ПРОТЕКТОЛАЙЗЕР ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ

Полезная модель относится к нефтедобывающему оборудованию и может быть использована для крепления электрического кабеля к гидрозащите и секциям насоса установки погружного электрического центробежного насоса (ЭЦН).
Известен протектор для крепления электрического кабеля к погружной насосной установке (патент РФ №41486, E21B 17/00, дата публикации 2004.10.27), содержащий 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 защитный экран, размещенный на одной из частей корпуса и выполненный в виде охватывающего электрический кабель и прижимающего его к корпусным частям погружной насосной установки участка, по обе стороны которого расположены направляющие для электрического кабеля, при этом, на одной из частей корпуса расположен регулятор положения корпуса относительно элементов погружной насосной установки, выполненный с возможностью предотвращения углового и/или осевого перемещения корпуса относительно указанных элементов. Регулятор углового положения корпуса выполнен в виде выступа регулируемой длины, расположенного с возможностью контакта с элементами погружной насосной установки в осевом и угловом направлениях. Выступ представляет собой болт с контргайкой, фиксирующей положение болта на части корпуса.
Недостатками известного протектора являются низкая точность установки протектора на круглой шейке насосной установки. Так как регулятор расположен между соседствующими с ним крепежными элементами фланцевого соединения насосной установки, поэтому возможна его произвольная установка в угловом направлении до момента достижения контакта с любым из них (крепежным элементом). Поэтому возможен поворот протектора относительно шейки, и скручивание кабеля при спуске установки с протектором в скважину во время контакта протектора с элементами колонны обсадных труб.
Известен протектор кабельного удлинителя для погружной насосной установки (патент РФ №50585, E21B 17/00, дата публикации 2006.01.20), содержащий корпус, состоящий из двух частей, шарнирно связанных между собой для охвата погружной насосной установки в зоне кольцевого зазора в местах сочленения секций погружной насосной установки, разъемное соединение, элементы которого расположены на свободных концах упомянутых частей корпуса, и кожух, размещенный на одной из частей корпуса с возможностью охватывания кабеля. По обе стороны кожуха расположены защитные элементы, выступающие в радиальном направлении над кожухом электрического кабеля и превышающие его размеры в продольном направлении. По меньшей мере, с одной стороны корпуса выполнены выступы для предотвращения углового перемещения корпуса относительно элементов соединения секций погружной насосной установки, а расстояние между элементами соединения секций и корпусом протектора в осевом направлении больше расстояния между выступом, выполненным на корпусе и соединяемой секцией погружной насосной установки.
Недостатками известного протектора являются сложность конструкции, обусловленная наличием, по меньшей мере, с одной стороны корпуса выступов с возможностью расположения между ними элементов соединения секций насосных, что увеличивает материалоемкость и трудоемкость изготовления корпуса. Кроме того, устройство имеет ограниченные функциональные возможности, позволяющие производить установку протектора лишь на круглую шейку насосных секций, имеющую конкретную длину и диаметр.
Известен протектолайзер для крепления электрического кабеля, (патент РФ №120130, E21B 17/00, дата публикации 2012.09.10) взятый в качестве прототипа, содержащий корпус, состоящий из двух скобообразных элементов, образующих при их соединении посредством крепежных элементов внутреннюю полость для размещения в ней шейки гидрозащиты или фланцевой шейки погружной насосной установки электроцентробежных насосов, имеющих, на поверхностях скобообразных элементов, контактирующих с технологическими элементами шейки гидрозащиты или фланцевой шейки погружной насосной установки, пазы с возможностью фиксации технологических элементов крепления фланцевых соединений насосной установки и средство для фиксации электрического кабеля.
Недостатками известного протектолайзера являются:
- сложность конструкции, повышеная трудоемкость и материалоемкость изготовления корпуса, так как пазы для размещения технологических элементов для крепления фланцевых соединений насосной установки находятся на обоих скобообразных элементах корпуса;
- сложность монтажа протектолайзера на круглой шейке, связанная с необходимостью определения правильного расположения данных пазов для размещения в них соответствующих технологических элементов для крепления фланцевых соединений насосной установки;
- низкая надежность устройства, так как в процессе работы под действием вибрации происходит раскручивание крепежных элементов, соединяющих скобообразные элементы, так как невозможно обеспечить одновременный контакт каждого торца гайки или головки болта с соответствующей поверхностью каждого паза в связи с наличием допусков на изготовление, как самого корпуса, так и гаек или болтов.
Задача полезной модели - создание протектолайзера для крепления электрического кабеля, удобного в эксплуатации, закрепляемого на шейках как гидрозащиты, так и насосных секциях.
Технический результат, получаемый в результате решения поставленной задачи, состоит в повышении надежности устройства, удобстве эксплуатации, расширении функциональных возможностей.
Указанный технический результат достигается тем, что в протектолайзере для крепления электрического кабеля к погружной насосной установке, включающем корпус, состоящий из двух скобообразных элементов, образующих при их соединении посредством крепежных элементов внутреннюю полость для размещения в ней шейки гидрозашиты или фланцевой шейки погружной насосной установки электроцентробежных насосов, и средство для фиксации кабеля, согласно полезной модели, на поверхности одного из скобообразных элементов, контактирующей с технологическими элементами шейки гидрозащиты или фланцевой шейки погружной насосной установки, выполнен выступ с двухступенчатой полостью для закрепления в ней одного из технологических элементов крепления фланцевого соединения насосной установки, при этом выступ выполнен за одно целое со скобообразным элементом.
