважину только на колонне насосно-компрессорных труб, что требует наличия подъемного оборудования.

Задачей изобретения является снижение трудовых и экономических затрат при очистке эксплуатационных колонн скважин.

Поставленная задача решается описываемым устройством для очистки скважины от парафино-асфальтеновых отложений, включающим полый цилиндрический корпус, на котором размещена обойма с окнами, в которых установлены, с возможностью радиального возвратно-поступательного перемещения, резцедержатели с режущими элементами, и переводник со срезным штифтом, новым является то, что корпус выполнен с окнами, соответствующими окнам обоймы, устройство снабжено клиновыми толкателями, размещенными в корпусе напротив окон и выполненными с возможностью взаимодействия с ним, причем клиновые толкатели размещены суженной частью в сторону переводника, на наклонных поверхностях клиновых толкателей выполнены продольные пазы, в которых размещены резцедержатели.

Эта совокупность существенных признаков позволяет при транспортировке устройства к забою скважины убирать его рабочие резцы вовнутрь, что дает возможность проходить устройству через зауженные парафино-асфальтеновыми отложениями проходные каналы эксплуатационной колонны, а сам процесс чистки осуществлять снизу-вверх.

Анализ патентной и научно технической литературы не выявил технических решений с подобной совокупностью существенных признаков, что позволяет сделать вывод о новизне и техническом уровне предлагаемого решения.

На фиг. 1 схематично представлено предлагаемое устройство в исходном положении; на фиг. 2 - разрез по А-А.

Устройство содержит полый цилиндрический корпус 1 с окнами 2, на котором размещена обойма 3 с окнами 4, причем указанные окна 2 и 4 попарно совмещены и расположены на корпусе 1 и обойме 3 в шахматном порядке, кроме того длина окна 2 в 1,5-2 раза больше окна 4. В окнах 2 и 4 установлены с возможностью радиального возвратно-поступательного перемещения резцедержатели 5 с режущими элементами 6. Для подсоединения к колонне насосно-компрессорных труб (на чертеже не показаны) служит переводник 7, соединенный с корпусом 1 срезным штифтом 8. Внутри полого цилиндрического корпуса 1 суженной частью в сторону переводника 7 напротив окон 2 и 4 размещены клиновые толкатели 9, на наклонных поверхностях которых выполнены продольные пазы 10, в которых размещены резцедержатели 5. Клиновые толкатели 9 соединены с цилиндрическим корпусом 1 винтами 11. Резцедержатели 5 удерживаются в продольных пазах 10 демпфирующей пружиной 12. Для сочленения с переводником 7 в обойме 3 выполнено щелевое окно 13, в котором размещена шпонка 14, проходящая через отверстие 15 в переводнике 7. От выпадения шпонку 14 удерживает винт 16. Нижнюю часть устройства при необходимости снабжают грузом 17. Крепежные элементы и технологические разъемы на чертеже не показаны.

Устройство работает следующим образом.

На колонне насосно-компрессорных труб устройство спускают в скважину, при этом режущие элементы 6 проскальзывают вниз, отклоняясь во внутрь устройства при встрече с небольшими препятствиями за счет демпфирующих свойств пружины 12, если же препятствие большое, то режущие элементы 6 подтормаживаются и придерживают обойму 3, это вызывает проскальзывание корпуса 1 относительно обоймы 3 вниз, а так как корпус 1 соединен с клиновыми толкателями 9, то они проскальзывают вниз относительно резцедержателей 5, что вызывает их втягивание во внутрь корпуса 1. По достижению очищаемого участка начинают подъем устройства, при этом режущие элементы 6 впиваются в отложения, это вызывает перемещение клиновых толкателей 9 вверх, демпфирующая пружина 12 сжимается, что вызывает дополнительное усилие для внедрения режущих элементов 6 в отложения. Перемещение устройства вверх приводит к срезанию отложений. В процессе подъема устройства необходимо несколько раз промыть скважину. Промывка осуществляется через щели между резцедержателями 5 и окнами 2, 4. В случае зацепления устройства срезается срезной штифт 8, это вызывает падение клиновых толкателей 9 и освобождение резцедержателей 5, при этом резцедержатели 5 втягиваются во внутрь устройства.

При необходимости устройство можно спускать в скважину на кабеле, промывка в этом случаи не производится, а спуск вниз осуществляется за счет веса устройства. Меняя вес груза 17, можно изменять проходимость устройства.

Применение изобретения позволит проводить более качественную очистку эксплуатационной колонны скважины, что, в свою очередь, предотвратит выход из строя глубинно-насосного оборудования и уменьшит количество подземных ремонтов, связанных с некачественной очисткой эксплуатационных колонн скважин. Снижение трудовых и экономических затрат лучше всего видно при использовании устройства совместно с кабелем, при многократном проходе одного места, например для подготовки места для посадки пакера. В этом случае вся чистка заключается в переключении лебедки кабеля в прямое и обратное направление до полной очистки, то есть не требуется никаких спуско-подъемных операций.

Использованная литература:

1. Аналог: "Устройство для очистки нефтепромысловых труб от парафина", пат. Российской Федерации N 1102899, МКИ 6 E 21 B 37/02, от 10. 12. 1982 г.

2. Прототип: "Устройство для очистки скважины от парафино-асфальтеновых отложений" (см. ав. св. N 1652516 по МКИ 6 E 21 B 37/02, от 11. 03. 1988 г.