RU2249668C2 - Protector for protection of power cable in a well - Google Patents

Abstract

FIELD: mining industry.

SUBSTANCE: device has body, made in form of bracket with inner dimensions for power cable and mounted on sleeve of tubing pipe through mounting rind. On ribs of body open grooves are made with side surfaces for interaction to lower end of sleeve. On the opposite side in open grooves holders are mounted for connection of protector body to mounting ring, passing through apertures of mounting ring for interaction with upper end of sleeve. Central channel in mounting ring is made with eccentricity and with size for outer diameter of tubing pipe for holding body of protector on sleeve.

EFFECT: higher manufacturability and higher reliability.

5 dwg

Description

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.The invention relates to the field of mining, in particular to the oil and gas industry, and can be used to protect the power cable from mechanical damage during lowering and raising the suspension of tubing with the installation of an electric centrifugal pump in directional and horizontal wells.

Известны протекторы для защиты силового кабеля в скважине, содержащие разъемные корпуса, элементы крепления и отверстия под разжимной ключ (2), (3).Known protectors for protecting a power cable in a well containing detachable bodies, fasteners, and openings for an expandable key (2), (3).

Недостатками известных протекторов являются сложность конструкции, сложность в изготовлении, неудобства при монтаже и демонтаже.The disadvantages of the known protectors are the complexity of the design, the difficulty in manufacturing, the inconvenience of installation and dismantling.

Известен протектор для защиты силового кабеля в скважине (1).Known tread for protecting power cable in the well (1).

Недостатками известного протектора являются сложность конструкции, нетехнологичность, сложность в изготовлении, неудобства при монтаже и демонтаже на скважине.The disadvantages of the known tread are the complexity of the design, low technology, difficulty in manufacturing, inconvenience during installation and dismantling at the well.

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.The objective of the invention is to reduce the elemental base of the tread design to protect the power cable in the well, to increase manufacturability in manufacturing, to ease use during installation and dismantling, to increase operational reliability, especially in directional and horizontal wells, and competitiveness.

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.The technical result is achieved in that the protector for protecting the power cable in the well containing the housing, characterized in that the housing is made in the form of a bracket with internal dimensions under the power cable and is mounted on the coupling of the tubing through the mounting ring, while on the edges of the housing open grooves with lateral surfaces for interaction with the lower end of the clutch, and on the opposite side in the open grooves are latches for connecting the tread housing with the mounting ring passing through the holes of the mounting ring for interaction with the upper end of the coupling, the central channel in the mounting ring being eccentric and with the size of the outer diameter of the tubing to fix the tread housing on the coupling when making up the tubing and coupling in the well.

На фиг.1 изображен протектор для защиты силового кабеля над устьем скважины в разрезе.Figure 1 shows the tread for protecting the power cable over the wellhead in the context.

На фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.Figure 2 is a section aa in figure 1.

На фиг.3 - вид Б на фиг.2.Figure 3 is a view of B in figure 2.

На фиг.4 - сечение В-В на фиг.1.Figure 4 is a section bb in figure 1.

На фиг.5 - сечение Г-Г на фиг.1.In Fig.5 is a section GG in Fig.1.

Протектор для защиты силового кабеля в скважине содержит:The protector for protecting the power cable in the well contains:

- корпус 1 протектора,- tread housing 1,

- силовой кабель 2,- power cable 2,

- ребра корпуса 3,- ribs of the housing 3,

- открытые пазы 4,- open grooves 4,

- фиксаторы 5, установленные в открытых пазах 4,- latches 5 installed in open grooves 4,

- установочное кольцо 6,- installation ring 6,

- отверстия 7, выполненные в установочном кольце 6,- holes 7 made in the installation ring 6,

- муфту 8,- clutch 8,

- верхний торец 9 муфты 8,- top end 9 of the coupling 8,

- нижний торец 10 муфты 8,- bottom end 10 of the coupling 8,

- боковые поверхности 11 открытых пазов 4,- side surfaces 11 of the open grooves 4,

- уплотнительные кольца 12,- O-rings 12,

- центральный канал 13, выполненный в установочном кольце 6,- the Central channel 13, made in the mounting ring 6,

- насосно-компрессорную трубу 14,- tubing 14,

- внешнюю поверхность 15 насосно-компрессорной трубы 14,- the outer surface 15 of the tubing 14,

- эксплуатационную колонну 16,- production casing 16,

Δ - эксцентриситет центрального канала 13,Δ is the eccentricity of the Central channel 13,

S - разрез (вариант исполнения установочного кольца 6).S - section (embodiment of the installation ring 6).

В статическом положении элементы протектора для защиты силового кабеля взаимодействуют следующим образом.In the static position, the tread elements for protecting the power cable interact as follows.

