Механические способы удаления аспо из скважины
Механические способы борьбы с отложениями парафина в лифтовых трубах скважин применяются в механизированных скважинах штангово-насоснои эксплуатации. Способ основан на механическом соскабливании со стенок труб парафина различного рода скребками и выносе его потоком добываемого флюида.
В конце 50-х годов в фонтанных скважинах для удаления парафина со стенок труб еще применялись ручные лебедки, на которые наматывалась скребковая проволока диаметром 2,5—3,0 мм, на свободный конец которой крепился скребок, выполненный конструктивно таким образом, что при движении вниз он складывался, а при движении вверх раздвигался до диаметра труб и соскребал с их внутренней поверхности отложившийся парафин. Оператор периодически в зависимости от интенсивности образования отложений на трубах вручную спускал скребок до требуемой глубины в НКТ, а затем поднимал его.
Позже этот процесс механизировался с применением электроприводной лебедки.
Затем были созданы автоматизированные депарафиниза-ционные установки АДУ-3, которые включались на спуск скребка по программе, автоматически реверсировались и отключались при достижении скребком устья скважины. Позже были предложены «летающие» скребки, разработанные УфНИИ.
Первоначальный пуск скребка в скважину производил оператор через лубрикатор. При этом скребок находился в сложенном положении, то есть режущие элементы устанавливались параллельно потоку флюида и создавали его движению минимальное сопротивление, вследствие чего скребок падал вниз. Достигнув нижнего амортизатора, скребок ударялся о него, раскрывался, режущие элементы устанавливались перпендикулярно потоку, принимая размер на 1—2 мм меньше диаметра труб, перекрывали их проходное сечение и потоком скважинного флюида перемещались вверх, одновременно соскабливая отложившийся на внутренней поверхности парафин. Достигнув верхнего амортизатора и ударившись о него, скребок складывался и падал вниз.
В насосных скважинах для борьбы с отложениями парафина на стенках подъемных труб применяются металлические скребки, укрепляемые на насосных штангах. В СНГ в основном используются пластинчатые скребки, изготовленные из 2,5—3 мм пластин листового железа (рис. 8.1), прикрепляемые к штангам при помощи хомутов.
Потребное количество скребков для каждой колонны насосных штанг:
где nп — глубина отложения парафина в м;
1 — длина хода плунжера насоса или расстояние между пластинами в м;
1n — длина пластины в м.
При использовании пластинчатых скребков насосные установки оборудуют штанговращателями, которые подвешивают к головке балансира станка-качалки. Сальниковый шток заклинивается в роторе штанговращателя, и при его повороте поворачивается и колонна насосных штанг с укрепленными на них скребками, при этом боковыми гранями срезается парафин со стенок труб. Штанговращатель вращает колонну насосных штанг на один оборот обычно за 40 ходов штока.
Рис. 8.1. Скребок пластинчатый.
Отложения парафина в лифтовых трубах скважин, оборудованных СКН, удаляют в основном с помощью торцевых укороченных пластинчатых скребков ТатНИИ (рис. 8.2), привариваемых к штангам. При использовании пластинчатых скребков торцевого типа насосные установки также оборудуются штанговращателями, которые подвешивают к головке балансира. В торцевых скребках основной режущей кромкой является грань, определяющая толщину скребка. Парафин со стенок труб срезается во время движения колонны штанг, при повороте которых с помощью штанговращателя скребок перемещается в новое положение.
Число скребков п, необходимое для укомплектования колонны штанг,
где Н — глубина спуска скребков;
1 — длина хода полированного штока;
1С — длина скребка;
1n — длина зоны перекрытия по вертикали.
![]() |
Рис. 8.2. Пластинчатый скребок ТатНИИ торцевого типа.
1 – скребок, 2 – муфта крепления, 3 – штанга.
Применение укороченных торцевых скребков позволило уменьшить расход металла на их изготовление в 5 раз (по сравнению со скребками большой длины), резко снизить нагрузку на головку балансира, упростить технологию крепления их к штангам.
Ширина пластины принимается меньше на 2—3 мм соответствующего диаметра подъемных труб.
Широко распространен способ очистки выкидных линий от парафина с помощью резиновых шаров (торпед), который применим при любом способе эксплуатации скважин. Шары в трубопроводах продвигаются под действием потока жидкости эксплуатирующихся скважин. При использовании эластичных шаров (торпед) трубопроводы не должны иметь выступов и острых кромок на внутренней поверхности. Радиусы закругления трубопроводов диаметрами 100 мм должны быть не менее 150 мм. Схема обвязки устья скважин и приемного устройства на групповой установке показана на рис. 8.3. Перед первым пуском шара трубопровод пропаривается или промывается горячей нефтью. Частота запуска шара зависит от интенсивности парафинизации трубопроводов. При обводнении продукции скважин до 30% и более шары запускаются 1—2 раза в месяц. В приемной камере по указателю фиксируется поступление шара, который сразу же извлекается. При застревании его в трубопровод пропускают второй шар. Если это оказалось неэффективным, оба шара проталкивают с помощью насосного агрегата. Превышение давления в трубопроводе выше допускаемого свидетельствует об образовании глухой парафиновой пробки, для ликвидации которой используют пропарку трубопровода со стороны групповой установки по участкам.
Для очистки от отложений парафина в магистральных трубопроводах применяют также шаровые резиновые разделители (РШ), которые используются и для предотвращения смешивания разносортных продуктов в процессе их перекачки. Выпускают шаровые разделители и с магнитным датчиком, который в комплексе со специальным наземным оборудованием позволяет определять местонахождение шара в подземном трубопроводе.
В качестве рабочей жидкости летом применяется вода, зимой — антифриз. Для очистки трубопроводов переменного сечения используются шары типа СРШ, отличительной особенностью которых является наличие в толще стенки шара изолированного эластичного пористого слоя. Благодаря этому шар проходит через задвижки и участки трубопроводов с меньшим проходным сечением.
Вновь вводимые в эксплуатацию трубопроводы очищаются калибровочными поршнями, в передней части которых имеются жесткие металлические диски диаметром, равным 95% внутреннего диаметра труб. Благодаря этому обеспечивается полное удаление посторонних предметов и выявление дефектов трубопровода. Для периодической очистки трубопроводов применяют щелочные скребки.
Рис. 8.3. Схема обвязки пусковой камеры на устье скважины и приемного устройства на групповой установке.
1 – пусковая камера; 2 – эластичный шар; 3 – задвижки; 4 – вентиль; 5 – очищаемая выкидная линия; 6 – приемное устройство.