УЗЕЛ КРЕПЛЕНИЯ ПРОТЕКТОЛАЙЗЕРА С ОПОРОЙ К ЭЛЕМЕНТАМ НАСОСНОЙ УСТАНОВКИ УЭЦН

Полезная модель относится к предохранительный устройствам кабельных линий питания погружных электродвигателей, используемых в качестве приводов центробежных насосов для добычи нефти и других пластовых жидкостей, и может быть использована в нефтяной промышленности дня крепления кабеля-удлинителя к элементам насосной установки УЭЦН и его защиты от механических повреждений при спуско-подъемных операциях.
В современной нефтяной промышленности задача крепления токоподводящето кабеля и его защиты от механических повреждений при спуско-подъемных операциях решается с помощью различных устройств. Известно, например, устройство для. крепления длинномерных изделий к насосно-компрессорным трубам, содержащее металлический хомут и два узла крепления, расположенные соответственно в средней и хвостовой частях хомута (Авт. св. СССР №994678, кл. Е21В 17/00, 1983 г.). Однако данная конструкция ненадежна в эксплуатации, так как существует опасность раскрепления хвостовой части, пропущенной через прорезь в теле хомута, и падения ее в скважину.
Известно также устройство для крепления силового кабеля к насосно-компрессорным трубам, содержащее цельнолитой корпус с продольным пазом для укладки кабеля питания электродвигателя, окна для фиксации устройства на верхнем и нижнем торцах муфты, выполненные на высоте не менее высоты муфты, и стяжки, соединяющие верхнюю и нижнюю части корпуса (Авт. св. СССР №859594, кл. Е21В 17/00, 1978, RU, заявка №93041176, кл. Е21В 17/00, 1996 г.). Недостатками данной конструкции устройства являются невозможность его повторного использования из-за отложения парафина и солей на пружинах с упорами, а также ненадежность в
эксплуатации устройства из-за больших ударных нагрузок при спуско-подъемных операциях, которые ведут к раскрытию корпуса и заклиниванию его между НКТ и обсадной колонной.
Известно также 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 на полезную модель №36025, кл. Е21В 17/00, заявка №2003130894/20, опубл. 20.02.04 г., бюл. №5).
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели (прототипом) является универсальное устройство (протектолайзер) для крепления кабеля-удлинителя к элементам установки электроцентробежных насосов (УЭЦН), содержащее два сопрягаемых скобообразных элемента, образующих при их соединении внутреннюю полость, в котором указанная полость выполнена таким образом, что в ее размеры и форму вписываются размеры и форма шейки гидрозащиты двигателя или шейки насосной секции установки УЭЦН, при этом один из скобообразных элементов имеет на наружной поверхности два взаимно перпендикулярных паза, один из которых образован
боковыми ребрами и предназначен для укладки кабеля, а второй паз - для размещения регулировочных пластин и коробообразного элемента с отбортовками, в которых выполнены отверстия под крепежные элементы, например, болты там шпильки, входящие в отверстия в упомянутом скобообразном элементе, причем высота коробообразного элемента, меньше глубины упомянутых пазов, а на диаметрально противоположных сторонах скобообразных элементов снаружи выполнены крепежные отверстия для соединения указанных скобообразных элементов друг с другом, например, с помощью болтов или шпилек при сборке устройства (заявка на ПМ №2007105690/22(006172), приоритет от 14.02.2007 г., решение о выдаче патента на ПМ от 10.04.2007 г.).
Известное устройство надежно фиксирует кабель-удлинитель на шейках насосной секции и гидрозащите, но возможен поворот вокруг продольной оси, что нежелательно, так как такое смещение может привести к деформации кабеля и его повреждению при спуско-подъемных операциях. Кроме того, недостатком является наличие съемных регулировочных пластин при установке на различных габаритах насосных секций, отсутствие электро- и теплоизоляции между кабелем-удлинителем и протектолайзером, что приводит к снижению сопротивления изоляции кабеля-удлинителя.
Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков и создание универсального узла крепления протектолайзера для крепления кабеля-удлинителя на элементах насосной установки не менее чем двух габаритов.
Поставленная задача решается предлагаемой полезной моделью за счет того, что узел крепления протектолайзера с опорой к элементам насосной установки УЭЦН содержит секцию насоса или секцию гидрозащиты, включающую основание, выполненное между двумя фланцами с лысками, которое в рабочем состоянии находится внизу секции, при этом у верхнего фланца выполнен крепежный узел, унифицированный для ряда основных
насосных секций различных габаритов и имеющий опорные площадки, и устройство (протектолайзер) для крепления кабеля-удлинителя к элементам насосной установки ЭЦН, содержащее два сопрягаемых скобообразных элемента, образующих при их соединении внутреннюю полость, в размеры и форму которой вписываются размеры и форма шейки гидрозащиты двигателя или шейки насосной секции установки ЭЦН, при этом один из скобообразных элементов имеет корпус, состоящий из двух защитных ребер, соединенных дугообразной перемычкой, внутренние боковые поверхности ребер и горизонтальная полка перемычки образуют паз для укладки кабеля-удлинителя, в перемычке выполнены одно углубление с резьбовыми отверстиями для установки электроизоляционной пластины, а также два крепежных отверстия для крепления кабеля-удлинителя посредством скобы и двух крепежных элементов, например, болтов или винтов, при этом на корпусе выполнены две опорные площадки на ребрах с одной стороны, которые опираются на опорные площадки насосной секции, а с другой стороны корпус внутренней цилиндрической поверхностью ребер опирается на фланец основания, обеспечивая тем самым положение верхней поверхности электроизоляционной пластины в одной плоскости с лысками на фланце и корпусе насоса на разных габаритах насосной секции.
Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показано предлагаемое устройство (протектолайзер) для крепления силового кабеля к секции насоса насосной установки, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1 при размещении протектолайзера на шестигранной шейке секции насоса, на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1 при размещении протектолайзера на круглой шейке секции насоса, на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.1, на фиг.5 - предлагаемый узел крепления к секции гидрозащиты, на фиг.6 - сечение В-В на фиг.5 при шестигранной шейке, на фиг.7 - то же, при круглой шейке, на-фиг.8 - сечение Г-Г на фиг.5, на фиг.9 показан протектолайзер, в
изометрии, на фиг.10 - узел крепления протектолайзера с опорой на секции насоса, на фиг.11 - узел крепления протектолайзера на гидрозащите.
Узел крепления протектолайзера с опорой к элементам насосной установки ЭЦН и, в частности, к шейке насосной секции: (фиг.1.-4, 9-10) состоит из протектолайзера и секции насоса с фланцами. Протектолайзер включает в себя скобообразный элемент 1, состоящий из корпуса 2 с двумя защитными ребрами 3 и 4, соединенных дугообразной перемычкой 5, внутренние боковые поверхности 14 ребер и горизонтальная полка 6 перемычки 5 образуют паз для укладки кабеля-удлинителя 7. В корпусе 2 выполнено углубление 10 с резьбовыми отверстиями 8 для установки электроизоляционной пластаны 9, а также два крепежных отверстия 11 для крепления кабеля-удлинителя 7 посредством скобы 12 и двух крепежных элементов 13, например, болтов. При этом на корпусе выполнены две площадки 15 на ребрах 3 и 4 с одной стороны, которые опираются на опорные площадки 16 насосной секции 25, а с другой стороны внутренней цилиндрической поверхностью 17 корпус 2 опирается на цилиндрическую поверхность 18 фланца 19 основания 20. Тем самым обеспечивается положение верхней поверхности электроизоляционной пластины 9 в одной плоскости с лысками 21 и 22 на фланце 19 и корпусе насоса на разных габаритах насосной секции. Скобообразный элемент 1 соединяется со скобообразным элементом 23 с помощью крепежных элементов 24, например, болтов или винтов. При креплении кабеля-удлинителя на секции гидрозащиты (фиг.5-8, 9, 11) корпус 2 протектолайзера опирается на секцию гидрозащиты 26 посредством опорных поверхностей 27. От проворота протектолайзера предохраняет бобышка 28, которая находится между крепежными болтами 29. Скобообразные элементы 1 и 23 выполнены таким образом, что при их соединении образуется внутренняя полость, в размеры и форму которой вписываются размеры и форма шейки гидрозащиты двигателя или шейки насосной секции установки ЭЦН. При этом между элементами 1 и 23 имеется зазор 30. Верхний фланец 31 имеет унифицированный узел
крепления с опорными площадками 16 и стенкой 32 с отверстием под болт 33. Указанный узел позволяет крепить протектолайзер на секциях насоса и гидрозащиты различных габаритов.
Предлагаемая полезная модель работает следующим образом. Для установки протектолайзера на шейку насосной секции элемент 1 отделяется от элемента 23 и скобы 12, для чего вывертывают невыпадающие болты 24 и 13. После этого собирают электродвигатель и гидрозащиту или секцию насоса. Затем устанавливают элемент 1 на насосную секцию 25 над нижним фланцем секции насоса, совместив продольный паз для укладки кабеля в элементе 1 с кабелем-удлинителем 7. Устанавливают второй скобообразный элемент 23 с обратной стороны в завертывают невыпадающие болты 24 до упора. В зависимости от того, какой габарит имеют шейки секций 25 величина зазора 30 будет различной. После этого закрепляют кабель-удлинитель 7 на элементе 1 скобой 12, установив ее в поперечный паз элемента 1. При этом поверхность лысок 21 и 22 на фланцах и верхняя поверхность элемента 9 будут находиться на одном уровне, а протектолайзер будет опираться на опорные поверхности 16 своими опорными поверхностями 15. Такое крепление обеспечивает повышение электрического сопротивления, предотвращает смещение протектолайзера и кабеля-удлинителя.
Полезная модель представляет собой узел крепления протектолайзера к элементам УЭЦН, который может использоваться для крепления кабеля-удлинителя к шейке насосной секции двигателя на насосной установке габаритов 5 или 5А. Полезная модель позволяет повысить надежность устройства для крепления силового кабеля к элементам ЭЦН, предотвратить контакт уязвимых элементов конструкции со стыками и внутренней поверхностью обсадных труб при спуско-подъемных операциях, уменьшить габариты устройства и его поперечное сечение, облегчить и упростить монтаж, исключить продольное перемещение протектолайзера и его проворот вокруг продольной оси, повысить электробезопасность.