RU1836537C - Fixing method of electrocentrifugal pump cable to the drill tubing strings and the device for its accomplishment - Google Patents

Abstract

Использование: в нефтедобывающей промышленности, в частности дл  креплени  кабел  электроцентробежного насоса к колонне насосно-компрессорных труб. Сущность изобретени : перед спуском насосно-компрессорных труб определ ют местонахождение муфты дл  установки на ней центратора с пазом под кабель. Закрепл ют кабель в пазу центратора и хомутами к колонне труб над и под их соединительными муфтами. Устройство содержит центратор, выполненный в виде ниппельной и муфтовой частей, св занных резьбой. В полости ниппел  установлено разрезное кольцо. До спуска в скважину колонны насосно-компрессорных труб части центратора в разобранном виде надевают на конец кабел . В процессе спуска колонны труб в скважину с кабел  передвигают муфтовую часть цент ратора и подставл ют ее под очередную трубу , свинчиваемую с колонной труб. Затем с кабел  передвигают ниппельную часть центратора и свинчивают с муфтой до зажати  кольца между муфтой и буртиком соединительной муфты колонны. На трубах, где не устанавливают центраторы, кабель креп т хомутами над и под соединительными муфтами колонны насосно-компрессорных труб. 2 с. и ф-лы, 4 ил. ёUsage: in the oil industry, in particular for attaching an electric centrifugal pump cable to a tubing string. SUMMARY OF THE INVENTION: Before lowering the tubing, the location of the sleeve is determined for mounting a centralizer on it with a groove for the cable. Fasten the cable in the centralizer groove and with the clamps to the pipe string above and below their couplings. The device comprises a centralizer made in the form of nipple and coupling parts connected by a thread. A split ring is installed in the nipple cavity. Before the tubing string is lowered into the well, the centralizer parts are disassembled to the end of the cable. During the descent of the pipe string into the borehole from the cable, the coupling part of the center is moved and substituted under the next pipe screwed into the pipe string. Then, the nipple part of the centralizer is moved from the cable and screwed onto the sleeve until the ring is clamped between the sleeve and the collar of the column coupler. On pipes where centralizers are not installed, the cable is secured with clamps above and below the couplings of the tubing string. 2 sec and piano, 4 ill. ё

Description

Изобретение относитс  к нефтедобывающей промышленности, а именно куетрой- ствам дл  предохранени  токопроаод щего кабел  в наклонно-направленных скважинах , оборудованных электроцентробежными насосами..The invention relates to the oil industry, namely curators for the protection of conductive cables in directional wells equipped with electric centrifugal pumps.

Цель изобретени   вл етс  предотвра- , щение осложнений в скважине при обрыве кабел  и хомутов..The purpose of the invention is to prevent complications in the well when cable and cable ties are broken.

На фиг. 1 схематически показано устройство и принцип осуществлени  нового способа креплени  кабел  к колонне НКТ. момент спуска ее в скважину; на фиг.2-узелIn FIG. Figure 1 schematically shows the arrangement and principle of a new method for attaching a cable to a tubing string. the moment of its descent into the well; figure 2 node

жесткого креплени  кабел  к колонне НКТ в продольном разрезе; на фиг.З - то же, поперечный разрез по А-А; на фиг.4 - то же, поперечный разрез по Б-Б.rigidly attaching the cable to the tubing string in longitudinal section; in Fig.Z - the same, a cross section along aa; figure 4 is the same, a transverse section along BB.

На схеме 1 показана эксплуатационна  колонна 1, в которую спускают колонку 2 НКТ с электроцентробежным насосом на нижнем конце (на чертеже ЭНЦ не показан) с токоподвод щим кабелем 3.. Кабель 3 укрепл ют на трубе 4 НКТ хомутом 5 и с помощью предлагаемого устройства 6 (выполн ющего роль узла жесткого креплени  кабел  к колонне 2 НКТ). Устройства 6Figure 1 shows the production string 1, into which the tubing string 2 is lowered with an electric centrifugal pump at the lower end (not shown in the drawing) with a current-supply cable 3 .. Cable 3 is mounted on the tubing 4 with a clamp 5 and using the proposed device 6 (acting as a unit for rigidly attaching the cable to the tubing string 2). Devices 6

