ЦЕНТРАТОР-СКРЕБОК ДЛЯ ШТАНГОВОГО ГЛУБИННОГО НАСОСА

ЦЕНТРАТОР-СКРЕБОК ДЛЯ ШТАНГОВОГО ГЛУБИННОГО НАСОСА


RU (11) 2093707 (13) C1

(51) 6 F04B47/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 96117151/06 
(22) Дата подачи заявки: 1996.08.20 
(45) Опубликовано: 1997.10.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Рекламный листок ЦНИИ металлургии и материалов, Екатеринбург, 1992. 
(71) Заявитель(и): Борисов Сергей Борисович 
(72) Автор(ы): Борисов С.Б.; Прохоров Н.Н. 
(73) Патентообладатель(и): Борисов Сергей Борисович 

(54) ЦЕНТРАТОР-СКРЕБОК ДЛЯ ШТАНГОВОГО ГЛУБИННОГО НАСОСА 

Использование: в области нефтедобычи, в частности для центрирования колонны штанг и одновременной очистки НКТ и штанг от парафино-смолистых отложений и гидратов в скважинах, эксплуатирующихся штанговыми глубинно-насосными установками. Сущность изобретения: центратор - скребок для штангового глубинного насоса содержит полимерный корпус с ребрами, расположенными под углом к его продольной оси, и каналами между ними для прохода откачиваемой жидкости. Ребра имеют цилиндрическую контактную поверхность. Корпус образован из одинаковых деталей в виде полухомутов, соединенных между собой клиновым замком. Полухомуты соединены так, что концевая часть одного из них сопряжена с противоположной концевой частью другого. Ребра имеют вид неполных витков спиралей и угол наклона их к продольной оси указанного корпуса выполнен в пределах 30 - 60o. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к центраторам-скребкам для штангового глубинного насоса и может быть использовано для центрирования штанг с одновременной очисткой от парафино-смолистых отложений и гидратов внутренних поверхностей насосно-компрессорных труб в скважинах, эксплуатирующихся штанговыми глубинно-насосными установками.

Известен скребок для штанговых насосных установок (см. Лаврушко П.Н. Подземный ремонт скважин. М. Недра, 1968г. С.148-149), содержащий пластинчатый очищающий элемент с торцевыми скосами и приваренный к нему хомут, которым скребок крепится к штангам.

Недостатком данного скребка является то, что сварные соединения в нефтяной среде сильно корродируют и создают напряжение в скребковом комплекте, в результате чего может произойти разрушение скребков.

Кроме того металлические скребки имеют большой вес и при их использовании штанги обрастают парафино-смолистыми отложениями, что создает дополнительную нагрузку на колонну штанг и качалку.

Известен также скребок-центратор насосных штанг для нефтедобычи, выбранный в качестве прототипа (см. Рекламный листок ЦНИИ металлургии и материалов, г.Екатеринбург), содержащий полимерный корпус с ребрами, расположенными с углом наклона 10 15o к его продольной оси, и каналами между этими ребрами для прохода откачиваемой жидкости, и средство для крепления корпуса к штанге в виде стальных хомутов. Корпус скребка-центратора имеет несколько ребер, соответственно несколько узких каналов между ними, и скосы на торцах. Рабочая поверхность ребер составляет часть цилиндрической поверхности. Проходное сечение скребка-центратора складывается из сечений каналов для прохода откачиваемой жидкости.

Недостатком данного скребка-центратора является то, что узкие каналы для прохода откачиваемой жидкости, имеющие небольшой наклон 10 15o к продольной оси корпуса, быстро обрастают слоем парафино-смолистых отложений, что ведет к закупорке проходного сечения конструкции и останову скважины для ремонтно-восстановительных работ, требующих значительных финансовых затрат. Результат этого снижение производительности скважины.

Кроме того крепление скребков-центраторов с помощью стальных хомутов ненадежно и может привести к срыву комплекта с его места крепления и трудоемко в изготовлении.

Технической задачей изобретения является снижение трудовых затрат на ремонтно-восстановительные работы и увеличение производительности нефтедобычи за счет предотвращения налипания парафино-смолистых отложений на внутренней поверхности насосно-компрессорных труб (НКТ) и на штангах и обеспечения надежности крепления центраторов-скребков.

Для достижения поставленной задачи в центраторе-скребке для штангового глубинного насоса, содержащим полимерный корпус с ребрами, расположенными под углом к его продольной оси и имеющими цилиндрическую контактную поверхность, и каналами между ними для прохода откачиваемой жидкости, в предлагаемом изобретении корпус образован посредством клинового соединения одинаковых деталей в виде полухомутов, при этом полухомуты соединены между собой так, что концевая часть одного полухомута сопряжена с противоположной концевой частью ответной другого, а ребра, имеют вид неполных витков спиралей и угол наклона их к продольной оси указанного корпуса выполнен в пределах 30 60o.

