УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ КАБЕЛЯ К КОЛОННЕ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам для крепления токоподводящего электрического кабеля к колонне насосно-компрессорных труб в скважине.
Из уровня техники известны различные решения устройства крепления электрического кабеля к погружной насосной установке. Так, например, известен протектор, описанный в патенте РФ №55007 МПК Е21В 17/00, публ. 2005 или протектор по патенту РФ №39161, МПК Е21В 17/00, публ. 2004.
Существенным недостатком известных протекторов является ограниченный срок их службы ввиду выхода из строя наиболее нагруженного конструктивного элемента - шарнирного соединения, в частности его оси, предназначенной для крепления скобы к корпусу, и выполненной из обычной конструкционной стали, марки сталь 20. Это обусловлено тем, что при эксплуатации протектора в агрессивной среде максимальному коррозионному износу подвергаются элементы шарнирного соединения, в частности его ось. Так, в процессе коррозии шарнирного соединения, разрушаются элементы фиксации оси в проушинах, а также уменьшаются их габаритные размеры, что приводит к выпадению оси из проушин шарнирного соединения. И, как следствие, к выходу из строя протектора.
Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является устранение указанного недостатка. Технический результат заключается в выполнении оси шарнирного соединения в виде цилиндра из нержавеющей стали со шляпкой на одном торце и полым отверстием на другом торце, причем диаметр бортика и шляпки превышает диаметр отверстий проушин, что в итоге привело в увеличению срока эксплуатации при многократном использовании протектора за счет исключения коррозионного разрушения шарнирного соединения, работающего в напряженных условиях и высоко агрессивной среде, в которой функционирует погружная насосная установка.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в устройстве для крепления кабеля к колонне насосно-компрессорных труб, содержащем металлический корпус с продольным пазом для укладки кабеля, верхнюю и нижнюю зажимные скобы, выполненные также металлическими и шарнирно соединенные посредством осевого шарнира соответственно с верхней и нижней частями корпуса, причем каждая скоба снабжена пружинным элементом, верхняя и нижняя части корпуса имеют фиксирующие выступы, а в скобах выполнены соответствующие выступам фиксирующие пазы, причем в средней части корпуса со стороны фиксирующих выступов размещен защитный экран, при этом ось каждого шарнирного соединения выполнена в виде цилиндра из нержавеющей стали со шляпкой на одном торце и полым отверстием на другом торце, расположенным с возможностью формирования бортика на торце оси и фиксации ее в проушинах скоб, причем диаметр бортика и упомянутой шляпки превышает диаметр отверстий проушин.
В предпочтительном варианте в проушине скобы со стороны бортика может быть выполнено коническое углубление для формирования бортика конической формы.
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 повышение срока эксплуатации наиболее напряженной и изнашиваемое детали - оси шарнирного соединения, за счет выполнения ее из нержавеющей стали цилиндрической формы со шляпкой на одном торце и буртиком на другом торце, обеспечивающих надежное крепление в проушинах полуколец и исключающих коррозионное разрушение оси.
На чертежах изображено устройство для крепления токоподводящего кабеля к колонне насосно-копрессорных труб, а именно:
На фиг. 1 - изображен продольный разрез устройства.
На фиг. 2 - поперечный разрез устройства.
На фиг. 3 - вид шарнирного соединения в разрезе (увеличено).
Полезная модель поясняется конкретным примером выполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения данной совокупностью существенных признаков заданного технического результата.
Согласно полезной модели устройство (фиг. 1,2,3) для крепления токоподводящего кабеля к колонне насосно-компрессорных труб содержит удлиненный металлический корпус 1 с продольным пазом для укладки кабеля, зажимные скобы 2, которые выполнены также металлическими и связаны посредством шарнирных соединений 3 с соответствующими частями корпуса 1 с возможностью охватывания колонны насосно-компрессорных труб. При этом каждое шарнирное соединение 3 выполнено в виде осевого шарнира, ось 4 каждого шарнирного соединения 3 выполнена из нержавеющей стали в виде цилиндра со шляпкой 5 (фиг. 3) на одном торце и полым отверстием 6 на другом торце, расположенным с возможностью формирования бортика 7 на торце оси 4 и фиксации ее в проушинах скоб 2 и корпуса 1, причем диаметр бортика 7 и упомянутой шляпки 5 превышает диаметр отверстий проушин.
В предпочтительном варианте в проушине скобы 2 со стороны бортика 7 может быть выполнено коническое углубление для формирования этого бортика конической формы.
Упомянутая ось 4 выполнена из нержавеющей стали, например марки 12Х18Н10Т, имеющей меньшую твердость материала, чем твердость материала корпуса 1 и скоб 2, выполненных из литейной стали, например 20Л; 25Л и т.п.
Для плотного сжатия труб зажимными скобами 2, на последних выполнены пружинные элементы 8 в виде дугообразно отогнутых внутрь корпуса 1 язычков. Части корпуса 1 имеют фиксирующие выступы 9, а на зажимных скобах 2 выполнены соответствующие выступам 9 фиксирующие пазы 10.
В средней части корпуса 1 между зажимными скобами 2 расположены защитные экраны 11, выполненные заодно целое с корпусом 1.
Устройства для крепления кабеля устанавливают по длине колонны насосно-компрессорных труб в местах их соединения муфтами. Все элементы натяжения и фиксации находятся в защищенной зоне выше и ниже муфты и не касаются стенок обсадных труб, что обеспечивает надежное крепление и защиту кабеля от механических воздействий при эксплуатации.
При необходимости устройство для крепления кабеля может быть установлено непосредственно на трубе вне зоны муфтового соединения. При этом корпус 1 с защитными экранами 11, выступающими наружу в большей степени, чем шарнирные соединения и фиксирующие выступы 9, будут предохранять указанные элементы от механических повреждений при контакте со стенками обсадных труб.
Патентуемый протектор для крепления электрического кабеля устанавливают в нескольких местах по длине погружной электрической насосной установки, в зависимости от числа модулей, составляющих данную установку. Применение полезной модели обеспечивает расширение технических средств, направленных на увеличение срока эксплуатации протекторов многократного использования.