Фрезовая головка ФД
Головка фрезовая ФД — рабочий элемент скребка фрезового СДФ и СДЛФ, предназначенный для механической очистки внутренней поверхности насосно-компрессорных труб (НКТ) от асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) методом фрезерования. В отличие от лезвийных головок, фрезовая головка воздействует на отложения вращающимися режущими элементами, что обеспечивает более агрессивное и производительное разрушение плотных, затвердевших слоёв АСПО.
Конструктивно головка ФД представляет собой массивный цилиндрический корпус, на внешней поверхности которого расположены фрезерные лопасти (сегменты) с зубчатыми режущими кромками. Корпус головки установлен на центральном валу через опорный подшипниковый узел, что обеспечивает возможность свободного вращения корпуса относительно оси инструмента при его продольном перемещении в НКТ. На обоих концах вала выполнена метрическая резьба для соединения с компоновкой скребка.
Фрезовая головка изготавливается из высоколегированной стали или полимера, устойчивого к воздействию агрессивных скважинных сред. Зубчатый профиль лопастей и конструкция подшипникового узла обеспечивают эффективное разрушение не только мягких, но и твёрдых, кристаллизованных парафиновых пробок при минимальных рисках заклинивания инструмента в трубе.
Комплектация
- Фреза
- Подшипник
- Втулка (ось)
Примечание: фрезовая головка выполнена из полимера или высоколегированной стали с термообработкой рабочих кромок до твёрдости 45–55 HRC, что гарантирует длительный ресурс эксплуатации. Диаметр головки подбирается на основе проходного сечения НКТ.
Фреза представляется из себя цилиндрический корпус, на внешней поверхности которого расположены фрезерные лопасти (сегменты) с зубчатыми режущими кромками. Корпус головки установлен на центральном валу через опорный подшипниковый узел, что обеспечивает возможность свободного вращения корпуса относительно оси инструмента при его продольном перемещении в НКТ.
Принцип работы
-
1
Фрезовая головка ФД работает по принципу вращательного фрезерования отложений АСПО с внутренней поверхности НКТ. При продольном перемещении скребка в колонне труб корпус фрезовой головки, установленный на подшипниковом узле, получает принудительное вращение за счёт реактивного момента от контакта зубчатых лопастей с отложениями и стенкой трубы.
-
2
Зубчатые режущие кромки лопастей в процессе вращения фрезеруют и дробят слой АСПО, разрушая его на мелкие фрагменты. Подшипниковый узел обеспечивает свободное вращение корпуса головки независимо от продольного движения вала, что исключает скручивание компоновки скребка и снижает нагрузку на резьбовые соединения.
-
3
Раздроблённые частицы АСПО выносятся потоком скважинной жидкости на поверхность или оседают на забой. Зубчатый профиль лопастей также создаёт турбулентность в потоке, способствуя вымыванию продуктов очистки из зоны работы инструмента.
Устройство
-
1Ось - несущий стержень, проходящий через всю длину изделия. Воспринимает осевые нагрузки при работе скребка. На обоих концах выполнена метрическая резьба для подключения к компоновке.
-
2Корпус фрезы имеет 6 продольных сегментов на внешней поверхности корпуса. Имеют зубчатый профиль режущих кромок для разрушения плотных АСПО. Расположены под углом к оси для создания вращательного момента.
-
3Подшипниковый узел – опорный подшипник качения (видим на фото), обеспечивающий свободное вращение корпуса относительно вала. Защищает компоновку от скручивающих нагрузок.
-
4Поперечные пазы (прорези) в теле лопастей. Служат для дробления крупных фрагментов АСПО и улучшения выноса продуктов разрушения потоком скважинной жидкости.
Преимущества оборудования
-
1
Высокая эффективность при плотных отложениях — зубчатые фрезерные лопасти разрушают затвердевшие кристаллические парафины и асфальтены, с которыми гладкие лезвия справляются хуже.
-
2
Самовращающийся корпус на подшипниковом узле — исключает скручивание компоновки скребка, снижает нагрузку на резьбовые соединения и штанговую колонну.
-
3
Равномерная очистка по периметру — расположение нескольких лопастей по окружности обеспечивает обработку всей внутренней поверхности НКТ за один проход.
-
4
Дробление продуктов очистки — пазы на лопастях измельчают крупные фрагменты АСПО, что облегчает их вынос потоком жидкости и предотвращает засорение.
-
5
Универсальность — типоразмерный ряд охватывает стандартные диаметры НКТ; резьбовые концы совместимы с типовыми переводниками скребковых компоновок.
Тип исполнения
-
1Фрезовая головка ФД(П) полимерная отличается высокой износостойкостью, низким коэффициентом трения, способностью работать без смазки, высокой коррозийной стойкостью и в 3-4 раза увеличивает ресурс деталей
-
2Фрезовая головка ФД(П) из легированной стали для стальных НКТ.
Технические характеристики
| № | Наименование характеристики | Значение |
| 1 | Рабочее давление, МПа | 100 |
| 2 | Диаметр обслуживаемых НКТ | 60, 73, 89 |
| 3 | Стойкость к воздействию скважинной среды | Н, К1, К2 |
| 4 | Температура скважинной среды, °C, не более | 120 |
| 5 | Диаметр, мм | 40 … 68 |
| 6 | Материальное исполнение | 20Х, 40Х, пластик |
| 7 | Присоединительная резьба | М12х1,25 |
| 8 | Длина, мм | 110 |
| 9 | Масса, кг | от 0,7 |
Порядок работы
-
1
Провести шаблонирование НКТ (см. Шаблон ШТ) для определения фактического проходного диаметра и выбора соответствующего типоразмера фрезовой головки.
-
2
Собрать компоновку скребка и спустить в НКТ до глубины начала зоны отложений АСПО, контролируя нагрузку на инструмент.
-
3
Выполнить возвратно-поступательные движения компоновкой в зоне очистки. Корпус фрезовой головки будет самопроизвольно вращаться за счёт контакта с отложениями, обеспечивая фрезерование слоя АСПО.
-
4
При необходимости провести несколько проходов для удаления плотных или многослойных отложений, контролируя нагрузку и ход инструмента.
-
5
По завершении очистки поднять компоновку на поверхность. Провести осмотр фрезовой головки: проверить состояние зубьев лопастей, подшипникового узла и резьбовых соединений. При необходимости промыть ствол скважины для выноса продуктов фрезерования на поверхность.
Вопросы и ответы
Предназначена для механической очистки внутренней поверхности НКТ от асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) методом фрезерования в составе скребка фрезового.
Фрезовая головка использует вращающийся зубчатый корпус на подшипнике для фрезерования плотных отложений; лезвийная — срезает АСПО неподвижными изогнутыми кромками. Фрезовая эффективнее при затвердевших парафинах.
При температурах до +150 °C, высоких пластовых давлениях, в агрессивных скважинных средах — нефть, газ, пластовая вода, сероводородсодержащие среды.
Перед спуском обязательна проверка свободного вращения корпуса на подшипнике. Не применять в трубах с механическими повреждениями. Контролировать осевую нагрузку во избежание перегрузки подшипникового узла.
Самовращающийся корпус исключает скручивание компоновки, зубчатые лопасти эффективно разрушают плотные АСПО, пазы на лопастях облегчают вынос продуктов очистки.
Фрезовая головка заменяется целиком при достижении предельного износа режущих кромок.
Документы и сертификаты
Обозначение
- Материальное исполнение (С - сталь, П - полимер)
- Диаметр, мм
- Фрезовая головка одинарная
