книги из ГПНТБ / Еникеев В.Р. Автоматические скребки для очистки подъемных труб от парафина

УфНИИ верхний шток можно применять длительное время; при наличии следов износа на поверхности штока достаточно повернуть корпус замка на 10—15° и шарики будут касаться

штока уже в других точках.

Изнашиваются также стопорные винты, их концы, входящие в прорези на корпусе замка, со временем сминаются или сре­

заются, поэтому их нужно периодически менять.

При длительной работе скребков УфНИИ наблюдается среза­ ние заклепок, соединяющих детали корпуса. Этот дефект легко устраняется во время профилактических осмотров скребка.

В скребках УфНИИ, выпускавшихся до конца 1957 г., наи­

более интенсивно изнашивались детали корпуса — расширенная часть кожуха нижнего штока, которая постоянно ударяется о нижний амортизатор, и те места кожухов верхнего и нижнего штоков, о которые ударяется клапанная рамка.

Поломки отдельных деталей автоматического скребка могут быть вызваны неправильной эксплуатацией или же наличием заводских дефектов.

Например, скребки УфНИИ часто ломаются и деформируются при использовании их в скважинах с дебитом свыше 130 т/сутки и с относительно низким буферным давлением. Высокие ско­ рости восходящей газо-нефтяной смеси вблизи от устья обусло­ вливают сильные удары скребка о верхний амортизатор. Силу ударов невозможно уменьшить даже в том случае, когда кла­

паны неплотно прилегают к стенкам труб. Кроме того, при экс­ плуатации в высокодебитных скважинах к скребку обычно под­ вешиваются сменные грузики большого веса, что в свою очередь увеличивает массу скребка и вместе с тем силу ударов. После сравнительно кратковременной работы в таких условиях сре­

заются заклепки, лопаются фиксаторные планки напротив тра­ пецеидальных прорезей и отверстий под заклепки, деформируется,

как бы раздувается кожух верхнего штока, обрывается резьбовая часть кожуха верхнего штока вместе с замком и т. п.

Скребки, корпус которых изготовлен сварным (скребок А. Ф. Гильманшина), износоустойчивы и имеют большую проч­ ность.

Поломки скребка, вызванные дефектами изготовления, можно устранить полностью, если тщательно осматривать наиболее

ответственные детали в процессе его сборки. Наиболее часты слу­ чаи поломки корпуса замка: его обрыв по шейке или же обрыв стенки корпуса вблизи верхнего конца прорези под стопорный винт (рис. 27). В первом случае обрыв происходит из-за недоста­ точной толщины стенки в месте изменения диаметра. Поломка

корпуса замка во время работы скребка может быть предупре­ ждена, если при монтаже корпус будет отбракован.' Толщина

стенки должна быть не менее 4—5 мм.

Во втором случае поломки могут быть вызваны микротрещи­ нами, образованными при закалке детали; предварительная

69

проверка производится тщательным осмотром этого места и лег­ ким простукиванием.

К числу поломок, вызванных заводскими дефектами, относится также обрыв ножей от планки из-за некачественной спайки. К нарушению спайки и к обрыву ножей может привести также неаккуратное обращение с ними; во время исправления их формы желательно избегать ударов по ножу.

Сравнительно редкие поломки скребка во время работы,

связанные с обрывом некоторых деталей от корпуса, не создают каких-либо осложнений, а их последствия легко ликвидируются при использовании специального ловильного инструмента.

Обрыв сменного груза или нижнего штока вследствие недостаточно надежного крепления

собление, навинчивающееся на ловитель. Приспособление (рис. 28) представляет собой отрезок IV2" трубки, внутри которой при­ варены четыре полоски из листового железа. Обычно скребок за­ хватывается этим приспособлением с первой попытки. В очень редких случаях бывает обрыв ножей или клапанов скребка. На извлечение этих деталей, если они упали на нижний аморти­ затор, затрачивается много времени. При ловильных работах используются простые приспособления «кошки», крючки на ко­ торых изготовлены из стальной проволоки диаметром 1,6—1,8 мм.

