ПРОТЕКТОЛАЙЗЕР УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ДЛЯ ЗАЩИТЫ КАБЕЛЬНОГО УДЛИНИТЕЛЯ К ПОГРУЖНОЙ НАСОСНОЙ УСТАНОВКЕ (ЭЦН)

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для крепления кабельного удлинителя к секциям насоса и гидрозащиты погружного электроцентробежного насоса (ЭЦН - электроцентробежного насоса) в скважинах.
Известен «Протектор для крепления электрического кабеля к погружной насосной установке» (патент ПМ RU №47043, Е21В 17/00, опубл. Бюл. №31 от 08.10.2005 г.), 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, отличающийся тем, что, по меньшей мере, на одной из сторон корпуса выполнены углубления для размещения крепежных и/или выступающих элементов погружной насосной установки с возможностью фиксирования углового перемещения протектора.
Недостатками данного протектора являются узкий технологические возможности, связанные с возможностью его использования только для захвата кольцевого (цилиндрического) зазора погружной насосной установки и только определенного типоразмера, при этом не обеспечивается фиксация от перемещений кабельного удлинителя с различным поперечным сечением из-за упора на крепежные детали, что может привести перетиранию кабельного удлинителя о корпус насоса и следовательно аварийной ситуации.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Протектолайзер для защиты кабельного удлинителя погружной насосной установки» (патент RU №2313652, Е21В 17/02, опубл. Бюл. №36 от 27.12.2007 г.), содержащий двухдетальный корпус, состоящий из шарнирно сочлененных между собой крышки и захвата, разъемное замковое соединение с крепежными элементами и защитный хомут, отличающийся тем, что корпус протектолайзера выполнен с возможностью посадки как на цилиндрическую, так и на шестигранную шейку основания насоса и гидрозащиты, причем фиксация от углового перемещения при использовании основания с круглой шейкой обеспечивается проточкой в крышке протектолайзера путем посадки на лыску фланца основания насоса, а защитный хомут крепится на крышке винтами с радиальным зазором, обеспечивающим фиксацию кабельного удлинителя различного поперечного сечения от продольного перемещения.
Недостатками данного протектолайзера являются узкий технологические возможности, связанные с возможностью его использования только для захвата цилиндрической и шестигранной шейки насосной установки только определенного типоразмера, причем цилиндрические шейки охватываются из-за малой площади контакта с возможность небольшого (в предела зазоров проточками крышки и лыской фланца основания насоса), что может привести перетиранию кабельного удлинителя о корпус насоса и следовательно аварийной ситуации.
Технической задачей разработки является создание универсального протектолайзера с возможностью использования с различными типоразмерами насосов, гидрозащит и кабельных удлинителей, обеспечивая его надежную фиксацию и защиту.
Техническая задача решается протектолайзером универсальным для защиты кабельного удлинителя к погружной насосной установке, содержащим двухдетальный корпус, выполненный с возможностью посадки как на цилиндрическую, так и шестигранную шейку основания насоса и гидрозащиты и состоящий из шарнирно сочлененных между собой крышки с проточкой под лыску фланца основания насоса и захвата, разъемное замковое соединение с крепежными элементами, выполненного в виде болта, зажимающего крышку и захват, вставленного в отверстие крышки или захвата и ввернутого в резьбу соответственно захвата или крышки, и защитный хомут, крепящийся на крышке винтами с регулируемым радиальным зазором.
Новым является то, что габаритные размеры корпуса выполнены соответствующими минимальному типоразмеру насосной установки, при этом ребра граней, обращенные к шейке насоса и гидрозащиты, как минимум захвата оснащены технологические выборками любой формы, а грани крышки - цилиндрическими выборками, причем отверстие замкового соединения в крышке или захвате выполнено в виде радиальной проточки, в которую вставлен болт с возможностью ограниченного поворота относительно своей головки.
На Фиг.1 изображен схема установки протектолайзера на шейки основания насоса и гидрозащиты.
На Фиг.2 изображен протектолайзер сбоку.
На Фиг.3 изображен протектолайзер вид А.
