ЦЕНТРАЛАЙЗЕР ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ

Полезная модель относится к нефтяному машиностроению, в частности к устройству, предназначенному для крепления кабеля и/или кабельного удлинителя на теле насосно-компрессорных труб (НКТ), защиты кабеля и/или кабельного удлинителя от механических повреждений при проведении спускоподъемных операций, для уменьшения сил трения колонны труб НКТ об обсадную колонну, и может быть использована при добыче нефти погружными центробежными насосными установками в модульном исполнении (УЭЦН), в частности, в наклонно направленных, искривленных и горизонтальных скважинах.
В настоящее время широкое распространение в добыче нефти получили так называемые «горизонтальные скважины». Горизонтальные скважины строят для того, чтобы получить максимальное количество нефти из нефтеносного пласта. Называют их горизонтальными, потому что большая часть скважины (по сравнению с вертикальной) находится в нефтеносном пласте под небольшим углом, или горизонтально, относительно поверхности земли.
Спуск и подъем погружного насоса в горизонтальный участок скважины проблематичен:
При проведении спускоподъемных операций (СПО) в горизонтальных участках скважины трубы НКТ, имея длину от 8 до 10 метров, прогибается под собственным весом. При этом площадь контакта труб НКТ с обсадной колонной возрастает. Данное обстоятельство часто приводит к повреждению кабель - кабель обдирается и повреждается, когда попадает между трубой НКТ и обсадной колонной скважины.
Когда горизонтальный участок скважины велик (например, более 1000 метров), силы трения трубы НКТ об обсадную колонну настолько велики, что делают дальнейший спуск невозможным - веса вертикальных труб недостаточно.
Централайзер предназначен для крепления кабеля и (или) кабельного удлинителя на теле труб НКТ, защиты кабеля и (или) кабельного удлинителя от механических повреждений при проведении спускоподъемных операций, для уменьшения сил трения колонны труб НКТ об обсадную колонну.
В настоящее время известны подобные решения.
Из уровня техники известен протектор для крепления кабеля к насосно-компрессорным трубам (НКТ) в местах муфтового соединения, состоящий из корпуса и хомутов, шарнирно скрепленных с соединенных между собой болтами, вкручиваемыми в бобышки, которые вставлены в отверстия корпуса (RU 94621, 28.01.2010).
Известен протектолайзер для крепления кабеля-удлинителя к элементам установки электроцентробежных насосов, содержащий два сопрягаемых скобообразных элемента с отверстиями по концам, образующие при их соединении с помощью крепежных элементов внутреннюю полость шестигранной формы для размещения в ней шейки гидрозащиты, двигателя или шейки насосной секции установки центробежного насоса (RU 88055, 03.06.2009).
Недостатком известных устройств являются то, что они не защищают кабель и/или кабельный удлинитель непосредственно на теле трубы НКТ и в месте соединения труб НКТ с погружной насосной установкой УЭЦН (перед ловильной головкой), а также не центрируют колонну труб НКТ в обсадной колонне.
Технический результат, достигаемый при реализации данной полезной модели, заключается в снижении сил трения, мешающих спуску труб НКТ в горизонтальных и наклонно направленных скважинах, что приводит к меньшему износу труб НКТ и возможности спуска погружной насосной установки на заданную глубину под собственным весом, обеспечении отцентрирования трубы НКТ в горизонтальном участке скважины (исключения «прогиб» труб НКТ), защите кабеля от повреждений, вызванного прогибом труб, повышении эксплуатационных свойств и надежности крепления в наклонно направленных, искривленных и горизонтальных скважинах за счет применения крышки из, по меньшей мере, одного зажимного полухомута.
Заявленный технический результат достигается в устройстве для крепления и защиты кабеля на теле на насосно-компрессорной трубе, содержащем корпус с кабельным каналом и крышкой, выполненной в виде, по меньшей мере, одного зажимного полухомута и образующей при соединении с корпусом внутреннюю полость для размещения насосно-компрессорной трубы.
Крышка с одной стороны шарнирно соединена с корпусом, а с другой стороны крепится к корпусу посредством разъемного крепежного соединения.
Кабельный канал расположен внутри корпуса и содержит фиксирующий элемент, выполненный с возможностью прижима к кабельному каналу кабеля.
Фиксирующий элемент представляет собой пластинчатую пружину.
Кабельный канал расположен снаружи корпуса и содержит прижимное устройство, выполненное в виде пластины с разъемным крепежным соединением.
