Устройство для герметизации кабельного ввода нефтедобывающих скважин
Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно, к устройствам для герметизации устья скважин, и может быть использовано в процессах производства работ с оборудованием, инструментом и приборами, спускаемыми в скважину на кабеле. Технический результат, достигаемый полезной моделью, заключается в повышении надежности эксплуатации за счет исключения повреждения изоляции жил кабеля при затягивании фланцевого соединения корпуса и нажимной муфты и при сжатии эластичного пакета для обеспечения герметизации. Сущность: Устройство содержит полый цилиндрический корпус 1 с нажимной муфтой 2, обеспечивающей необходимое усилие при герметизации кабельного ввода, и элемент 3 для уплотнения кабеля, размещенный внутри корпуса 1. В качестве элемента для уплотнения кабеля устройство содержит уплотнительный пакет 4, состоящий из ограничивающих по торцам указанный пакет 4 упорных металлических шайб 5 и из размещенного между ними, по меньшей мере, одного эластичного уплотнителя 6. Упорные шайбы 5 выполнены с радиальными сегментальными прорезями 7 для пропускания через них жил 8 кабеля. Количество прорезей 7 соответствует количеству жил кабеля. Эластичный уплотнитель 6 снабжен сквозными отверстиями 9 по количеству жил кабеля, каждое из которых выполнено с разрезом 10, направленным к краю 12 уплотнителя 6. Нажимная муфта 2 выполнена в виде втулки, частично размещенной внутри корпуса 1. При этом она контактирует с упорной шайбой 5 уплотнительного элемента. Корпус 1 и нажимная муфта 2 соединены друг с другом посредством фланцевого соединения 13. Нажимная муфта 2 дополнительно снабжена антивандальным патрубком 14, выходящим за пределы устройства, для исключения срезания кабеля в верхней части нажимной муфты 2. 1 н.п. ф-лы; 1 з.п. ф-лы; 3 ил.
Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно, к устройствам для герметизации устья скважин, и может быть использовано в процессах производства работ с оборудованием, инструментом и приборами, спускаемыми в скважину на кабеле.
Известны сальники кабельных вводов, выпускаемые ООО «НПП «Технонефть-Проект» (сайт http://tn-proekt.narod.ru/Prospekti/SKV.JPG), которые состоят из кожуха с резьбой на внутренней поверхности и из уплотнительного элемента в виде эластичной конусообразной детали, обрамленной по торцам металлическими шайбами и с отверстиями для прокладки жил кабеля. При этом в указанной детали выполнен зеркальный синусоидальный разрез, охватывающий зоны всех отверстий (для простоты заведения жил кабеля в эти отверстия), а также размещен крючок (для удобства демонтажа уплотнительного элемента из скважины). Указанный уплотнительный элемент частично заводится внутрь устьевой трубы, сверху закрывается кожухом, который в дальнейшем посредством резьбы навинчивается на устьевую трубу. В последующем при обслуживании в случае частичной разгерметизации сальника, производят повторное дозавинчивание (затягивание) кожуха.
Однако, при каждом последующем дозавинчивании вырастает вероятность проворота вместе с кожухом и металлической шайбы уплотнительного элемента, что может привести к повреждению изоляции жил кабеля. Это приводит к возникновению электрического пробоя и к короткому замыканию токопроводящих жил на металлический корпус ввода.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является ввод кабельный, известный из патента РФ 45207, кл. H02G 15/013, от 2004 г., содержащий корпус с закрепленными вводами на оболочке электрооборудования с помощью винтов или болтов, элемент для уплотнения кабеля, причем вводы дополнительно снабжены нажимной муфтой с установленным на ней элементом закрепления кабеля в виде прижимной скобы, при этом нажимная муфта с элементом закрепления кабеля закреплена на корпусе и эластичной прокладкой, расположенной в месте соединения корпуса вводов и оболочки, а элемент для уплотнения кабеля выполнен в виде уплотнительного кольца, заглушки, нажимной шайбы.
