DE2406860C3

DE2406860C3 - Method and device for the introduction of pipe cleaning bodies in pipelines, in particular in flow lines of oil extraction plants

Info

Publication number: DE2406860C3
Application number: DE19742406860
Authority: DE
Inventors: Lajos Dipl.-Ing.; Papa Aladar Dipl.-Ing.; Sasvari Ferenc Dipl.-Ing.; Török Mihaly; Szolnok; Török Miklos Szeged; Falucskai (Ungarn)
Original assignee: Nagyalföldi Köolaj- es Földgaztermelö Vallalat, Szolnok (Ungarn)
Filing date: 1974-02-13
Publication date: 1976-10-14

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einführung von Rohr-Reinigungskörpern, insbesondere in Fließleitungen von öigewinnungsanlagen, bei welchem an eine die Fördersonde mit einer Sammelstation verbindende Fließleitung in der unmittelbaren Umgebung des Sondenkopfes eine Zuführeinrichtung zum Einführen eines 860The invention relates to a method for introducing pipe cleaning bodies, in particular into flow lines of oil extraction systems, in which to a connecting the conveying probe with a collecting station Flow line in the immediate vicinity of the probe head a feed device for introducing a 860

Reinigungskörpers angeschlossen is!, wobei der Flüssigkeitsdruck in der Rohrleitung .;um Antrieb der Zuführeinrichtung und zur Fonbewegung der zugeführten Reinigungskörper längs der Rohrleitung dient und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.Cleaning body is connected !, where the liquid pressure in the pipeline.; To drive the feed device and serves to Fonbewegung the supplied cleaning body along the pipeline and one Apparatus for carrying out this process.

Es ist allgemein bekannt, daß ein bestimmter Teil des Parafingehaltes des Förderstromes von Öisonden an der Wand der Fließleitungen abgelagert wird, wodurch eine laufend zunehmende Querschnittsverengung und schließlich nach längerer Zeit eine Verstopfung der Rohrleitung entstehen kann. Die Verstopfung der Fließleitungen wird gemäß einer in der Ölindustrie seit längerem bekannten Methode durch von Zeit zu Zeit erfolgendes Abkratzen der innenwandungen der Rohrleitungen verhindert. Dieses Abkratzen wird durch Eingeben von Rohrleitungsreinigern unter Ausnutzung des im betreffenden Rohrleitungsabschnitt vorhandenen Druckabfalles bewerkstelligt. Unter dem genannten Druckabfall soll dabei die Druckdifferenz zwischen dem am Sondenkopf und dem an der Sammelstation am Ende der Fließleitung herrschenden Druck verstanden werden.It is well known that a certain part of the paraffin content of the flow of oil probes on the wall of the flow lines is deposited, whereby a continuously increasing cross-sectional constriction and finally, after a long period of time, the pipeline can become clogged. The clogging of the Flow conduits are passed through from time to time in accordance with a technique that has long been known in the oil industry Prevents the inside walls of the pipelines from being scraped off. This scraping is done by typing by pipeline cleaners using what is available in the relevant pipeline section Pressure drop accomplished. Under the pressure drop mentioned, the pressure difference between understood the pressure prevailing at the probe head and the pressure at the collecting station at the end of the flow line will.

Eine Rohrleitungsreinigung gemäß der eingangs beschriebenen Art ist durch die US-PS 29 15 422 bekanntgeworden. Bei ihr wird das in bestimmten Zeitabständen erfolgende Einführen der Reinigungskörper durch eine Zeitschalteinrichtung gesteuert. Diese bekannte Zuführeinrichtung benötigt daher am Ort ihrer Anwendung, also in Sondennähe, die Zurverfügungsstellung äußerer Hilfsenergie, sei es auch nur für eine Zeitschalteinnchtung, die in regelmäßigen Abständen aufgezogen werden muß. Die Zulieferung dieser Hilfsenergie in das Sondengebiet sowie die Erstellung der Steuerung in Sondennähe ist wegen deren Abgelegenheit und der ungünstigen klimatischen Verhältnisse mit hohen Kosten verbunden. Dasselbe gilt auch für die Zuführeinrichtung gemäß der US-PS 30 81 47ZA pipeline cleaning according to the type described above has become known from US Pat. No. 2,915,422. With her, the cleaning body is introduced at certain time intervals a timer controlled. This known feed device therefore requires at the place of its application, so close to the probe, the provision of external auxiliary energy, even if it is only for a timer, which must be raised at regular intervals. The delivery of this auxiliary energy in the probe area as well as the creation of the control in the vicinity of the probe is because of their remoteness and the unfavorable climatic conditions are associated with high costs. The same also applies to the feed device according to US-PS 30 81 47Z

