ПРОТЕКТОР ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ К ПОГРУЖНОЙ НАСОСНОЙ УСТАНОВКЕ

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам для крепления и защиты токоподводящего электрического кабеля к колонне погружной насосной установки нефтедобывающего оборудования.
В существующем нефтедобывающем оборудовании силовой кабель, снабжающий энергией погружной электроприводной насос, обычно крепится к трубам, опускаемым в скважину, с помощью различных зажимных приспособлений. Так, например, известно устройство для крепления кабеля к колонне насосно-компрессорных труб, представляющее собой пружинящую скобу С- образного сечения (SU 1838571, 1993 г.). В этом устройстве один конец скобы охватывает трубу, другой конец охватывает кабель. Кабель дополнительно поджимается язычком, выступающим внутрь скобы и выполненным заодно со скобой. Недостатком такого устройства является низкая надежность фиксации кабеля и сложность изготовления.
В качестве ближайшего аналога предполагаемой полезной модели принято протектор для крепления электрического кабеля к погружному насосу, описанный в патент США №1838571.
Запатентованное изобретение при простоте конструкции и его надежности не позволяет использовать для крепления электрического кабеля к колонне насосно-компрессорной установки на участке погружной насосной установки.
Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является расширение технических возможностей за счет обеспечения возможности использования в качестве защитного средства по всей длине насосно-компрессорных труб в скважине, включая насосную установку, обеспечение увеличения надежности и повышения долговечности деталей устройства - протектора, а также обеспечение надежной защиты электрического кабеля в зоне насосной установки, в частности погружного насоса, центробежного газового сепаратора, устройства гидрозащиты и электродвигателя. Технический результат заключается в исключении свободного расположения электрического кабеля на участке насосной установки, ниже насосно-компрессорных труб, обеспечение прикрепления кабеля в кольцевых зазорах
этой установки за счет специальных держателей с защитным экраном, исключающим повреждение электрического кабеля.
Для решения поставленной задачи протектор для крепления электрического кабеля к погружной насосной установке 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 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 длина охватывающего электрический кабель участка больше ширины каждой направляющей, а защитный экран имеет скосы, направленные под острым углом по ходу перемещения погружной насосной установки.
Возможны и другие варианты выполнения полезной модели, согласно которым необходимо, чтобы:
- одна из частей корпуса состояла бы из двух участков, выполненных заодно целое с защитным экраном;
- одна из частей корпуса была бы выполнена заодно целое с направляющими защитного экрана, а участок для размещения электрического кабеля соединен с направляющими посредством разъемного соединения;
- защитный экран выполнен был бы со скосами 27°-51°;
- разъемное соединение было бы выполнено винтовым.
Указанные признаки полезной модели являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для достижения технического результата, в частности исключения смещения электрического кабеля относительно погружной насосной установки.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где
на фиг.1 изображен один вариант выполнения протектора для крепления электрического кабеля к погружной насосной установке;
на фиг.2 - вид А на фиг.1;
на фиг.3 - защитный экран в первом варианте выполнения протектора;
на фиг.4 изображен второй вариант выполнения протектора для крепления электрического кабеля к погружному насосу;
на фиг.5 - вид Б на фиг.4;
на фиг.6 - защитный экран во втором варианте выполнения протектора.
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 протектор 1 для крепления электрического кабеля к погружной насосной установке содержит корпус, состоящий из двух частей 2 и 3, шарнирно связанных между собой. Указанные части 2 и 3 охватывают кольцевой паз, имеющийся на поверхности насосной установки, в частности на участках соединения составляющих насосной установки. К составляющим узлам, в частности относятся: погружной насос, центробежный газовый сепаратор, устройство гидрозащиты и электродвигатель.
На свободных концах упомянутых частей 2 и 3 корпуса размещены элементы разъемного соединения 4, выполненного винтовым.
Защитный экран 5 размещен на одной из частей корпуса, например на части 2, и выполнен в виде охватывающего электрический кабель 6 и прижимающего его к корпусной поверхности, в частности, погружного насоса участка 7, по обе стороны которого расположены направляющие 8 и 9 для электрического кабеля 6. Длина «а» охватывающего электрический кабель 6 участка 7 больше ширины «в» каждой направляющей 8 или 9, при этом с целью повышения защищенности электрического кабеля защитный экран 5 спереди и сзади имеет скосы 10, направленные под острым углом 27°-51° по ходу перемещения погружного насоса для исключения зацепов и смещения электрического кабеля 6. Величина угла скоса определена экспериментальным путем.
В изображенном на фиг.1,2,3 варианте исполнения протектора 1 одна из частей корпуса, например, часть 2 состоит из двух участков 11 и 12, соединенных между собой посредством защитного экрана и представляющих собой одно целое с защитным экраном 5. Такую деталь целесообразно изготавливать методом литья.
В другом варианте исполнения протектора 1 (фиг.4, 5, 6), одна из частей корпуса, например, часть 2 выполнена заодно целое с направляющими 8 и 9 защитного экрана 5, а его участок 7, выполненный в виде скобы с желобом для размещения электрического кабеля 6, соединен с направляющими 8 и 9 посредством разъемного соединения 13 и фиксирующих пазов 13*.
Указанные разъемные соединения 4 и 13 могут быть' выполнены винтовыми, как это изображено на чертежах. Установку протектора 1 на корпусной поверхности погружной насосной установки, расположенной в процессе нефтедобычи в вертикальном положении, производят следующим образом.
В первом варианте выполнения (фиг.1, 2, 3): электрический кабель 6 охватывают участком 7 защитного экрана 5 и поджимают к корпусньм деталям погружного насоса, размещенного в части 3 корпуса протектора 1 в зоне его кольцевого зазора поворачивают часть 2 корпуса в шарнирном соединении и затягивают разъемное соединение 4. При этом части корпуса 2 и 3 плотно охватывают погружной насос, а защитный экран 5 предохраняет электрический кабель 6. Поскольку длина «а» охватывающего кабель 6 участка 7 больше ширины «в» направляющей.
Во втором варианте выполнения (фиг.4, 5, 6): погружной насос размещают в части 3 корпуса протектора 1 в зоне его кольцевого зазора, поворачивают часть 2 корпуса в шарнирном соединении и затягивают разъемное соединение 4. Электрический кабель 6 укладывают на часть 2 корпуса между направляющими 8 и 9, а затем охватывают участком 7 защитного экрана 5 и посредством разъемного соединения 13 поджимают к корпусным деталям погружного насоса. При этом части корпуса 2 и 3 плотно охватывают погружной насос, а защитный экран 5 предохраняет электрический кабель 6.
Протекторы для крепления электрического кабеля устанавливают в нескольких местах по длине погружной электрической насосной установки. Все элементы натяжения и фиксации находятся в защищенной защитными экранами зоне и не касаются стенок обсадных труб, что обеспечивает надежное крепление и защиту кабеля от механических воздействий при эксплуатации, а также исключение растягивания электрического кабеля по длине, его разрыва.
Применение полезной модели обеспечивает расширение технических возможностей, увеличивает надежность и долговечность деталей пружинного протектора, а также обеспечивает надежность крепления электрокабеля при одновременном исключении его относительного перемещения по корпусу протектора и разрыва.
Полезная модель соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость», поскольку его реализация возможна при использовании существующих средств производства с применением известных технологических операций.