Устройство герметичного перевода кабеля САФ.УГПК

Полезная модель относится к области нефтегазовой промышленности и может быть использована для одновременно-раздельной эксплуатации двух и более пластов одной скважиной. Техническим результатом полезной модели являются улучшение технологичности изготовления, уменьшение массы и материалоемкости, упрощение проведения монтажных работ.
Известно [1] устройство скважины для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов, включающее колонну труб, насос, пакер и глубинный прибор и содержащее патрубок, сообщенный с колонной труб, который выполнен с боковым отверстием, расположенным над пакером и под насосом, в боковом отверстии патрубка герметично размещена трубка с одним концом внутри патрубка и с другим концом снаружи патрубка, концы трубки выполнены с резьбой под кабельные наконечники, на концы трубки навернуты кабельные наконечники НК-28, геофизический кабель закреплен на внешней поверхности колонны труб, сверху геофизический кабель соединен со вторичным прибором, снизу - с кабельным наконечником НК-28 на трубке снаружи патрубка, герметичные кабельные наконечники НК-28 внутри трубки соединены отрезком геофизического кабеля, кабельный наконечник НК-28 на трубке внутри патрубка соединен с отрезком геофизического кабеля, который снизу соединен с глубинным прибором, расположенным в потоке жидкости из нижнего пласта.
В этом техническом решении применение герметичного соединения трубки в отверстии патрубка, кабельных наконечников НК-28, геофизического кабеля, размещение глубинного прибора в потоке жидкости из нижнего пласта приводит к повышению достоверности и оперативности определения показателей нижнего пласта при одновременно-раздельной эксплуатации пластов в скважине.
Однако, недостаток такого технического решения заключается в том, что необходима герметизация в двух местах: первое - для герметизации трубки в боковом отверстии патрубка может быть использована сварка, применены клеи, герметики; и второе - в качестве кабельного наконечника используют импортный кабельный наконечник типа НК-28 (ТУ 41-03-730-82, № регистрации 2302120, ОКБ геофизического приборостроения. Киев. 1982).
Известно также скважинное устройство герметичного перехода геофизического кабеля [2], которая близка к заявляемой полезной модели по конструкции и цели. Это устройство выбрано в качестве прототипа. Устройство герметичного перехода геофизического кабеля содержит корпус, размещенный между верхней и нижней колонной НКТ, геофизический кабель, глубинный прибор и герметизирующее устройство для сращивания двух отрезков геофизического кабеля, при этом корпус выполнен в виде эксцентричной муфты и снабжен осевым отверстием, сообщенным с внутренней полостью муфты, а отверстие выполнено с возможностью размещения в нем дополнительного глубинного прибора, соединенного с нижним глубинным прибором посредством геофизического кабеля.
Недостатки данного технического решения: во-первых, сложная технология механической обработки корпуса, в частности наклонную часть отверстия для перевода кабеля внутрь НКТ приходится создавать через внутреннюю полость корпуса, причем под углом к цилиндрической поверхности; во-вторых, большая масса устройства; в-третьих, усложненное выполнение монтажных работ из-за того, что герметизация устройства герметичного перехода геофизического кабеля достигается обжатием кабеля, кроме этого, искривленная геометрия отверстия затрудняет перевод кабеля из внешнего пространства НКТ во внутреннее пространство НКТ.
Целью полезной модели «Устройство герметичного перевода кабеля» являются: улучшение технологичности изготовления; уменьшение массы и материалоемкости; упрощение проведения монтажных работ.
