RU2280763C2 - Electric well head system - Google Patents
Electric well head system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2280763C2 RU2280763C2 RU2003131813/03A RU2003131813A RU2280763C2 RU 2280763 C2 RU2280763 C2 RU 2280763C2 RU 2003131813/03 A RU2003131813/03 A RU 2003131813/03A RU 2003131813 A RU2003131813 A RU 2003131813A RU 2280763 C2 RU2280763 C2 RU 2280763C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cable
- connector
- conical surface
- sleeve
- orifices
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Insulating Bodies (AREA)
- Laying Of Electric Cables Or Lines Outside (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено для разъединения-соединения кабеля электропогружного насоса с кабелем наземной станции.The invention relates to the oil industry and can be used to disconnect-connect the cable of the electric submersible pump with the cable of the ground station.
Известно безразъемное соединение электропогружного насоса с наземной станцией. В планшайбе фонтанной арматуры, установленной на устье скважины, имеется кабельный ввод (1). В зоне кабельного ввода с кабеля снимается броня, на жилы, покрытые изоляцией, надеваются разрезные манжеты. Манжеты устанавливаются в гнездо кабельного ввода и зажимаются гайкой.It is known a one-piece connection of an electric submersible pump with a ground station. In the faceplate of the fountain fittings installed at the wellhead, there is a cable entry (1). In the area of the cable entry, the armor is removed from the cable, split cuffs are put on the wires covered with insulation. The cuffs are installed in the cable entry socket and clamped with a nut.
Кабельный ввод данной конструкции обеспечивает герметичность устья при давлении до 140 кгс/см2.The cable entry of this design ensures the tightness of the mouth at a pressure of up to 140 kgf / cm 2 .
Однако при этом нарушается целостность кабеля. В процессе эксплуатации возможно повреждение изоляции жил, что ведет к короткому замыканию, пожару и разрушению кабеля.However, this violates the integrity of the cable. During operation, damage to the insulation of the conductors is possible, which leads to a short circuit, fire and destruction of the cable.
Известно также разъемное соединение кабеля (2) с электропогружным насосом российского производства. Конец кабеля освобождается от брони, жилы, покрытые изоляцией, вставляются в корпус. На жилы надеваются прокладки, уплотнительные манжеты, и все зажимается резьбовой втулкой. С противоположной стороны корпуса кабель заливается диэлектрическим компаудом.It is also known detachable cable connection (2) with an electric submersible pump of Russian manufacture. The end of the cable is exempted from the armor, the wires covered with insulation are inserted into the housing. Gaskets, sealing cuffs are put on the cores, and everything is clamped by a threaded sleeve. On the opposite side of the case, the cable is filled with a dielectric compound.
Однако данное соединение обеспечивает герметичность разъема только при давлении до 10 кг/см2.However, this connection ensures the tightness of the connector only at pressures up to 10 kg / cm 2 .
Известна выбранная в качестве ближайшего аналога электрическая система устья скважины (3). Эта система состоит из верхнего кабельного блока, коннектора и нижнего кабельного блока. Конструкция нижнего и верхнего кабельных блоков одинакова - освобожденный от брони кабель вставляется в корпус, по общей изоляции трех жил устанавливается прокладка, манжета, конус, цанга, резьбовая втулка с накидной гайкой и уплотнительными резиновыми кольцами, а на жилы, покрытые изоляцией, установлен изолятор. Корпус и кабель по броне защищены эластичным диэлектрическим материалом. Коннектор состоит из металлической трубы с внутренней и наружной резьбами и с наружными уплотнительными резиновыми кольцами. Внутри трубы находится кабель без брони, на него надеты прокладки, манжеты, цанги, резьбовые втулки, и на жилы надеты изоляторы.Known as the closest analogue is the electrical system of the wellhead (3). This system consists of an upper cable block, a connector, and a lower cable block. The design of the lower and upper cable blocks is the same - the cable released from the armor is inserted into the housing, the general insulation of the three cores establishes a gasket, sleeve, cone, collet, threaded sleeve with a union nut and rubber sealing rings, and an insulator is installed on the cores coated with insulation. The body and cable are protected by elastic dielectric material. The connector consists of a metal pipe with internal and external threads and with external sealing rubber rings. Inside the pipe there is a cable without armor, gaskets, cuffs, collets, threaded bushings are put on it, and insulators are put on the cores.
Однако в фонтанной арматуре коннектор устанавливается в трубной подвеске и планшайбе в вертикальном положении, и кабель верхнего блока изгибается по большому радиусу, что приводит к большим габаритам и массе планшайбы и крестовины и усложнению конструкции коннектора и кабельных блоков в плане фиксации кабеля без брони от перемещения и только по круглому кабелю.However, in fountain fittings, the connector is installed in the pipe suspension and the faceplate in a vertical position, and the cable of the upper block bends over a large radius, which leads to large dimensions and weight of the faceplate and crosspiece and complicates the design of the connector and cable blocks in terms of fixing the cable without armor from moving and round cable only.
