Патент на изобретение №2359104
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ РЕМОНТА НАСОСНЫХ ШТАНГ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области ремонта подземного оборудования нефтяных скважин, а именно к способам ремонта насосных штанг. Техническим результатом является повышение несущей способности и коррозионной стойкости наиболее изношенных участков штанг, за счет чего увеличивается объем ремонтируемых штанг, вовлекаемых в эксплуатацию. Предложенный способ ремонта насосных штанг включает радиационный контроль, очистку поверхности от отложений парафина, соли и асфальтенов, визуальный и приборный контроль, обрезку головок насосных штанг, высадку новых головок, термическую обработку, горячую правку, охлаждение, дробеструйную обработку тела насосной штанги, механическую обработку головок штанг. При этом участкам тела насосной штанги с недопустимыми дефектами придают повышенные прочность и коррозионную стойкость наложением на них обечаек. Причем сопрягаемые поверхности обечаек заранее очищают до металлического блеска, наносят на них клей с высокой адгезивной способностью, после чего сдавливают до плотного соприкосновения сопрягаемых поверхностей обечаек и насосной штанги, а после выдержки давление на обечайки снимают и создают условия для полимеризации клея.
Предлагаемое изобретение относится к области ремонта подземного оборудования нефтяных скважин, а именно к методам ремонта штанг насосных с целью повышения их долговечности и надежности в процессе эксплуатации. Штанги насосные (ШН) являются одним из основных элементов привода штанговых насосов, с использованием которых осуществляется добыча около 50% нефти в России. В процессе эксплуатации штанги осуществляют возвратно-поступательное движение, при этом они подвержены воздействию растягивающих и изгибающих усилий, а также действию компонентов добываемого продукта, агрессивных в коррозионном отношении, например пластовой воды, сероводорода, углекислоты и т.п. Силовое нагружение ШН, усиленное коррозионными процессами, вызывает на наружной поверхности ШН различного рода дефекты: потертости, трещины, коррозионные изъязвления и т.д. Когда дефекты достигают определенных размеров, происходит обрыв штанговой колонны, что вызывает необходимость ее демонтажа с извлечением ШН из нефтяной скважины. Демонтированные штанги подвергают ремонту. Известный способ ремонта описан в работе [1] и заключается в следующем. После радиационного контроля и очистки ШН от парафина, солей, асфальтенов и других отложений их подвергают визуальному и приборному контролю. Участки ШН с недопустимыми дефектами и головки обрезают, и если оставшаяся длина штанг не менее 7 м, на них выполняются новые головки. В последующем ШН подвергают термической обработке для снятия внутренних напряжений, возникающих в теле штанг в процессе длительной эксплуатации. В дальнейшем в процессе ремонта выполняются финишные операции: обработка поверхности штанг дробеструйными аппаратами с целью создания сжимающих напряжений в теле ШН и механическая обработка с нарезанием резьбы на головках штанг. Если в процессе контроля на поверхности отдельных участков ШН выявляются дефекты, опасные для дальнейшей эксплуатации, после обрезки которых длина отремонтированных штанг будет менее 7 м, такие штанги ремонту не подвергаются и выводятся из эксплуатации. На балансе нефтяных компаний России уже накоплено около 3 млн. штанг (около 60 тыс.т) с недопустимыми дефектами, и их количество постоянно увеличивается. Значительную часть ШН с недопустимыми дефектами возможно вовлечь в эксплуатационный фонд, если обеспечить повышение несущей способности и коррозионной стойкости наиболее изношенных участков штанг. Это возможно осуществить, если восстановительный ремонт ШН выполнять по новой технологии в следующей последовательности. После завершения всех технологических операций традиционного ремонта, но без вырезки участков с недопустимыми дефектами, ШН еще раз подвергают визуальному и приборному контролю, выявляют и отмечают участки штанг с недопустимыми дефектами. Такие участки подвергают дополнительной тщательной очистке до металлического блеска. Параллельно с этими процессами из листовой (полосовой) стали заранее определенных размеров изготовляются заготовки обечаек. Заготовкам обечаек придают форму незамкнутого овала с таким расчетом, чтобы расстояние между продольными кромками овала было несколько больше диаметра ремонтируемой штанги. Внутреннюю поверхность обечаек зачищают до металлического блеска, на их поверхность и поверхность участков ШН с недопустимыми дефектами наносят клей с высокой адгезивной способностью, обечайку надвигают на соответствующие участки штанг и сдавливают до полного соприкосновения внутренней поверхности обечаек с наружной поверхностью ремонтируемых участков ШН. После некоторой выдержки усилие, сдавливающее обечайки, снимают и создают условия для полимеризации клея. Обечайки и отремонтированные участки ШН воспринимают внешние усилия и коррозионное воздействие совместно, как одно целое, что надежно обеспечивает длительную эксплуатацию штанговых колонн, смонтированных из ШН, отремонтированных по предложенной технологии. Технический и экономический результат от применения заявляемого объекта заключается в увеличении объемов ремонтируемых штанг насосных. Предварительные исследования доступной патентной и научно-технической литературы по фондам РГТУ Нефти и газа им. Губкина, Московский институт «Стали и сплавов» показали, что совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения является новой и ранее не использовалась на практике, что позволяет сделать заключение о соответствии технического решения критериям «новизна» и «изобретательный уровень», а его промышленную применимость считать целесообразной и технически осуществимой, что вытекает из его описания. Библиография 1. Журнал «Нефть и жизнь», издательство ОАО «Татнефть»,
Формула изобретения
Способ ремонта штанг насосных (ШН), включающий радиационный контроль, очистку их поверхности от отложений парафина, соли и асфальтенов, визуальный и приборный контроль, обрезку головок ШН, высадку (изготовление) новых головок, термическую обработку, горячую правку, охлаждение, дробеструйную обработку тела ШН, механическую обработку головок штанг, отличающийся тем, что участки ШН с недопустимыми дефектами не обрезают, а им придают повышенные прочность и коррозионную стойкость наложением на дефектные участки обечаек, сопрягаемые поверхности которых заранее очищают до металлического блеска, наносят на эти поверхности клей с высокой адгезивной способностью, после чего обечайки сдавливают до плотного соприкосновения сопрягаемых поверхностей обечаек и ШН, а после определенной выдержки давление на обечайки снимают и создают условия для полимеризации клея.
QB4A – Регистрация лицензионного договора на использование изобретения
Лицензиар(ы): Богатов Николай Александрович
Вид лицензии*: НИЛ
Лицензиат(ы): Общество с ограниченной ответственностью “Нефтештанга”
Договор № РД0064583 зарегистрирован 19.05.2010
Извещение опубликовано: 27.06.2010 БИ: 18/2010
* ИЛ – исключительная лицензия НИЛ – неисключительная лицензия
|
||||||||||||||||||||||||||
2, 2004, с.14-15.