ПРОТЕКТОР ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ К ПОГРУЖНОЙ НАСОСНОЙ УСТАНОВКЕ

ПРОТЕКТОР ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ К ПОГРУЖНОЙ НАСОСНОЙ УСТАНОВКЕ
Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам для крепления и защиты то ко под водящего электрического кабеля к колонне погружной насосной установки нефтедобывающего оборудования.
Из уровня техники известны различные решения устройств крепления электрического кабеля к погружному насосу. Так, например, известен протектор, описанный в патенте РФ №55007, МПК Е21В 17/00, опубл. 2005 или протектор по патенту РФ №39161, МПК Е21В 17/00, опубл. 2004.
Известный протектор для крепления электрического кабеля к погружной насосной установке (РФ №39161) содержит корпус, состоящий из двух частей, шарнирно связанных между собой для охвата погружной насосной установки в зоне кольцевого зазора, разъемное соединение, элементы которого расположены на свободных концах упомянутых частей корпуса, и защитное средство, установленное на одной из частей корпуса с возможностью схватывания электрического кабеля и прижатия его к корпусным частям погружной насосной установки, при простоте конструкции не позволяет обеспечить требуемое центрирование протектора в обсадной трубе, особенно на криволинейных участках колонны насосно-компрессорной установки, что приводит к возникновению повреждений электрокабеля, его перекручиванию.
Наиболее близким является протектор для крепления электрического кабеля к погружной насосной установке, содержащий два связанных между собой полукольца -первое и второе, расположенные с возможностью охватывания погружной насосной установки в зоне кольцевого зазора и фиксации на ней, на первом полукольце с внешней стороны продольно расположены основные центрирующие элементы, между которыми размещена охватывающая электрический кабель скоба, связанная с первым полукольцом с возможностью прижатия упомянутого кабеля, расположенного между основными центрирующими элементами, к нему, основные центрирующие элементы выполнены продолговатой формы со скошенными торцами с возможностью охватывания с боковых сторон электрического кабеля, расположенного между ними, и защиты от соприкосновения с твердыми предметами, а второе полукольцо оборудовано дополнительными центрирующими элементами, расположенными с внешней стороны противоположно основным центрирующим элементам. Патент РФ №62963, МПК Е21В 17/00, опубл. 2004.
Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является расширение технических средств направленных на повышение надежности защиты насосного оборудования, в т.ч. электрического кабеля на участках прикрепления к насосной установке, в частности погружного насоса, центробежного газового сепаратора, устройства гидрозащиты и электродвигателя. Технический результат заключается в исключении касания насосного оборудования о стенки обсадной колонны как на прямолинейных, а главное на криволинейных участках обсадной трубы, что приводит к значительному снижению повреждений защитного или гальванического покрытия на поверхностях оборудования, и, таким образом, обеспечивается повышение эксплуатационной надежности.
Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известном протекторе для крепления электрического кабеля к погружной насосной установке, содержащий два связанных между собой полукольца - первое и второе, расположенные с возможностью охватывания погружной насосной установки в зоне кольцевого зазора и фиксации на ней, на первом полукольце с внешней стороны продольно расположены основные центрирующие элементы, между которыми размещена охватывающая электрический кабель скоба, связанная с первым полукольцом с возможностью прижатия упомянутого кабеля, расположенного между основными центрирующими элементами, к нему, основные центрирующие элементы выполнены продолговатой формы со скошенными торцами с возможностью охватывания с боковых сторон электрического кабеля, расположенного между ними, и защиты от соприкосновения с твердыми предметами, а второе полукольцо оборудовано дополнительными центрирующими элементами, расположенными с внешней стороны противоположно основным центрирующим элементам, согласно полезной модели дополнительные центрирующие элементы выполнены треугольной формы, вершиной ориентированной наружу в сторону обсадной трубы.
Указанные признаки полезной модели являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для достижения технического результата, а именно повышения эксплуатационной надежности за счет исключения касания деталей насосного оборудования о внутренние стенки обсадной колонны на криволинейных участках обсадной трубы, а также исключения смещения электрического кабеля относительно погружной насосной установки за счет выполнения дополнительных центрирующих элементов треугольной формы, позволяющих вписываться в криволинейную траекторию обсадной трубы скважины.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где
на фиг. 1 изображен протектор для крепления электрического кабеля к погружной насосной установке;
на фиг. 2 - вид А по фиг. 1.
Полезная модель поясняется конкретным примером выполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения данной совокупностью существенных признаков заданного технического результата.
Протектор 1 (фиг. 1, 2) для крепления электрического кабеля к погружной насосной установке содержит два полукольца 2 и 3, установленные с возможностью схватывания поверхности кольцевого паза (не показан), имеющегося на насосной установке, в частности на участках погружного насоса, центробежного газового сепаратора, устройства гидрозащиты и электродвигателя.
