ПРОТЕКТОР ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ КАБЕЛЯ К КОЛОННЕ НАСОСНО-КОМПРЕССИОННЫХ ТРУБ

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам для крепления токоподводящего электрического кабеля к колонне насосно-компрессорных труб в скважине.
Из уровня техники известно устройство для крепления кабеля к колонне труб, содержащее корпус с продольным пазом для укладки кабеля, верхнюю и нижнюю зажимные скобы, шарнирно соединенные соответственно с верхней и нижней частями корпуса, причем каждая скоба снабжена пружинным элементом, верхняя и нижняя части корпуса имеют фиксирующие выступы, а в скобах выполнены соответствующие выступам фиксирующие пазы, при этом в средней части корпуса со стороны фиксирующих выступов размещен защитный экран (свидетельство РФ на полезную модель №16012, Е21В 17/00, опуб. 27.11.2000). Недостатком известного корпуса является то, что в процесс его эксплуатации в обсадной трубе скважины, выполненной металлической, образуются искры от контактного динамического взаимодействия металлического корпуса о стенки обсадной трубы, приводящие к воспламенению или взрыву окружающей агрессивной среды и, как следствие, разрушению оборудования и скважины. Указанное решение принято в качестве прототипа.
Задачей полезной модели является устранение недостатков аналогов.
Технический результат полезной модели заключается в исключении искрообразования в межтрубном пространстве при движении насосно-компрессорных труб в обсадной трубе скважины, особенно на криволинейных ее участках.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в устройстве для крепления кабеля к колонне насосно-компрессорных труб, содержащем металлический корпус с продольным пазом для укладки кабеля, верхнюю и нижнюю зажимные скобы, выполненные также металлическими и шарнирно соединенные соответственно с верхней и нижней частями корпуса, причем каждая скоба снабжена пружинным элементом, верхняя и нижняя части корпуса имеют фиксирующие выступы, а в скобах выполнены соответствующие выступам фиксирующие пазы, причем в средней части корпуса со стороны фиксирующих выступов размещен защитный экран, поверхность корпуса и упомянутых скоб выполнена с цинковым покрытием дифференцированной толщины, при этом покрытие с максимальной толщиной расположено на участках корпуса и скоб, обращенных в сторону обсадной трубы, а покрытие с минимальной толщиной - на их внутренних участках, причем минимальная толщина цинкового покрытия составляет 6,0 мкм.
Указанные признаки полезной модели являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для достижения технического результата, а именно выполнение корпуса с защитным слоем цинкового покрытия повышенной толщины исключает возникновение искр при трении металлического корпуса о металлические стенки обсадной трубы. При этом, максимальная величина толщины покрытия выбирается эмпирическим путем и зависит от среды межтрубного пространства, длины скважины, температуры и др. условий.
Кроме этого, в заявленном устройстве цинковые покрытия является также и средством для защиты металла корпуса и скоб от коррозии, увеличивает срок эксплуатации устройства для крепления кабеля, позволяя тем самым неоднократно использовать их в устройствах. Выполнение цинкового покрытия с внутренних сторон корпуса и упомянутых скоб также направлено на исключение искрообразование при возникновении трения элементов устройства о насосно-компрессорную трубу, что бывает редко, а также направлено на увеличение срока эксплуатации.
На чертежах изображено устройство для крепления токоподводящего кабеля к колонне насосно-копрессорных труб, а именно:
На фиг. 1 - изображен продольный разрез устройства.
На фиг. 2 - вид А-А по фиг. 1.
Полезная модель поясняется конкретным примером выполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения данной совокупностью существенных признаков заданного технического результата.
Согласно полезной модели устройство для крепления токоподводящего кабеля к колонне насосно-компрессорных труб содержит удлиненный металлический корпус 1 с продольным пазом для укладки кабеля, зажимные скобы 2, которые выполнены также металлическими и связаны посредством шарнирных соединений 3 с соответствующими частями 4 корпуса 1 с возможностью охватывания колонны насосно-компрессорных труб. Для плотного сжатия труб зажимными скобами 2, на последних выполнены пружинные элементы 5 в виде дугообразно отогнутых внутрь корпуса 1 язычков. Части 5 корпуса 1 имеют фиксирующие выступы 6, а на зажимных скобах 2 выполнены соответствующие выступам 6 фиксирующие пазы 7.
В средней части корпуса 1 между зажимными скобами 2 расположены защитные экраны 8, выполненные заодно целое с корпусом 1.
Поверхность корпуса 1 и упомянутых скоб 2 выполнена с цинковым покрытием 9 дифференцированной толщины.
При этом покрытие 9 с максимальной толщиной расположено на участках 10 корпуса 1 и скоб 2, обращенных в сторону обсадной трубы (на чертеже не показана), а покрытие 9 с минимальной толщиной - на их внутренних участках 11. Естественно максимальная величина толщины покрытия 9 выбирается эмпирическим путем, поскольку зависит от длины скважины, среды межтрубного пространства, ее температуры, агрессивности среды и др. условий, а минимальная толщина цинкового покрытия составляет 6,0 мкм и обусловлена условием целостности слоя покрытия.
Устройства для крепления кабеля устанавливают по длине колонны насосно-компрессорных труб в местах их соединения муфтами. Все элементы натяжения и фиксации находятся в защищенной зоне выше и ниже муфты и не касаются стенок обсадных труб, что обеспечивает надежное крепление и защиту кабеля от механических воздействий при эксплуатации.
При необходимости устройство для крепления кабеля может быть установлено непосредственно на трубе вне зоны муфтового соединения. При этом корпус 1 с защитными экранами 8, выступающими наружу в большей степени, чем шарнирные соединения 3 и фиксирующие выступы 7, будут предохранять указанные элементы от механических повреждений при контакте со стенками обсадных труб, а выполненное цинковое покрытие - от искрообразования.
Применение полезной модели обеспечивает расширение технических возможностей путем выполнения корпуса и его частей с цинковым покрытием дифференцированной толщины, обеспечивающим исключение искрообразования и повышение срока эксплуатации, особенно при использования устройства для крепления кабеля к колонне труб в сильно искривленных скважинах.
Устройство может быть изготовлено методом штамповки с использованием стандартного промышленного оборудования, а покрытие - методом гальванического цинкования, обеспечивающим создание высокопрочного покрытия на поверхности корпуса и его элементов, выполненных из различных марок конструкционных сталей, а также восстановление поврежденного покрытия изделий, ранее оцинкованных электрохимическим способом. По существу физического процесса гальваническое оцинкование представляет собой электрохимическое осаждение цинка на поверхности металла в растворе цинксодержащего электролита.
Полезная модель соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость», поскольку его реализация возможна при использовании существующих средств производства с применением известных технологических операций.