ПРОТЕКТОР СКВАЖИННЫЙ МАЛОГАБАРИТНЫЙ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПОГРУЖНОГО КАБЕЛЯ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к оборудованию для добычи нефти и может применяться в нефтяных и водозаборных скважинах, оборудованных УЭЦН (установка электроцентробежного насоса) и использоваться для защиты погружного электрического кабеля, закрепленного на насосно-компрессорных трубах (НКТ), от механических повреждений при проведении спускоподъемных операций.
Уровень техники
В связи с тем, что ежегодно при добыче нефти и газа возрастает потребность  в применении механизированных способов извлечения углеводородного сырья с использованием УЭЦН возникает потребность для создания оптимальных моделей погружных силовых кабелей, а также их защиты для обеспечения надежного и бесперебойного питания данных установок.
Задачей обеспечения эксплуатационной надежности нефтедобывающего оборудования является предупреждение внезапных отказов электроприводного оборудования нефтяных агрегатов. При этом основной проблемой при эксплуатации УЭЦН в добывающих скважинах является вопрос механического повреждения погружного силового кабеля. Следовательно, возникает вопрос о механической защите погружного кабеля, а также  защите и надежном креплении этого кабеля на муфтовых соединениях НКТ, на фланцевых соединениях УЭЦН. Одним из основных видов существующих изделий, предназначенных  для решения этой проблемы, являются протекторы.
Существует множество устройств и патентных решений, которые решают задачу защиты от механического воздействия на силовой погружной кабель.
Известно  устройство крепления кабеля в местах муфтового соединения НКТ (патент РФ на изобретение № 2447253, опубл.10.04.2012), включающее корпус, на внутренней поверхности которого выполнен продольный паз для укладки кабеля, а на внутренней поверхности одной из боковых стенок корпуса выполнен паз для установки устройства на муфту НКТ. На одной из боковых стенок корпуса шарнирно установлены хомуты с крепежными узлами, содержащими откидные болты, которые входят в ответные пазы противоположной стенки корпуса. При этом угол охвата трубы корпусом составляет менее 180°, а на наружной поверхности одной из боковых стенок корпуса выполнены защитные элементы в виде продольного ребра и два перпендикулярные этому ребру, лежащие по краям боковой стенки, ребра для предотвращения контакта элементов крепежных узлов с внутренней поверхностью обсадной трубы. На противоположной боковой стенке корпуса между шарнирными узлами крепления хомутов выполнен выступ для предотвращения повреждения элементов шарнирных узлов, причем по краям ответных пазов установлены фиксаторы.
Недостатками данного патентного решения является сложность конструкции, что ведет к  высокой трудоемкости процесса.
Также известен протектор крепления кабеля к НКТ  (патент РФ на полезную модель № 166515, опубл.27.01.2016), содержащий корпус, выполненный как одно целое с кабельным каналом, и фиксирующие элементы, расположенные сверху и снизу корпуса, закрепляющие устройство на муфтовом соединении трубы, корпус выполнен в виде П-образного металлического профиля, вертикальные образующие которого разведены под углом в стороны и опираются на боковую поверхность трубы, на них выполнены вырезы под муфту, а высота кабельного канала по краям корпуса и напротив муфты равна размеру кабеля и увеличивается с двух сторон корпуса в сторону муфты, фиксирующие элементы выполнены в виде металлической ленты, проходящей через прямоугольные отверстия, выполненные в корпусе, отличающийся тем, что длина выреза под муфту на вертикальных образующих профиля больше длины муфты, вертикальные образующие П-образного профиля разведены в стороны под углом от 5° до 15°, а края прямоугольных отверстий, через которые проходит металлическая лента крепления протектора на трубе, скруглены.