При осуществлении изобретения создается технический результат, выражающийся в том, что в отличие от известных конструкций предложенное выполнение корпуса центратора-скребка посредством клинового соединения одинаковых деталей в виде полухомутов, соединенных между собой таким образом, что концевая часть одного полухомута сопряжена с противоположной концевой частью ответной другого, в совокупности с выполнением ребер в виде неполных витков спиралей и углом их наклона 30 60o к продольной оси корпуса, обеспечивает надежное крепление центратора-скребка на штанге без дополнительных средств крепления, надежное центрирование штанг при одновременной очистке по всему внутреннему периметру НКТ скважины, хороший скребковый эффект при увеличении проходного сечения и улучшение гидродинамики восходящего потока жидкости.

Незначительное гидравлическое сопротивление предложенной конструкции центратора-скребка позволяет при обратном ходе плунжера перемещаться колонне штанг почти в свободном падении. Почти свободное падение колонны штанг, хорошая омываемость ребер и создание небольшого волнения в жидкости предотвращает налипание парафино-смолистых отложений.

При этом геометрия ребер, имеющая вид с торца замкнутой окружности, позволяет перекрыть полностью периметр внутренней поверхности НКТ. Указанный выбор угла наклона ребер обусловлен тем, что при углах меньше 30o ведет к увеличению размеров изделия, его веса и затрат на него, при углах наклона больше 60o уменьшается проходное сечение конструкции и значительно увеличивается гидравлическое сопротивление потока откачиваемой жидкости.

Предлагаемое исполнение центратора-скребка позволит снизить трудовые затраты на ремонтно-восстановительные работы, так как отпадает необходимость в таких дорогостоящих работах, как промывка горячей нефтью скважин или их химико-термическая обработка, увеличить производительность нефтедобычи за счет продления межремонтного периода скважин.

На фиг. 1 показан общий вид центратора-скребка в аксонометрии; на фиг. 2 вид А на фиг. 1.

Центратор-скребок имеет корпус, состоящий из двух одинаковых цельнолитых деталей в виде полухомутов 1 и 2. Полухомут имеет на одном конце с обеих сторон полукольца клиновые выступы 3, а на другом конце в теле полухомута выполнены пазы 4 под клиновые выступы 3 ответной детали корпуса. Для фиксации клина предусмотрены упоры с карманами. На внешней поверхности полухомутов 1 и 2 расположены части ребер 5 в виде отрезков витков спиралей. При смыкании полухомутов 1 и 2 на корпусе образуется два диаметрально расположенных ребра 5, имеющих вид неполных витков спиралей, и каналы 6 между ребрами 5 для прохода откачиваемой жидкости, имеющие также вид неполных витков спиралей. Концы ребер 5 переходят в диаметрально расположенные центрирующие части 7, являющиеся телом клинового замка, в котором выполнены пазы 4. Ребра 5 образуют замкнутую окружность (вид с торца фиг. 2), диаметр которой меньше внутреннего диаметра НКТ. Это условие необходимо для создания технологического зазора между НКТ и центратором-скребком с целью избежания заклинивания колонны штанг. Ребра 5 выполнены под углом 30 60o к продольной оси корпуса, имеют цилиндрическую контактную поверхность и предназначены для центрирования штанг 8 и одновременной очистки внутренней поверхности НКТ (не показаны) от парафино-смолистых отложений. Клиновые выступы 3 имеют угол самоторможения 6o. На внутренней поверхности полухомутов 1 и 2 выполнены ребра жесткости 9, предназначенные для создания необходимого усилия сдвига центратора-скребка по штанге 8. На торцах корпуса выполнены направляющие скосы 10 для обеспечения плавного прохода через муфтовые соединения НКТ.

Центратор-скребок обеспечивает усилие сдвига по штанге 8 от 1 до 1,5 тонн.

Центраторы-скребки имеют два варианта исполнения: неподвижные, описанные выше, и подвижные.

Подвижные центраторы-скребки выполняются без ребер жесткости 9, и внутренний диаметр корпуса у них немного больше, чем размер диаметра штанги 8.

Подвижные центраторы-скребки предназначены для выполнения тех же функций, что и неподвижные и дополнительно для очистки штанги 8 и предотвращения налипания на ней парафино-смолистых отложений.

В штанговом глубинном насосе неподвижные центраторы-скребки расположены на штанге 8 на расстоянии друг от друга, соответствующем амплитуде рабочего хода плунжера насоса, а подвижные между неподвижными центраторами-скребками.

При возвратно-поступательном движении центраторов-скребков происходит центрирование колонны штанг в НКТ и предотвращается налипание парафино-смолистых отложений.

Снятые ребрами 5 со стенок НКТ и штанг отложения выносятся из скважины омываемым восходящим потоком жидкости. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Центратор-скребок для штангового глубинного насоса, содержащий полимерный корпус с ребрами, имеющими цилиндрическую контактную поверхность и расположенными под углом к его продольной оси, и каналами между ними для прохода откачиваемой жидкости, отличающийся тем, что корпус образован посредством клинового соединения одинаковых деталей в виде полухомутов, при этом полухомуты соединены между собой так, что концевая часть одного полухомута сопряжена с противоположной концевой частью другого, а ребра имеют вид неполных витков спиралей и угол наклона их к продольной оси указанного корпуса выполнен в пределах 30 60o.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Насосы и компрессорное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+центробежный -насос".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "насос" будут найдены слова "насосы", "насосом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("насос!").



Рейтинг@Mail.ru