Протектор для защиты силового кабеля в скважине

Изобретение относится к области горного дела, в частности к нефтегазодобывающей отрасли, и может быть использовано для защиты силового кабеля от механических повреждений в процессе спуска-подъема подвески насосно-компрессорных труб с установкой электроцентробежного насоса в наклонно направленных и горизонтальных скважинах. Протектор содержит корпус, выполненный в виде скобы с внутренними размерами под силовой кабель и установленный на муфте насосно-компрессорной трубы через установочное кольцо. На ребрах корпуса выполнены открытые пазы с боковыми поверхностями для взаимодействия с нижним торцом муфты. С противоположной стороны в открытых пазах установлены фиксаторы для соединения корпуса протектора с установочным кольцом, проходящие через отверстия установочного кольца для взаимодействия с верхним торцом муфты. Центральный канал в установочном кольце выполнен с эксцентриситетом и с размером под наружный диаметр насосно-компрессорной трубы для фиксации корпуса протектора на муфте при свинчивании упомянутых насосно-компрессорной трубы и муфты в скважине. Изобретение обеспечивает повышение технологичности и увеличение надежности при эксплуатации. 5 ил.

 

Изобретение относится к области горного дела, в частности к нефтегазодобывающей отрасли, и может быть использовано для защиты силового кабеля от механических повреждений в процессе спуска-подъема подвески насосно-компрессорных труб с установкой электроцентробежного насоса в наклонно направленных и горизонтальных скважинах.

Известны протекторы для защиты силового кабеля в скважине, содержащие разъемные корпуса, элементы крепления и отверстия под разжимной ключ (2), (3).

Недостатками известных протекторов являются сложность конструкции, сложность в изготовлении, неудобства при монтаже и демонтаже.

Известен протектор для защиты силового кабеля в скважине (1).

Недостатками известного протектора являются сложность конструкции, нетехнологичность, сложность в изготовлении, неудобства при монтаже и демонтаже на скважине.

Задача изобретения состоит в сокращении элементной базы конструкции протектора для защиты силового кабеля в скважине, в повышении технологичности при изготовлении, в удобстве использования при монтаже и демонтаже, в увеличении надежности при эксплуатации, особенно в наклонно направленных и горизонтальных скважинах, и конкурентоспособности.

Технический результат достигается тем, что протектор для защиты силового кабеля в скважине, содержащий корпус, отличается тем, что корпус выполнен в виде скобы с внутренними размерами под силовой кабель и установлен на муфте насосно-компрессорной трубы через установочное кольцо, при этом на ребрах корпуса выполнены открытые пазы с боковыми поверхностями для взаимодействия с нижним торцом муфты, а с противоположной стороны в открытых пазах установлены фиксаторы для соединения корпуса протектора с установочным кольцом, проходящие через отверстия установочного кольца для взаимодействия с верхним торцом муфты, причем центральный канал в установочном кольце выполнен с эксцентриситетом и с размером под наружный диаметр насосно-компрессорной трубы для фиксации корпуса протектора на муфте при свинчивании упомянутых насосно-компрессорной трубы и муфты в скважине.

На фиг.1 изображен протектор для защиты силового кабеля над устьем скважины в разрезе.

На фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

На фиг.3 - вид Б на фиг.2.

На фиг.4 - сечение В-В на фиг.1.

На фиг.5 - сечение Г-Г на фиг.1.

Протектор для защиты силового кабеля в скважине содержит:

- корпус 1 протектора,

- силовой кабель 2,

- ребра корпуса 3,

- открытые пазы 4,

- фиксаторы 5, установленные в открытых пазах 4,

- установочное кольцо 6,

- отверстия 7, выполненные в установочном кольце 6,

- муфту 8,

- верхний торец 9 муфты 8,

- нижний торец 10 муфты 8,

- боковые поверхности 11 открытых пазов 4,

- уплотнительные кольца 12,

- центральный канал 13, выполненный в установочном кольце 6,

- насосно-компрессорную трубу 14,

- внешнюю поверхность 15 насосно-компрессорной трубы 14,

- эксплуатационную колонну 16,

Δ - эксцентриситет центрального канала 13,

S - разрез (вариант исполнения установочного кольца 6).

В статическом положении элементы протектора для защиты силового кабеля взаимодействуют следующим образом.

На устье скважины, охватывая силовой кабель 2, устанавливается корпус 1 протектора, а установочное кольцо 6 соединяется с корпусом протектора 1 через фиксаторы 5, установленные в открытых пазах 4, которые, в свою очередь выполнены в ребрах 3, и отверстия 7, выполненные в установочном кольце 6 (фиг.1, 2, 3, 4, 5).