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).At the wellhead, covering the power cable 2, the tread housing 1 is installed, and the mounting ring 6 is connected to the tread housing 1 through clamps 5 installed in open grooves 4, which, in turn, are made in the ribs 3, and holes 7 made in the installation ring 6 (figures 1, 2, 3, 4, 5).

Корпус 1 протектора вместе с установочным кольцом 6, перемещаясь по силовому кабелю 2, устанавливается на муфту 8.The tread housing 1 together with the adjusting ring 6, moving along the power cable 2, is installed on the coupling 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).In this case, the installation ring 6 together with the latches 5 interacts with the upper end 9 of the coupling 8, and the side surfaces 11 of the open grooves 4 interact with the lower end 10 of the coupling 8 (Figs. 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.The tubing 14 through the Central channel 13, made in the mounting ring 6 with an eccentricity Δ (Fig.2), and through the sealing ring 12 with a lifting mechanism in the well is freely inserted into the sleeve 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.After screwing the tubing 14 and the sleeve 8 (Fig. 1), the mounting ring 6 is positioned on the outer surface 15 of the tubing 14, thereby eliminating the displacement of the mounting ring 6 relative to the upper end 9 of the sleeve 8, since the mounting ring is through the central channel 13 is fixed by the outer surface 15 of the tubing 14 as a result of interaction with the tread housing 1, made in the form of a bracket under the power cable, and clamps 5 (Fig.2, 3) installed in open grooves 4 and interact connecting ring 6 through holes 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.In turn, the tread housing 1, covering the power cable 2, through the clips 5 passing through the holes 7 made in the mounting ring 6 and the side surfaces 11 of the open grooves 4, is fixed at the ends 9 and 10 on the coupling 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.Performing with an eccentricity Δ of the Central channel 13 (figure 2) in the installation ring 6 allows you to increase the size of the holes 7 and to ensure reliability during operation of the connection of the casing 1 of the tread with the installation ring 6 in the well.

Установочное кольцо может иметь различные варианты исполнения, например замкнутым (фиг.1), разрезным (фиг.2), гуммированным по центральному каналу, гофрированным и т.д. (не показано).The mounting ring may have various options, for example, closed (figure 1), split (figure 2), gummed on the Central channel, corrugated, etc. (not shown).

Наличие в муфте 8 уплотнительных колец 12 обеспечивает надежность и герметичность резьбовых соединений подвески насосно-компрессорных труб в процессе эксплуатации в скважине.The presence in the coupling 8 of the sealing rings 12 ensures the reliability and tightness of the threaded joints of the suspension of the tubing during operation in the well.

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.In a dynamic position during the descent of the suspension of tubing with an electric centrifugal pump and a power cable 2 in the curvature zones of the production string 16, especially in deviated or horizontal wells, mechanical contacts occur between the inner diameter of the production string 16 and the tread housing 1, which covers power cable 2.

Силовой кабель 2, охватываемый корпусом 1 протектора при спуске-подъеме подвески насосно-компрессорных труб, защищен от механических повреждений.The power cable 2, covered by the tread housing 1 during the descent of the suspension of the tubing, is protected from mechanical damage.

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.The proposed new technical solution for the tread to protect the power cable in the well from mechanical damage when lowering the suspension of the tubing differs from the well-known technical solutions by its novelty, manufacturing technology, convenient for installation and dismantling, reliable in operation, especially in directionally and horizontal wells, competitively and its use in production will provide a positive technical and economic effect.

По уровню технического решения предложенный протектор для защиты силового кабеля в скважине не имеет аналогов как в Российской Федерации, так и за рубежом.According to the level of technical solution, the proposed protector for protecting the power cable in the well has no analogues both in the Russian Federation and abroad.

Источники информацииSources of information

1. Патент РФ №2120537 С1, кл. Е 21 В 17/10, 1998.1. RF patent No. 2120537 C1, cl. E 21 B 17/10, 1998.

2. Патент США №4042023 А, кл. Е 21 В 17/10, 1977.2. US Patent No. 4042023 A, cl. E 21 B 17/10, 1977.

3. Патент США №3893778 А, 1975.3. US Patent No. 3893778 A, 1975.

Claims (1)

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.A protector for protecting a power cable in a well, comprising a housing, characterized in that the housing is made in the form of a bracket with internal dimensions under the power cable and is mounted on the tubing coupling through an installation ring, wherein open grooves are made on the edges of the housing with side surfaces for interactions with the lower end of the clutch, and on the opposite side in the open grooves, latches are installed to connect the tread body to the mounting ring, passing through the holes of the mounting ring for mutual action with the upper end of the coupling, the central channel in the mounting ring being eccentric and with a size equal to the outer diameter of the tubing to fix the tread housing on the coupling when making up the tubing and coupling in the well.

Images