Hiervon ausgehend, liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die bekannten Zuführeinrichtungen dahingehend weiterzuentwickeln, daß auf die bisher notwendigen Steuereinrichtungen zum Eingeben der Reinigungskörper verzichtet werden kann. Insbesondere soll sich die Zulieferung von Hilfsenergie in das Sondengebiet erübrigen.Proceeding from this, the task of the present one lies Invention is to further develop the known feeders to the effect that on the hitherto necessary control devices for entering the cleaning body can be dispensed with. In particular the supply of auxiliary energy in the probe area should be superfluous.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Zuführen eines Reinigungskörpers im Verlauf des Absperrens und Wiederöffnens der von der Fördersonde kommenden Leitung an einer in Fließrichtung hinter der Zuführeinrichtung liegenden Stelle bewirkt wird, wobei der nach dem Absperren erfolgende, auf den höheren Schichtdruck zurückzuführende Druckanstieg auf einen Energiespeicher wirkt, der über ein bewegliches Zuführelement einem in einem Magazin gelagerten Reinigungskörper bei dem durch das Wiederöffnen bedingten Druckabfall in seine Einsatzlage in der Förderleitung bringt.According to the invention, this object is achieved in that the supply of a cleaning body in the course the blocking and reopening of the line coming from the conveyor probe on one in the direction of flow behind the feeding device is effected, whereby the after the shut-off, The increase in pressure due to the higher layer pressure acts on an energy storage device that overflows a movable feed element to a cleaning body stored in a magazine in the case of the Reopening brings about the pressure drop in its operating position in the delivery line.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß der in der ölhaltigen Erdschicht herrschende Druck, der sogenannte Schichtdruck, im Betriebszustand der Ölsonde stets größer als der in der Umgebung des Sondenkopfes herrschende Druck, der sogenannte Sondenkopfdruck, sein muß. Wird der Fördeistrom durch Verschließen der Rohrleitung an einer geeigneten Stelle des Systems unterbrochen, so setzt ein Druckausgleich ein, während dessen der Sondenkopfdruck gemäß einer bestimmten Zeitfunktion bis zur Erreichung eines bestimmten höheren Druckwertes ansteigt. Dieser Druckanstieg bzw. seine Zeitfunktion wird von Zeit zu ZeitThe invention is based on the knowledge that the pressure prevailing in the oil-containing soil layer, the so-called Layer pressure, when the oil probe is in operation, is always greater than that in the vicinity of the probe head prevailing pressure, the so-called probe head pressure, must be. The flow is closed by closing If the pipeline is interrupted at a suitable point in the system, pressure equalization takes place a, during which the probe head pressure according to a certain time function until a certain one is reached higher pressure value increases. This pressure increase or its function of time is from time to time

gemessen, da hieraus wichtige Informationen über die jeweiligen Förderverhältnisse, die Beschaffenheit und die voraussichtliche Ergiebigkeit des Ölfeldes gewonnen werden können. Die Erfindung nutzt diesen Druckanstieg als Energiequelle aus zur Steuerung und /um > Antrieb der Zuführeinrichtung, so daß auf jegliche äußerezusätzliche Energiequelle verrichtet werden kann. im Hinblick darauf, daß die Absperrung der Rohrleitung gemäß dem oben Gesagten in der Praxis ohnehin in gewissen Zeilabständen notwendig is*. ergeLen sich ig bei Anwendung der Erfindung keine zusätzlichen Maßnahmen oder Nachteile in der Produktion.measured because it provides important information about the respective funding conditions, the nature and the prospective productivity of the oil field can be obtained. The invention takes advantage of this pressure increase as an energy source for the control and / to> drive the feed device, so that any external additional Energy source can be performed. with a view to blocking the pipeline According to what has been said above, in practice it is necessary at certain line intervals anyway *. come up ig when using the invention, no additional measures or disadvantages in production.

Zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zweckmäßig, eine Zuführeinrichtung, bei der das Zuführelement zwischen einer das Nachrutschen der Reinigungskörper zur Einsatzlage gestattenden Stellung und einer das Nachrutschen blockierenden Stellung verschiebbar ist und einerseits vom Flüssigkeitsdruck im Sinn eines Wegdrückens von der Einsatziage beaufschlagt ist. derart weiterzubilden, daß das Zuführelement andererseits von dem Energiespeicher mit einer auf die Emsaizlage gerichteten Kraft beaufschlagt ist und daß diese Kraft den Gegendruck der Flüssigkeit bei strömendem Zustand überschreitet, bei ruhendem Zustand unterschreitet Dadurch ist sichergestellt, daß beim Absperren der Rohrleitung Energie aufgenommen wird, die beim Wiederöffnen der Leitung zum Zu führen eines Reinigungskörpers zur Verfugung steht.To carry out the method according to the invention, it is expedient to provide a feed device in which the feed element can be moved between a position allowing the cleaning bodies to slide down to the position of use and a position blocking the position to slide down and on the one hand is acted upon by the liquid pressure in the sense of being pushed away from the position of use. so that the supply element is acted on the other hand by the energy store with a force directed at the Emsaizlage and that this force exceeds the counterpressure of the liquid in the flowing state, falls below it in the quiescent state when reopening the line to lead a cleaning body is available.

Das Zuführelement ist zweckmäßig als geradlinig ge führter Schubkolben ausgebildet.The feed element is expediently designed as a linearly guided thrust piston.

Um die Zuführeinrichtung an die jeweils her· sehen den Druckverhältnisse des ölfeldes anzupassen, ist es zweckmäßig. Mittel zur Einstellung und Änderung der Vorspannung des Energiespeichers vorzusehen. Der Energiespeicher selbst ist im einfachsten Fall als Druckfeder ausgebildet, so daß seine Vorspannung durch eine auf die Federlänge einwirkende Spann schraube verändert werden kann. Selbstverständlich kann als Energiespeicher aber auch ein mit einem korn pressiblen Medium, beispielsweise Luft gefüllter Behäl ter verwendet werden, der an das bewegliche Zuführelement angeschlossen istTo see the feed device in each case It is useful to adapt to the pressure conditions of the oil field. Means of setting and changing the Provide pretensioning of the energy store. The energy store itself is in the simplest case than Compression spring formed so that its preload by a tension acting on the length of the spring screw can be changed. Of course, one with a grain can also be used as an energy store pressable medium, for example air-filled containers ter connected to the movable feeding element

Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der das letztere ausübenden erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die für die Rohrleitungsreinigung erforderlichen Anlage- und Betriebskosten wesentlich verringert denn zum Betrieb der Vorrichtung sind weder Hilfsenergie noch Bedienungspersonal notwendig. Die Vorrichtung kann ohne besondere Maßnahmen an bereits vorhandene ölgewinnungsanlagen so angepaßt werden, und sie ermöglicht die zentrale Steuerung und Überwachung der Reinigung von der Sammelzentrale aus, wodurch bei größeren Anlagen gleichzeitig ausgelöste Reinigungsvorgänge vermieden werden können.By using the method of the invention and that of the invention practicing the latter Device used for pipe cleaning required system and operating costs are significantly reduced than for operating the device neither auxiliary power nor operating personnel are required. The device can be used without any special measures to be adapted to already existing oil extraction systems, and it enables the central Control and monitoring of cleaning from the collection center, which means that for larger systems cleaning processes triggered at the same time can be avoided.