Выполнение на корпусе протектолайзера выступа с двухступенчатой полостью для закрепления в ней одного из технологических элементов крепления фланцевого соединения насосной установки позволяет повысить удобство установки протектолайзера на шейку гидрозащиты/насосной секции, а также обеспечивает установку протектолайзера вдоль шейки с опорой на одну гайку или болт фланцевого соединения, ориентирует протектолайзер в угловом направлении, что повышает точность установки протектолайзера на шейку, исключает проворот и продольное перемещение протектолайзера на круглой шейке при спуске насосной установки в скважину, исключает скручивание кабеля, что обеспечивает высокую надежность заявленного устройства.
Выполнение выступа с двухступенчатой полостью за одно целое со скобообразным элементом корпуса позволяет повысить надежность протектолайзера.
Технический результат достигается также тем, что в корпусе выполнены отверстия для размещения в них регулирующих элементов (вставок) при установке протектолайзера на шейку гидрозащиты/насосной секции, имеющую уменьшенный размер в радиальном направлении, что расширяет функциональные возможности протектолайзера. Кроме того, размещение в отверстиях регулирующих вставок позволяет обеспечить необходимое расстояние от оси установки до силового кабеля, исключая его изгиб, что повышает надежность работы протектолайзера в составе погружной насосной установки.
Соответствие заявленной полезной модели критерию «промышленная применимость» показано на примере конкретного выполнения протектолайзера для крепления электрического кабеля к погружной насосной установке.
На фиг. 1 приведен общий вид протектолайзера для крепления электрического кабеля, на фиг. 2 - разрез протектолайзера.
Протектолайзер содержит корпус, состоящий из двух скобообразных элементов 1 и 2 (фиг. 1), образующих при их соединении посредством крепежных элементов, например винтов 3, шайб 4, шарнира 5 (фиг. 2) внутреннюю полость для размещения в ней, например, шестигранной шейки 6 (показано штрихпунктирной линией) гидрозащиты двигателя или круглой шейки 7 насосной секции погружной насосной установки.
На скобообразном элементе 1 протектолайзера выполнен продольный паз 8 для размещения электрического кабеля 9, и закрепления его средством фиксации - скобой 10 с помощью, например, невыпадающих винтов 11 и шайб 12, которые позволяют обеспечить надежное крепление кабеля 9 разной толщины.
На скобообразном элементе 2 протектолайзера выполнен выступ 13 (фиг. 1) с двухступенчатой полостью (пазом) 14 для размещения в ней одного из технологических элементов, например, гайки со шпилькой или головки болта (не показано) для крепления фланцевых соединений насосной установки. Выступ 13 выполнен за одно целое со скобообразным элементом 2.
В корпусе протектолайзера, например, в скобообразном элементе 1 выполнены отверстия 15 для размещения в них регулирующих элементов, например, вставок 16 для установки протектолайзера на шейку гидрозащиты/насосной секции уменьшенного диаметра.
На винте 3, вкручиваемом в шарнир 5, установлено кольцо 17, повышающее точность установки шайбы 4 данного соединения.
Установку протектолайзера на фланцевой шейке гидрозащиты/насосной секции, расположенной в вертикальном положении, осуществляют следующим образом.
Разъединяют скобообразные элементы корпуса 1 и 2 друг от друга, вывинчивая невыпадающий винт 3 из скобообразного элемента 2. Фиксирующую скобу 10 отсоединяют от скобообразного элемента 1, выкрутив невыпадающие из скобы 10 винты 11 с шайбами 12, которые остаются вместе со скобой 10. Устанавливают скобообразный элемент 1 корпуса на фланцевую шейку гидрозащиты/насосной секции и поворачивают скобообразный элемент 2 относительно шарнира 5, скрепляют скобообразные элементы корпуса 1 и 2 друг с другом посредством крепежных элементов 3, 4.
При этом один болт или одну гайку, например, ближнего к шарниру 5 крепежного элемента фланцевого соединения размещают и закрепляют в полости 14 выступа 13 скобообразного элемента 2. Кабель 9 укладывают в продольный паз 8 скобообразного элемента 1 и закрепляют его посредством затяжки фиксирующей скобы 10 крепежными винтами 11 с пружинными шайбами 12, с использованием, например, динамометрического ключа.
Вставки 16 используют при необходимости для закрепления протектолайзера на уменьшенной шейке гидрозащиты/насосной секции. При этом, при установке протектолайзера на шейку насосной секции, регулирующие вставки 16 вставляют в отверстия 15 скобообразного элемента 1 с их фиксированием от выпадения посредством упругих элементов, например упругих шайб (не показано).
Протектолайзер предложенной конструкции рассчитан на многократное использование.
Таким образом, совокупность заявленных признаков повышает надежность устройства, удобство эксплуатации, расширяет функциональные возможности, позволяя устанавливать протектолайзер для крепления электрического кабеля на шестигранных и круглых шейках разных размеров гидрозащиты/насосной секции установки ЭЦН.