КОРПУС ТРУБНОЙ ГОЛОВКИ, СОДЕРЖАЩИЙ ГЕРМЕТИЧНЫЙ КАБЕЛЬНЫЙ ВВОД

Полезная модель относится к нефтегазовой промышленности, к устьевому оборудованию нефтяных и газовых скважин, а именно к составным элементам трубных головок, являющихся частью трубных обвязок, и может быть использована для герметизации, по меньшей мере, одного кабеля на устье скважины.
При эксплуатации скважин используют силовые, электрические, электрооптические кабели, обеспечивающие питание электродвигателей погружных нефтяных насосов; кабели и распределенные волоконно-оптические кабели-датчики для проведения геофизических исследований. В силу наличия в скважине высокого давления возникает необходимость в герметизации кабелей на устье скважины.
Известными устройствами для герметизации одного или нескольких кабелей на устье скважины являются кабельные вводы, устанавливаемые в переводник трубной головки. Кабельные вводы содержат корпус, установленный в корпусе уплотнитель, имеющий, по меньшей мере, одно отверстие для кабеля, элементы, обеспечивающие фиксацию уплотнителя и кабеля.
Известен кабельный ввод для герметизации электрического кабеля на устье скважины, содержащий корпус, установленный в корпусе уплотнитель с тремя отверстиями для ввода жил кабеля и боковыми прорезями для ввода жил кабеля в отверстия, надетую на корпус нажимную гайку, воздействующую на уплотнитель через зафиксированную от проворачивания грунд-буксу, шайбу, установленную на уплотнитель. Боковые прорези для ввода жил кабеля и отверстия для ввода жил кабеля расположены в уплотнителе следующим образом: боковые прорези выполнены к двум отверстиям, из двух отверстий выполнены боковые прорези к третьему отверстию. При извлечении из корпуса уплотнитель становится разъемным (патент РФ №87144, дата приоритета: 04.05.2009, МПК: E21B 33/03).
Конструкция известного кабельного ввода не позволяет одновременно с электрическим кабелем герметизировать дополнительный кабель на устье скважины. Дополнительным кабелем может являться геофизический кабель. Невозможность одновременного выполнения нескольких операций в скважине приводит к увеличению времени, необходимого для выполнения данных операций, и, следовательно, к снижению объема добычи нефти или газа, к увеличению времени проведения геофизических исследований.
Известен кабельный ввод, конструкция которого позволяет одновременно с основным кабелем герметизировать дополнительный кабель на устье скважины. Кабельный ввод содержит гайку, имеющую внутренний кольцевой выступ; корпус, в котором часть внутренней поверхности выполнена конусной, на наружной поверхности выполнена резьба для соединения с гайкой; уплотнительную втулку, имеющую конусную наружную поверхность, разрезы для основного кабеля и осевое отверстие под дополнительный кабель; металлическую втулку с фиксатором от поворота и нажимную шайбу, установленные между внутренним кольцевым выступом гайки и верхней частью уплотнительной втулки; дополнительную нажимную шайбу, установленную под уплотнительной втулкой (патент РФ №2465436, вариант 1, дата приоритета: 10.06.2011, МПК: E21B 33/03).
Нередко на скважине установлена фонтанная арматура, в которой переводник трубной головки имеет размер, недостаточный для установки одного из известных кабельных вводов, но существует потребность в выводе, по меньшей мере, одного кабеля из скважины. Для оснащения фонтанной арматуры скважины одним из известных кабельных вводов и вывода, по меньшей мере, одного кабеля из скважины следует:
- установить переводник трубной головки, имеющий больший диаметр, что требует замены корпуса трубной головки, трубодержателя (подвески) насосно-компрессорных труб, установленной в корпусе трубной головки, корпуса колонной головки на аналогичные элементы устьевого оборудования, имеющие больший диаметр;
- в трубодержателе (подвеске) насосно-компрессорных труб, установленной в корпусе трубной головки, выполнить отверстие для вывода, по меньшей мере, одного кабеля из скважины.
