Корпус трубной головки, содержащий герметичный кабельный ввод

Корпус трубной головки, содержащий кабельный ввод, предназначен для герметизации, по меньшей мере, одного кабеля на устье нефтяной или газовой скважины. Содержит осевой канал, отверстия (1) с боковыми отводами, сообщающиеся с осевым каналом, присоединительные фланцы (5, 6). В боковой поверхности (7) выполнено отверстие (2) для вывода, по меньшей мере, одного кабеля из скважины. Отверстие (2) герметично закрыто выполненным в виде фланца кабельным вводом (3). В кабельном вводе (3) выполнено, по меньшей мере, одно отверстие для кабеля. Внутри каждого отверстия для кабеля установлены элементы, обеспечивающие герметизацию и фиксацию кабеля. Обеспечивает снижение затрат на приобретение и установку элементов устьевого оборудования, необходимых для вывода, по меньшей мере, одного кабеля из скважины, и снижение трудоемкости вывода, по меньшей мере, одного кабеля из скважины в случае, если на скважине установлена фонтанная арматура, конструкцией которой не предусмотрена установка кабельного ввода в переводник трубной головки. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Полезная модель относится к нефтегазовой промышленности, к устьевому оборудованию нефтяных и газовых скважин, а именно к составным элементам трубных головок, являющихся частью трубных обвязок, и может быть использована для герметизации, по меньшей мере, одного кабеля на устье скважины.

При эксплуатации скважин используют силовые, электрические, электрооптические кабели, обеспечивающие питание электродвигателей погружных нефтяных насосов; кабели и распределенные волоконно-оптические кабели-датчики для проведения геофизических исследований. В силу наличия в скважине высокого давления возникает необходимость в герметизации кабелей на устье скважины.

Известными устройствами для герметизации одного или нескольких кабелей на устье скважины являются кабельные вводы, устанавливаемые в переводник трубной головки. Кабельные вводы содержат корпус, установленный в корпусе уплотнитель, имеющий, по меньшей мере, одно отверстие для кабеля, элементы, обеспечивающие фиксацию уплотнителя и кабеля.

Известен кабельный ввод для герметизации электрического кабеля на устье скважины, содержащий корпус, установленный в корпусе уплотнитель с тремя отверстиями для ввода жил кабеля и боковыми прорезями для ввода жил кабеля в отверстия, надетую на корпус нажимную гайку, воздействующую на уплотнитель через зафиксированную от проворачивания грунд-буксу, шайбу, установленную на уплотнитель. Боковые прорези для ввода жил кабеля и отверстия для ввода жил кабеля расположены в уплотнителе следующим образом: боковые прорези выполнены к двум отверстиям, из двух отверстий выполнены боковые прорези к третьему отверстию. При извлечении из корпуса уплотнитель становится разъемным (патент РФ 87144, дата приоритета: 04.05.2009, МПК: E21B 33/03).

Конструкция известного кабельного ввода не позволяет одновременно с электрическим кабелем герметизировать дополнительный кабель на устье скважины. Дополнительным кабелем может являться геофизический кабель. Невозможность одновременного выполнения нескольких операций в скважине приводит к увеличению времени, необходимого для выполнения данных операций, и, следовательно, к снижению объема добычи нефти или газа, к увеличению времени проведения геофизических исследований.

Известен кабельный ввод, конструкция которого позволяет одновременно с основным кабелем герметизировать дополнительный кабель на устье скважины. Кабельный ввод содержит гайку, имеющую внутренний кольцевой выступ; корпус, в котором часть внутренней поверхности выполнена конусной, на наружной поверхности выполнена резьба для соединения с гайкой; уплотнительную втулку, имеющую конусную наружную поверхность, разрезы для основного кабеля и осевое отверстие под дополнительный кабель; металлическую втулку с фиксатором от поворота и нажимную шайбу, установленные между внутренним кольцевым выступом гайки и верхней частью уплотнительной втулки; дополнительную нажимную шайбу, установленную под уплотнительной втулкой (патент РФ 2465436, вариант 1, дата приоритета: 10.06.2011, МПК: E21B 33/03).

Нередко на скважине установлена фонтанная арматура, в которой переводник трубной головки имеет размер, недостаточный для установки одного из известных кабельных вводов, но существует потребность в выводе, по меньшей мере, одного кабеля из скважины. Для оснащения фонтанной арматуры скважины одним из известных кабельных вводов и вывода, по меньшей мере, одного кабеля из скважины следует:

- установить переводник трубной головки, имеющий больший диаметр, что требует замены корпуса трубной головки, трубодержателя (подвески) насосно-компрессорных труб, установленной в корпусе трубной головки, корпуса колонной головки на аналогичные элементы устьевого оборудования, имеющие больший диаметр;

- в трубодержателе (подвеске) насосно-компрессорных труб, установленной в корпусе трубной головки, выполнить отверстие для вывода, по меньшей мере, одного кабеля из скважины.

