установка для депарафинизации нефтедобывающих скважин

Формула изобретения

1. Установка для депарафинизации нефтедобывающих скважин, содержащая нагревательный кабель, размещенный в зоне возможного парафинообразования, и соединенную с ним систему управления его нагревом, отличающаяся тем, что она снабжена двухприводным транспортером нагревательного кабеля, выполненным с возможностью обеспечения спуска и подъема в скважине нагревательного кабеля с учетом компенсации выталкивающей силы устьевого давления на нагревательный кабель и содержащим разъемный корпус, состоящий из двух частей и снабженный регулировочным стягивающим элементом, связанным с его частями для создания усилия прижатия к нагревательному кабелю двух групп роликов с осями, установленных в разъемном корпусе, при этом на осях роликов установлены шестерни, одна группа роликов подсоединена к одному приводу, а другая - к другому для обеспечения возможности передачи вращения через шестерни парам роликов.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что на нагревательном кабеле установлен с возможностью охвата, по меньшей мере, один хомут, который размещен на устьевом сальнике и оборудован противовыбросовым тросом.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для оборудования нефтедобывающих скважин.

Известна установка для депарафинизации нефтегазовых скважин (патент РФ №2166615, МКИ Е 21 В 37/00, опубл. 10.05.2001 г. Б.И. №13), содержащая нагревательный кабель, спускаемый в зону возможного парафинообразования, и соединенную с кабелем систему управления его нагрева. Перед спуском в скважину свободный конец кабеля сначала пропускают под натяжной ролик, через направляющий ролик и сальниковое уплотнение, затем кабель вручную проталкивают в скважину на глубину 15-50 метров, после чего кабель начинает опускаться в скважину под собственным весом, а потом метров через 100 спуск кабеля осуществляют с притормаживанием лебедки каротажной установки, на которой намотан кабель.

При большом давлении в устье скважины (более 10 атм) на начальном этапе спуска кабеля возникает сила, выталкивающая кабель из скважины. Для устранения этого требуется приостановить работу скважины на это время путем ее глушения, что вызывает определенные трудности запуска скважины после опускания кабеля на заданную глубину. Аналогичные проблемы возникают и при подъеме кабеля из скважины. Задачей настоящего изобретения является обеспечение нормальных условий для спуска нагревательного кабеля на начальном этапе от устья скважины до 100 метров.

Поставленная задача решается тем, что установка для депарафинизации нефтедобывающих скважин, содержащая нагревательный кабель, размещенный в зоне возможного парафинообразования и соединенную с ним систему управления его нагревом, согласно изобретению она снабжена двухприводным транспортером нагревательного кабеля, выполненным с возможностью обеспечения спуска и подъема в скважине нагревательного кабеля с учетом компенсации выталкивающей силы устьевого давления на нагревательный кабель и содержащим разъемный корпус, состоящий из двух частей и снабженный регулировочным стягивающим элементом, связанным с его частями для создания усилия прижатия к нагревательному кабелю двух групп роликов с осями, установленных в разъемном корпусе, при этом на осях роликов установлены шестерни, одна группа роликов подсоединена к одному приводу, а другая - к другому для обеспечения возможности передачи вращения через шестерни парам роликов

Согласно изобретению на нагревательном кабеле установлен с возможностью охвата, по меньшей мере, один хомут, который размещен на устьевом сальнике и оборудован противовыбросовым тросом.

В дальнейшем предлагаемое изобретение поясняется конкретным примером его выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых изображены:

Фиг.1 - общий вид установки для депарафинизации нефтедобывающих скважин согласно изобретению;

Фиг.2 - транспортер опускания и извлечения нагревательного кабеля из скважины;

Фиг.3 - пара роликов с пропущенным между ними нагревательным кабелем;

Фиг.4 - противовыбросовое крепление нагревательного кабеля на устье скважины.

На опоре 1 (фиг.1), которая вмонтирована в бетонном фундаменте, размещено крепежное устройство 2 с натяжным роликом 3, через который пропущен нагревательный кабель (далее кабель) 4. Один конец кабеля 4 подключен к соединительной коробке 5, к которой, с другой стороны, подведен и подключен силовой кабель 6. Другой конец силового кабеля 6 введен в систему управления нагревом кабеля 4, выполненную, например, в виде автоматизированного регулируемого источника электропитания (АРИЭ) 7, к которому подведена силовая линия (на фиг.1 не показана) напряжением 380 В.

На бетонной площадке располагается устьевое оборудование: на верхнем, горизонтально расположенном фланце 8 которого установлен роликовый блок 9 с направляющим роликом 10. Через ролик 10 и устьевой сальник 11 типа СУСГ кабель 4 опускается в насосно-компрессорную трубу 12. При этом на фланце 13 крепежного устройства 14 закреплен транспортер 15 (фиг.2) с приводными механизмами 16 и 17 и регулировочным винтом 18. На верхней части насосно-компрессорной трубы 12 установлен сальник 11 с затяжной муфтой 19. На насосно-компрессорной трубе 12, на устье скважины размещен главный превентор 20 и имеется отвод 21 нефти к трубопроводу (на фиг. не показан).

