КАБЕЛЬНЫЙ ВВОД И САЛЬНИК КАБЕЛЬНОГО ВВОДА

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для размещения и раздельной герметизации жил электрического кабеля электропогружных установок фонтанной арматуры добывающих нефтяных скважин.
В настоящее время известны подобные решения.
Так, из описания к патенту РФ №66404 (МПК: Е21В 17/02, опубликован 10.09.2007) известен кабельный переводник, содержащий резьбовой патрубок с коническим сальником кабельного ввода, уплотняемым посредством нажимного кольца и резьбовой втулки, выполненной удлиненной и содержащей коническое посадочное для дополнительного конического сальника кабельного ввода, уплотняемого посредством дополнительного нажимного кольца и нажимной гайки, а в самой втулке на участке между сальниками кабельного ввода выполнены отверстия, посредством которых внутренняя полость втулки сообщена с опрессовочным и дренажным клапанами и манометром.
Недостатками данного решения являются сложность конструкции, наличие двух уплотнительных сальников, что приводит к усложнению монтажа кабеля.
Из описания к патенту РФ №81247 (МПК: Е21В 33/03, опубликован 10.03.2009) известен кабельный ввод для устья скважин, содержащий корпус с уплотнителем кабеля и надетую на корпус нажимную гайку, воздействующую на уплотнитель через грунд-буксу, и установленную на уплотнитель шайбу, отличающийся тем, что грунд-букса выполнена хотя бы с одним штифтом, а верхний конец корпуса с продольным пазом, в который вставлен штифт.
Недостатками известного решения являются неудобство монтажа/демонтажа, особенно при низких температурах, жил кабеля из-за неразборной конструкции сальника кабельного ввода не разборный.
Наиболее близким аналогом к патентуемому решению является кабельный ввод, известный из описания к патенту РФ №2175418 (МПК: F16L 19/03, опубликован 27.10.2001). Кабельный ввод содержит корпус, гайку, соединительный патрубок, уплотнительные кольца и уплотнительную втулку, при этом внутренняя поверхность корпуса выполнена конусной с входным и выходным резьбовыми участками на концах, входной участок выполнен с возможностью резьбового соединения с гайкой, а выходной участок выполнен с возможностью резьбового соединения с патрубком и снабжен плечиками под уплотнительные кольца, уплотнительная втулка выполнена из полиуретана и имеет наружную конусную поверхность под гнездо в корпусе и осевое отверстие под кабель, причем стенки втулки прорезаны вдоль оси, а линия разреза выполнена по синусоиде с возможностью увеличения площади контакта в стыке.
Кроме этого, в теле втулки вдоль оси выполнены дополнительные отверстия под отдельные жилы кабеля, внутренние стенки отверстий и наружные стенки втулки прорезаны вдоль оси по синусоиде с возможностью разделения втулки на две части, причем в одной части втулки закреплен штырь с отгибом на заделанном конце и петлей на свободном конце, гайка снабжена опорным кольцом, свободно сочлененным по соответствующим канавкам фиксатором, выполненным в виде пружинного разрезного проволочного кольца, а обращенный к гайке опорный торец втулки армирован половинками шайб с отверстиями под штырь и жилы кабеля.
Недостатками этой конструкции являются сложность конструкции, наличие большого количества мелких деталей (опорное кольцо, пружинное разрезное кольцо, половинки шайб), что может привести к потери части деталей при сборке, снижение работоспособности при низких температурах сальника, выполненного из полиуретана, трудность монтажа за счет выполнения замка сальника в виде синусоиды, что приводит к возможному смещению к общей оси двух половинок сальника при сборке, что, в свою очередь, приведет к негерметичности жил кабеля.
Техническим результатом патентуемого решения является максимальное упрощение конструкции кабельного ввода, минимализация количества деталей, легкость монтажа и демонтажа сальникового уплотнения в/из корпуса кабельного ввода, отсутствие скручивающего момента при монтаже, что позволяет исключить повреждение жил кабеля, а также упрощение конструкции сальникового уплотнения.
