УСТРОЙСТВО КРЕПЛЕНИЯ КАБЕЛЯ В МЕСТАХ МУФТОВОГО СОЕДИНЕНИЯ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ
DEVICE TO FIX CABLE IN AREAS OF COUPLING CONNECTION OF WELL TUBING STRINGS

Изобретение относится к предохранительным устройствам кабельных линий питания погружных электродвигателей, используемых в качестве приводов центробежных насосов для добычи нефти и других пластовых жидкостей, и может быть использовано в нефтяной промышленности для крепления токоподводящего кабеля к насосно-компрессорным трубам (НКТ) при насосной добыче нефти.
Наиболее близким к заявляемому устройству (прототипом) является устройство для крепления силового кабеля к насосно-компрессорным трубам, содержащее цельнолитой корпус с продольным пазом для укладки кабеля питания электродвигателя, причем верхняя и нижняя части корпуса снабжены соответствующими верхней и нижней крышками, каждая из которых укреплена на шарнире и имеет устройство крепления к верхней и нижней частям корпуса соответственно, при этом боковые части корпуса выполнены в виде полок, внутренний диаметр стенок которых равен наружному диаметру насосно-компрессорной трубы (НКТ), и снабженных выемками для установки на муфту НКТ, одна из полок снабжена для крепления крышек двумя осями, приближенными к боковой стенке продольного паза для кабеля, а другая полка снабжена ребром, например, параллельным дну паза и выступающим за габаритные размеры устройства крепления крышек к корпусу в собранном положении, а упомянутые крышки имеют толщину меньше разности наружных радиусов муфты и трубы НКТ, выполнены с возможностью упругой деформации при установке на муфту и охватывают трубу НКТ на угол больше 180° (патент РФ на изобретение №2263759, кл. Е21В 17/00, пр. 27.10.2003 г.).
Недостатком известного устройства является недостаточная фиксация силового кабеля к насосно-компрессорным трубам и защита шарнирных узлов при спускоподъемных операциях и эксплуатации в скважинах с повышенными углами наклона и кривизной.
Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных качеств устройства для крепления кабеля в местах муфтового соединения труб, повышение надежности крепления, защита от повреждений при спускоподъемных операциях и эксплуатации в скважинах с повышенными углами наклона и кривизной.
Поставленная задача решается предлагаемым устройством крепления кабеля в местах муфтовых соединений насосно-компрессорных труб, содержащим 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 насосно-компрессорной трубы, на одной из боковых стенок корпуса шарнирно установлены хомуты с крепежными узлами, содержащими откидные болты, входящими 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, а 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 для недопущения произвольного отворота откидных болтов и самопроизвольного раскрытия хомутов при эксплуатации.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 представлена половина вида сбоку устройства и половина разреза, на фиг.2 - сечение по А-А (фиг.1), на фиг.3 - сечение по Б-Б (фиг.1), на фиг.4 - устройство крепления кабеля в изометрии, вид снизу, на фиг.5 - устройство крепления кабеля в месте муфтового соединения в сборе, в изометрии, с одним незакрепленным откидным болтом.
Устройство крепления кабеля к насосно-компрессорной трубам включает корпус 1 с продольным пазом 2, боковыми стенками 4. Силовой кабель 14 питания электродвигателя укладывают в паз 2. Хомуты 5 с одной стороны шарнирно закреплены на боковой стенке 4 корпуса 1 с помощью двух шарнирных узлов 6, а с другой стороны соединены крепежными узлами 7, выполненными с откидными болтами 8. Откидные болты 8 вставляют в ответные пазы 9, выполненные в боковой стенке. Защитное ребро 11 и ребра 12 предназначены для предотвращения контакта элементов крепежных узлов 7 с внутренней поверхностью обсадной трубы. Выступ 10 выполнен с целью предотвращения повреждения элементов шарнирных узлов 6. Фиксаторы 13 выполнены по краям ответных пазов 9 для недопущения произвольного отворота откидных болтов 8 и несанкционированного (самопроизвольного) раскрытия хомутов 5 при эксплуатации.
Для установки устройства крепления кабеля на муфту 15 насосно-компрессорной трубы 16 на внутренней поверхности корпуса 1 выполнен паз 3. При затягивании откидных болтов 8 обеспечивается плотный прижим кабеля 14 к профилю продольного паза 2, к насосно-компрессорной трубе 16 и муфте 15, соединяющей насосно-компрессорные трубы.
Корпус 1 и хомуты 5 выполнены таким образом, что при установке на насосно-компрессорную трубу 16 угол охвата трубы корпусом составляет менее 180 градусов.
Ширина продольного паза 2 выполнена такой, что позволяет закрепить в нем вместе с кабелем 14 и капиллярную трубку (на чертежах не показана), которая может находиться как под одной броней с кабелем 14, так и отдельно от него.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. Для установки на муфту насосно-компрессорной трубы корпус 1 заводится за тело трубы 16, поднятой над поверхностью скважины так, чтобы средняя часть корпуса охватывала соединительную муфту 15. Кабель 14 и, при необходимости, капиллярная трубка размещаются в пазу 2. После этого корпус 1 прижимается к трубе 16, на участках, находящихся сверху и снизу муфты 15, хомутами 5 фиксируется откидными болтами 8, заведенными в пазы 9. При этом кабель 14 (и капиллярная трубка) зажимается между профилированным дном паза 2 и наружными поверхностями насосно-компрессорной трубы 16 и муфты 15.
Такие устройства для крепления кабеля и капиллярной трубки устанавливают по всей длине колонны насосно-компрессорной трубы в местах их соединения муфтами.
Заявляемое изобретение позволяет повысить надежность крепления кабеля в местах муфтового соединения труб и повысить надежность защитной функции устройства, предотвращают контакт кабеля в зазорах между обсадными колоннами в местах муфтового соединения, а также с различными выступающими частями на внутренней поверхности обсадных колонн.