Корпус 1 протектора вместе с установочным кольцом 6, перемещаясь по силовому кабелю 2, устанавливается на муфту 8.

При этом установочное кольцо 6 совместно с фиксаторами 5 взаимодействует с верхним торцом 9 муфты 8, а боковые поверхности 11 открытых пазов 4 взаимодействуют с нижним торцом 10 муфты 8 (фиг.1, 3).

Насосно-компрессорную трубу 14 через центральный канал 13, выполненный в установочном кольце 6 с эксцентриситетом Δ (фиг.2), и через уплотнительное кольцо 12 грузоподъемным механизмом на скважине свободно вставляют в муфту 8.

После свинчивания насосно-компрессорной трубы 14 и муфты 8 (фиг.1) установочное кольцо 6 занимает положение на внешней поверхности 15 насосно-компрессорной трубы 14, при этом исключается смещение установочного кольца 6 относительно верхнего торца 9 муфты 8, так как установочное кольцо через центральный канал 13 зафиксировано внешней поверхностью 15 насосно-компрессорной трубы 14 в результате взаимодействия с корпусом 1 протектора, выполненного в виде скобы под силовой кабель, и фиксаторов 5 (фиг.2, 3), установленных в открытых пазах 4 и взаимодействующих с установочным кольцом 6 через отверстия 7.

В свою очередь корпус 1 протектора, закрывающий силовой кабель 2, через фиксаторы 5, проходящие через отверстия 7, выполненные в установочном кольце 6, и боковые поверхности 11 открытых пазов 4, зафиксирован по торцам 9 и 10 на муфте 8.

Выполнение с эксцентриситетом Δ центрального канала 13 (фиг.2) в установочном кольце 6 позволяет увеличить размеры отверстия 7 и обеспечить надежность при эксплуатации соединения корпуса 1 протектора с установочным кольцом 6 в скважине.

Установочное кольцо может иметь различные варианты исполнения, например замкнутым (фиг.1), разрезным (фиг.2), гуммированным по центральному каналу, гофрированным и т.д. (не показано).

Наличие в муфте 8 уплотнительных колец 12 обеспечивает надежность и герметичность резьбовых соединений подвески насосно-компрессорных труб в процессе эксплуатации в скважине.

В динамическом положении в процессе спуска-подъема подвески насосно-компрессорных труб с электроцентробежным насосом и силовым кабелем 2 в зонах искривления эксплуатационной колонны 16, особенно в наклонно направленных или горизонтальных скважинах, происходят механические контакты между внутренним диаметром эксплуатационной колонны 16 и корпусом 1 протектора, закрывающим силовой кабель 2.

Силовой кабель 2, охватываемый корпусом 1 протектора при спуске-подъеме подвески насосно-компрессорных труб, защищен от механических повреждений.

Предложенное новое техническое решение протектора для защиты силового кабеля в скважине от механических повреждений при выполнении спуска-подъема подвески насосно-компрессорных труб отличается от известных технических решений новизной, технологично при изготовлении, удобно при монтаже и демонтаже, надежно при эксплуатации, особенно в наклонно направленных и горизонтальных скважинах, конкурентоспособно и его использование в производстве обеспечит положительный технико-экономический эффект.

По уровню технического решения предложенный протектор для защиты силового кабеля в скважине не имеет аналогов как в Российской Федерации, так и за рубежом.

Источники информации

1. Патент РФ №2120537 С1, кл. Е 21 В 17/10, 1998.

2. Патент США №4042023 А, кл. Е 21 В 17/10, 1977.

3. Патент США №3893778 А, 1975.

Протектор для защиты силового кабеля в скважине, содержащий корпус, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде скобы с внутренними размерами под силовой кабель и установлен на муфте насосно-компрессорной трубы через установочное кольцо, при этом на ребрах корпуса выполнены открытые пазы с боковыми поверхностями для взаимодействия с нижним торцом муфты, а с противоположной стороны в открытых пазах установлены фиксаторы для соединения корпуса протектора с установочным кольцом, проходящие через отверстия установочного кольца для взаимодействия с верхним торцом муфты, причем центральный канал в установочном кольце выполнен с эксцентриситетом и с размером под наружный диаметр насосно-компрессорной трубы для фиксации корпуса протектора на муфте при свинчивании упомянутых насосно-компрессорной трубы и муфты в скважине.