На Фиг.4 изображен протектолайзер вид сверху.
На Фиг.5 изображен протектолайзер в разрезе А-А.
На Фиг.6 изображена схема установки протектолайзера на различные типоразмеры и формы шеек насосов и гидрозащит в поперечном сечении.
Протектолайзер 1 (фиг.1) устанавливается на шейки 2 между секциями насоса 3, между насосом 3 и входным устройством 4 и между гидрозащитой 5 и электродвигателем 6 насоса 3 для фиксации и защиты кабельного удлинителя 7, подходящего к электродвигателю 6, при спуске и работе погружной насосной установки в скважине (на фиг. не показана).
Протектолайзер 1 универсальный для защиты кабельного удлинителя 7 к погружной насосной установке содержит двухдетальный корпус (фиг.2 и 3), состоящий из сочлененных шарниром 8 между собой крышки 9 с проточкой 10 под лыску фланца (на фиг. не показана) основания насоса 3 (фиг.1) или гидрозащиты 5 и захвата 11 (фиг.3) и выполненный с возможностью посадки как на цилиндрическую, так и шестигранную шейку 2 (фиг.6) основания насоса 3 (фиг.1) и гидрозащиты 5, разъемное замковое соединение с крепежными элементами, выполненного в виде болта 12 (фиг.5), зажимающего крышку 9 и захват 11, вставленного в отверстие 13 крышки 9 или захвата 11 (на фиг.5 не показан) и ввернутого в резьбу 14 соответственно захвата 11 или крышки 9 (на фиг.5 не показана), и защитный хомут 15, крепящийся на крышке винтами 16 с регулируемым радиальным зазором Н.
Габаритные размеры корпуса протектолайзера 1 (фиг.5) выполнены соответствующими минимальному типоразмеру насосной установки (⌀ 118 мм, максимальной толщиной крышки 9: 109 или 112 мм, минимальной толщиной захвата 11: 48 или 83, в зависимости от минимальных начальных размеров шеек 2, выпускаемого оборудования). Ребра граней шестигранной призмы протектолайзера 1, обращенные к шейке 2 насоса 3 (фиг.1) и гидрозащиты 5, как минимум захвата 11 (фиг.3) оснащены технологические выборками 17 любой формы, а грани крышки 9 - цилиндрическими выборками 18. Отверстие 13 (фиг.5) замкового соединения в крышке 9 или захвате 11 выполнено в виде радиальной проточки, в которую вставлен болт 12 с возможностью ограниченного поворота относительно своей головки 18 (например, благодаря сферическому основания головки или шайбы 19, подкладываемой под головку 18 болта 12, с конусной поверхностью обращенной к крышке 9 протектолайзера 1 и т.п.).
Болт 12 замкового соединения выполнен может сменным, подбираемым по длине в зависимости от типоразмера шейки 2 основания насоса 3 (фиг.1) и гидрозащиты 5.
Протектолайзер работает следующим образом.
Во время сборки погружной насосной установки на шейки 2 (фиг.1) между секциями насоса 3, между насосом 3 и входным устройством 4 и между гидрозащитой 5 и электродвигателем 6 насоса 3 устанавливается протектолайзер 1. Для чего крышку 9 и захват 11 (фиг.2) разводят в стороны, поворачивая вокруг шарнира 8 (фиг.3), и одевают на шейки 2 (фиг.1) насоса 3 или гидрозащиты 5. После чего сводят крышку 9 (фиг.5), устанавливаемую так, что лыска фланца основания насоса 3 (фиг.1) или гидрозащиты 5 совпадала с проточкой 10 (фиг.5), и захват 11, фиксируя разъемное замковое соединение болтом 12, вставленным в отверстие 13 и закручиваемого в резьбу 14. Для исключения потери или выпадения болта 12 из отверстия 13 он может быть оснащен технологической шайбой 21. При этом болт 12 может быть выполнен и сменным (для больших типоразмеров большей длинны, для меньших - меньшей), если для минимальных типоразмеров погружной насосной установки болт 12 выходит за максимально допустимые габариты про-тектолайзера 1.
