Устройство защиты кабеля на корпусе погружного электродвигателя

Устройство защиты кабеля на корпусе погружного электродвигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к нефтедобыче, в частности к предохранительным устройствам кабельных линий питания погружных электродвигателей (ПЭД), погружных центробежных насосов, используемых для добычи нефти и других пластовых жидкостей.

Известно устройство для крепления длинномерных изделий к насосно-компрессорной трубе (НКТ), содержащее металлический хомут и два узла для крепления, расположенных соответственно в передней и хвостовой частях хомута (А.С. СССР 994678, МПК Е 21 В 17/00, 1983). Данная конструкция ненадежна в эксплуатации, так как существует опасность раскрепления хвостовой части, пропущенной через прорезь в теле хомута, и падения ее в скважину. Кроме того, данное устройство не выполняет функцию защиты кабеля на корпусе ПЭДа.

Известно устройство защиты силового кабеля в скважине, содержащее корпус из эластичного материала, и элементы его крепления располагаются на муфте НКТ, причем на корпусе выполнены кольцевые канавки для элементов крепления силового кабеля, а поверхности выступов той и другой части выполнены зубчатыми (RU 2204685 С2, МПК Е 21 В 17/10, 47/01, 2000).

Недостатком данного устройства является то, что при разрушении хомута (клямсы), используемого в качестве элемента крепления, все устройство распадается на две половины и падает на забой скважины, кабель остается без защиты. Кроме того, данное устройство не решает проблему защиты кабеля на корпусе ПЭДа.

Наиболее близким техническим решением, принятым авторами за прототип, является центратор-изолятор колонны насосно-компрессорных труб (RU 2120537 C1, МПК Е 21 В 17/10. 1998). Центратор-изолятор колонны НКТ, включает корпус, оборудованный сегментами и выполненный с эксцентриситетом, имеющий продольное отверстие, причем сегменты фиксируются между собой при помощи шпилек.

Недостатком известной конструкции является следующее: данная конструкция состоит из нескольких узлов, скрепленных между собой, что существенно снижает надежность работы устройства, ставя его в зависимость от надежности каждого из входящих в него элементов. Кроме того, известная конструкция не позволяет решить проблему защиты кабеля на корпусе ПЭДа во время спускоподъемных операций и при прохождении мест изменения диаметров эксплуатационной колонны, которые являются наиболее опасными для питающего кабеля, расположенного на стенке ПЭДа и протектора глубинно-насосной установки.

Задачей изобретения является защита питающего кабеля, расположенного на стыке ПЭДа и протектора глубинно-насосной установки, от механических повреждений во время спускоподъемных операций и, тем самым, повышение надежности работы и увеличение межремонтного периода компоновки погружных центробежных насосов (УЭЦН) и, в связи с этим, снижение эксплуатационных расходов, связанных с добычей нефти при помощи УЭЦН.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для защиты кабеля на корпусе ПЭДа, содержащем корпус и паз для кабеля, отверстия для шпилек, согласно изобретению корпус выполнен в виде фланца с отверстиями для шпилек, которые расположены в соответствии с отверстиями присоединительного фланца погружного электродвигателя и протектора, при этом в верхней части корпуса устроена цилиндрическая выточка для стыковки с выступом фланца протектора, а в нижней части корпуса устроен цилиндрический выступ с канавками для уплотнительных колец, соответствующий цилиндрической выточке присоединительного фланца погружного электродвигателя, на боковой поверхности фланца устроен паз, боковые грани которого сопрягаются с боковыми поверхностями присоединительных фланцев погружного электродвигателя и протектора, а внутренняя поверхность паза эквидистантно повторяет форму сечения кабеля, причем проем паза устроен так, что кабель можно вставить в него только после поворота вокруг оси.

На фиг.1 представлена конструкция устройства защиты кабеля на корпусе ПЭДа, на фиг.2 представлен монтаж устройства защиты кабеля на корпусе ПЭДа.

Корпус 1 в виде фланца с отверстиями 2 на нижнем торце 3 имеет цилиндрический выступ 4 с канавками 5 для уплотнительных колец, на верхнем торце 6 устроена цилиндрическая выточка 7, на боковой поверхности фланца устроен паз 8, боковые грани 9 которого выступают над верхним 6 и нижним 3 торцами корпуса 1. На боковых гранях 9 устроены фаски 10 и 11. Проем паза 8, равный «Н», меньше, чем ширина применяемого кабеля.

Монтаж устройства осуществляется следующим образом.

Корпус устройства защиты кабеля 1 устанавливается между фланцем 12 ПЭДа 13 и фланцем 14 протектора 15. Вся компоновка крепится посредством шпилек 16 с гайками 17. Боковые грани 9 сопрягаются с боковыми поверхностями фланцев 12 и 14. В пазу, образованном боковыми гранями 9, укладывется питающий кабель 18, который фиксируется благодаря тому, что поперечный размер «В» кабеля 18 больше проема паза, равного «Н».

Во время спускоподъемных операций компоновка глубинно-насосного оборудования ползет по стенкам обсадной колонны, при этом питающий кабель 18 находится внутри паза, образованного гранями 9, вся компоновка опирается на эти грани. Кабель 18 таким образом защищен от трения о стенку обсадной колонны.

Использование предлагаемой конструкции позволит полностью устранить возможность обрыва кабеля на стыке ПЭДа и протектора.

Данное предложение не требует изменения конструкции ПЭДа и протектора УЭЦН и полностью адаптировано к УЭЦН, используемым в нефтедобыче.

Таким образом, при незначительных затратах, связанных с изготовлением устройства, достигается значительная экономия эксплуатационных затрат, связанных с ликвидацией аварийных ситуаций, вызванных обрывом питающего кабеля.

Устройство для защиты кабеля на корпусе погружного электродвигателя, содержащее корпус и паз для кабеля, отверстия для шпилек, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде фланца с отверстиями для шпилек, которые расположены в соответствии с отверстиями присоединительного фланца погружного электродвигателя и протектора, при этом в верхней части корпуса устроена цилиндрическая выточка для стыковки с выступом фланца протектора, а в нижней части корпуса устроен цилиндрический выступ с канавками для уплотнительных колец, соответствующий цилиндрической выточке присоединительного фланца погружного электродвигателя, на боковой поверхности фланца устроен паз, боковые грани которого сопрягаются с боковыми поверхностями присоединительных фланцев погружного электродвигателя и протектора, а внутренняя поверхность паза эквидистантно повторяет форму сечения кабеля, причем проем паза устроен так, что кабель можно вставить в него только после поворота вокруг оси.

Приоритет:

02.05.2005 - п.1.