От “ООО ТяжПромИнжиниринг” 27.08.2024 года в Роспатент подана заявка № 2024125094 на изобретение «Устройство и способ очистки наружной и внутренней резьбы НКТ».
Изобретение относится к очистке нефтегазовых насосно-компрессоных труб (НКТ) от асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) и льда и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности.
При проведении работ буровыми бригадами и бригадами ТКРС, например, текущего ремонта: замена штангового насоса, смена НКТ, очистка подъемной колонны, песчаных пробок или капитального ремонта: ловильно-аварийные работы, зарезка и бурение вторых стволов и др. работ, на этапе спуска колонны НКТ в скважину одним из важных вопросов, является проверка качества резьбового соединения НКТ и его герметизация с применением смазки. Особенно это актуально в зимнее время, когда после паровой очистки на мостках или на приемном мосту, уложенные штанги покрываются наледью и снегом. Для очистки поверхностей НКТ паром задействуется ППУ-1600/100. Обычное время работы её на кусту составляет 3-4 часа, остальное время уходит для обеспечения нужд других бригад, а также на передвижение установки, перезаправку водой и топливом. Процесс спуска колонны НКТ занимает больше 8 часов, поэтому очевидно, что потребности бригады КРС в паре полностью не покрываются. Для очистки НКТ пар необходим, как правило, на длительное время и с меньшей производительностью, исходя из расчета опускания 6-8 штанг за 20 минут, где в целом опускается около 200-300 штанг. Поэтому требуется другой способ очистки НКТ и другое устройство. При формировании и спуске колонны из штанг в зимний период, лед на резьбе препятствует качественному соединению, которое на глубине скважины, в результате таянья льда, образует люфт и разгерметизацию, что приводит к обрушению колонны, вследствие чего возникают существенные материальные и временные убытки.
Существующая практика использования ПГУ PRETOR или ППУ1600/100 при очистке резьбы НКТ с обычным копьём с соплом имеет недостатки:
— сконцентрированная и сфокусированная струя в виде пароводяной смеси может отмывать поверхность резьбы трубы только со стороны воздействия жидкости. Для очистки всей поверхности резьбы требуется НКТ вращать вокруг оси;
— сконцентрированная и сфокусированная под давлением струя жидкости в результате касания поверхности трубы отражается, теряя при этом основную энергию тепла и объем воды в атмосферу и почву (греет воздух и землю);
— энергия пара, присутствующего в пароводяной смеси, при выходе из сопла и соприкосновении с атмосферой мгновенно теряется и не доходит до отмываемой поверхности (греет воздух), поскольку температура сконцентрированной и сфокусированной струи пара существенно зависит от расстояния между соплом и отмываемой поверхностью;
— прикладываемая энергия струи жидкости к очищаемой поверхности быстро безвозвратно распределяется вдоль трубы и поглощается её большой массой. Особенно это актуально при погодных условиях с отрицательной температурой;
— не хватает мощности пароводяной струи у ПГУ PRETOR, а у ППУ1600/100, низкий КПД для очистки поверхности резьбы НКТ (не рациональное использование).
Очевидно, что нагретая сконцентрированная и сфокусированная кавитационная струя омагниченной пароводяной смеси рикошетит от поверхности резьбы НКТ на землю в виде брызг, а выделяющейся при этом пар при соприкосновении с атмосферой, обладающий большей (пятикратной) энергией, чем вода, мгновенно её теряет. Таким образом, основная часть энергии «греет воздух и землю». Особенно это актуально в зимнее время.
Разработчик предлагает вместе с ПГУ PRETOR использовать специальную рабочую камеру (СРК), что позволяет погружать очищаемую от АСПО и загрязнений поверхность резьбы НКТ в ограниченное пространство и концентрировать там высокотемпературную кавитирующую омагниченную пароводяную струю, благодаря которой, в условно закрытом объеме, из-за резкого снижения объема воды и большой энергии пара внутри камеры быстро нагревается локализированная поверхность резьбы до высоких температур с повышением давления, что способствует быстрому таянью льда и смыву осадков грязи из СРК наружу в пространство между рабочей камерой и наружной поверхностью трубы в виде конденсата и аэрозоли пара.
В результате в разы снижаются энергетические потери, из-за применения высокотемпературной кавитирующей омагниченной пароводяной струи в ограниченном пространстве, значительно сокращается время разогрева поверхности резьбы трубы и повышается эффективность очистки поверхности резьбы НКТ от АСПО, загрязнений и льда. Остатки воды на очищенной резьбе НКТ испаряются из-за разогретой поверхности.
