Результат интеллектуальной деятельности: СКРЕБОК-ЦЕНТРАТОР ДЛЯ НАСОСНЫХ ШТАНГ

Изобретение относится к нефтедобыче, в частности к устройствам для центрирования насосных штанг и удаления парафинообразований, выпадающих на стенках НКТ.

Известен протектор, предназначенный для уменьшения истирания насосных штанг и НКТ (А. С. СССР №840276, МПК Е21В 17/10, 1981), устанавливаемый на муфтах и представляющий собой цилиндрическую втулку, на наружной поверхности которой расположены ребра. Внутренняя часть втулки выполнена ступенчатой за счет применения двух диаметров. Для установки протектора на наружной поверхности муфты сделана цилиндрическая выточка, осевое перемещение протектора ограничено выступами подэлеваторного бурта штанги.

Недостатком протектора является то, что проточка муфты, на которую устанавливается протектор, ослабляет муфту, что ведет к ослаблению всей компоновки насосных штанг, кроме того, протектор не решает задачи эффективного удаления парафинообразований со стенок НКТ.

Наиболее близким техническим решением является устройство для центрирования насосных штанг (Патент РБ №3471, МПК Е21В 17/10, 2000.09.30), содержащее закрепленную на штанге цилиндрическую втулку и лопасти на ней, выполненные в виде зубчатого венца, разделенного канавкой на две части, одна из которых в поперечном разрезе является зеркальным отображением другой, но смещенной радиально на угол 90°. Недостатком устройства для центрирования насосных штанг является то, что при движении колонны штанг по НКТ, лопасти устройства, выходящие на цилиндрическую разделительную канавку, попадают в кольцевой зазор, образованный соединением труб НКТ внутри муфты, что приводит к срыву устройства с тела штанги. Кроме того, пластовый флюид, проходя через тело устройства, несколько раз меняет направление движения, что приводит к его торможению и тем самым увеличивает нагрузку на колонну насосных штанг. Вследствие того, что режущие кромки зубчатого венца расположены перпендикулярно направлению возвратно-поступательного движения колонны штанг, в процессе удаления парафинов со стенок НКТ значительно возрастают нагрузки, действующие на колонну насосных штанг и НКТ, тем самым увеличивается вероятность отрыва штанг.

Задачей изобретения является устранение износа насосных штанг вследствие трения о стенки НКТ, эффективное удаление парафинообразований, выпадающих на внутренней поверхности НКТ, снижение динамических нагрузок, действующих на колонну насосных штанг и НКТ, и тем самым повышение надежности работы глубинно-насосного оборудования, увеличение межремонтного периода.

Поставленная задача достигается за счет того, что в скребке - центраторе, содержащем цилиндрическую втулку и лопасти на ней, лопасти выполнены в виде двухзаходной спирали, верхний и нижний торцы каждой из лопастей повернуты на 180° относительно друг друга, на торцах лопастей и цилиндрической втулки выполнены фаски, а канал, образованный двумя лопастями, плавно огибает цилиндрическую втулку.

На фиг.1 представлен скребок-центратор в аксонометрии, на фиг.2 представлена работа скребка-центратора.

На насосной штанге 1 смонтирована цилиндрическая втулка 2 с двумя лопастями 3 в виде двухзаходной спирали, верхний 4 и нижний 5 торцы которых повернуты на 180° относительно друг друга, на торцах 4 и 5 лопастей выполнены фаски 6, а на торцах цилиндрической втулки 2 выполнены конические фаски 7. Между лопастями 3 образованы каналы 8, плавно огибающие цилиндрическую втулку 2.

Скребок-центратор работает следующим образом.

Во время возвратно-поступательного движения насосных штанг 1 со скребком-центратором по колонне НКТ 9 кромки 10 лопастей 3 движутся по колонне НКТ 9, снимая с них слой парафина, одновременно препятствуя трению штанги 1 о колонну НКТ 9. Вследствие того, что лопасти 3 расположены под углом к направлению движения насосных штанг, кромки 10 легко срезают парафин, который уносится с потоком жидкости по каналам 8. Лопасти 3, выполненные в виде двухзаходной спирали, позволяют скребку-центратору беспрепятственно проходить карманы 11, образованные соединением труб НКТ 9 и муфтой 12, «не замечая их».

Использование предлагаемого скребка-центратора позволит значительно уменьшить процесс истирания насосных штанг и НКТ, повысить эффективность удаления парафиноотложений, снизить нагрузки, действующие на колонну насосных штанг и НКТ и тем самым повысить надежность работы глубинно-насосного оборудования, увеличить его межремонтный период.