УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ КАБЕЛЕЙ НА НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБАХ В ВЕРТИКАЛЬНЫХ, НАКЛОННО-НАПРАВЛЕННЫХ И ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИНАХ

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, а именно, к средствам для крепления кабелей к насосно-компрессорным трубам (НКТ) в скважинах различного проложения для целей защиты от механических повреждений и предотвращения соприкосновения греющего и силового кабеля в процессе спуска и подъема колонны НКТ.
Известно устройство для защиты силового кабеля скважине (Патент РФ №2249667, Кл. Е21В 17/10, от 2002 г.), содержащее замкнутый вкруговую корпус из эластичного материала с утолщением и внутренним коническим каналом для взаимодействия с конической резьбой НКТ. На внешней поверхности корпуса параллельно его оси в его утолщении выполнен один паз Т-образной формы для укладки в него силового кабеля. Известное устройство обеспечивает надежность при эксплуатации.
Однако оно не лишено недостатков, которые заключаются в следующем:
- наличие металлических элементов крепления, которые могут со временем разболтаться, в результате чего устройство может сорваться в скважину и создать аварийную ситуацию;
- так как корпус эксцентричный, то исключена возможность крепления на НКТ второго кабеля или импульсной трубки, что ограничивает функциональные возможности известного устройства;
- предназначено для крепления кабеля в зоне муфты, что не обеспечивает защиту сростков кабелей между муфтами.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство для защиты силового кабеля в скважине (Патент РФ №
22045685, кл. Е21В 17/10, от 2000 г.), содержащее корпус из эластичного материала и элементы его крепления на муфте, при этом корпус выполнен в виде втулки, разрезанной в вертикальной плоскости на две симметричные части, на стенках которой выполнены пазы и выступы, совмещенные с пазами и выступами другой части, а на наружной поверхности корпуса выполнен паз для укладки силового кабеля и выполнена кольцевая канавка для элементов крепления.
Недостатками указанного известного устройства являются:
1. сложность изготовления, ввиду большого числа пазов, выступов, канавок;
2. кроме того, размещение этого устройства на муфте НКТ является технологически неприемлемым, т.к. зазор между муфтой и обсадной трубой скважины не позволяет разместить кабель при использовании НКТ более 2,5 дюймов;
3. при низких температурах эластичность материала снижается и возникает сложность совместить все пазы, т.к. они зубчатые.
Технический результат, достигаемый предлагаемым устройством, заключается в обеспечении универсальности и возможности его использования в скважине с НКТ диаметром 2; 2,5 и 3 дюйма при наличии двух кабелей греющего и силового, при одновременном обеспечении защиты от механических повреждений в процессе спуско-подъемных операций и от их взаимного соприкосновения, при одновременном упрощении изготовления и при сохранении надежности.
Указанный технический результат достигается предлагаемым устройством для крепления кабелей на насосно-компрессорных трубах в вертикальных, наклонно-направленных и горизонтальных скважинах, включающим корпус в виде втулки из эластичного материала и элементы его крепления на поверхности насосно-компрессорных труб, при этом на
наружной поверхности корпуса выполнен паз для укладки кабеля, при этом согласно полезной модели корпус выполнен в виде одной детали - nвтулки, незамкнутой разрезной в вертикальной плоскости, внутренний диаметр которой не более наружного диаметра насосно-компрессорных труб, а на наружной поверхности втулки выполнены два паза, разнесенные друг относительно друга по окружности втулки, для укладки в них силового и греющего кабелей соответственно.
В качестве эластичного материала для втулки используют нефтемаслостойкий материал, например, полиуретан или полиамид.
Два паза на наружной поверхности втулки размещены по ее окружности симметрично или несимметрично друг другу.
Указанный технический результат достигается за счет следующего.
Благодаря тому, что корпус устройства выполнен в виде одной детали - втулки, незамкнутой разрезной в вертикальной плоскости, внутренний диаметр которой не более наружного диаметра насосно-компрессорных труб, обеспечивается простота изготовления и универсальность для НКТ с любым диаметром, т.к. эластичные свойства материала позволяют плотно охватывать НКТ. Выполнение на втулке лишь одного вертикального разреза позволяет упростить монтаж устройства на поверхности НКТ, т.к. для этого требуется лишь развести втулку по разрезу и установить ее на трубе.
Выполнение на наружной поверхности втулки двух пазов, разнесенных друг относительно друга по окружности втулки, для укладки в них силового и греющего кабелей соответственно, позволяет не только защитить кабели от механических повреждений, но и исключить их соприкосновение друг с другом. Это позволит обеспечить бесперебойную работу кабелей без возникновения аварийных ситуаций.
Использование в качестве эластичного материала для втулки нефтемаслостойкого материала, например, полиуретана или полиамида,
обеспечит надежность крепления кабелей и возможность повторного использования.
Размещение двух пазов на наружной поверхности втулки по ее окружности симметрично или несимметрично друг другу обеспечит удобство прокладки кабеля в зависимости от их направленности с поверхности.
Благодаря выполнению корпуса заявляемого устройства из эластичного материала, он будет гарантированно обеспечивать крепление даже в зонах искривления скважин, в том числе у наклонных и горизонтальных скважин, где происходит трение между обсадной колонной и наружным диаметром устройства.
Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежом, где показан его общий вид.
Устройство содержит корпус 1, выполненный в виде втулки из эластичного материала. Внутренний диметр 2 корпуса 1 составляет приблизительно 2 дюйма. Втулка выполнена разрезной в вертикальной плоскости, при этом стороны 3 и 4 разреза могут соприкасаться или быть незамкнуты как в статическом состоянии, так и после монтажа на поверхности НКТ в зависимости от диаметра. НКТ на наружной поверхности корпуса 1 выполнены два паза 5 и 6 для укладки в них силового и греющего кабелей.
Установку предлагаемого устройства на скважине производят следующим образом.
На дневной поверхности производят монтаж лифтовой колонны, для чего посредством соединительных муфт свинчивают насосно-компрессорные трубы. Втулку-корпус 1 через вертикальный разрез заводят на тело трубы. В соответствующие пазы 5 и 6 прокладывают силовой и греющий кабели. Конструкцию крепят к НКТ, например, посредством «клямс» (гибкого металлического пояса).
Скомпонованную колонну лифтовых труб НКТ с погружным электроцентробежным насосом, силовым кабелем, греющим кабелем и предлагаемым устройством для крепления кабелей спускают в скважину на глубину, определяемую свинчиванием очередной насосно-компрессорной трубой над устьем скважины. При спуске оба кабеля защищены от механических повреждений, а кроме того - и от соприкосновения друг с другом. После спуска колонны в скважину в процессе ее работе заявляемое устройство защищает кабели и от продольного перемещения (т.е. исключаются деформационные нагрузки) и от проворота кабелей (т.е. исключается соприкосновение кабелей друг с другом).
Таким образом, предлагаемое устройство имеет следующие преимущества перед известными:
- обеспечивает надежное крепление и защиту нескольких кабелей в скважине;
- может быть использовано в скважинах различного проложения;
- простота в изготовлении и монтаже на НКТ.