Цель достигается тем, что устройство герметичного перевода кабеля содержит корпус, размещенный между верхней и нижней колонной НКТ, к которой посредством хомутов крепится геофизический кабель от нижнего глубинного прибора, и герметизирующее устройство, соединяющее верхний и нижний геофизические кабели, при этом корпус выполнен в виде эксцентричной муфты и снабжен соосным корпусу отверстием, сообщенным с внутренней полостью муфты через наклонную срединную выборку и наклонное отверстие, а соосное корпусу отверстие выполнено с возможностью размещения в нем дополнительного глубинного прибора, соединенного с нижним глубинным прибором посредством геофизического кабеля через уплотнительно-фиксирующий узел. Корпус на эксцентричной части имеет наклонную коническую выборку и наклонную срединную выборку, причем одна из соответственных плоскостей выборок параллельна, а другая из соответствующих плоскостей выборок перпендикулярна наклонному отверстию, служащему для перевода кабеля в трубное пространство через уплотнительно-фиксирующий узел, при этом на наклонную срединную выборку выходит соосное корпусу отверстие, имеющее две части с большим и меньшим диаметрами, а в части с большим диаметром с помощью винтов без уплотнения закреплен дополнительный глубинный прибор вместо герметизирующего устройства прототипа. Винты размещены в выемках и не выступают за пределы корпуса. Уплотнительно-фиксирующий узел содержит пробку, в свою очередь имеющий внутри полый винт, ввернутый в пробку резьбовым соединением, при этом наружный торец полого винта выполнен граненым под гаечный ключ; а по оси пробки и полого винта через предусмотренные отверстия проходит геофизический кабель, причем пробка в наружном диаметре в сопряжении со стенкой корпуса имеет герметизирующие кольца из эластичного материала, а между дном пробки и торцом полого винта предусмотрен уплотнитель из эластичного материала, причем уплотнитель зажат защитными шайбами. При этом пробка имеет ступенчатое расширение диаметра внутреннего отверстия со стороны нижнего торца уплотнительно-фиксирующего узла, а полый винт имеет ступенчатое расширение диаметра внутреннего отверстия со стороны верхнего торца уплотнительно-фиксирующего узла для увеличения свободы движения геофизического кабеля. Геофизический кабель в уплотнительно-фиксирующем узле фиксируется уплотнителем, находящимся между пробкой и полым винтом, при вворачивании полого винта гаечным ключом. Такая герметизация проще и надежнее, чем у прототипа. Геофизический кабель в соосное корпусу отверстие монтируется через паз с фаской, далее в соосное корпусу отверстие вставляется за счет перемещения по кабелю дополнительный глубинный прибор и закрепляется с помощью винтов без уплотнения, также в корпусе эксцентрично выполнено продольное отверстие, имеющее на двух концах короткие участки с резьбой НКТ, причем корпус изготовлен из круглого проката, а по всей длине с двух наружных сторон корпуса параллельно плоскости, проходящей через оси продольного отверстия и соосного корпусу отверстия, сняты две симметричные лыски под ключ. Лыски под ключ необходимы для закручивания устройства при соединении с колонной НКТ. Наклонная средняя выборка позволяет просверлить наклонное отверстие, также позволяет гаечным ключом вворачивать полый винт.
Технический результат полезной модели «Устройство герметичного перевода кабеля» достигается нижеперечисленным. Улучшение технологичности изготовления устройства герметичного перевода кабеля достигается за счет наличия наклонной срединной выборки, которая облегчает создание и обработку наклонного отверстия для перевода кабеля внутрь НКТ, причем создание этого отверстия можно производить под прямым углом к плоской поверхности наклонной срединной выборки. Уменьшение массы и материалоемкости устройства герметичного перевода кабеля достигается за счет того, что, во-первых, на внешней поверхности корпуса предусмотрены наклонная коническая выборка и наклонная срединная выборка; во-вторых, за счет того, что предусмотрен диаметральный паз, соединяющий всю длину соосного корпусу отверстия с внешней поверхностью корпуса, в-третьих, по всей длине корпуса снаружи симметрично с двух сторон параллельно плоскости, проходящей через оси продольного отверстия и соосного корпусу отверстия, сняты две лыски под ключ. Упрощение проведения монтажных работ устройства герметичного перевода кабеля достигается за счет, во-первых, за счет изменения геометрии корпуса, заключающемся в наличии наклонной срединной выборки, который упрощает монтаж кабеля и монтаж уплотнительно-фиксирующего узла; во-вторых, за счет изменения канала для перевода кабеля внутрь НКТ, состоящего из двух отверстий, из них первое - это соосное корпусу отверстие, состоящее из двух частей с разными диаметрами, начинающееся на верхнем торце корпуса и заканчивающееся на наклонной срединной выборке, и второе - это наклонное отверстие, входящее в корпус из наклонной срединной выборки и выходящее во внутреннее пространство НКТ, также за счет того, что предусмотрен диаметральный паз, соединяющий всю длину соосного корпусу отверстия с внешней поверхностью корпуса, при этом этот паз имеет ширину, достаточную для монтажа кабеля в соосное корпусу отверстие; в-третьих, за счет создания отдельного кабельного уплотнения, предусмотренного в виде уплотнительно-фиксирующего узла, размещаемого в наклонном отверстии корпуса, причем конструкция этого узла проще и надежнее фиксирует кабель и герметизирует переход из внешнего пространства НКТ во внутреннее пространство НКТ по сравнению с аналогичным по назначению узлом прототипа; в-четвертых, за счет создания новой упрощенной схемы крепления оборудования, например, дополнительного глубинного прибора, заключающемся в креплении оборудования в соосном корпусу отверстии с помощью двух винтов, расположенных в специальных выборках.