Заявленный технический результат достигается за счет конструкции кабельного ввода, содержащего корпус в виде соединительного патрубка с нарезанной в нижней его части резьбой для соединения с фланцем фонтанной арматуры и выполненным в верхней части коническим посадочным отверстием для установки сальникового уплотнения, представляющего собой сборный сальник, состоящий из двух частей с возможностью их соединения друг с другом посредством выступа и ответного паза и отверстиями под раздельную герметизацию жил кабеля. Согласно настоящему решению, для вжатия сальника в корпус кабельного ввода на корпус со стороны резьбы одевается букса посредством которой при притягивании с помощью шпилек с гайками ответной грунд-буксы происходит вжатие сальника в корпус кабельного ввода.
Для увеличения жесткости, лучшего вжатия сальника в посадочное конусное отверстие корпуса и обеспечения наилучшего обжима жил кабеля сальниковое уплотнение выполнено армированным.
Также заявленный технический результат достигается за счет использования в кабельном вводе сальникового уплотнения, содержащего две части с возможностью их соединения друг с другом посредством выступа и ответного паза, расположенных на боковых частях сальникового уплотнения. Патентуемая конструкция сальникового уплотнения упрощает его монтаж/демонтаж в холодных климатических условиях.
При этом для увеличения жесткости, лучшего вжатия сальника в посадочное конусное отверстие корпуса и обеспечения наилучшего обжима жил кабеля сальниковое уплотнение может быть выполнено армированным.
Далее решение поясняется ссылками на фигуры.
На фигуре 1 кабельный ввод, общий вид;
На фигуре 2 - вид по стрелке А на фигуре 1;
На фигуре 3 - сальниковое уплотнение.
На фигуре 4 - кабельный ввод установленный в план-шайбу фонтанной арматуры
Кабельный ввод (фиг.1) содержит корпус 3 с монтируемыми на нем буксой 5 и грунд-буксой 4, сальниковое уплотнение 1,2 (фиг.2), установленное в конической части корпуса, шпильки 8, гайки 6 и шайбы гровера 7.
Сальниковое уплотнение (фиг.3) состоит из двух частей 1 и 2, при соединении которых образуются отверстия 11 под отдельные жилы кабеля. Для скрепления частей сальникового уплотнения выполнено соединение типа «шип-паз», которое, соответственно, содержит выступ 12 трапецеидальной формы и ответный ему паз 13. Сальниковое уплотнение содержит арматуру 14, представляющую собой металлическую пластину, изготовленную таким образом, чтобы при нагнетании давления в затрубном пространстве скважины не происходило выдавливание уплотнительного сальника, вследствие чего не возникала бы разгерметизация жил кабеля и не происходила бы утечка затрубной жидкости на поверхность. Сальниковое уплотнение выполнено из материала, позволяющего его эксплуатацию при очень низких температурах крайнего севера, а именно, из смеси резиновой В14 нта ТУ №38-005-1166-98.
Монтаж устройства осуществляют следующим образом. Корпус 3 резьбовым концом продевают в отверстие буксы 5 и присоединяют корпус 3 к планшайбе фонтанной арматуры (фиг.4). Далее укладывают жилы кабеля в отверстия 11 (фиг.3) одной из половинок сальникового уплотнения, поджимают ответной частью, устанавливают собранный сальник в корпус кабельного ввода и поджимают грунд-буксой 4 с помощью буксы 5 посредством затяжки гаек на шпильках. Затяжку осуществляют равномерно обеими шпильками, избегая перекоса грунд-буксы, крутящим моментом не более 35 кгм.
Таким образом, как показали проведенные испытания и уже имеющийся опыт эксплуатации кабельного ввода непосредственно на нефтедобывающих скважинах, данная конструкция кабельного ввода намного превышает известные аналоги по конструкции, монтажу и эксплуатации в полевых условиях.