Устройство для очистки труб

013295 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к устройству для очистки труб. Более конкретно, оно относится к устройству для очистки, которое перемещается внутри трубы, вращаясь вокруг оси, параллельной продольной оси трубы, и содержит, в дополнение к держателю, по меньшей мере два очистных элемента,установленных с возможностью вращения вокруг своих соответствующих индивидуальных валов. Очистные элементы снабжены неровной поверхностью, причем по меньшей мере часть наружной активной неровной поверхности очистных элементов обращена к внутренней окружной поверхности трубы. Устройство для очистки особенно пригодно для снятия твердых осадков в трубе. В дальнейшем описании за основу взят процесс очистки труб от твердых осадков, поскольку эта операция адекватным образом выявляет выгодные особенности устройства для очистки. Однако область использования устройства для очистки не ограничивается этой работой, устройство может использоваться для целого ряда операций по очистке или расширению труб или скважин, в которых имеется так называемый пилотный ствол. Предшествующий уровень техники Хорошо известно, что в процессе работы трубопроводных систем различных видов на внутренней окружной поверхности трубы могут откладываться твердые осадки. Это особенно неблагоприятно при большой длине труб, когда доступ внутрь затруднен, а химические способы очистки не слишком эффективны. Известно использование так называемых скребков для очистки труб. Скребок перемещается в трубе под действием дифференциального давления и соскребает твердые осадки с окружной стенки трубы. Однако возможности по созданию дифференциального давления ограничены, а также ограничено усилие подачи, которому может подвергаться очистной скребок. Таким образом, при наличии относительно большого количества твердых осадков, как это известно,например, в области нефтедобычи, приходится использовать очистное оборудование по типу буровой коронки, в котором буровая коронка приводится, например, вращающейся бурильной колонной или гибкой насосно-компрессорной трубой. Очевидно, что подготовка такого оборудования требует больших затрат, и, кроме того, оказалось, что оборудование может повреждать трубу, например, при заклинивании в ней буровой коронки. Сущность изобретения Задачей изобретения является устранение или снижение по меньшей мере одного из недостатков решений уровня техники. В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается за счет признаков, изложенных в последующем описании и пунктах формулы изобретения. Согласно изобретению устройство для очистки, которое перемещается внутри трубы, вращаясь вокруг продольной оси трубы, содержит, в дополнение к держателю, по меньшей мере два очистных элемента, установленных с возможностью вращения вокруг своих соответствующих индивидуальных валов,причем по меньшей мере часть наружной активной неровной поверхности очистных элементов обращена к внутренней окружной поверхности трубы. Выгодная принципиальная особенность состоит в том, что индивидуальные валы проходят наклонно от центральной оси трубы назад относительно направления рабочего перемещения устройства для очистки. Число очистных элементов, а следовательно и валов должно быть, по меньшей мере, равно двум, однако в предпочтительных примерах выполнения это число составляет три или четыре для обеспечения хорошего эффекта очистки. В предпочтительном примере выполнения очистным элементам придана коническая форма, и они обращены своим наименьшим диаметром в направлении подачи. На противоположной концевой части,где коническая форма имеет наибольший диаметр, конус переходит в сферическую форму. Таким образом, эта сферическая часть очистного элемента расположена вблизи внутренней окружной поверхности трубы. Очистные элементы выполнены с неровной поверхностью. Наиболее выгодным образом очистные элементы устройства для очистки выполнены с неровностями различных рисунков. Так, например, один очистной элемент может быть снабжен канавками и гребнями, проходящими в радиальных плоскостях вокруг очистного элемента. Второй очистной элемент может иметь канавки и гребни, проходящие по спирали под углом относительно вала вращения, в то время как третий очистной элемент может иметь канавки и гребни, проходящие по спирали под углом в противоположном направлении относительно оси вала вращения. Четвертый очистной элемент может быть снабжен пирамидами или конусами, выступающими от поверхности очистного элемента. Действие таких неровностей будет объяснено далее в описании. Когда устройство для очистки вращается вокруг продольной оси трубы с одновременным перемещением внутрь трубы, очистные элементы вступают в контакт с твердыми осадками вначале своими сферическими частями, которые находятся ближе всего к внутренней окружной поверхности трубы. В результате этого контакта очистные элементы приводятся во вращение вокруг своих соответствующих валов и прокатываются по окружной поверхности трубы или по осадку на этой поверхности.