Таким образом, в случае, если на скважине установлена фонтанная арматура, конструкцией которой не предусмотрена установка кабельного ввода в переводник трубной головки, недостатками известных кабельных вводов являются:

- значительные затраты на приобретение и установку элементов устьевого оборудования;

- трудоемкость вывода, по меньшей мере, одного кабеля из скважины.

Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является цилиндрический корпус трубной головки, содержащий осевой канал, отверстия с боковыми отводами, сообщающиеся с осевым каналом, присоединительные фланцы (патент РФ 2170328, дата приоритета: 29.11.2000, МПК: E21B 33/03).

Технический результат заявляемой полезной модели состоит в снижении затрат на приобретение и установку элементов устьевого оборудования, необходимых для вывода, по меньшей мере, одного кабеля из скважины, и в снижении трудоемкости вывода, по меньшей мере, одного кабеля из скважины в случае, если на скважине установлена фонтанная арматура, конструкцией которой не предусмотрена установка кабельного ввода в переводник трубной головки.

Технический результат достигается тем, что заявляется цилиндрический корпус трубной головки, содержащий осевой канал, отверстия с боковыми отводами, сообщающиеся с осевым каналом, присоединительные фланцы, согласно полезной модели цилиндрический корпус трубной головки дополнительно содержит выполненное в боковой поверхности цилиндрического корпуса отверстие для вывода, по меньшей мере, одного кабеля из скважины и герметично установленный на боковой поверхности цилиндрического корпуса закрывающий отверстие для вывода, по меньшей мере, одного кабеля из скважины кабельный ввод, выполненный в виде фланца, имеющего, по меньшей мере, одно отверстие для кабеля, внутри которого установлены элементы, обеспечивающие герметизацию и фиксацию кабеля.

Элементы, обеспечивающие герметизацию и фиксацию кабеля, могут быть установлены внутри, по меньшей мере, одного отверстия для кабеля слева и справа от оси отверстия для кабеля.

Элементами, обеспечивающими герметизацию и фиксацию кабеля, могут являться полые болты, нажимные конические шайбы, уплотнители с отверстиями для кабеля, опорные коническое шайбы.

Пример конструктивного исполнения заявляемой полезной модели поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлен корпус трубной головки, вид сбоку, где:

1 - отверстие;

2 - отверстие для вывода кабелей из скважины;

3 - кабельный ввод;

4 - шпильки (2 шт.);

5 - верхний присоединительный фланец;

6 - нижний присоединительный фланец;

7 - боковая поверхность;

8 - отверстия под шпильки (8 шт.);

9 - паз;

10 - металлическое уплотнительное кольцо;

11 - полый болт (4 шт.);

12 - нажимная коническая шайба (4 шт.);

13 - уплотнитель (4 шт.);

14 - опорная коническая шайба (4 шт.);

15 - гайка (2 шт.).

На фиг. 2 представлен герметичный кабельный ввод, вид А, где:

4 - шпильки (8 шт.);

11 - полый болт (2 шт.);

15 - гайка (8 шт.).

Осевой канал, боковые отводы, включающие присоединительные фланцы, отверстия для кабеля и отверстия для шпилек, расположенные в кабельном вводе, выполненном в виде фланца, не представлены на фиг. 1 и фиг. 2.

Цилиндрический корпус трубной головки содержит осевой канал, отверстия 1 с боковыми отводами, сообщающиеся с осевым каналом, отверстие 2 для вывода кабелей из скважины, кабельный ввод 3, выполненный в виде фланца, имеющего два отверстия для кабеля и отверстия для шпилек 4, верхний присоединительный фланец 5, нижний присоединительный фланец 6.

С целью герметичного соединения присоединительного фланца бокового отвода с цилиндрическим корпусом трубной головки в боковой поверхности 7 цилиндрического корпуса трубной головки вокруг отверстия 1 выполнены отверстия 8 под шпильки и паз 9 под металлическое уплотнительное кольцо.

С целью герметичного соединения кабельного ввода 3, выполненного в виде фланца, с цилиндрическим корпусом трубной головки в боковой поверхности 7 цилиндрического корпуса трубной головки вокруг отверстия 2 выполнены отверстия под шпильки 4 и паз под металлическое уплотнительное кольцо 10.