0000

соwith

ON СП СО VJON SP SO VJ

(со(with

(см.фиг. 1) могут быть на каждой трубе 4 колонны 2 НКТили располагатьс  расрредоточенно, например, через 40-60 м. При установке устройства 6 хомуты 5 в этом месте не устанавливают . Спуск кабел  3 производ т с помощью специальной лебедки 7, на которой намотан кабель 3, через направл ющий ролик 8, установленный на мачте подъемника (на схеме 1 подъемник не показан).(see FIG. 1) there may be 4 columns 2 tubing on each pipe or dispersed, for example, after 40-60 m. When installing device 6, clamps 5 are not installed in this place. Cable 3 is lowered using a special winch 7, on which cable 3 is wound, through a guide roller 8 mounted on the mast of the elevator (the elevator is not shown in Figure 1).

Устройство 6 дл  креплени  кабел  .ЭЦН к колонне 2 НКТ (см. фиг.2, 3 и 4) выполнено в виде центратора колонны 2 НКТ, состо щего из нижней 9 и верхней 10 частей и разрезного кольца 11. Нижн   часть 9 представл ет муфту, а верхн   - ниппель 10. Муфта 9 и ниппель 10 св заны между собой резьбой 12. С внешней стороны муфтовой части 9 и ниппельной Ючастей выполнен внутренний буртик соответственно 13 и 14. В кольце 11 и буртике 13 муфтовой части 9 имеютс  пазы 15 и .16, дл  размещени  кабел  3. Центратор расположен на муфте 17 колонны 2 НКТ и установлен с возможностью взаимодействи  соответственно с верхним и нижним торцами муфты 17 колонны 2 НКТ. Разрезное кольцо 11 установлено в полр.сти ниппел  10 над верхним торцем муфты 17 колонны 2 НКТ. Муфта 9 центратора со стороны, противоположной резьбе 12, выполнена с коническим пазом 15 дл  расположени  кабел  3. Внутренний радиус буртика 13 ниппел  10 превышает сумму радиуса трубы 4 колонны 2 НКТ и толщины кабел  3, но меньше радиуса муфты 17. Внутренний диаметр буртика 13 меньше наружного диаметра муфты 17, но больше наружного диаметра трубы 4 НКТ.The device 6 for attaching the cable. The ESP to the tubing string 2 (see Figs. 2, 3 and 4) is made in the form of a centralizer of the tubing string 2, consisting of the lower 9 and upper 10 parts and the split ring 11. The lower part 9 is a sleeve and the upper one is a nipple 10. The coupling 9 and the nipple 10 are interconnected by a thread 12. On the outer side of the coupling part 9 and the nipple Parts, an inner flange 13 and 14 are made, respectively. In the ring 11 and the flange 13 of the coupling part 9 there are grooves 15 and. 16, to accommodate the cable 3. The centralizer is located on the sleeve 17 of the tubing string 2 and is interconnected act respectively with the upper and lower ends of the sleeve 17 of the tubing string 2. The split ring 11 is installed in pol.sti nipple 10 above the upper end of the sleeve 17 of the tubing string 2. The centralizer clutch 9 from the side opposite the thread 12 is made with a tapered groove 15 for the location of the cable 3. The inner radius of the collar 13 of the nipple 10 exceeds the sum of the radius of the pipe 4 of the column 2 of the tubing and the thickness of the cable 3, but less than the radius of the sleeve 17. The inner diameter of the collar 13 is less the outer diameter of the sleeve 17, but larger than the outer diameter of the pipe 4 tubing.

Крепление кабел  3 с помощью предлагаемого устройства осуществл ют следующим образом.The cable 3 is fastened using the device of the invention as follows.

Пример, Способ креплени  кабел  ЭЦН к колонне 2 НКТ примен ли на скважине глубиной 2000 м, обсаженной эксплуатационной колонной мм. В качестве колонны 2 НКТ примен ли мм гладкие .Example, A method of attaching an ESP cable to a tubing string 2 was applied to a well 2000 mm deep cased with a production casing mm. The smooth tubing string 2 was used.