Таким образом, в случае, если на скважине установлена фонтанная арматура, конструкцией которой не предусмотрена установка кабельного ввода в переводник трубной головки, недостатками известных кабельных вводов являются:
- значительные затраты на приобретение и установку элементов устьевого оборудования;
- трудоемкость вывода, по меньшей мере, одного кабеля из скважины.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является цилиндрический корпус трубной головки, содержащий осевой канал, отверстия с боковыми отводами, сообщающиеся с осевым каналом, присоединительные фланцы (патент РФ №2170328, дата приоритета: 29.11.2000, МПК: E21B 33/03).
Технический результат заявляемой полезной модели состоит в снижении затрат на приобретение и установку элементов устьевого оборудования, необходимых для вывода, по меньшей мере, одного кабеля из скважины, и в снижении трудоемкости вывода, по меньшей мере, одного кабеля из скважины в случае, если на скважине установлена фонтанная арматура, конструкцией которой не предусмотрена установка кабельного ввода в переводник трубной головки.
Технический результат достигается тем, что заявляется цилиндрический корпус трубной головки, содержащий осевой канал, отверстия с боковыми отводами, сообщающиеся с осевым каналом, присоединительные фланцы, согласно полезной модели цилиндрический корпус трубной головки дополнительно содержит выполненное в боковой поверхности цилиндрического корпуса отверстие для вывода, по меньшей мере, одного кабеля из скважины и герметично установленный на боковой поверхности цилиндрического корпуса закрывающий отверстие для вывода, по меньшей мере, одного кабеля из скважины кабельный ввод, выполненный в виде фланца, имеющего, по меньшей мере, одно отверстие для кабеля, внутри которого установлены элементы, обеспечивающие герметизацию и фиксацию кабеля.
Элементы, обеспечивающие герметизацию и фиксацию кабеля, могут быть установлены внутри, по меньшей мере, одного отверстия для кабеля слева и справа от оси отверстия для кабеля.
Элементами, обеспечивающими герметизацию и фиксацию кабеля, могут являться полые болты, нажимные конические шайбы, уплотнители с отверстиями для кабеля, опорные коническое шайбы.
Пример конструктивного исполнения заявляемой полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлен корпус трубной головки, вид сбоку, где:
1 - отверстие;
2 - отверстие для вывода кабелей из скважины;
3 - кабельный ввод;
4 - шпильки (2 шт.);
5 - верхний присоединительный фланец;
6 - нижний присоединительный фланец;
7 - боковая поверхность;
8 - отверстия под шпильки (8 шт.);
9 - паз;
10 - металлическое уплотнительное кольцо;
11 - полый болт (4 шт.);
12 - нажимная коническая шайба (4 шт.);
13 - уплотнитель (4 шт.);
14 - опорная коническая шайба (4 шт.);
15 - гайка (2 шт.).
На фиг. 2 представлен герметичный кабельный ввод, вид А, где:
4 - шпильки (8 шт.);
11 - полый болт (2 шт.);
15 - гайка (8 шт.).
Осевой канал, боковые отводы, включающие присоединительные фланцы, отверстия для кабеля и отверстия для шпилек, расположенные в кабельном вводе, выполненном в виде фланца, не представлены на фиг. 1 и фиг. 2.
Цилиндрический корпус трубной головки содержит осевой канал, отверстия 1 с боковыми отводами, сообщающиеся с осевым каналом, отверстие 2 для вывода кабелей из скважины, кабельный ввод 3, выполненный в виде фланца, имеющего два отверстия для кабеля и отверстия для шпилек 4, верхний присоединительный фланец 5, нижний присоединительный фланец 6.
С целью герметичного соединения присоединительного фланца бокового отвода с цилиндрическим корпусом трубной головки в боковой поверхности 7 цилиндрического корпуса трубной головки вокруг отверстия 1 выполнены отверстия 8 под шпильки и паз 9 под металлическое уплотнительное кольцо.