Das Wesen der Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit deZeichnung ausführlich beschrieben. In der Zeichnung sindThe essence of the invention is explained below using an exemplary embodiment in conjunction with the drawing described in detail. In the drawing are

F i g. 1 ein Prinzipschaltbild einer beispielsweisen einfachen ölgewinnungsanlage, undF i g. 1 shows a block diagram of an exemplary simple oil extraction system, and

F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Zuführvorrichtung in Schnittdarstellung.F i g. 2 shows an exemplary embodiment of a feed device according to the invention in a sectional illustration.

Bei der in F i g. I als Beispiel dargestellten ölgewinnungsanlage ist zwischen einer ölsonde 1 und einer Sammelstation 3 eine Flieoleitung 12 vorhanden, wobei in die letztere in der unmittelbaren Umgebung des Sondenkopfes der ölsonde 1 eine Zuführvorrichtung 4, während an einer in Sirömungsrichtung vor der Sammelstation 3 liegenden Stelle ein Rohrverschluü 5 eingefügt sind.In the case of the in FIG. I shown as an example oil extraction plant a flow line 12 is present between an oil probe 1 and a collecting station 3, wherein in the latter in the immediate vicinity of the probe head of the oil probe 1 a feed device 4, while at one in the direction of flow in front of the collecting station 3 a pipe closure 5 inserted are.

In F i g. 2 ist ein Ausführungsbeispicl der erfindungs gemäßen Zuführvorrichtung 4 dargestellt, weiche zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.In Fig. 2 is an exemplary embodiment of the invention according to the feeding device 4, which is suitable for performing the method according to the invention is.

Die Zuführvorrichtung 4 besteht im wesentlichen aus einem in die Fließleitung !2 durch genormte Rohrverschraubungen eingefügten Gehäuse 11, an dessen Innenraum von oben ein Magazin 16 angeschlossen ist. welches beispielsweise kugelförmige Rohrleitungsreiniger !3 enthält. An seinem oberen Ende ist das Magazin durch eine Kappe 18 abgeschlossen, wobei die im Magazin übereinander gestapelten Ruhrlcitungsreiniger 13 durch eine mit der Kappe 18 mittels einer Kette verbundene Gewichtslast 17 belastet sind. Der Innenraum des Magazins 16 ist mit der äußeren Atmosphäre über ein Abblasventil 22 verbindbar.The feed device 4 essentially consists of a pipe screwed into the flow line 2 through standardized pipe fittings inserted housing 11, on the interior thereof a magazine 16 is connected from above. which, for example, spherical pipe cleaner ! 3 contains. At its upper end, the magazine is closed by a cap 18, the in the magazine stacked Ruhrlcitungsreiniger 13 by a with the cap 18 by means of a chain connected weight load 17 are loaded. The interior of the magazine 16 is with the outside atmosphere Can be connected via a blow-off valve 22.

In das Gehäuse 11 ist ein als Führung eines Schubkolbens 14 ausgebildetes, dun.fi einen O-Ring 20 abge dichtetes Anschlußstuck 23 eingeschraubt an welchem eine (hierbei als Energiespeicher dienende) Druckfeder 15 aufnehmende, an ihrem hinteren Ende durch einen Deckel 24 abgeschlossene Hülse 25 koaxial befestigt ist Die Druckfeder 15 ist einerseits gegen eine am äußeren Ende der Kolbenstange des Schubkolbens 14 befestigte Stützscheibe 26, anderseits gegen eine im Innenraum der Hülse angeordnete, in Hülsenlängsrichtung bewegliche Gegenscheibe 27 abgestützt, wobei die jeweilige Lage dieser Gegenscheibe 27 durch eine im Deckel 24 angeordnete Spannschraube 19 verändert bzw. bestimmt werden kann. Die Spannschraube 19 stellt damit dasjenige Element der Vorrichtung dar, durch weiche die Vorspannung des Energiespeichers, im konkreten vorliegenden Fall der Druckfeder 15 eingestellt wird. Im Inneren des Gehäuses 11 ist ferner gegenüber dem Schubkolben 14 ein gegen das Gehäuse 11 federnd abgestützter Stützbolzen 21 vorhanden.In the housing 11 is a guide as a thrust piston 14 formed, dun.fi an O-ring 20 from Sealed connection piece 23 is screwed into which a compression spring (serving as an energy store) 15 receiving sleeve 25 closed at its rear end by a cover 24 is fastened coaxially The compression spring 15 is on the one hand fastened against one at the outer end of the piston rod of the push piston 14 Support disk 26, on the other hand, against one arranged in the interior of the sleeve and movable in the longitudinal direction of the sleeve Counter-disk 27 supported, the respective position of this counter-disk 27 being supported by an in the cover 24 arranged clamping screw 19 can be changed or determined. The clamping screw 19 is thus that element of the device is through which the bias of the energy store, specifically present case the compression spring 15 is set. Inside the housing 11 is also opposite the The thrust piston 14 is supported resiliently against the housing 11 Support bolt 21 available.