Сущность заявляемой полезной модели «Устройство герметичного перевода кабеля» поясняется чертежами: на фиг. 1 изображен вид скважины с оборудованием; на фиг. 2 изображен вид спереди в разрезе «Устройства герметичного перевода кабеля»; на фиг. 3 вид А «Устройства герметичного перевода кабеля»; на фиг. 4 вид слева по разрезу Б-Б «Устройства герметичного перевода кабеля»; на фиг. 5 вид изометрический «Устройства герметичного перевода кабеля».
На фигурах 1, 2, 3, 4 и 5 показано: 1 - корпус; 2 - колонна НКТ; 3 - хомуты, закрепляющие кабель на НКТ; 4 - геофизический кабель верхний; 5 - глубинный прибор нижний; 6 - пакер; 7 - герметизирующее устройство; 8 - соосное корпусу отверстие; 9 - глубинный прибор дополнительный; 10 - геофизический кабель нижний; 11 - наклонная коническая выборка; 12 - наклонная срединная выборка; 13 - наклонное отверстие; 14 - уплотнительно-фиксирующий узел; 15 - винт; 16 - пробка; 17 - полый винт; 18 - герметизирующие кольца; 19 - уплотнитель; 20 - защитные шайбы; 21 - выемка; 22 - продольное отверстие с резьбами НКТ; 23 - паз с фаской для монтажа кабеля в соосное корпусу отверстие; 24 - лыски на корпусе.
«Устройство герметичного перевода кабеля» работает следующим образом.
Производят сборку колонны НКТ и спуск ее в эксплуатационную скважину традиционным способом. При спуске нижнего глубинного прибора 5, соединенного с геофизическим кабелем 10 в колонну НКТ 2 с установленной на ней корпусом 1 производится соединение геофизического кабеля 10 с уплотнительно-фиксирующим узлом 14, который установлен в наклонном отверстии 13 за счет вкручивания пробки 16 в резьбу наклонного отверстия 13. Геофизический кабель 10 через паз 23 монтируется в соосное корпусу отверстие 8. В соосное корпусу отверстие 8 за счет перемещения по кабелю вставляется дополнительный глубинный прибор 9 и закрепляется с помощью винтов 15 без уплотнения, причем винты 15 размещены в специальных выемках 21 и не выступают за пределы корпуса. Лыски 24 под ключ на корпусе 1 необходимы для закручивания корпуса 1 при соединении с колонной НКТ 2. Через уплотнительно-фиксирующий узел 14 проходит геофизический кабель 10 к глубинному прибору 5. Геофизический кабель в уплотнительно-фиксирующем узле фиксируется уплотнителем 19, находящимся между пробкой и полым винтом, при вворачивании полого винта 17 гаечным ключом.
Такое выполнение «Устройства герметичного перевода кабеля» позволяет обеспечить проход геофизического кабеля через пакер, не нарушая герметичности разделенных пластов. При эксплуатации скважин, оборудованных однолифтовыми установками для отдельно-раздельной эксплуатации, когда верхний и нижний пласты разобщены пакером, устройство герметичного перевода кабеля позволяет соединить нижний глубинный прибор, находящийся внутри НКТ, с наземным блоком согласования, не нарушая герметичности разобщенных пластов.
Список научно-технических источников, процитированных в заявке:
1. Патент на изобретение RU № 2335626 «Устройство скважины для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов»
2. Патент на полезную модель RU № 112265 «Скважинное устройство герметичного перехода геофизического кабеля».