До спуска в скважину колонны 2 НКТ с ЭЦН на ее нижнем конце определ ют местоположение муфт 17 дл  установки центраторов устройства 6. При этом исход т из следующего. Первое, чтобы кабель 3 не касалс  стенок обсадной колонны 1, Второе, чтобы длина кабел  3 над муфтой 17 была не больше 25-30 м. При такой его длине в случае обрыва кабел  3 не образуетс  пробка значительной мощности, способна  осложнить ведение работ по извлечению улетевшей вниз части колонны 2 НКТ 4. При этом также учитывают услови  работы колонны 2Before the tubing string 2 with an ESP is lowered into the well at its lower end, the location of the couplings 17 is determined for the installation of the centralizers of the device 6. In doing so, it is based on the following. First, so that the cable 3 does not touch the walls of the casing 1, Second, so that the length of the cable 3 above the sleeve 17 is no more than 25-30 m. With this length, if the cable 3 is broken, a plug of considerable power is not formed, which can complicate the removal work parts of the string 2 of the tubing that has flown downward 4. The operating conditions of the string 2 are also taken into account

НКТ и кабел  3:интенсивность искривлени  скважины, в зкость нефти и др. В вертикальных скважинах рассто ние между центраторами устройства 6 может бытьTubing and cable 3: the intensity of the well, the viscosity of oil, etc. In vertical wells, the distance between the centralizers of device 6 may be

увеличено до 60 м.increased to 60 m.

После выбора глубин нахождени  муфт 17 с центраторами 6 приступают к спуску ЭЦН на колонне 2 НКТ. Предварительно все детали центратора 6 одевают на свободныйAfter selecting the depths of the location of the couplings 17 with centralizers 6, the ESP is launched onto the tubing string 2. Previously, all the details of the centralizer 6 are put on loose

0 конец кабел  3, идущий от направл ющего ролика 8 (см.фиг.1). После этого данный конец кабел  3 соедини ют с ЭЦН и навинчивают первую трубу 4 НКТ. Кабель 3 укрепл ют с помощью хомутов 5, расположенных над0 end of cable 3 coming from guide roller 8 (see Fig. 1). After that, this end of cable 3 is connected to the ESP and the first tubing pipe 4 is screwed on. Cable 3 is fixed with clamps 5 located above

5 ЭЦН и под муфтой 1.7этой трубы 4 НКТ. ЭЦН вместе с первой трубой 4 НКТ спускают в скважину. Навинчивают вторую трубу 4 НКТ и устанавливают хомуты 5 над нижней муфтой 17 (от первой трубы 4) и под верхней5 ESP and under the sleeve 1.7 of this pipe 4 tubing. ESP along with the first pipe 4 tubing is lowered into the well. Screw the second pipe 4 of the tubing and install the clamps 5 over the lower sleeve 17 (from the first pipe 4) and under the upper

0 соединительной муфтой 17. Так как скважина наклонна  и рассто ние между муфтами 17 дл  установки центраторов 6 выбрано не более 30 м, то перед навинчиванием 4-й трубы 4 НКТ ее нижний конец пропустили0 with the coupling 17. Since the well is inclined and the distance between the couplings 17 for installing centralizers 6 is selected no more than 30 m, then the lower end was missed before screwing the 4th pipe 4 of the tubing

5 через муфтовую часть 9 центратора 6, одетую на конец кабел  3, сход щий с ролика 8. Эту трубу свинчивают с трубами 4 НКТ, спущенными в скважину. Над муфтой 16 третьей трубы 4 НКТ, спущенной в скважи0 ну, устанавливают хомут 5 дл  креплени  кабел  3. Колонну 2 приподнимают с клиньев и, придержива  муфту 9 руками, ее спускают в скважину. Колонну 2 НКТ сажают на клинь  так, чтобы муфта 17 4-й трубы 4 НКТ5 through the sleeve part 9 of the centralizer 6, worn on the end of the cable 3, extending from the roller 8. This pipe is screwed up with tubing 4, lowered into the well. Over the sleeve 16 of the third tubing pipe 4, lowered into the well 0, a collar 5 is mounted to secure the cable 3. The column 2 is lifted from the wedges and, holding the sleeve 9 with its hands, it is lowered into the well. The column 2 tubing is planted on the wedge so that the coupling 17 of the 4th pipe 4 tubing

