ПРУЖИННЫЙ ПРОТЕКТОР

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам для крепления и защиты токоподводящего электрического кабеля к колонне насосно-компрессорных труб в скважине.
В существующем нефтедобывающем оборудовании силовой кабель, снабжающий энергией погружной электроприводной насос, обычно крепится к трубам, опускаемым в скважину, с помощью различных зажимных приспособлений. Так, например, известно устройство для крепления кабеля к колонне насосно-компрессорных труб, представляющее собой пружинящую скобу С-образного сечения (SU 1838571, 1993 г.). В этом устройстве один конец скобы охватывает трубу, другой конец охватывает кабель. Кабель дополнительно поджимается язычком, выступающим внутрь скобы и выполненным заодно со скобой.
Недостатком такого устройства является низкая надежность фиксации кабеля и сложность изготовления.
В качестве ближайшего аналога предполагаемой полезной модели принято устройство для крепления и защиты кабеля к колонне труб, описанное в RU №16012 U1.
Известное устройство для крепления кабеля к колонне насосно-компрессорных труб - пружинный протектор содержит корпус с продольным углублением для размещения кабеля, имеющий защитные экраны, выполненные с возможностью схватывания насосно-компрессорных труб на участке их соединения, две зажимные скобы, шарнирно соединенные соответственно с частями корпуса, расположенными по обе стороны от защитных экранов и огибающими трубы, каждая скоба снабжена пружинным элементом, расположенным с возможностью врезания в поверхность труб и поджатия их к корпусу, части корпуса имеют фиксирующие выступы, а в скобах выполнены соответствующие выступам фиксирующие пазы, при этом крайние участки продольного углубления выполнены отогнутыми внутрь корпуса.
Известная полезная модель при простоте конструкции и надежности крепления позволяет быстро устанавливать и снимать устройство с колонны труб, а также многократно использовать его в течение длительного времени, в частности, за счет установки в верхней и нижней части защиты шарнирных и фиксирующих элементов от механических повреждений. Однако, известное устройство не позволяет обеспечить фиксацию и защиту дополнительного трубопровода и/или электрического кабеля различного назначения, в частности для исследовательских работ.
Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является расширение технических возможностей путем обеспечения снабжения электроэнергией дополнительных потребителей, расположенных на глубине в скважине, или сообщения трубопроводом с измерительной аппаратурой, расположенной на глубине.
Для решения поставленной задачи в известном пружинном протекторе, содержащем корпус с продольным углублением для размещения основного кабеля, имеющий защитные экраны, выполненные с возможностью схватывания насосно-компрессорных труб на участке их соединения, две зажимные скобы, шарнирно соединенные соответственно с частями корпуса, расположенными по обе стороны от защитных экранов и огибающими трубы, каждая скоба снабжена пружинным элементом, расположенным с возможностью врезания в поверхность труб и их поджатая к корпусу, части корпуса имеют фиксирующие выступы, а в зажимных скобах выполнены соответствующие выступам фиксирующие пазы, причем крайние участки продольного углубления выполнены отогнутыми внутрь корпуса, при этом, по меньшей мере, на одном защитном экране вдоль корпуса выполнено дополнительное углубление, открытое со стороны внутреннего пространства протектора для размещения дополнительного кабеля и/или трубопровода различного назначения и фиксации их относительно насосно-компрессорных труб.
Также целесообразно, чтобы дополнительное углубление на защитном экране было расположено на участке вблизи продольного канала корпуса с возможностью расположения фиксируемого дополнительного кабеля и/или трубопровода под шарнирными соединениями или фиксирующих выступов.
Указанные признаки полезной модели являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для достижения технического результата, заключающегося в обеспечении снабжения электроэнергией дополнительных потребителей, расположенных на глубине в скважине, или сообщения трубопроводом с измерительной аппаратурой, расположенной на глубине.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где
на фиг.1 - вид сбоку на устройство;
на фиг.2 - разрез А-А на 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 пружинный протектор содержит корпус 1 (фиг.1, 2) с продольным углублением 2 почти во всю длину корпуса для укладки основного электрокабеля, зажимные скобы 3, которые связаны посредством шарнирных соединений 4 с соответствующими частями 5 корпуса 1 с возможностью схватывания колонны насосно-компрессорных труб (на чертежах не показаны). Для надежного обжатия труб зажимными скобами 3, на последних выполнены пружинные элементы в виде дугообразно отогнутых внутрь корпуса 1 язычков 6, которые за счет своей повышенной твердости врезаются в поверхность труб и поджимают их к корпусу, фиксируя их осевое и угловое перемещение. Каждый пружинный элемент может состоять из нескольких, например, двух встречно направленных язычков 6 (фиг.2).