Такая неисправность скребка, как выпадение стяжной пру­ жинки ножей, к аварийным осложнениям не проводит, если при извлечении скребка расхаживать его, когда он зацепится за стыки.

Текущий ремонт скребков, ликвидацию последствий износа или незначительных поломок, связанных с заменой отдельных

деталей и подгонкой их друг к другу, следует производить непо­ средственно па нефтедобывающем участке. Для этого необходимо

иметь в запасе некоторое количество наиболее ходовых запасных

70

деталей (верхних штоков, головок, корпусов замка, стопорных винтов и заготовок заклепок для корпуса).

Ремонт корпуса, повторную спайку ножей и клапанов следует доверять высококвалифицированному слесарю.

МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ РАБОТЫ

АВТОМАТИЧЕСКИХ СКРЕБКОВ

Полный эффект от применения автоматиче­ ских скребков может быть достигнут лишь

в том случае, если на каждой скважине, оборудованной автоматическим скребком, бу­ дет установлен прибор, контролирующий его

работу. При отсутствии такцх приборов эф­

фективностьавтоматических скребков резко

а, наоборот, заметно увеличивается, по­ скольку оператор вынужден ожидать около устья скважины момента, когда скребок уда­ рится о верхний амортизатор, и лишь после

этого может выполнять другие работы. Наи­

более просто можно осуществить контроль автоматических скребков по пульсации буфер­ ного давления, используя для этой цели ре­ гистрирующий манометр. Однако недостатки,

присущие регистрирующим манометрам, не

позволяют использовать их в холодное время года, а также в скважинах с непрерывной

пульсацией буферного давления. Дистанцион­ ный контроль работы автоматических скребков

Дело в том, что четкий и достаточно громкий удар скребка обычно характерен только для высокодебитных скважин при отсутствии пульсации буферного давления, на остальных сква­

жинах зачастую требуется особая внимательность, чтобы услы­

шать звук удара и отличить его от других звуков. В таких

условиях увеличение чувствительности усилителя, смонтирован­ ного вблизи микрофона, приводит к тому, что прибором начи­ нают отмечаться импульсы, вызванные посторонними звуками:

71

дежность показании прибора не обеспечиваются.

Практическое применение находят те методы, которые осно­ ваны на непосредственном воздействии скребка на датчик реги­ стрирующего прибора.

Рис. 29. Индукционный датчик ДИ-3 для контроля работы автоматического скребка.

1 — корпус; 2 — соленоид; з — трубка ив немагнитной стали; 4 — тексто­

(рис. 29) монтируется в фонтанной арматуре соосно с подъемными

трубами и представляет собой соленоид 2, заключенный в массив­ ный стальной корпус 1 с фланцами таких же размеров, что и у стандартных фонтанных арматур. Соленоид отделен от полости фонтанной арматуры трубкой из немагнитной стали 3, а необхо­ димая герметичность обеспечивается кольцами из фторопласта 5, которые уплотняются нажимной гайкой 7. Крышка датчика 6

имеет на верхнем торце проточку под уплотнительное кольцо

фонтанной арматуры и крепится к корпусу винтами 8. Концы обмотки соленоида присоединены к клеммам, расположенным

на текстолитовой втулке 9. Провода от регистрирующего прибора вводятся в датчик через герметизированную муфту.

72

При сборке прибора обеспечивается полная герметичность между центральным каналом датчика и полостью соленоида,

проверка производится опрессовкой на 60 ат. В то же время полость соленоида сообщается с атмосферой; здесь соединения деталей хотя и плотные, по не герметичные. Так как внутрь датчика заливается трансформаторное масло, то при перевозке,

хранении и монтаже датчика нужно следить за тем, чтобы он находился в правильном положении, т. е. крышка корпуса должна быть вверху, в противном случае масло вытечет.

Рис. 30. Принципиальная электрическая схема датчика ДИ-3 и регистрирующего прибора.

Датчик ДИ-3 поступает комплектно с реле импульсов РИС-1; принципиальная электрическая схема датчика представлена на

рис. 30.

