Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОЧИСТКИ КОЛОННЫ ЛИФТОВЫХ ТРУБ ОТ АСФАЛЬТОСМОЛОПАРАФИНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к технологиям удаления асфальтосмолопарафиновых (АСПО) отложений с внутренней поверхности насосно-компрессорных труб (НКТ) нефтедобывающих скважин, оборудованных электроцентробежными и другими глубинными насосами без привода с поверхности земли.

Общеизвестен и широко применяется способ удаления слоя АСПО с внутренней поверхности колонны лифтовых труб нефтяной скважины, основанный на спуске и подъеме скребка с помощью стальной (скребковой) проволоки и стационарной лебедки с электроприводом (Качмар Ю.Д. О депарафинизации нефтепромыслового оборудования на промыслах объединения УКРЗАПНЕФТЕГАЗ / Сб. статей УфНИИ - М.: Недра, 1965. - С.328-333).

Известно устройство для очистки колонны НКТ от парафина (патент РФ на изобретение №2396421, опубл. 10.08.2010 г.). Спуск и подъем скребка на проволоке производит стационарное устройство, работающее в автономном режиме.

Опыт эксплуатации скважин с образованием АСПО в колонне НКТ показывает, что большинство из них достаточно прочищать скребком раз в 4-5 дней или еще реже. Очевидно то, что несколько дней стационарное устройство депарафинизации скважины будет простаивать или работать вхолостую без значительного эффекта.

Вторым недостатком является то, что датчик натяжения скребковой проволоки, связанный с электродвигателем лебедки, при попадании скребка в зону пробки из АСПО фиксирует резкое повышение тягового усилия на скребковую проволоку и посылает сигнал на остановку работы электродвигателя. Ввиду своей массивности и большой скорости вращения ротор электродвигателя по инерции после получения этого сигнала будет некоторое время вращаться. Это приводит к растяжению скребковой проволоки и его разрыву. Скребок с остатками проволоки необходимо извлекать, прилагать дополнительные силы и средства. Требуется решение следующей технической задачи - сохранение целостности скребковой проволоки при быстром вхождении скребка в пробку из АСПО. Третьей технической задачей по изобретению является обеспечение выхода скребка из зоны пробки без повышения нагрузок на скребковую проволоку. Это можно сделать, только изменив агрегативное состояние пробки и приложив к скребку дополнительную силу помимо натяжения проволоки лебедкой.

Поставленная комплексная техническая задача решается тем, что по известному способу очистки колонны лифтовых труб от асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО), заключающийся в спуске подвешанного скребка по колонне лифтовых труб и его принудительном подъеме при работающем глубинном насосе, для спуска и подъема скребка используют многожильный электрический бронированный кабель и мобильный подъемник с гидрофицированной лебедкой, верхнюю и нижнюю части скребка снабжают электронагревательными элементами с тем, чтобы при остановке скребка в пробке из АСПО была возможность нагрева отложений в зоне скребка до текучего или жидкого состояния. При остановке скребка в пробке из АСПО во время его подъема дополнительно снижают давление в колонне лифтовых труб выше пробки путем разрядки устьевого давления в лифтовых трубах до атмосферного направлением скважинной продукции в открытую емкость или межтрубное пространство скважины, предварительно разряженное да атмосферного давления. При этом скорость снижения устьевого давления должна соответствовать скорости принудительного подъема скребка с тем, чтобы избежать опережающего движения скребка и захлеста проволоки.

Использование передвижной лебедки на шасси автомобиля расширяет круг обрабатываемых одним скребком скважин от одной до нескольких. Скребок, проволока для спуско-подъемных операции и сама лебедка будут находиться под постоянным вниманием обслуживающего персонала, в отличие от стационарного подъемника, на которое возможно любое нежелательное воздействие, такое как: усиливающаяся вибрация или воздействие неразумных людей и животных. Гидрофицированный привод лебедки мобильного подъемника типа ЛС-6 позволяет фрикционным дискам лебедки проскальзывать относительно друг друга и останавливать вращение намоточного барабана лебедки без повышения тягового усилия на скребковую проволоку выше установленного значения.

Реализация предложенного способа при спуске и подъеме скребка схематично изображена на фиг.1 и 2, где 1 - обсадная колонна скважины, 2 - лифтовая колонна НКТ, 3 - глубинный насос, 4 - пробка из АСПО, 5 - скребок, 6 и 7 - верхний и нижний электронагревательные элементы, 8 - многожильный электрический бронированный кабель, 9 - перепускной клапан, 10 - вентиль межтрубного пространства, 11 - запорный вентиль выкидной линии (ВЛ) скважины, 12 - боковой вентиль ВЛ.

Предложенные технические решения при остановке скребка во время его спуска и подъема реализуются следующими процедурами:

1. Скребок 5 с элементами 6 и 7 на кабеле 8 спускается в колонну лифтовых труб под собственным весом при работающем насосе 3. Перед началом спуска, как правило, скважина оборудуется лубрикатором с сальниковым устройством.

2. При спуске и подъеме скребок срезает тонкий слой АСПО, который поднимается вверх восходящим потоком скважинной продукции благодаря работе насоса.

3. При остановке скребка во время его спуска (фиг.1) необходимо на электронагревательные элементы 6 и 7 подать по кабелю 8 электрический ток и привести отложения пробки в текучее или жидкое состояние путем нагрева с тем, чтобы скребок смог продолжить движение вниз.

4. При остановке скребка во время его подъема (фиг.2) необходимо:

4.1. На электронагревательные элементы 6 и 7 подать по кабелю 8 электрический ток и привести отложения пробки в текучее или жидкое состояние путем нагрева с тем, чтобы скребок смог продолжить движение вверх;

4.2. Для ускоренного прохода скребком пробки дополнительно к электропрогреву АСПО следует снизить давление над скребком путем разрядки устьевого давления в лифтовых трубах до атмосферного направлением скважинной продукции в открытую емкость - запорный вентиль 11 закрывается, а боковой вентиль 12 открывается. Понизить устьевое давление в лифтовых трубах можно и другим способом: перепускной клапан 9 открывается, продукция колонны НКТ направляется в межтрубное пространство скважины, предварительно разряженное до атмосферного давления через вентиль 10.

Благодаря последней процедуре давление под скребком значительно превысит давление над ним, и это приведет к появлению дополнительной - гидравлической силе подъема, действующей на скребок.

На наш взгляд, представленная комплексная технология спуско-подъемных операций скребка решает поставленную техническую задачу с положительным эффектом - с одним мобильным подъемником возможно обслуживание нескольких скважин с образованием отложений в колонне лифтовых труб благодаря электропрогреву и созданию дополнительной силы подъема скребка во время его остановки в пробке АСПО. Существенное отличие по заявленному изобретению заключается в создании новых и более благоприятных условий подъема скребка во время его прихвата в местах значительных сужений проходного сечения лифтовых труб.

Технико-экономическая эффективность от использования на скважинах предложенного способа заключается в обеспечении безаварийной эксплуатации нефтедобывающих скважин, осложненных образованием АСПО, затрачивая на это минимальное количество сил и средств.