Протектор защиты силового кабеля в скважине и крепежное соединение

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использована для защиты силового кабеля в скважине при добыче нефти электроцентробежными насосами. Техническим результатом патентуемого решения является экономия материала, облегчение конструкции при сохранении ее жесткости, снижение стоимости протектора защиты кабеля, что приводит к снижению себестоимости добываемой нефти. Также техническим результатом является повышение прочности и надежности соединения полухомута с корпусом. Заявленный технический результат достигается за счет использования протектора для защиты силового кабеля в скважине, который содержит корпус с зажимными полухомутами, которые с одной стороны шарнирно соединенными с корпусом, кабельный канал, образованный внутри корпуса, при этом другая сторона полухомутов соединена с корпусом посредством крепежных соединений, а в корпусе и/или в хомутах протектора выполнены отверстия.

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использована для защиты силового кабеля в скважине при добыче нефти электроцентробежными насосами (УЭЦН).

Из уровня техники известны различные виды протекторов для защиты силового кабеля.

Так, из описания к патенту РФ 70294 (МПК: Е21В 17/10, опубликован 20.01.2008) известен протектор для защиты силового кабеля в скважине, содержащий корпус, выполненный литым с двусторонними обтекающими элементами, соединенными между собой ребрами и зажимными полухомутами, расположенными в верхней части корпуса, шарнирно-закрепленными с ним посредством крепежных элементов, кабельный канал, образованный внутри корпуса, внутренняя нижняя часть корпуса, контактирующая с кабельным каналом выполнена в виде лотка с внешней поверхностью, с плавным переходом через радиусные округления к концевым частям, расположенным в осевом направлении кабельного канала.

За наиболее близкий аналог к патентуемому протектору можно принять протектор, известный из патента РФ на полезную модель 76955 (МПК Е21В 17/10 (2006.01), опубликован 04.07.2008).

Известный протектор содержит корпус, выполненный литым с двусторонними обтекающими элементами, соединенными между собой ребрами и зажимными полухомутами, расположенными в верхней части корпуса, шарнирно-закрепленными с ним посредством крепежных элементов, кабельный канал, образованный внутри корпуса, внутренняя нижняя часть корпуса, контактирующая с кабельным каналом, выполнена в виде лотка с внешней поверхностью с плавным переходом через радиусные округления к концевым частям, расположенным в осевом направлении кабельного канала, при этом он снабжен расположенным на лотке фиксирующим элементом, соединенным с ним с возможностью прижима к кабельному каналу.

Основным недостатком всех известных литых протекторов для защиты силового кабеля является их высокая материалоемкость, а, следовательно, высокая стоимость, так как существенную часть ценообразования протектора защиты кабеля занимает энергоемкое производство литой заготовки.

Кроме этого из-за вибрации, которая возникает при работе насосов, а также при спускоподъемных операциях, возможно ослабление болтового соединении, с помощью которого полухомут крепится к корпусу, что может привести к заклиниванию насосной установки в скважине, и повреждению силового кабеля.

Техническим результатом патентуемого решения является экономия материала, облегчение конструкции при сохранении ее жесткости, снижение стоимости протектора защиты кабеля, что приводит к снижению себестоимости добываемой нефти. Также техническим результатом является повышение прочности и надежности соединения полухомута с корпусом протектора.

Заявленный технический результат достигается за счет использования протектора для защиты силового кабеля в скважине, который содержит корпус с зажимными полухомутами, которые с одной стороны шарнирно соединены с корпусом, кабельный канал, образованный внутри корпуса, при этом другая сторона полухомутов соединена с корпусом посредством крепежных соединений, а в корпусе и/или в хомутах протектора выполнены отверстия.

При этом для защиты крепежного соединения с одной из внешних сторон полухомута может быть выполнен скошенный выступ.

С целью дополнительной фиксации кабеля, а также для фиксации кабеля небольшой толщины (от 10 мм) в кабельном канале может быть расположен фиксирующий элемент, выполненный с возможностью прижима к нему силового кабеля. В качестве такого фиксирующего элемента, предпочтительно, использовать пластинчатую пружину.

Также технический результат достигается за счет использования для крепления полухомута к корпусу крепежного соединения, которое содержит болт, соединяющий одну из сторон полухомута с корпусом протектора и расположенный в отверстии бобышки, находящейся в ответных отверстиях корпуса и полухомута.

При этом для защиты бобышки и отклонения торцевых ударов при спускоподъемных операциях бобышка и болт закрывают скошенным выступом, расположенным на одной из сторон полухомута протектора.

Таким образом, совокупность существенных признаков патентуемых решений позволяет добиться снижения материалоемкости и стоимости протекторов с сохранением их прочности и жесткости за счет выполнения в корпусе и/или в хомутах протектора отверстий.