Принцип работы датчика и реле довольно прост. С момента включения прибора через цепь, которая состоит из вторичной обмотки понижающего трансформатора ТР, обмотки промежу­ точного реле РП типа РПТ-100 и соленоида датчика L, протекает переменный ток с напряжением 24 в, при этом якорь реле при­ тянут к сердечнику, нормально замкнутый контакт РПг разом­ кнут, а нормально открытый контакт РПъ замкнут и часть тока протекает через шунтовое сопротивление R параллельно обмотке РП. Шунтовое сопротивление R включено в схему для увеличе­ ния чувствительности прибора.

Когда скребок входит в центральный канал датчика, индук­ тивное сопротивление соленоида резко увеличивается и соответ­ ственно уменьшается ток, протекающий через цепь соленоида. В результате якорь реле РП отпадает от сердечника, замыкается контакт РП1 и размыкается контакт РПг. При замыкании кон­ такта РП1 через цепь, которая состоит из вторичной обмотки трансформатора, германиевого диода ДГ-Ц24 и катушки электроимпульсного счетчика СЧ, протекает постоянный ток, выпрямлен­

73

ный в диоде и сглаженный конденсатором С. Якорь электроим-

нульсного счетчика притягивается к сердечнику..

Когда скребок выходит из центрального канала датчика,

сила тока, протекающего через соленоид, становится нормальной п якорь промежу­

точного реле вновь при­

тягивается, одновременно размыкается контакт РПл, что вызывает отпадение якоря электроимпульсного счетчика и он, возвраща­ ясь в исходное положе­ ние, поворачивает бара­ бан счетного устройства.

Индукционный датчик

показал хорошие резуль­ таты при эксплуатации. Помимо надежного кон­ троля работы скребка, значительно облегчаются работы по запуску и из­ влечению скребка, так как при помощи датчика всегда можно определить положение скребка в ар­ матуре. Рекомендуется

устанавливать датчик под центральной задвижкой фонтанной арматуры. Это требование обусловлено

или же совмещать монтаж датчика с другими работами на сква­

жине, что существенно осложняет его внедрение.

Сложность монтажа датчика ДИ-3 определила разработку других конструкций датчиков.

В НПУ Октябрьскнефть предложен и применяется очень простой контактный датчик, выполненный в виде верхнего аморти­

74

затора. Он устанавливается вместо обычных верхних амортизато­ ров, которые очень редко используются для ловильных работ и выполняют в основном роль отбойника скребка. Буферная го­

ловка верхнего амортизатора-датчика изготовляется с такими же размерами, что и другие амортизаторы, поэтому монтаж и демон­ таж этого приспособления могут быть выполнены за 7—12 мин.

Верхний амортизатор-датчик состоит из буферной головки 7 (рис. 31) и выдвижного штока 8, на нижнем конце которого смонтирован корпус амор­ тизатора с отбойником 19 и кольцевым ножом

18.

Внутри штока нахо­ дится штанга 10, изоли­ рованная от стенок штока

четырьмя пластмассовыми втулками. Между втул­

ками укладываются саль­ ники из резинового шнура,

герметизирующие полость арматуры.

выполняет роль контакта.

При ударе скребка об отбойник амортизатора последний сме­ щается вверх до упора в штангу. В это время замыкается цепь: провод от регистрирующего прибора 3 — штанга — отбойник — гибкий проводник 20 — корпус амортизатора — земля. Когда скребок сложится и начнет падать вниз, отбойник возвращается в исходное положение возвратной пружиной 17 и цепь размы­ кается. Во время замыкания цепи датчика создается импульс тока, который и регистрируется электроимпульсным счетчиком. Контакт датчика расположен в газо-нефтяной среде и поэтому безопасен в пожарном отношении.

Регистрирующий прибор контактного датчика собран по

простейшей схеме (рис. 32).

Переменный ток вторичной обмотки понижающего трансфор­ матора напряжением 24 в выпрямляется в мостике ВМ, собран­ ном из германиевых диодов ДГ-Ц24, и подается через обмотку промежуточного реле типа РКН на контакты датчика. При замы­ кании цепи датчика ток протекает через обмотку реле РП, якорь реле притягивается к сердечнику и замыкает цепь электро-

75 •

1—10 мин.

77

Продолжение

78