Недостатками известного технического решения являются высокий профиль, выполненный из металла (стали), что влечет  высокое трение о стенки эксплуатационной колонны скважины при спускоподъемных операциях и  подверженность процессам коррозии. Кроме того, протектор не может применяться в скважинах с высокими температурами, а также продукция которых содержит агрессивные компоненты - сероводород и углекислый газ. Что приводит к ограничению эксплуатационных возможностей протектора.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является малогабаритный протектор для защиты кабеля (https://www.petromarkt.ru/uslugi/komplektnoe-oborudovanie-uetsn--dlya-dobychi-nefti/protektora-dlya-zaschity-kabelya/), выбранный нами за прототип,  содержащий литой полимерный корпус, снабженный   по одному отверстию на стенках корпуса в центральной части, на которых закреплена стальная  лента.
Недостатками известного технического решения является низкая надежность фиксации на трубе, а также невозможность применения в скважинах с высокими температурами и агрессивными компонентами, что приводит к ограничению эксплуатационных возможностей протектора.
Задачей полезной модели является создание устройства с расширенными эксплуатационными возможностями протектора за счет  повышенной надежности крепления кабеля к трубе  при  установке его на любом участке НКТ.
Техническим результатом заявляемого решения является увеличение срока службы протектора.
Технический результат достигается тем, что в протекторе скважинном малогабаритном для защиты погружного кабеля, содержащем литой полимерный корпус с продольным кабельным каналом, в вертикальных стенках корпуса, расположенных под углом 90°, выполнены сквозные отверстия для фиксирующих элементов, согласно предложенному решению, стенки корпуса в части кабельного канала имеют трапецеидальную форму, а в верхней их части с каждой стороны на равном расстоянии и симметрично относительно вертикальной оси корпуса выполнены  два прямоугольных сквозных отверстия, при этом корпус выполнен из термостойкого армированного маслобензостойкого пластика.
Сущность полезной модели поясняется  фигурами 1 и 2, где: на фиг. 1 изображен общий вид протектора, на фиг 2 – протектор, установленный на  НКТ.
Протектор содержит литой полимерный корпус 1 с продольным кабельным каналом 2. Вертикальные стенки корпуса 1, расположенные  под углом 90°, в части кабельного канала 2 имеют трапецеидальную форму и снабжены сквозными прямоугольными отверстиями 3, на которых закреплены фиксирующие элементы (клямсы) 4.  Отверстия расположены на равном расстоянии в верхней части вертикальной стенки и симметрично  относительно вертикальной оси корпуса.Корпус 1 выполнен из термостойкого армированного маслобензостойкого пластика.
Заявляемый протектор применяется следующим образом.
Протектор используют при выполнении операции по спуску погружного насосного оборудования УЭЦН на колонне НКТ для защиты погружного силового кабеля от механических повреждений. Кабель закрывают протектором выше и ниже муфты 6 НКТ таким образом, что кабель 5 располагают в кабельном канале 2. Далее в отверстия 3, расположенные на вертикальных стенках корпуса, устанавливают фиксирующие элементы (клямсы) 4. Протектор с кабелем фиксируют и закрепляют в месте соединения труб 7 муфтой 6 с двух сторон от нее в месте перехода с протектора на поверхность трубы путем соединения концов фиксирующих элементов в замок при помощи ручного инструмента «Клямсеватель» для обвязки фиксирующих элементов. При закреплении корпуса вертикальные стенки упираются на выступы муфты, что дополнительно повышает надежность крепления кабеля.   При выполнении операции по подъёму погружного насосного оборудования УЭЦН на колонне НКТ протектор демонтируют путем размыкания замков концов фиксирующих элементов.
Заявленная конструкция протектора скважинного может применяться для разных размеров НКТ по ГОСТ 633-80 и при монтаже и демонтаже занимает минимальное время.   Кроме того, за счет малогабаритного исполнения   протектора уменьшается  нагрузка на резьбовые соединения НКТ.
Конструкция протектора в предложенной совокупности существенных признаков в известных источниках информации не выявлена, что подтверждает ее новизну.
Заявляемый протектор скважинный для защиты погружного кабеля соответствует критерию «промышленная применимость», поскольку он может быть многократно произведен и использован по своему назначению с достижением указанного технического результата.