Протектор для защиты силового кабеля в скважине

Полезная модель (ПМ) относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использована для защиты силового кабеля от механических повреждений в скважине при проведении спускоподъемных работ подвески насосно-компрессорных труб с установленными электроцентробежными насосами в вертикальных, наклонно направленных и горизонтальных скважинах.
Известен протектор для защиты силового кабеля в скважине (см. патент РФ №2432448, кл. МПК Е21В 17/10, опубл. 27.10.2011 г), содержащий корпус, выполненный как одно целое с кабельным каналом и с центральным каналом с размером под наружный диаметр НКТ, откидные дугообразные зажимные скобы, один конец которых выполнен с петлеобразным концом с возможностью вращения на оси, которая проходит через петлеобразную скобу. Корпус протектора с двух сторон оснащен пазами с замкнутыми контурами. С одной стороны в пазах закреплены петли, которые посредством оси сопрягаются с петлеобразными скобами. Противоположные замковые пазы выполнены с отогнутыми лепестками корпуса со стороны оси протектора и направлены в сторону кабельного канала. Вторые концы дугообразных зажимных скоб имеют пазы и выполнены U-образной формы, которые в собранном виде протектора входят в зацепление с замковыми пазами и фиксируются от возможного разъединения отогнутыми лепестками корпуса. Откидные дугообразные зажимные скобы в верхней своей части рассечены Н-образными пазами, причем концы пазов заканчиваются круглыми отверстиями.
Известен протектор с фиксирующим элементом для защиты силового кабеля (см. полезную модель РФ №89591 кл. МПК Е21В 17/10, опубл. 10.12.2009 г), содержащий корпус с зажимными полухомутами, кабельный канал, образованный внутри корпуса, при этом внутренняя поверхность корпуса, контактирующая с кабельным каналом, выполнена плоской, и в ней расположен фиксирующий элемент, выполненный с возможностью прижима силового кабеля к поверхности НКТ, и представляет собой пластинчатую пружину с возможностью ее крепления на внутренней поверхности кабельного канала посредством, по меньшей мере, одного крепежного элемента.
Наиболее близким по технической сущности заявляемому протектору является протектор для защиты силового кабеля в скважине (см. патент РФ №2526079, кл. МПК Е21В 17/10, опубл. 20.08.2014 г), содержащий корпус и откидные дугообразные зажимные скобы. Корпус выполнен как одно целое с кабельным каналом и имеет центральный канал с размером под наружный диаметр НКТ для фиксации корпуса протектора в части муфтового соединения. С двух противоположных сторон корпус оснащен пазами с замкнутыми контурами, причем с одной стороны в пазах посредством сварки закреплены петли, которые посредством оси сопрягаются с откидными дугообразными зажимными скобами, а с другой стороны пазы сопрягаются с отогнутыми лепестками корпуса: со стороны оси протектора наружу и направлены в сторону кабельного канала, как показано на фиг. 3 патента №2526079. Один конец откидных дугообразных зажимных скоб выполнен с петлеобразным концом с возможностью вращения на оси, которая проходит через петли в пазах. Каждая откидная дугообразная зажимная скоба оснащена двумя плоскими пружинами, один конец которых жестко закреплен на наружной поверхности откидной дугообразной зажимной скобы посредством планок и контактной сварки. Корпус устройства и откидные дугообразные зажимные скобы оснащены технологическими отверстиями для сборки и разборки устройства.
Недостатком известных устройств является недостаточная надежность крепления силового кабеля корпусом протектора к НКТ при изменении толщины силового кабеля.
Осуществление предлагаемого ПМ обеспечивает следующий технический результат: повышение надежности крепления к НКТ силового кабеля разной номенклатуры и размеров.
Указанный технический результат при осуществлении ПМ достигается тем, что протектор для защиты силового кабеля в скважине содержит литой корпус, выполненный как одно целое с кабельным каналом и с центральным каналом с размером под наружный диаметр НКТ для фиксации корпуса протектора в части муфтового соединения и оснащенный с двух противоположных сторон пазами с замкнутыми контурами, причем с одной стороны в пазах посредством сварки закреплены петли, которые посредством оси сопрягаются с откидными дугообразными зажимными скобами, а с другой стороны пазы сопрягаются с лепестками корпуса, отогнутыми наружу со стороны оси протектора, откидные дугообразные зажимные скобы выполнены с возможностью вращения их петлеобразного конца на оси, которая проходит через петли в пазах. Особенность ПМ заключается в том, что в отличие от прототипа, в корпусе установлены в местах крепления откидных дугообразных зажимных скоб в сквозных пазах две выпуклые плоские пружины и вогнутая плоская пружина с возможностью ее крепления на внутренней поверхности кабельного канала посредством, по меньшей мере, одного крепежного элемента.