5 была над клинь ми на высоте 50-60 см. Под муфту 17 подставл ют муфтовую часть 9 центратора 6так, чтобы кабельЗ попал в паз 15. Из-под направл ющего ролика 8 снимают ниппель 10 и подставл ют его под ниж0 ний конец очередной трубы 4 НКТ, подвешенной на элеваторе. Навинчивают эту трубу в муфту 17 верхней трубы 4 колонны 2 НКТ, спущенной в скважину. После этого в муфтовую часть 9 центратора 65 was above the wedges at a height of 50-60 cm. Under the sleeve 17, the sleeve part 9 of the centralizer is inserted 6 so that the cable 3 falls into the groove 15. Remove the nipple 10 from under the guide roller 8 and put it under the lower end of the next pipe 4 tubing suspended on an elevator. Screw this pipe into the sleeve 17 of the upper pipe 4 of the column 2 tubing, lowered into the well. After that, in the coupling part 9 of the centralizer 6

5 вставл ют ниппельную часть 10 вместе с установленным в его полости разрезным кольцом 11, так чтобы кабель 3 попал в паз 15 и свинчивают их по резьбе 12 до сжати  кольца 11 между буртиком 14 ниппел  10 и5 insert the nipple part 10 together with the split ring 11 installed in its cavity so that the cable 3 falls into the groove 15 and screw them along the thread 12 until the ring 11 is compressed between the collar 14 of the nipple 10 and

0 верхним торцем муфты 17 трубы 4 НКТ. При этом кабель 3, наход щийс  внутри центратора 6, жестко зажимаетс  между муфтой 17 трубы 4 НКТ и внутренней поверхностью деталей центратора 6. Колонну. 2 НКТ под5 рываютс клиньев и опускают в скважину на длину навинченной трубы 4 НКТ, предварительно укрепив кабель 3, проход щий вдоль трубы 4 НКТ, над и под муфтой 17 хомутами 5. С мостков берут очередную трубу 4 НКТ и свинчивают с муфтой 17 верхней трубы 40 the upper end of the coupling 17 of the pipe 4 tubing. The cable 3 located inside the centralizer 6 is rigidly clamped between the sleeve 17 of the tubing 4 of the tubing and the inner surface of the parts of the centralizer 6. The column. 2 tubing 5 wedges are lowered and lowered into the well to the length of the screwed pipe 4 tubing, having previously strengthened the cable 3 running along the tubing 4, above and below the sleeve 17 with clamps 5. From the bridges take another pipe 4 tubing and screwed with the sleeve 17 of the upper pipe 4

колонны 2 НКТ, спущенной в скважину. И так до установки следующего центратора 6, удаленного от первого центратора на рассто ние 25-30 м. С кабел  3, идущего с направл ющего ролика 8, вновь опускают муфтовую часть 9 на устье скважины. В нее пропускают нижний конец очередной трубы 4 НКТ, которую свинчивают с колонной 2. После этого навинченную трубу 4 опускают а скважину,.придержива  руками муфтовую часть 9, С кабел  3, идущего с ролика 8, опускают ниппель 10 с кольцом 11, Через них пропускают нижний конец следующей трубы 4 НКТ, которую свинчивают с муфтой 17 верхней трубы 4, спущенной в скважину колонны 2 НКТ. Пропустив кабель 3 через паз 16 кольца 11, свинчивают ниппель 10 с муфтовой частью 9. Итак далее, какописано выше, до окончани  спуска ЭЦН на заданную глубину - 956 м. При этом хомуты 5 устанавливают по мере необходимости, но в основном по два на трубу 4 НКТ. В вертикальной части ствола скважинь, центраторы 6 не устанавливали. В наклонной части скважины в интервале 97-956 м было установлено 29 центраторов 0.2 tubing string lowered into the well. And so, before installing the next centralizer 6, which is 25-30 m from the first centralizer. The sleeve part 9 is again lowered from the cable 3 coming from the guide roller 8 at the wellhead. The lower end of the next pipe 4 of the tubing is passed into it, which is screwed onto the column 2. After that, the screwed pipe 4 is lowered into the well, holding the sleeve part 9, C of the cable 3 coming from the roller 8, lower the nipple 10 with the ring 11 through them. the lower end of the next tubing pipe 4 is passed through, which is screwed into the sleeve 17 of the upper pipe 4, lowered into the well of the tubing string 2. Passing the cable 3 through the groove 16 of the ring 11, screw the nipple 10 with the coupling part 9. So then, as described above, before the end of the ESP to the predetermined depth - 956 m. In this case, the clamps 5 are installed as necessary, but mainly two on the pipe 4 tubing. In the vertical part of the wellbore, centralizers 6 were not installed. In the inclined part of the well in the range of 97-956 m, 29 centralizers 0 were installed.