Одновременно снижается востребованная мощность ПГУ PRETOR и расход объема используемой воды на месте проведения работ за счет сокращения времени разогрева и качественной очистки поверхности от АСПО и загрязнений.
Устройство и принцип работы специальной рабочей камеры.
17 – НКТ; 18 – армированная ткань; 19 – рукоять рабочей камеры; 20 – основание; 21 – пружина; 22 – конусная опора; 23 – форсунка с перфорированными отверстиями; 24 – двухзвенный телескопический шток; 25 – гибкий ограничитель.
Примеры применения установки при очистке поверхности резьбы НТК.
 |
|
В Роспатент на изобретение «Защитное устройство для наружной и внутренней резьбы НКТ » ООО “ТяжПромИнжиниринг” подана заявка № 2024129838 от 03.10.2024 года
Предложение предназначено для защиты внутренней или наружной винтовой резьбы на концах нефтегазовых насосно-компрессорных труб (НКТ) после их очистки от асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) и льда и может быть использовано на открытом воздухе в условиях холодного климата.
При проведении работ текущего и капитального ремонта скважин (ТКРС), таких как, замена штангового насоса, смена насосно-компрессорных труб (НКТ), очистка подъемной колонны, песчаных пробок или капитального ремонта на этапе спуска колонны НКТ в скважину одним из важных вопросов, является проверка качества резьбового соединения НКТ и его герметизация с применением смазки. Особенно это актуально в зимнее время, когда после паровой очистки на мостках или на приемном мосту, уложенные штанги покрываются наледью и снегом.
Как показывает существующая практика, для борьбы с обледенением резьбы НКТ после очистки паром обязательны к применению колпачки с резьбой в виде капп из пластика или стали. К сожалению, и те, и другие используются редко – пластмасса лопается на морозе и становится не пригодной, а стальной колпак, примёрший к резьбе НКТ, открутить в рукавицах сложно, особенно когда таких операций не одна сотня
Защитные устройства (протекторы) служат для защиты внутренней или наружной винтовой резьбы на концах скважинных труб от возможных повреждений в процессе транспортировки и хранения скважинных труб. Когда скважинные трубы находятся в работе, то есть, когда они соединены между собой для образования колонны труб, защитные устройства снимаются. Предлагается во время опускания колонны из 20-25 НКТ (это около одного часа работы) использовать специально разработанные КЕГЛИ-КАППЫ в количестве 40 -50 шт. Далее цикл работы буровыми бригадами и бригадами ТКРС должен повторяется. Специальной рабочей камерой (СРК — заявка № 2024125094 от 27.09.2024 г.) пропариваются резьбы НКТ и должны вновь надеваться КЕГЛИ-КАППЫ, и производиться очередной этап опускания колонны.
Таким техническим решением обеспечивается предохранение резьбы НКТ после очистки ее от загрязнений и льда, значительно упрощается и повышается скорость монтажа и демонтажа устройства при сохранении надежности устройства, при этом защитное устройство в его смонтированном состоянии надежно крепится к трубе. Достигается это за счет материала, выполненного из ударопрочной морозостойкой полимерной композиции с каучуком и формы в виде кегли с удобной для захвата рукоятью, где на конической поверхности имитирована (повторяющаяся) резьба для плотного контакта с резьбой НКТ. Другими словами, зубцы резьбы могут упруго деформироваться и выпрямляться, когда защитное устройство войдет в зацепление с резьбой НКТ, обеспечивая при этом возможность надежного взаимодействия. В момент надевания такого защитного устройства на резьбу разогретой, отпаренной НКТ, вода из резьбы выдавливаются, а остатки испаряются. Защитное устройство может быть выполнена с армирующим материалом внутри. Наличие полости в защитном устройстве в сочетании с армирующим материалом дает дополнительную упругость защитному устройству при установке его в НКТ и облегчает конструкцию защитного устройства в целом поскольку материал на основе каучука относительно тяжелый.
Когда в процессе формирования колонны, элеватором зацепляют НКТ за муфтовый конец и тащат, поднимая её, при этом другой скользит по желобу, важно, чтобы защитное устройство «сидело» надежно на скользящем конце трубы и было достаточно прочным, упругим и гибким, чтобы не повреждалась резьба под весом самой трубы.
Примеры видов КЕГЛЬ и их применения
Кегля для наружней и внутренней резьбы НКТ
 |
|
 |
|