При этом корпус устройства и откидные дугообразные зажимные скобы оснащены технологическими отверстиями для сборки и разборки устройства.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного ПМ, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленной ПМ. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленной ПМ, изложенных в формуле ПМ. Следовательно, заявленная ПМ соответствует условию «новизна».
Конструкция ПМ представлена на фиг. 1-5.
На фиг. 1 - изображен внешний вид устройства (вид сверху).
На фиг. 2 - вид А на устройство сбоку.
На фиг. 3 - разрез Б-Б перпендикулярно оси корпуса протектора в собранном виде.
На фиг. 4 - вид на устройство со стороны центрального канала (откидная дугообразная зажимная скоба откинута).
На фиг. 5 - разрез В-В.
Устройство включает в себя литой корпус 1, выполненный как одно целое с кабельным каналом 2 и с центральным каналом с размером под наружный диаметр НКТ для фиксации корпуса протектора в части муфтового соединения. Корпус 1 оснащен проушинами 3, отогнутыми лепестками 4 и технологическими пазами 10. Ось 5 через серьгу 6 крепит откидные дугообразные зажимные скобы 7, оснащенные пазами 8 и 11. Верхняя часть скобы 7 выполнена в виде плоских пружин 9. В нижнюю часть корпуса по краям установлены две выпуклые плоские пружины 12, в местах крепления откидных дугообразных зажимных скоб, вставленные в сквозные пазы 15 корпуса, позволяющие прижимать силовой кабель к поверхности НКТ, и обеспечивает надежность крепления силового кабеля корпусом протектора к НКТ при изменении толщины силового кабеля.
На внутренней поверхности кабельного канала размещена вогнутая плоская пружина 13, закрепленная в средней части корпуса штифтом 14. При монтаже в кабельном канале 2 располагают силовой кабель 16, а корпус протектора устанавливается на колонне НКТ 17. Кабельный канал корпуса 1 в средней внутренней своей части имеет углубление 18 для скрытия в нем вогнутой плоской пружины 13.
Устройство работает следующим образом. Корпус 1 протектора устанавливается на колонне НКТ 17 так, чтобы откидные дугообразные скобы 7 располагались выше и ниже муфтового соединения НКТ. Для фиксации протектора на НКТ 17 откидные дугообразные скобы 7 перемещают вокруг оси 5 вправо или влево в зависимости от условий монтажа, обхватывая тем самым НКТ 17. Затем паз 8 дугообразной скобы 7 вводят в зацепление с отогнутыми лепестками 4. Фиксацию дугообразной скобы 7 в таком положении обеспечивают плоские пружины 9, которые своими концами отжимают скобу 7 от НКТ. Поджим силового кабеля 16 к корпусу НКТ 17 осуществляется двумя выпуклыми плоскими пружинами 12 и одной вогнутой плоской пружиной 13. Причем углубление 18 позволяет разместить в нем вогнутую плоскую пружину 13 при креплении силовой кабель 16 завышенной толщины.
Демонтаж устройства осуществляется посредством монтажного ключа, который вставляется в паз 11 дугообразной скобы 7 и технологически в паз 10 корпуса 1. Посредством нажатия на конец монтажного ключа скобу 7 выводят из зацепления с корпусом 1. Под действием пружин 9 дугообразная скоба 7 открывается.
Таким образом, предложенное устройство позволяет повысить надежность крепления силового кабеля 16 к НКТ 17 за счет прижатия его двумя выпуклыми плоскими пружинами 12 и одной вогнутой плоской пружиной 13, несмотря на разность толщины силового кабеля 16.
ПМ может быть использовано для защиты силового кабеля насоса от механических повреждений в процессе спуска-подъема подвески НКТ с установкой электроцентробежного насоса в вертикальных, наклонно направленных и горизонтальных скважинах.
ПМ может быть осуществлена с использованием известных материалов и оборудования.