Недостатками известного устройства является сложность конструкции и вследствие этого недостаточная надежность. Кроме того, при эксплуатации этого устройства возможно повреждение изоляции жил кабеля, ввиду множества металлических деталей, контактирующих с кабелем.
Технический результат, достигаемый полезной моделью, заключается в повышении надежности эксплуатации за счет исключения повреждения изоляции жил кабеля при затягивании фланцевого соединения корпуса и нажимной муфты и при сжатии эластичного пакета для обеспечения герметизации.
Указанный технический результат обеспечивается предлагаемым устройством для герметизации кабельного ввода нефтедобывающих скважин, включающим соединенные друг с другом полый цилиндрический корпус с нажимной муфтой, обеспечивающей необходимое усилие при герметизации кабельного ввода, и элемент для уплотнения кабеля, размещенный внутри корпуса, при этом новым является то, что в качестве элемента для уплотнения кабеля устройство содержит уплотнительный пакет, состоящий из ограничивающих по торцам указанный пакет упорных металлических шайб и из размещенного между ними по меньшей мере одного эластичного уплотнителя, причем упорные шайбы выполнены с радиальными сегментальными прорезями для пропускания через них жил кабеля, количество которых соответствует количеству жил кабеля, а эластичный уплотнитель снабжен сквозными отверстиями по количеству жил кабеля, каждое из которых выполнено с разрезом, направленным к краю уплотнителя, при этом нажимная муфта выполнена в виде втулки, частично размещенной внутри корпуса, с обеспечением контакта с упорной шайбой уплотнительного элемента, причем корпус и нажимная муфта соединены друг с другом посредством фланцевого соединения.
Нажимная муфта дополнительно снабжена антивандальным патрубком, выходящим за пределы устройства, для исключения срезания кабеля в верхней части нажимной муфты.
Указанный технический результат достигается за счет следующего. | Благодаря тому, что качестве элемента для уплотнения кабеля устройство содержит уплотнительный пакет, состоящий из ограничивающих по торцам указанный пакет упорных металлических шайб и из размещенного между ними, по меньшей мере, одного эластичного уплотнителя, обеспечивается многорядная повышенная степень герметизации кабельного ввода. |
Выполнение упорных шайб с радиальными сегментальными прорезями для пропускания через них жил кабеля, количество которых соответствует количеству жил кабеля, позволяет без дополнительных затрат установить их в устройстве и пропустить через них жилы кабеля. На эту же цель работает и признак: выполнение в эластичном уплотнителе сквозных отверстий по количеству жил кабеля, каждое из которых выполнено с разрезом, направленным к краю уплотнителя.
Благодаря тому, что нажимная муфта выполнена в виде втулки, частично размещенной внутри корпуса, с обеспечением контакта с упорной шайбой уплотнительного элемента, и благодаря соединению корпуса с нажимной муфтой посредством фланцевого соединения, обеспечивается высокая надежность эксплуатации устройства за счет исключения повреждения изоляции жил кабеля при затягивании фланцевого соединения, т.к. полностью исключен проворот упорной шайбы вокруг свой оси, а значит, исключен вариант нарушения изоляции.
Благодаря тому, что нажимная муфта дополнительно снабжена антивандальным патрубком, выходящим за пределы устройства, обеспечивается защита кабеля от срезания в верхней части нажимной муфты. И если даже произойдет несанкционированное срезание кабеля, то благодаря этому патрубку останется достаточно большой конец кабеля для подключения его к новому кабелю, т.е. исключается вариант подземного ремонта скважины.
Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан его общий вид; на фиг.2 - упорная шайба; на фиг.3 - эластичный уплотнитель.