Die Wirkungsweise der obigen beispielsweisen erfindungsgemäßen Vorrichtung kann wie folgt beschrieben werden:The mode of operation of the above examples according to the invention Device can be described as follows:

Durch Absperren des in F i g. 1 dargestellten Rohrverschlusses 5 wird der Förderstrom der ölsonde 1 un !erbrochen. In der Fließleitung 12 tritt infolge des eingangs geschilderten Druckausgleichvorgangs ein Druckanstieg nach einer bestimmten Zeitfunktion auf, infolge dessen der Schubkolben 16 unter gleichzeitigem Zusammendrücken der Druckfeder 15 in der Darstellung gemäß F i g. 2 nach rechts verschoben wird. Nach Zurücklegung eines bestimmten, von der Konstruktion jeweils abhängigen Hubs fällt der im Magazin 16 unterste Rohrleitungsreiniger 13 nach unten und befindet sich nunmehr unmittelbar vor dem Schubkolben 14. Wird der Rohrverschluß 5 erneut geöffnet, so nimmt der im System herrschende Druck ab. Hierbei wird der Schubkolben 14 infolge der in der Druckfeder 15 gespeicherten Energie erneui in seine in der Zeichnung dargestellte Lage zurückgeschoben, und er schiebt den gerade vor ihm liegenden Rohrleitungsreiniger 13 in die Fließleitung 12 hinein. Der Rohrleitungsreiniger 13 bewegt sich hiernach auf an sich bekannte Weise entlang der Fließleitung 12 bis zur Sammelstation 3 und entfernt dabei die an der Rohrwand ausgeschiedene Paraffinschicht. Durch den federnd abgestützten Stützbolzen 21 wird der Rohrleitungsreiniger 13 bis zur Erreichung eines bestimmten Druckwertes zwischen dem Schubkolben 14 und dem Stützbolzen 21 eingespanntBy shutting off the in F i g. 1, the pipe closure 5 shown, the flow rate of the oil probe 1 is un vomited! In the flow line 12 occurs as a result of the entrance the pressure equalization process described shows a pressure increase after a certain time function, as a result, the thrust piston 16 while simultaneously compressing the compression spring 15 in the illustration according to FIG. 2 is shifted to the right. After covering a certain, by the construction Depending on the stroke, the pipe cleaner 13 at the bottom in the magazine 16 falls down and is located is now immediately in front of the thrust piston 14. If the pipe closure 5 is opened again, it increases the pressure prevailing in the system. In this case, the thrust piston 14 is stored in the compression spring 15 as a result of the Energy pushed back into its position shown in the drawing, and he pushes the Pipeline cleaner 13 lying in front of him into the flow line 12. The pipe cleaner 13 then moves in a manner known per se along the flow line 12 to the collecting station 3 and removes the paraffin layer deposited on the pipe wall. Thanks to the spring-loaded support bolt 21 is the pipe cleaner 13 until a certain pressure value is reached between the The thrust piston 14 and the support bolt 21 are clamped

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gehalten. Er bestimmt damit, daß der Rohrleitungsreiniger 13 seine Bewegung entlang der Fließleitung 12 nur bei Erreichung des erforderlichen Druckschwellwertes beginnen kann.held. He thereby determines that the pipeline cleaner 13 is moving along the flow line 12 can only begin when the required pressure threshold is reached.