Применение данного способа креплени  кабел  ЭЦН к колонне НКТ и устройства дл  его осуществлени  позвол ют обеспе- чить жёсткое крепление кабел  к колонне НКТ при одновременном центрировании последних в эксплуатационной колонне. Это улучшает услови  работы кабел , особенно в наклонных скважинах, снижает ко- личество аварий с кабелем и осложнений по этим причинам. При обрыве кабел  или хомутов , креп щих его, может сорвать только хомуты до ближайшего снизу центратора. Это снижает возможность осложнений та- кой аварийной ситуации. Так как над центратором 6, наход щимс  ниже места обрыва кабел  3, может собратьс  небольшое количество его (как в примере - до 30 м), то это не может создать большую пробку, The application of this method of attaching an ESP cable to a tubing string and devices for its implementation allow for rigid attachment of the cable to a tubing string while centering the latter in the production string. This improves cable operating conditions, especially in deviated wells, reduces the number of cable accidents and complications for these reasons. If the cable or cable ties that support it are broken, only cable ties can be broken to the centralizer closest to the bottom. This reduces the possibility of complications of such an emergency. Since a small amount can be collected above the centralizer 6 below the cable break point 3 (as in the example, up to 30 m), this cannot create a large plug.

способную заклинить колонну 2 НКТ в скважине . В большинстве случаев такой оборванный кабель поднимаетс  вместе с подъемом колонны 2 НКТ. Поэтому не нужно делать специальных рейсов дл  извлечени  кабел .capable of jamming tubing string 2 in the well. In most cases, such a dangling cable rises with the rise of tubing string 2. Therefore, no special flights are required to remove the cable.

Claims (4)

1.Способ креплени  кабел  электроцентробежного насоса к колонне насосно- ком прессорн ых труб, вк л юча ющий крепление кабел  к колонне насосно-комл- ресеорных трус в процессе ее спуска с помощью хомутов, расположенных над и под соединительными муфтами труб и установку на соединительных муфтах труб центраторов с пазом дл  размещени  кабел , о т л и- ч а ю щ и й с   тем,,что, с целью предотвращени  осложнений в скважине при обрыве хомутов и кабел , перед спуском колонны насосно-компрессорных труб определ ют местоположение муфт дл  установки центраторов , причем кабель жестко закрепл ют в пазу центратора, а крепление кабел  хомутами; осуществл ют над и под соединительными муфтами свободными от центраторов.1. The method of attaching the cable of the electric centrifugal pump to the string by the pumping pressor pipe, including attaching the cable to the string of pumping tubing in the process of lowering it using clamps located above and below the pipe couplings and installed on the couplings centralizer pipes with a groove for cable placement, which means that, in order to prevent complications in the borehole when the clamps and cable are broken, the location of the couplings for installation is determined before the tubing string is lowered c centralizers, the cable being rigidly fixed in the centralizer groove, and cable fastening with cable ties; carried out above and below the couplers free of centralizers. 2.Устройство дл  креплени  кабел  элёктроцентробежногр насоса к колонне насосно-компрессорных тоуб, включающее расположенный на муфте центратор, содержащий верхнюю и нижнюю части, установленные с возможностью взаимодействи  соответственно с верхним и нижним торцом муфты колонны труб и имеющие паз дл  размещени  кабел , о т   и ч а ю щ ее с   тем, что части центратора выполнены в виде св занных резьбой ниппельной и муфтовой частей и разрезного кольца, установленного в полости ниппел  над верхним торцом муфты колонны насосно-компрессорных труб, причем муфта центратора со стороны, противоположной резьбе, выполнена с коническим пазом дл  расположени  кабел .2. A device for attaching the cable of the electric centrifugal pump to the tubing string, including a centralizer located on the coupling, containing the upper and lower parts, which are installed to interact with the upper and lower ends of the pipe string coupling, and having a groove for accommodating the cable, more often, the centralizer parts are made in the form of threaded nipple and coupling parts and a split ring installed in the nipple cavity above the upper end of the tubing coupling x pipes, the centralizer sleeve on the side opposite to the thread being made with a conical groove for the cable to be positioned. 3 ,-;v. ,.. 3, -; v. , .. //////////A////////// A 7/ /// //У /// 7 / /// // Y /// i. t i. t 4. t4. t Фиг. ЧFIG. H A-AA-a Фиг.ZFig.Z