После установки протектолайзеров 1 в их выборках 10 размещают кабельный удлинитель 7 (фиг.1), который притягивают к крышке 9 (фиг.4 и 5) и фиксируют при помощи винтов 16 защитным хомутом 15. Радиальный зазор Н между защитным хомутом 15 и поверхностью 22 крышки 9 благодаря винтам 16 может регулироваться в пределах (обычно от 9 до 16,5 мм), достаточных для установки кабельного удлинителя 7 (фиг.1) любой применяемой ширины и толщины (В×Н:max типоразмер у кабеля марки КППБП 3×10 составляет 33,8×13,6 мм; min типоразмер у ЭПОП 3×10-29,2×11,8 мм).
Не смотря на наличие технологических проточек 23 (фиг.3), 24 (фиг.2) и выступов 25 (фиг.2 и 3), так как установка рассчитана на различные типоразмеры погружной насосной установки, то эти выборки 23 и 24 и выступы 25 протектолайзера 1 садится на технологические элементы шейки 2 (фиг.1) (например, установочные болты, фланцы, технологические проточки и т.п.- на фиг.1 не показаны) основания насоса 3 и гидрозащиты 5 с возможностью незначительного поворота в пределах допуска на изготовление, что при вибрациях в ходе работы погружной насосной установки может привести к нарушению элементами протектолайзера 1 защитного покрытия кабельного удлинителя 7 и, как следствие, аварийной ситуации, требующей подъема погружной насосной установки и замены поврежденного участка кабельного удлинителя 7.
Для исключения этих недостатков при посадке на круглые шейки 2 оснований насоса 3 и гидрозащиты 5, на гранях крышки 9 (фиг.6а и б) выполнены цилиндрические выборки 18. В результате при охвате шейки 2 контакт с крышкой 9 происходит не по линии 27 как в захвате 11, а по поверхности цилиндрических выборок 18, в результате протектолайзер 1 более надежно крепится на шейке 2 во всем диапазоне типоразмеров.
Для исключения этих недостатков при посадке на шестигранные шейки 2 (фиг.6в и г) оснований насоса 3 (фиг.1) и гидрозащиты 5,ребра граней шестигранной призмы протектолайзера 1, обращенные к шейке 2 насоса 3 (фиг.1) и гидрозащиты 5, как минимум захвата 11 (фиг.3) оснащены технологические выборками 17 любой формы. В результате при охвате шестигранной шейки 2 (фиг.6в) минимального типоразмера (под ключ 64 мм) контакт с крышкой 9 и захвата 11 происходит по поверхности граней шестигранника, в результате протектолайзер 1 надежно крепится на шейке 2 (подобно аналогам). При охвате шестигранной шейки 2 (фиг.6г) большего размера вплоть до максимального (под ключ 80 мм), комки 29 технологических выборок 17 упираются в две плоскости граней шестигранной шейки 2 (а не только по ребру 30, опирающемуся на наклонную поверхность грани захвата 11, если бы отсутствовали технологические выборки 17), что позволяет надежно крепить протектолайзер 1 на шестигранной шейке 2 во всем диапазоне типоразмеров без наличия вращающего момента.
При этом видно, что при установке протектолайзера 1 (фиг.6а-в) на большие минимального размера шейки 2 ось 31 болта 12 (фиг.5) смещается на угол α (фиг.6б и г) и смещается на величину а в радиальном направлении. Для того, чтобы болт 12 (фиг.5) получил такую возможность, отверстие 13 замкового соединения в крышке 9 или захвате 11 выполнено в виде радиальной проточки (удлиненной в радиальном направлении на величину а до 6 мм), в которую вставлен болт 12 с возможностью ограниченного поворота относительно своей головки 18 (на угол α до 10°).
Предлагаемый протектолайзер является универсальным устройством, позволяющим надежно защищать кабельный удлинитель любого типоразмера и фиксировать его любых типоразмерах круглых и шестигранных шейках оснований насосов и гидрозащит погружной насосной установки.