Устройство содержит полый цилиндрический корпус 1 с нажимной муфтой 2, обеспечивающей необходимое усилие при герметизации кабельного ввода, и элемент для уплотнения кабеля, размещенный внутри корпуса 1. В качестве элемента для уплотнения кабеля устройство содержит уплотнительный пакет, состоящий из ограничивающих по торцам указанный пакет упорных металлических шайб 3 и из размещенного между ними по меньшей мере одного эластичного уплотнителя 4. Упорные шайбы 3 выполнены с радиальными сегментальными прорезями 5 (например, U-образными) для пропускания через них жил кабеля. Количество прорезей 5 соответствует количеству жил кабеля. Эластичный уплотнитель 4 снабжен сквозными отверстиями 6 по количеству жил кабеля, каждое из которых выполнено с разрезом 7, направленным к краю 8 уплотнителя 4. Нажимная муфта 2 выполнена в виде втулки, частично размещенной внутри корпуса 1. При этом она контактирует с упорной шайбой 3 уплотнительного элемента. Корпус 1 и нажимная муфта 2 соединены друг с другом посредством фланцевого соединения 9.
Нажимная муфта 2 дополнительно снабжена антивандальным патрубком 10, выходящим за пределы устройства, для исключения срезания кабеля в верхней части нажимной муфты 2.
Эксплуатация предлагаемого устройства производится следующим образом.
На колонне насосно-компрессорных труб спускают в скважину кабель, например, нагревательный. Часть кабеля оставляют свободным над устьем скважины. Корпус 1 посредством резьбового соединения соединяют с устьевым оборудованием, предварительно пропустив внутрь него кабель. Далее производят разделку кабеля с выделением жил. Монтируют на этих жилах уплотнительный пакет путем последовательного размещения жил в сегментальных прорезях 5 упорной шайбы 3, далее в отверстиях 6 эластичного уплотнителя 4, далее - в сегментальных прорезях 5 второй упорной шайбы 3. Затем надевают на кабель нажимную муфту 2, заводят ее частично в корпус 1 до соприкосновения с упорной шайбой 3 и посредством фланцевого соединения 9 соединяют корпус 1 и нажимную муфту 2. Устанавливают в нажимной муфте 2 патрубок 10, закрепляют его в ней с помощью винта 11. При этом предварительно в патрубке пропускают кабель. При выполнении указанный работ будет обеспечено надежное уплотнение (герметизация) и фиксация кабеля.
Предлагаемое устройство по сравнению с известными устройствами герметизации кабельного ввода имеет следующие преимущества:
- простота и технологичность изготовления;
- надежная герметизация кабельного ввода;
- исключение повреждения изоляции жил при монтаже;
- исключение подземных ремонтов скважины при несанкционированных повреждениях кабеля на наземной участке.
1. Устройство для герметизации кабельного ввода нефтедобывающих скважин, включающее соединенные друг с другом полый цилиндрический корпус с нажимной муфтой, обеспечивающей необходимое усилие при герметизации кабельного ввода, и элемент для уплотнения кабеля, размещенный внутри корпуса, отличающееся тем, что в качестве элемента для уплотнения кабеля устройство содержит уплотнительный пакет, состоящий из ограничивающих по торцам указанный пакет упорных металлических шайб и из размещенного между ними, по меньшей мере, одного эластичного уплотнителя, причем упорные шайбы выполнены с радиальными сегментальными прорезями для пропускания через них жил кабеля, количество которых соответствует количеству жил кабеля, а эластичный уплотнитель снабжен сквозными отверстиями по количеству жил кабеля, каждое из которых выполнено с разрезом, направленным к краю уплотнителя, при этом нажимная муфта выполнена в виде втулки, частично размещенной внутри корпуса, с обеспечением контакта с упорной шайбой уплотнительного элемента, причем корпус и нажимная муфта соединены друг с другом посредством фланцевого соединения.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нажимная муфта дополнительно снабжена антивандальным патрубком, выходящим за пределы устройства, для исключения срезания кабеля в верхней части нажимной муфты.