С целью герметичного соединения кабельного ввода 3, выполненного в виде фланца, с цилиндрическим корпусом трубной головки в боковой поверхности 7 цилиндрического корпуса трубной головки вокруг отверстия 2 выполнены отверстия под шпильки 4 и паз под металлическое уплотнительное кольцо 10.
Внутри каждого отверстия для кабеля слева и справа от оси отверстия для кабеля установлены элементы, обеспечивающие герметизацию и фиксацию кабеля: полый болт 11, нажимная коническая шайба 12, уплотнитель 13, опорная коническая шайба 14. В качестве уплотнителя 13 может быть использована бензомаслостойкая резина или полиуретановый уплотнитель.
Заявляемый цилиндрический корпус трубной головки изготавливают путем дополнения цилиндрического корпуса трубной головки, входящего в состав установленной на скважине фонтанной арматуры, кабельным вводом 3, выполненным в виде фланца. Для этого установленную на скважине фонтанную арматуру демонтируют; на боковой поверхности 7 цилиндрического корпуса трубной головки резцом вытачивают плоскую площадку, в которой просверливают отверстие 2 для вывода двух кабелей из скважины, отверстия под шпильки 4 и паз под металлическое уплотнительное кольцо 10. Фонтанную арматуру устанавливают на скважину.
Кабельный ввод 3, выполненный в виде фланца, собирают следующим образом. Электрический кабель, обеспечивающий питание электродвигателя погружного нефтяного насоса, и распределенный волоконно-оптический кабель-датчик для геофизических исследований выводят из скважины через отверстие 2. На электрический кабель нанизывают элементы, обеспечивающие герметизацию и фиксацию кабеля: полый болт 11, нажимную коническую шайбу 12, уплотнитель 13, опорную коническую шайбу 14. Электрический кабель протягивают через отверстие для электрического кабеля, выполненное в кабельном вводе 3. Полый болт 11 вкручивают в отверстие для электрического кабеля. Таким же образом герметизируют и фиксируют распределенный волоконно-оптический кабель-датчик в отверстии для распределенного волоконно-оптического кабеля-датчика, выполненном в кабельном вводе 3. Металлическое уплотнительное кольцо 10, смазанное с двух сторон смесью солидола с графитом, устанавливают в паз. Кабельный ввод 3, выполненный в виде фланца, герметично крепят к боковой поверхности 7 цилиндрического корпуса трубной головки с помощью шпилек 4 и гаек 15. На электрический кабель нанизывают элементы, обеспечивающие герметизацию и фиксацию кабеля: опорную коническую шайбу 14, уплотнитель 13, нажимную коническую шайбу 12, полый болт 11. Полый болт 11 вкручивают в отверстие для электрического кабеля. Таким же образом герметизируют и фиксируют распределенный волоконно-оптический кабель-датчик в отверстии для распределенного волоконно-оптического кабеля датчика, выполненном в кабельном вводе 3.
Возможны варианты конструктивного исполнения полезной модели, при которых кабельный ввод выполнен в виде фланца, имеющего одно или три, или четыре отверстия для кабеля. При этом внутри каждого отверстия для кабеля установлены элементы, обеспечивающие герметизацию и фиксацию кабеля.
Использование заявляемого корпуса трубной головки, содержащего герметичный кабельный ввод, в фонтанной арматуре, конструкцией которой не предусмотрена установка кабельного ввода в переводник трубной головки, обеспечивает:
- снижение затрат на приобретение и установку элементов устьевого оборудования, необходимых для вывода, по меньшей мере, одного кабеля из скважины (не требуется замена переводника трубной головки, трубодержателя насосно-компрессорных труб, корпуса колонной головки);
- снижение трудоемкости вывода, по меньшей мере, одного кабеля из скважины (не требуется выполнение отверстия для вывода, по меньшей мере, одного кабеля из скважины в трубодержателе насосно-компрессорных труб и протягивание, по меньшей мере, одного кабеля через это отверстие).