Пробойная головка П1
Пробойная головка П1 — рабочий инструментальный элемент скребка-пробойника, предназначенный для механического разрушения плотных парафиновых пробок и твёрдых слоёв асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) в насосно-компрессорных трубах (НКТ) нефтяных скважин. В отличие от лезвийных и фрезовых головок, выполняющих срезание или фрезерование АСПО, пробойная головка действует по принципу осевого пробивания: остроконечный наконечник разрушает монолитную парафиновую пробку, а расположенные за ним фрезерные лопасти с зубчатыми кромками дробят и измельчают отложения по всему сечению трубы.
Конструктивно пробойная головка П1 представляет собой цельнометаллическое изделие из нержавеющей или легированной стали, состоящее из трёх функциональных зон. Передняя зона — конусный остроконечный наконечник (пробойник), предназначенный для первичного прокола и разрушения центральной части пробки. Средняя и задняя зоны — два симметричных фрезерных узла с треугольными лопастями и зубчатыми режущими кромками, последовательно расположенными на центральном валу. Наружный диаметр лопастей соответствует внутреннему диаметру НКТ, обеспечивая обработку всего поперечного сечения трубы. Вал оснащён резьбовыми концами для соединения с компоновкой скребка.
Изделие изготавливается из высоколегированной или нержавеющей стали с механически обработанной и полированной поверхностью, обеспечивающей коррозионную стойкость в агрессивных скважинных средах.
Комплетация
- Головка в сборе
Примечание: пробойная головка выполнена из высоколегированной стали с термообработкой рабочих кромок до твёрдости 45–55 HRC, что гарантирует длительный ресурс эксплуатации. Диаметр головки подбирается на основе проходного сечения НКТ.
Принцип работы
-
1
Головка пробойная реализует двухэтапный принцип механического разрушения парафиновых пробок и твёрдых слоёв АСПО в НКТ.
-
2
Первый этап — пробивание. При продольном перемещении скребка-пробойника вниз по стволу НКТ конусный остроконечный наконечник концентрирует осевое усилие на небольшой площади острия и пробивает центральную часть монолитной парафиновой пробки. Благодаря конусной форме нагрузка на наконечник при пробивании значительно меньше, чем при попытке разрушения пробки торцом плоского инструмента, что позволяет преодолевать даже высококристаллические затвердевшие отложения.
-
3
Второй этап — фрезерование. Лопасти переднего фрезерного узла с зубчатыми кромками входят в контакт с разрушенной пробкой и механически измельчают её по радиусу от центра к периферии. Задний фрезерный узел завершает обработку, обеспечивая зачистку периметра до внутренней стенки НКТ. Геометрия лопастей и угол установки зубьев обеспечивают отвод раздробленных фрагментов АСПО в поток скважинной жидкости для их выноса на поверхность.
Устройство
-
1Наконечник – остроконечный конусный элемент на переднем конце вала. Концентрирует осевое усилие на малой площади острия для первичного пробивания монолитной парафиновой пробки. Форма конуса минимизирует сопротивление при пробивании.
-
2Передний узел – первый (ближний к наконечнику) комплект треугольных лопастей с зубчатыми режущими кромками. Расположен сразу за наконечником. Выполняет первичное расширение пробитого канала и разрушение основной массы пробки по радиусу.
-
3Ось (вал) – несущий цилиндрический стержень, проходящий по всей длине изделия. Воспринимает осевые нагрузки при пробивании и изгибающие нагрузки при боковом контакте с пробкой. На обоих концах выполнена метрическая резьба для подключения к переводникам компоновки.
-
4Второй узел – второй комплект треугольных лопастей, расположенный ближе к резьбовому хвостовику. Завершает фрезерование АСПО, обеспечивая зачистку периметра НКТ до внутренней стенки трубы по всему сечению.
Порядок работы
-
1
Провести шаблонирование НКТ для определения проходного диаметра и местоположения парафиновой пробки. По результатам шаблонирования выбрать типоразмер пробойной головки
-
2
Собрать компоновку скребка-пробойника: присоединить пробойную головку к штанге или штанговой колонне через резьбовые переводники. Проверить надёжность всех резьбовых соединений.
-
3
Спустить компоновку скребка-пробойника в НКТ до глубины начала парафиновой пробки, контролируя нагрузку и момент первого касания с отложениями.
-
4
Приложить осевое усилие нажатием вниз. Наконечник пробойной головки пробивает центральную часть пробки. Контролировать нагрузку: резкий провал — признак прохождения пробойника через пробку.
-
5
Выполнить несколько возвратно-поступательных движений в зоне пробки для её полного разрушения фрезерными узлами по всему сечению НКТ. Контролировать ход инструмента.
-
6
По достижении свободного прохода через зону отложений продолжить спуск на следующий участок АСПО. При необходимости — повторить операцию несколькими проходами.
-
7
После завершения очистки поднять компоновку на поверхность. Произвести осмотр пробойной головки на предмет износа наконечника и лопастей. При необходимости — заменить.
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 | 30 … 45 |
| 6 | Материальное исполнение | 20Х, 40Х |
| 7 | Присоединительная резьба | М12х1,25 |
| 8 | Длина, мм | 220 |
| 9 | Масса, кг | от 0,5 |
Вопросы и ответы
Для механического разрушения монолитных парафиновых пробок и плотных слоёв АСПО в НКТ нефтяных скважин методом осевого пробивания с последующим фрезерованием по всему сечению трубы.
На нефтяных промыслах в составе скребка-пробойника при ликвидации парафиновых пробок в НКТ, особенно при полном перекрытии проходного сечения трубы отложениями АСПО.
Лезвийная и фрезовая головки срезают или фрезеруют АСПО с поверхности стенок НКТ, требуя начального зазора для контакта. Пробойная головка пробивает осью монолитную пробку, полностью закрывающую трубу, и не требует свободного прохода для начала работы.
При полном перекрытии проходного сечения НКТ монолитной парафиновой пробкой, когда шаблонирование показывает нулевой проход. Лезвийная головка не может войти в контакт с отложениями — нужен наконечник для первичного пробивания.
Нет. Шаблонирование обязательно для определения диаметра прохода, наличия механических повреждений НКТ и точной глубины начала пробки. Спуск без шаблонирования создаёт риск заклинивания инструмента в повреждённом участке трубы.
Документы и сертификаты
Обозначение
- Диаметр наружный, мм
- Пробойная головка