В одном из вариантов выполнения на свободных концах упомянутых полуколец 2 и 3 на диаметрально противоположных сторонах размещены элементы разъемного или шарнирного соединения 4, 5 при этом разъемное соединения 4 выполнено винтовым с потайными головками под ключ по форме многогранника.
На первом полукольце 2 протектора 1 продольно расположены два основных центрирующих элемента 6, между которыми размещена охватывающая электрический кабель 7 скоба 8, связанная с первым полукольцом 2 с возможностью прижатия электрического кабеля 7, расположенного между центрирующими элементами 6, к этому полукольцу 2.
Второе полукольцо 3 протектора 1 оборудовано дополнительными центрирующими элементами 9, расположенными с внешней стороны противоположно основным центрирующим элементам 6.
В предпочтительном варианте основные центрирующие элементы б выполнены продолговатой формы с возможностью охвата с боковых сторон электрического кабеля 7, расположенного между ними, и защиты его от соприкосновения с твердыми предметами, при этом внешняя поверхность основных центрирующих элементов 6 в поперечном направлении выполнена скругленной по радиусу и выступающей над внешней поверхностью электрического кабеля 7, а их торцы - скошенными.
Дополнительные центрирующие элементы 9 выполнены продолговатыми треугольной формой, вершиной ориентированной наружу в сторону обсадной трубы, и приварены ко второй части 3 протектора, что является технической особенностью заявленной полезной модели, обеспечивающей повышение эксплуатационной надежности за счет исключения касания деталей насосного оборудования о внутренние стенки обсадной колонны на криволинейных участках обсадной трубы.
Скоба 8 съемно установлена на первом полукольце 2 с возможностью прижатия электрического кабеля 7 и фиксации на нем при помощи разъемных соединений, размещенных в нишах основных центрирующих элементов 6, при этом все разъемные соединения выполнены в виде винтов с потайными головками, ориентированными в одну сторону и расположенными в нишах. Потайная головка винта представляет собой головку с полостью, имеющей в поперечном сечении форму многогранника, в частности квадрата для взаимодействия с торцевым ключом для отворачивания или наворачивания его по резьбе. Такое решение существенно улучшает технологию монтажа и демонтажа протектора.
С целью оптимизации размещения протектора на сочлененных узлах погружной насосной установки продольно расположенные основные центрирующие элементы 6 и дополнительные центрирующие элементы 9 могут быть выполнены различной длины относительно поперечной плоскости полуколец со скошенными углами и ребрами для уменьшения сопротивления перемещению и исключения воздействия на электрический кабель твердых тел окружающей среды.
Для уменьшения стоимости изготовления протектора полукольца 2 и 3 выполнены методом литья с последующей механической обработкой.
Монтаж протектора 1 на погружной насосной установке, расположенной в процессе нефтедобычи в вертикальном положении, производят следующим образом. Электрический кабель 7 охватывают защитной скобой 8, которую присоединяют к первому полукольцу 2, фиксируя тем самым на нем электрический кабель 7. Далее первое полукольцо 2 размещают совместно со вторым полукольцом 3 в зоне кольцевого зазора на корпусной поверхности насосной установки.
Полукольца 2 и 3 стягиваются посредством разъемных соединений 4 - винтов, при этом полукольца 2 и 3 плотно охватывают погружной насос, а скоба 8, удерживая электрический кабель, обеспечивает его фиксацию в строго заданном положении. При этом основные центрирующие элементы 6 и дополнительные центрирующие элементы 9, расположенные с внешней стороны полуколец 2, 3, дистанцируют каждый протектор с закрепленным на нем электрическим кабелем в обсадной трубе 10 как на прямолинейных участках, так и на наклонных и криволинейных участках. При этом во время перемещения соединенных между собой насосно-копрессорных труб на криволинейном участке обсадной трубы скважины треугольная форма дополнительных центрирующих элементов 9 позволяет вписываться в эту траекторию соединенных труб, поскольку на участках соединения труб установлены патентуемые протекторы, выполненные с упомянутыми элементами 9.
Протекторы для крепления электрического кабеля устанавливают в нескольких местах по длине погружной электрической насосной установки, варьируемой от сотни метров до нескольких километров. Все соединительные элементы натяжения и фиксации находятся в защищенной зоне и не касаются стенок обсадных труб, что обеспечивает надежное крепление и защиту, как самого протектора, так и электрического кабеля от механических воздействий при эксплуатации, а также исключение растягивания электрического кабеля по длине и, как следствие, его разрыва.
Применение полезной модели обеспечивает расширение технических возможностей, увеличивает надежность и долговечность протектора, а главное обеспечивает стабильное центрирование протектора независимо от кривизны скважины, что положительно сказывается на функционировании электрического кабеля за счет исключения его касания с внутренней поверхностью обсадной трубы.
Полезная модель «Протектор для крепления электрического кабеля к погружной насосной установке» соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость», поскольку ее реализация возможна при использовании существующих средств производства с применением известных технологических операций.