Крепление заявленного устройства (централайзера) к трубе НКТ осуществляется за счет стягивания с помощью резьбового соединения корпуса и крышки/хомута между собой. В корпусе расположен кабельный канал для размещения в нем кабеля или кабельного удлинителя. Для защиты кабеля на трубе НКТ кабельный канал расположен внутри корпуса, а для защиты кабеля в месте соединения трубы НКТ и погружной насосной установкой кабельный канал расположен снаружи корпуса.
При установке представленного устройства (централайзера) в середине трубы НКТ, труба НКТ в свою очередь, не прогибается под собственным весом, и трение о внутреннюю поверхность обсадной - колонны скважины при спуске или подъеме колонны труб НКТ приходится на заявленное устройство, площадь поверхности которого значительно меньше площади поверхности трубы НКТ. Таким образом установленное на трубу НКТ устройство для крепления кабеля на НКТ снижает силу трения колонны труб НКТ об обсадную колонну в горизонтальных и наклонно направленных скважинах, что приводит к меньшему износу труб НКТ и к возможности спуска погружной насосной установки на большую глубину под собственным весом.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид устройства для крепления кабеля на НКТ (ценралайзера) с крышкой в виде одного полухомута; на фиг.2 - общий вид устройства для крепления кабеля на НКТ (ценралайзера) с крышкой в виде трех полухомутов и кабельным каналом, расположенным внутри корпуса; на фиг.3 - общий вид устройства для крепления кабеля на НКТ (ценралайзера) с крышкой в виде трех полухомутов и кабельным каналом, расположенным снаружи корпуса.
Устройство для крепления кабеля на НКТ - централайзер, различается по типу применения на насосные (ЦН) и трубные (ЦТ).
ЦН предназначен для фиксации и крепления кабеля-удлинителя на теле трубы НКТ, в месте соединения трубы НКТ и ловильной головки УЭЦН 5 и 5А габаритов, обеспечения защиты кабеля-удлинителя от механических повреждений во время проведения спускоподъемных операций при добычи нефти погруженными электроцентробежными насосами.
ЦТ предназначен для фиксации и крепления кабеля на теле трубы НКТ, обеспечения защиты кабеля от механических повреждений во время проведения спускоподъемных операций при добычи нефти погруженными электроцентробежными насосами.
Устройство для крепления кабеля на НКТ - централайзер (фиг.1-3), представляет собой корпус 1, на котором закреплена крышка, представляющая собой, по меньшей мере, один зажимной полухомут 2 (один, два, три и более) и образующая при соединении с корпусом 1 внутреннюю полость 5 для размещения в ней трубы НКТ.
Крышка (зажимные полухомуты) крепится к корпусу 1 с одной стороны посредством шарнирного соединения 3, а с другой стороны при помощи разъемного крепежного соединения 4, например, болтового соединения.
Корпус 1 выполнен с кабельным каналом 6, который может быть расположен внутри корпуса 1 (фиг.2) или снаружи корпуса 1 (фиг.3).
В кабельном канале 6 (фиг.2) расположен фиксирующий элемент 7, выполненный с возможностью прижима к нему силового кабеля. Фиксирующий элемент 7 представляет собой пластинчатую пружину.
В кабельном канале 6 (фиг.3) установлено прижимное устройство, выполненное в виде пластины 8 с разъемным крепежным соединением.
Установку устройства для крепления кабеля на трубу НКТ осуществляют следующим образом:
Разъединяют корпус 1 и зажимной полухомут/полухомуты 2 друг от друга, вывинчивая разъемное крепежное соединение 4, при этом полухомут 2, шарнирно закрепленный на корпусе 1, не отсоединяется. Устанавливают корпуса 1 на трубу НКТ, располагая трубу НКТ в полости 5, и скрепляют корпус 1 и полухомут 2 друг с другом посредством разъемного соединения 4. Кабель при этом размещают в кабельном канале 6. При расположении кабельного канала снаружи корпуса, кабель фиксируют с помощью прижимной пластины 8. При расположении кабельного канала внутри корпуса, кабель прижимается к трубе НКТ с помощью фиксирующего элемента 7.
Совокупность заявленных признаков обеспечивает защиту кабеля и (или) кабельного удлинителя от механических повреждений на теле трубы НКТ. Кроме этого, техническим результатом полезной модели является сокращение материальных затрат на ремонт кабеля, уменьшение износа труб НКТ и возможности спуска погружной насосной установки на заданную глубину под собственным весом.
Заявленная полезная модель предлагаемой конструкции рассчитана на многократное использование.