Внутри каждого отверстия для кабеля слева и справа от оси отверстия для кабеля установлены элементы, обеспечивающие герметизацию и фиксацию кабеля: полый болт 11, нажимная коническая шайба 12, уплотнитель 13, опорная коническая шайба 14. В качестве уплотнителя 13 может быть использована бензомаслостойкая резина или полиуретановый уплотнитель.

Заявляемый цилиндрический корпус трубной головки изготавливают путем дополнения цилиндрического корпуса трубной головки, входящего в состав установленной на скважине фонтанной арматуры, кабельным вводом 3, выполненным в виде фланца. Для этого установленную на скважине фонтанную арматуру демонтируют; на боковой поверхности 7 цилиндрического корпуса трубной головки резцом вытачивают плоскую площадку, в которой просверливают отверстие 2 для вывода двух кабелей из скважины, отверстия под шпильки 4 и паз под металлическое уплотнительное кольцо 10. Фонтанную арматуру устанавливают на скважину.

Кабельный ввод 3, выполненный в виде фланца, собирают следующим образом. Электрический кабель, обеспечивающий питание электродвигателя погружного нефтяного насоса, и распределенный волоконно-оптический кабель-датчик для геофизических исследований выводят из скважины через отверстие 2. На электрический кабель нанизывают элементы, обеспечивающие герметизацию и фиксацию кабеля: полый болт 11, нажимную коническую шайбу 12, уплотнитель 13, опорную коническую шайбу 14. Электрический кабель протягивают через отверстие для электрического кабеля, выполненное в кабельном вводе 3. Полый болт 11 вкручивают в отверстие для электрического кабеля. Таким же образом герметизируют и фиксируют распределенный волоконно-оптический кабель-датчик в отверстии для распределенного волоконно-оптического кабеля-датчика, выполненном в кабельном вводе 3. Металлическое уплотнительное кольцо 10, смазанное с двух сторон смесью солидола с графитом, устанавливают в паз. Кабельный ввод 3, выполненный в виде фланца, герметично крепят к боковой поверхности 7 цилиндрического корпуса трубной головки с помощью шпилек 4 и гаек 15. На электрический кабель нанизывают элементы, обеспечивающие герметизацию и фиксацию кабеля: опорную коническую шайбу 14, уплотнитель 13, нажимную коническую шайбу 12, полый болт 11. Полый болт 11 вкручивают в отверстие для электрического кабеля. Таким же образом герметизируют и фиксируют распределенный волоконно-оптический кабель-датчик в отверстии для распределенного волоконно-оптического кабеля датчика, выполненном в кабельном вводе 3.

Возможны варианты конструктивного исполнения полезной модели, при которых кабельный ввод выполнен в виде фланца, имеющего одно или три, или четыре отверстия для кабеля. При этом внутри каждого отверстия для кабеля установлены элементы, обеспечивающие герметизацию и фиксацию кабеля.

Использование заявляемого корпуса трубной головки, содержащего герметичный кабельный ввод, в фонтанной арматуре, конструкцией которой не предусмотрена установка кабельного ввода в переводник трубной головки, обеспечивает:

- снижение затрат на приобретение и установку элементов устьевого оборудования, необходимых для вывода, по меньшей мере, одного кабеля из скважины (не требуется замена переводника трубной головки, трубодержателя насосно-компрессорных труб, корпуса колонной головки);

- снижение трудоемкости вывода, по меньшей мере, одного кабеля из скважины (не требуется выполнение отверстия для вывода, по меньшей мере, одного кабеля из скважины в трубодержателе насосно-компрессорных труб и протягивание, по меньшей мере, одного кабеля через это отверстие).

1. Цилиндрический корпус трубной головки, содержащий осевой канал, отверстия с боковыми отводами, сообщающиеся с осевым каналом, присоединительные фланцы, отличающийся тем, что дополнительно содержит выполненное в боковой поверхности цилиндрического корпуса отверстие для вывода, по меньшей мере, одного кабеля из скважины и герметично установленный на боковой поверхности цилиндрического корпуса закрывающий отверстие для вывода, по меньшей мере, одного кабеля из скважины кабельный ввод, выполненный в виде фланца, имеющего, по меньшей мере, одно отверстие для кабеля, внутри которого установлены элементы, обеспечивающие герметизацию и фиксацию кабеля.

2. Цилиндрический корпус по п. 1, отличающийся тем, что элементы, обеспечивающие герметизацию и фиксацию кабеля, установлены внутри, по меньшей мере, одного отверстия для кабеля слева и справа от оси отверстия для кабеля.

3. Цилиндрический корпус по п. 1, отличающийся тем, что элементами, обеспечивающими герметизацию и фиксацию кабеля, являются пустотелые болты, нажимные конические шайбы, уплотнители с отверстиями для кабеля, опорные конические шайбы.

РИСУНКИ