-1 013295 Благодаря своей конической и сферической форме очистные элементы передают относительно высокое усилие в радиальном направлении трубы. Вследствие этого неровности очистных элементов врезаются в твердый осадок и разрушают его. Если твердые осадки накопились толстым слоем, обращенная к центру трубы часть твердого осадка будет упираться в коническую часть очистного элемента. Очистные элементы, которые вращаются вокруг своих соответствующих осей вращения, будут вскрывать и разрыхлять эти внутренние слои твердого осадка. Устройство для очистки непригодно для очистки полностью закупоренных труб, поскольку оно нуждается в пилотном стволе для продвижения вперед. Устройство для очистки позволяет разрыхлять, например, твердые осадки при использовании относительно небольшого усилия перемещения в продольном направлении трубы. Необходимый крутящий момент на устройстве для очистки также невысок благодаря контакту качения устройства. Устройство для очистки может быть выгодным образом установлено на приводном валу скважинного приводного устройства, вращающемся вокруг центральной оси трубы, или на гибкой насосно-компрессорной трубе. Перечень чертежей Далее со ссылками на прилагаемые чертежи будет подробно описан предпочтительный пример осуществления изобретения, не имеющий ограничительного характера. На чертежах фиг. 1 изображает в разрезе устройство для очистки в соответствии с изобретением, прикрепленное к скважинному приводному устройству и находящееся в трубе в процессе очистки; фиг. 2 устройство для очистки на виде в перспективе; фиг. 3 - очистное тело на виде сбоку; фиг. 4 - схему линий очистки при работе устройства для очистки по фиг. 2. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения На фиг. 1 показана труба 1 со слоем твердого осадка 2, образовавшегося на внутренней окружной поверхности 4 трубы 1. Устройство 6 для очистки содержит держатель 8, соединенный с приводным валом 12 скважинного приводного устройства 10 резьбовым соединением 14. Устройство 6 для очистки снабжено первым очистным элементом 16, вторым очистным элементом 18 и третьим очистным элементом 20. Первый очистной элемент 16 не показан на фиг. 1. На фиг. 3 показан второй очистной элемент 18. Очистные элементы 16, 18 и 20 образованы конической частью 22, которая переходит в сферическую часть 24, как показано на фиг. 3. В центральной сквозной проточке 26 в очистных элементах 16, 18,20 расположен вкладыш 28, который может вращаться вокруг вала 30. Валы 30 проходят от центрального выступа 32 на свободной концевой части держателя 8 и наклонно наружу к внешней цилиндрической поверхности 34 держателя 8. Валы 30 равномерно разнесены вокруг центральной оси 36 трубы 1. Очистные элементы 16, 18, 20 установлены на своих соответствующих валах 30, при этом коническая часть обращена наименьшим диаметром к выступу 32, а сферическая часть находится вблизи внешней цилиндрической поверхности 34. Каждый из очистных элементов 16, 18, 20 снабжен канавками и относительно острыми гребнями 40, см. фиг. 3. Первый очистной элемент 16 снабжен гребнями 40, проходящими в радиальных плоскостях вокруг первого очистного элемента 16. Второй очистной элемент 18 имеет гребни 40, проходящие по закрученной вправо спирали, а третий элемент 20 имеет гребни 40, проходящие по закрученной влево спирали. Когда устройство 6 для очистки приводится во вращение вокруг центральной оси 36 и одновременно перемещается поступательно в трубу 1, очистные элементы 16, 18, 20 врезаются в твердый осадок 2,как это показано на фиг. 1. Очистные элементы 16, 18, 20 начинают вращаться вокруг своих валов 30, и гребни 40 врезаются в твердый осадок 2. На фиг. 4 показана схема, в которой гребни 40 первого очистного элемента 16 оставляет следы 42 в твердом осадке 2. Если твердый осадок 2 разрушен недостаточно, далее следует второй очистной элемент 18 и прорезает в твердом осадке следы 44, а следы 46 появляются в результате воздействия третьего очистного элемента 20, который затем прокатывается по твердому осадку 2. Таким образом, различные линии, образуемые под воздействием гребней 40 очистных элементов 16, 18, 20, создают тот эффект, что на твердый осадок 2 наносится относительно мелкая сетка линий следов 42, 44, 46, которая способствует эффективному разрушению твердого осадка 2. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство (6) для очистки трубы (1), выполненное с возможностью перемещения внутри трубы(1) при вращении вокруг оси, параллельной продольной оси (36) трубы (1), содержащее держатель (8), по меньшей мере два очистных элемента (16, 18, 20), установленных с возможностью вращения вокруг своих соответствующих индивидуальных валов (30), при этом очистные элементы (16, 18, 20) снабжены-2 013295 неровной поверхностью, а по меньшей мере часть наружной активной неровной поверхности очистных элементов (16, 18, 20) обращена к внутренней окружной поверхности (4) трубы (1), причем очистные элементы (16, 18, 20) имеют коническую часть (22) и ориентированы своим наименьшим диаметром по направлению подачи, отличающееся тем, что коническая часть (22) переходит в области своего наибольшего диаметра в сферическую часть (24), причем сферическая часть (24) очистного элемента (16, 18,20) расположена вблизи внутренней окружной поверхности (4) трубы (1). 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что индивидуальные валы (30) проходят наклонно от центральной оси (36) трубы (1) наружу от указанной центральной оси. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что неровная поверхность одного очистного элемента (16,18, 20) выполнена отличной от поверхностей остальных очистных элементов (16, 18, 20). 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поверхность очистного элемента (16, 18, 20) содержит канавки (38), между которыми расположены относительно острые гребни (40). 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что гребни (40) окружают очистной элемент (16, 18, 20) в радиальных плоскостях. 6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что гребни (40) проходят по спирали вдоль очистного элемента (16, 18, 20). 7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поверхность очистного элемента (16, 18, 20) содержит ряд конусов или пирамид.