Aus der obigen Funktionsbeschreibung geht klar hervor, daß die beschriebene Vorrichtung zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist, da die Bewegung des Schubkolbens 14 ohne jegliche, zusätzliche äußere Energiequelle nur durch Speicherung der Energie des beim Absperren des Strömungsquerschnittes eintretenden Druckanstieges bzw. durch Ausnutzung der bei der erneuten Druckabnahme frei werdenden gespeicherten Energie bewerkstelligt wird.From the above functional description it is clear that the device described for exercise of the method according to the invention is suitable, since the movement of the thrust piston 14 without any additional external energy source only by storing the energy of the pressure increase occurring when the flow cross-section is shut off or by Utilization of the stored energy released when the pressure is released again is achieved.

Die Erfindung ist naturgemäß nicht nur auf das oben beschriebene konkrete Ausführungsbeispie! eingeschränkt. Innerhalb des Schutzbegehrens sind zahlreiche andere Konstruktionen und Ausführungen möglich. An Stelle einer Druckfeder kann z. B. auch eine Luftfeder, d. h. eine auf einen bestimmten Druck gasgefüllter Behälter als Energiespeicher mit Vorteil Verwendung finden.The invention is of course not only based on the specific exemplary embodiment described above! restricted. Numerous other constructions and designs are possible within the protection request. Instead of a compression spring z. B. also an air spring, d. H. one filled with gas to a certain pressure Find containers as energy storage with advantage.

Über die im Zuge und im Ergebnis der Erfindung auftretende Energieeinsparung und die bereits erwähnten Vorteile hinaus zeigt sich als weiterer Vorteil, daß die Vorrichtung gegenüber Störungen, welche aus einem eventuellen Ausfall der Energieversorgung resultieren, völlig unempfindlich ist, da der Energiebedarf lediglich durch die innere Energie gedeckt wird, welche dem Betrieb der Ölsonde ja ohnehin zugrunde liegt.About the energy savings occurring in the course of and as a result of the invention and those already mentioned Advantages also shows as a further advantage that the device with respect to disturbances, which from a possible failure of the energy supply result is completely insensitive, since the energy demand is only covered by the internal energy on which the operation of the oil probe is based anyway.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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Claims

Patent claims:

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I. Procedure for the introduction of pipe cleaning bodies, especially in flow lines of Oil extraction systems. in which to a dersonde connecting the For with a collecting station Flow line in the immediate vicinity of the probe head a feed device for introduction a cleaning body is connected. wherein the liquid pressure in the pipeline to the Drive the feed device and for moving the fed cleaning body along the Pipeline is used, characterized in that the supply of a cleaning body (13) in the course of locking and reopening the line coming from the feed probe (1) at a rear in the flow direction of the feed device (4) lying position is effected, with the one occurring after the shut-off on the higher one The pressure increase attributable to the layer pressure acts on an energy storage device (15), which via a movable Feed element (14) has a cleaning body (13) stored in a magazine (16) in the case of the brings the pressure drop caused by the reopening into its operating position in the delivery line (12).

2. Feed device for carrying out the method according to claim 1, wherein the feed element is displaceable between a position allowing the cleaning bodies to slide down to the insert position and y> a position blocking the movement and is acted upon on the one hand by the liquid pressure in the sense of being pushed away from the insert position. characterized in that the supply element (14) on the other hand is acted upon by the energy storage 3i rather (15) with a force directed at the insert position and that these forces exceed the counterpressure of the liquid when the fluid is flowing and below it when it is at rest.

3. Device according to claim 2, characterized in that that the feed element is a linearly guided push piston (14)

4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized characterized in that means for setting and changing the bias of the energy store are present are.

5. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that as an energy store a compression spring (15) is used.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that that as a means for changing the bias of the energy storage device on the length of the spring acting clamping screw (19) is used.

7. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that a container filled with a compressible medium, advantageously with air, and connected to the feed element (14) is used as the energy store.