Части 5 корпуса 1 имеют фиксирующие выступы 7, а на зажимных скобах 3 выполнены соответствующие выступам 7 - фиксирующие пазы 8.
В средней части корпуса 1 между зажимными скобами 3 расположены защитные экраны 9, выполненные с возможностью схватывания насосно-компрессорных труб на участке их соединения и представляющие собой изогнутые фигурные пластины, соединенные одной стороной с корпусом 1. В предпочтительном варианте защитные экраны 9 выполняют заодно целое с корпусом 1 из одной заготовки.
Каждое шарнирное соединение 4 представляет собой ось 10, зафиксированную в осевом направлении и расположенную во втулках 11 зажимной скобы 3 и втулках 12 частей 5 корпуса 1, расположенных по обе стороны от защитных экранов 9.
По меньшей мере, на одном защитном экране 9 вдоль корпуса 1 выполнено дополнительное углубление 13, открытое со стороны внутреннего пространства протектора для размещения дополнительного кабеля 14 и/или трубопровода 15 различного назначения и фиксации их относительно насосно-компрессорных труб.
Предпочтительным вариантом выполнения является расположение дополнительного углубления 13 на защитном экране 9 на участке вблизи продольного углубления 2 корпуса 1 с возможностью размещения фиксируемого дополнительного кабеля 14 и/или трубопровода 15 ниже шарнирных соединений 4 или фиксирующих выступов 7. При этом глубина дополнительного углубления 13 не превышает глубину продольного углубления 2, а крайняя внешняя его точка «х» не выходит по радиусу за пределы крайней точки «X» продольного углубления.
Участки 5 корпуса 1, прилегающие к соответствующей зажимной скобе 3, отделены от средней части корпуса 1 прорезью. На корпусе 1 крайние участки продольного углубления 2 отогнуты по радиусу внутрь корпуса 1 для исключения углового перегиба кабеля.
Внешние размеры защитных экранов 9 превышают соответствующие размеры зажимных скоб 3 и частей 5 корпуса 1 с возможностью перекрытия размеров муфты, соединяющей насосно-компрессорные трубы.
На свободных концах зажимных скоб 3 выполнены монтажные отверстия, а на частях 5 корпусе 1 - встречные им монтажные прорези или упорные выступы для взаимодействия с монтажным рычагом (на чертежах не показано), с помощью которого запирается или отпирается устройство.
Установку пружинного протектора на колонну насосно-компрессорные труб, расположенных в процессе нефтедобычи в вертикальном положении, производят следующим образом.
В продольное углубление 2 корпуса 1 укладывают токопроводящий кабель, а в дополнительное углубление 13 - дополнительный электрический кабель 14 и трубопровод 15. Затем пружинным протектором охватывают муфту (на чертежах не показана), соединяющую насосно-компрессорные трубы в колонне, и закрепляют зажимными скобами 3 выше и ниже соединяющей муфты с усилием, при пружинные элементы - язычки 6 врезаются в поверхность труб и плотно сжимают их, а защитные экраны 9 при этом охватывают муфту и защищают их и электрический кабель и трубопровод от повреждений
Крепление производят с помощью монтажного инструмента, который вставляют в монтажное отверстие на конце зажимной скобы 3 и заводят его конец во встречное монтажное отверстие на соответствующей части 5 корпуса 1. Затем, натягивают пружиненную зажимную скобу 3 на фиксирующий выступ 7 (фиг.2). Зажим происходит, когда зажимная скоба 3 своим фиксирующим пазом 8 оденется на фиксирующий выступ 7.
Для отпирания устройства достаточно подцепить конец зажимной скобы 3, оттянуть его от соответствующей части 5 корпуса 1 и снять зажимную скобу 3 с фиксирующего выступа 7, расположенного на этой части 5 корпуса 1.
Пружинные протекторы для крепления кабеля устанавливают по длине колонны 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 электрического кабеля, трубопровода и других расположенных у продольных углублениях коммуникаций от механических воздействий при эксплуатации.
При необходимости устройство для крепления кабеля может быть установлено непосредственно на трубе вне зоны муфтового соединения. При этом защитные экраны 9, которые выступают наружу в большей степени, чем шарнирные соединения 4 и фиксирующие выступы 7, будут предохранять указанные элементы от механических повреждений при контакте со стенками обсадных труб, особенно на искривленных участках.
Применение полезной модели обеспечивает расширение технических возможностей, увеличивает надежность и долговечность деталей пружинного протектора, а также обеспечивает надежность крепления электрического кабеля при одновременном исключении его относительного перемещения по корпусу протектора.
Полезная модель соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость», поскольку его реализация возможна при использовании существующих средств производства с применением известных технологических операций.