Балтаханов А.М., Биктимиров Ю.А., Иванов Е.Н.,

ЗАО "ЗЕВС-ТЕХНОЛОГИИ" (г. Истра, Московской области, Россия)

ЗАО "Управление по ремонту труб" (г. Нижневартовск Тюменской области, ХМАО-Югра, Россия)

Развитие современных промышленных предприятий связано с непрерывным наращивание темпов производства. Как правило, для этого модернизируются или полностью изменяются технологические процессы, применяются новые более совершенные технологии.

В нефтяной промышленности используется большое количество насосно-компрессорных труб (НКТ). После определенного срока эксплуатации на скважинах НКТ поступают на ремонтные предприятия. Перед проведением всего комплекса раемонтных работ, требуется очистка внутренней поверхности НКТ от образовавшихся на ней в процессе эксплуатации солевых отложений. Эти отложения могут иметь разную структуру и толщину от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. Существующие на сегодня методы удаления данных отложений (механический, дробестрйный, гидродинамический) в ряде случаев не дают должного эффекта. Поэтому часть труб изымается из процесса нефтедобычи. Кроме того, существует категория НКТ (с внутренним антикоррозийным покрытие) вообще не поддающаяся очистке традиционными методами.

В связи с этим, специалистами ВНИЦ ВЭИ, ЗАО "ЗЕВС-ТЕХНОЛОГИИ" (в настоящее время ООО "ЗЕВС-ТРУБОПРОВОД", прим. редактора), ЗАО "УпоРТ" решено было использовать для разрушения внутренних солевых отложений в НКТ метод воздействия на эти отложения периодических импульсов высокого давления, получаемых с помощью электрогидравлического эффекта.

После проведения компелкса исследовательских и опытно-конструкторских работ был создан и введен в эксплуатацию "Комплекс по очистке труб НКТ "ЗЕВС-41". Работа Комплекса пострена по принципу автоматизированных линий современных машиностроительных предприятий. В процессе ремонта над трубой производится опеределенный набор взаимосвязанных обязательных операций в сочетании с гибко изменяющейся последовательностью дополнительных операций. Участие персонала в процессе минимально и сводится к наблюдению и контролю за процессом очистки.

Технические характеристики и состав комплекса:

• площадь, занимаемая оборудованием                                - (4х25 м²)= 100 м²
• условный диаметр, очищаемых НКТ, по ГОСТ 52203-2004   - от 60,3 до 102 мм
• максимальная длина очищаемых труб                                - 10,5 м
• численность обслуживающего персонала                           - 2 чел.
• мощность потребляемая от сети 220-380В                           - менее 10 кВт

Схематично процесс очистки НКТ от внутренних отложений изображен на рисунке 1.

Рис. 1. Процесс очистки НКТ от внутренних отложений

На рисунке 2 показан общий вид комплекса "ЗЕВС-41". Блок схема комплекса показана на рисунке 3. Функционально комплекс сосоит из следующих основных частей: электрогидроимпульсная установка "ЗЕВС-41", система механизации и автоматизации, система водоснабжения и пульт управления комплексом.

Рис. 2. Общий вид комплекса "ЗЕВС-41"

Рис. 3. Блок-схема Комплекса по очистке труб НКТ

Установка "ЗЕВС-41" обеспечивает очистку НКТ электрогидроимпульсным методом. Система механизации и автоматизации обеспечивает подачу загрязненных труб с места складирования в ванну замачивания, перемещение загрязненных труб с места складирования в ванну замачивания, перемещение загрязненных труб к позициям очистки, подачу рабочих органов от "ЗЕВС-41" к очищаемым трубам и перемещение их внутри труб, уплотнение торцов очищаемых труб при подаче воды и центрирование труб в зависимости от диаметра трубы. Система водоснабжения обеспечивает подачу воды в рабочую зону при очистке труб установкой "ЗЕВС-41" и производит окончательное вымывание отложений из полостей труб.

Рис. 4. Общий вид установки "ЗЕВС-41" в составе технологического комплекса

На рисунке 4 представлен общий вид установки ЗЕВС-41 в составе технологического комплекса. Разработанная конструкция "ЗЕВС-41" позволяет в широком диапазон изменять энергию импульсов и частоту их следования. Это придает всему комплексу большую гибкость и позволяет обслуживающем персоналу выбирать оптимальные параметры при очистке труб разного диаметра и с разным типом отложений.

Важнейшей частью "ЗЕВС-41" является рабочий орган (РО), который работает в экстремальных условиях. Было разработано и испытано несколько различных вариантов РО. Система подачи РО в очищаемую трубу разработана с использованием частотно-регулируемого привода. Это дает возможность перемещать РО с различной скоростью и в диаметрально противоположных направлениях. В процессе эксплуатации данный вариант исполнения показал свою высокую эффективность и удобство в эксплуатации.

Система перемещения очищаемой НКТ по всем рабочему циклу позволяет перемещать трубу с одной позиции цикла на другую без участия человекс, что очень важно, так как трубы имеют большую массу и длину.

И, наконец, система водоснабжения обеспечивает непрерывную подачу воды под давлением в НКТ во время ее очистки, а также вымывание остатков шлама из трубы после извлечения РО.

Технологический цикл очистки строится следующим образом: с пульта управления оператор подает НКТ на позицию ее очистки. После этого труба заполняется водой. После 100% заполнения трубы в неё вводит рабочий орган. Как только РО достигает начала трубы, включается установка "ЗЕВС-41" и начинается очистка. Скорость перемещения РО и частоста следования импульсов определяется оператором в зависимости от характера отложений. После окончания очистки НКТ и её промывки она перемещается на позицию определения качества очистки. По результатам этого контроля труба перемещается либо назад для доочистки (если остались неочищенные участки), либо уходят в цех для дальнейшей обработки.

На введенном в эксплуатацию комплексе в ЗАО "УпоРТ" производится очистка НКТ диаметром от 66 миллиметров до 114 миллиметров, длиной от 6,5 метров до 10,5 метров.

Технико-экономический показатели (цены на 2006-2007 год, прим. редактора):

На сегодняшний день комплекс для очистки НКТ "ЗЕВС-41" - единственная в России установка, позволяющая очищать НКТ от твердых солевых отложений:

• производительно комплекса 10800 труб в год (при односменном режиме работы по 11 часов);
• затраты на очитску одной НКТ - 127,5 рублей;
• стоимость одной новой НКТ (средняя для диаметра 73 мм (2,5")) - 3000 рублей при стоимости 1 тонны НКТ - 30000 рублей;
• итого снижение затрат НГДУ на приобретений новых НКТ в год составит: (3000-127,5)х10800 = 31023 тысяч рублей.