Кроме этого, расположение в ответных отверстиях полухомута и корпуса бобышки, в которую ввинчивается болт, повышает надежность и прочность крепежного соединения.

При проведении спускоподъемных операций для защиты силового кабеля от механических повреждений кабель по всей длине скважины крепится к насосно-компрессорным трубам (НКТ) в местах муфтового соединения протекторами защиты кабеля, состоящими из корпуса и хомутов, шарнирно скрепленных с одной стороны, а с другой стороны соединенных между собой болтами, вкручиваемыми в бобышки, которые вставлены в отверстия корпуса. Кабельный канал корпуса протектора имеет паз (лоток) для размещения в нем силового кабеля. При скреплении корпуса и хомутов посредством болтового соединения протектор фиксируется на трубе НКТ, при этом муфта НКТ помещается внутрь корпуса между хомутами с минимальным зазором, что предотвращает продольное перемещение протектора, затяжка болтов предотвращает осевое перемещение протектора, а паз (лоток) корпуса протектора обеспечивает защиту кабеля от механических повреждений и исключает продольное перемещение кабеля в корпусе протектора под действием собственного веса, что повышает надежность протектора.

Для дополнительной фиксации, а также для фиксации кабеля небольшой толщины в паз (лоток) корпуса протектора может быть установлен пластинчатый фиксатор кабеля.

Корпус и хомуты протектора выполнены из низкоуглеродистой стали методом литья.

Такой материал, как низкоуглеродистая сталь, обеспечивает при ударах протектора о стенки скважины при проведении спускоподъемных операций (СПО) смятие, а не сколы частей протектора, что, в свою очередь, обеспечивает целостность протектора и защиту силового кабеля, так как отколовшиеся вследствие удара части протектора могут привести к заклиниванию установки УЭЦН в скважине или повредить силовой кабель.

Далее полезная модель поясняется ссылками на фигуры, на которых изображено следующее:

На фиг.1 - общий вид протектора;

На фиг.2 - протектор (вид сверху);

На фиг.3 - крепежное соединение полухомута с корпусом в разобранном виде;

На фиг.4 - крепежное соединение полухомута с корпусом в собранном виде;

На фиг.5 - вид с торца протектора со скошенным выступом, расположенном на полухомуте. Изображенный на фигурах протектор содержит корпус 1 с кабельным каналом 4, полухомуты 2, соединенные с корпусом с одной стороны с помощью шарнирного соединения, а с другой - с помощью крепежного соединения, которое выполнено в виде бобышки 6, которая вставляется в отверстие в корпусе 9, а в отверстие 10 бобышки 6, выполненной с возможностью ее резьбового соединения с болтами, ввинчивается болт 5 (см. фиг.3-4). При закрытии полухомута 2 шляпка болта 5 притягивает хомут 2 к корпусу 1, надежно фиксируя протектор на трубе НКТ. Полухомуты 2 имеют скошенный выступ 11, который, с одной стороны, закрывает бобышку 6, а с другой - отклоняет торцевые удары. Как показано на фигурах, отверстия 7 выполнены и на корпусе, и на полухомутах. Кроме этого возможно выполнение и одного отверстия, а также выполнение отверстий либо на корпусе, либо на полухомутах.

В кабельном канале корпуса протектора может быть установлен фиксатор кабеля 8, выполненный в виде пластинчатой пружины.

Таким образом, выполнение отверстий в корпусе и полухомутах, а также выполнение крепежного соединения в виде бобышки с возможностью ее резьбового соединения с болтом, соединяющим полухомут с корпусом, позволяет удешевить протекторы и увеличить срок его службы.

1. Протектор для защиты силового кабеля в скважине, характеризующийся тем, что содержит корпус с зажимными полухомутами, которые с одной стороны шарнирно соединены с корпусом, кабельный канал, образованный внутри корпуса, при этом другая сторона полухомутов соединена с корпусом посредством крепежных соединений, а в корпусе и/или в хомутах протектора выполнены отверстия.

2. Протектор по п.1, отличающийся тем, что с одной из внешних сторон полухомута выполнен скошенный выступ.

3. Протектор по п.1, отличающийся тем, что в кабельном канале расположен фиксирующий элемент, выполненный с возможностью прижима к нему силового кабеля.

4. Протектор по п.3, отличающийся тем, что фиксирующий элемент представляет собой пластинчатую пружину.

5. Протектор по п.1, отличающийся тем, что корпус и полухомуты выполнены из низкоуглеродистой стали методом литья.

6. Крепежное соединение полухомута к корпусу протектора для защиты кабеля в скважине, характеризующееся тем, что содержит болт, соединяющий одну из сторон полухомута с корпусом протектора и расположенный в отверстии бобышки, находящейся в ответных отверстиях корпуса и полухомута.

7. Крепежное соединение по п.6, отличающееся тем, что бобышка и болт защищены скошенным выступом, расположенным на одной из сторон полухомута протектора.