Транспортер 15 (фиг.2) кабеля 4 содержит разъемный корпус, в котором размещены попарно взаимодействующие ролики 22_i... 22_n одной группы и ролики 23_i... 23_n другой группы для пропускания между ними кабеля 4, и шестерни 24_i... 24_n и 25 _i... 25_n, установленные на осях соответствующих роликов 22_i... 22_n и 23_i... 23_n. Одна группа роликов 22_i... 22_n подсоединена к приводному механизму 16, а другая группа роликов 23_i ... 23_n - к приводному механизму 17, причем ролики разбиты на группы поочередно.

Корпус транспортера 15 выполнен разъемным и состоит из двух частей 26 и 27, которые соединяются, например, с помощью шарниров 28, при этом часть корпуса 26 является приводной. Причем, например, в части 26 размещены поочередно установленные ролики 22_i, 22₃ ... 22_n-1 с рабочими шестернями 24 _i, 24_з... 24_n-1 одной группы и ролики 23i, 23_з... 23_n-1 с рабочими шестернями 25_i, 25_з... 25_n-1, другой группы, причем шестерни 24 _i, 24_з... 24_n-1 и шестерни 25_i, 25_з... 25_n-1 установлены с возможностью взаимодействия с паразитными шестернями 29. В другой части корпуса 27 размещены ролики 22₂ , 22₄... 22n одной группы и ролики 23 ₂, 23₄... 23n другой группы, каждый из которых составляет пару с соответствующим роликом 22_i , 22₃... 22_n-1 или 23 ₁, 23₃... 23_n-1 данной группы.

Кроме того, корпус снабжен стягивающим элементом 30, который, стягивая части 26 и 27 корпуса, регулирует мощность работы транспортера 15.

После завершения спуска кабеля 4 в скважину на всю его длину, и демонтажа транспортера 15, на кабель 4 над устьевым сальником 11 устанавливают страховочные хомуты 31 и противовыбросовый трос 32, который закрепляется к фонтанной арматуре.

Предлагаемая установка для депарафинизации нефтедобывающих скважин работает следующим образом.

На верхний фланец 8 устьевого оборудования устанавливается блок 9 направляющего ролика 10, а на верхнюю часть насосно-компрессорной трубы 12 навинчивается устьевой сальник 11, над затяжной муфтой 19 которого устанавливается крепежное устройство 14 транспортера 15 нагревательного кабеля 4 с фланцем 13.

При проведении всех этих операций во избежание попадания нефти под давлением в верхнюю устьевую часть скважины, перекрывают главный превентор 20. Следует отметить, что транспортер 15 устанавливают на устье скважины при наличии давления долее 10 атм. Перекрыв главный превентор 20, пропускают конец кабеля 4 с лебедки каротажной установки под натяжным роликом 3, через направляющий ролик 10 и устьевой сальник 11 внутрь насосно-компрессорной трубы 12 и опускают кабель до перекрытого превентора 20. Затем зажимают уплотнение устьевого сальника 11 затяжной муфтой 19 и устанавливают транспортер, надев его на кабель 4. После этого закрывают корпус транспортера 15, пропустив кабель 4 между парами роликов 22 _i... 22_n и 23_i... 23_n, стягивают части 26 и 27 корпуса транспортера 15 регулировочным стягивающим элементом 30, создавая при этом такое усилие прижатия роликов к кабелю 4, которое обеспечивало бы достаточное трение между роликами и кабелем для передачи необходимого усилия (мощности), противодействующего выталкивающей силе, действующей на кабель 4 из скважины устьевым давлением, при опускании кабеля 4 в скважину, предварительно открыв превентор 20. После этого включают электрические или пневматические приводные механизмы 16 и 17 транспортера 15.

Опускание кабеля 4 с помощью транспортера 15 осуществляют на глубину, при которой вес спущенного в скважину кабеля 4 станет равным выталкивающей силе давления из скважины. Далее кабель 4 будет опускаться в скважину под собственным весом.

После спуска кабеля 4 на заданную глубину зоны возможного парафинообразования, второй конец кабеля 4, освободив его от лебедки каротажной станции, подключают электрически к силовому кабелю 6 через соединительную коробку 5. Затем в АРИЭ 7 в ручном режиме устанавливают расчетную величину температуры нагрева кабеля 4, гистерезис (выбранную температуру остывания кабеля 4), и временной режим цикличной работы (интервал времени работы). Регулирует режим работы нагрева кабеля 4 таким образом, чтобы температура по всей его длине в скважине по меньшей мере 3-4 часа в сутки была на 5-50° С выше температуры плавления парафина.

Причем при подъеме кабеля 4 приводные механизмы 16 и 17 подсоединены к транспортеру 15 так, что обеспечивается заданная скорость и необходимое усилие для равномерного движения нагревательного кабеля 4, оставшегося в скважине, компенсируя выталкивающую силу устьевого давления, работой транспортера.