Техническим результатом изобретения является возможность установки электрически и гидравлически безопасной электрической системы устья скважины на фонтанные арматуры, изготавливаемые в России, с диаметрами эксплуатационных колонн от 168 до 245 мм.The technical result of the invention is the ability to install an electrically and hydraulically safe electrical system of the wellhead on fountain fittings manufactured in Russia with production casing diameters from 168 to 245 mm.
Указанный технический результат достигается тем, что электрическая система устья скважины, содержащая верхний кабельный блок с накидной гайкой, нижний кабельный блок с фланцем и коннектор, выполненный из гибкого кабеля, в верхней части которого расположен цилиндрический корпус, имеющий цилиндрическую полость, в которую вставлен изолятор с равномерно расположенными по окружностям отверстиями, на наружной поверхности метрическая резьба и канавки с уплотнительными резиновыми кольцами, а в нижней части на наружной поверхности резьба по ГОСТ 633-80 и полость, образованная перемычкой с отверстиями, равномерно расположенными по окружности и, внутренней конусной поверхностью с резьбой. В полость вставляется манжета с наружной конусной поверхностью, прокладка, содержащие равномерно расположенные по окружности отверстия и резьбовая втулка с центральным отверстием, полость между прокладкой и торцом кабеля в броне заполнена компаундом, и через отверстия в деталях проходят покрытые изоляцией жилы кабеля, на жилы без изоляции установлены наконечники; в нижней части кабеля расположена втулка с полостью, образованной перемычкой с отверстиями, равномерно расположенными по окружности, и внутренней конусной поверхностью с резьбой, в полость вставлена манжета с наружной конусной поверхностью, прокладка, имеющие равномерно расположенные по окружности отверстия и резьбовая втулка с центральным отверстием, полость между прокладкой и торцом кабеля в броне заполнена компаундом, в нижней части имеется внутренняя цилиндрическая полость и наружная метрическая резьба, на которую навернут фланец с двумя отверстиями под болты, через отверстия в деталях проходят покрытые изоляцией жилы кабеля, заканчивающиеся штекерами. Нижний кабельный блок имеет внутреннюю конструкцию, аналогичную верхней части коннектора, а верхний кабельный блок - внутреннюю конструкцию, аналогичную нижней части коннектора. Резьбовое отверстие по ГОСТ 633-80 в планшайбе для коннектора выполнено под углом 20°+5° от вертикали.The specified technical result is achieved in that the wellhead electrical system comprising an upper cable block with a union nut, a lower cable block with a flange and a connector made of flexible cable, in the upper part of which there is a cylindrical body having a cylindrical cavity into which an insulator with holes evenly spaced around the circumference, metric threads and grooves with rubber sealing rings on the outer surface, and threads on the lower part of the outer surface OST 633-80 and a cavity formed by a bridge with holes, evenly spaced circumferentially and the inner cone surface with thread. A cuff with an external conical surface is inserted into the cavity, a gasket containing holes evenly spaced around the circumference and a threaded sleeve with a central hole, the cavity between the gasket and the cable end in the armor is filled with a compound, and the cable conductors covered with insulation pass through the holes in the parts, without insulation tips are installed; in the lower part of the cable there is a sleeve with a cavity formed by a jumper with holes evenly spaced around the circumference and an inner conical surface with a thread, a cuff with an external conical surface is inserted into the cavity, a gasket having holes evenly spaced around the circumference and a threaded sleeve with a central hole, the cavity between the gasket and the cable end in the armor is filled with a compound, in the lower part there is an internal cylindrical cavity and an external metric thread on which the flange is screwed with two holes for the bolts, through the holes in the parts pass the cable conductors covered with insulation, ending with plugs. The lower cable block has an internal structure similar to the upper part of the connector, and the upper cable block has an internal structure similar to the lower part of the connector. The threaded hole according to GOST 633-80 in the faceplate for the connector is made at an angle of 20 ° + 5 ° from the vertical.
Совокупность этих признаков обеспечивает достижение цели.The combination of these features ensures the achievement of the goal.
Наличие компауда в полости между прокладкой и торцом кабеля в броне предотвращает выдавливание покрытых изоляцией жил при высоких давлениях. Сопряжение наружной конусной поверхности манжеты и внутренней конусной поверхности полости корпуса и втулки при завертывании резьбовых втулок обеспечивает надежную герметизацию по покрытым изоляцией жилам при высоких давлениях. Резьбовое соединение по ГОСТ 633-80 между корпусом коннектора и планшайбы, выполненное под углом 20°+5° от вертикали, и гибкая средняя часть коннектора уменьшают массу планшайбы, аннулируют трубную подвеску и обеспечивают герметичность. Соединение между верхним кабельным блоком и корпусом коннектора, нижним кабельным блоком и втулкой коннектора герметизируется уплотнительными кольцами по сопрягаемым цилиндрическим поверхностям.The presence of a compound in the cavity between the gasket and the end of the cable in the armor prevents the extrusion of insulated cores at high pressures. The conjugation of the outer conical surface of the cuff and the inner conical surface of the cavity of the housing and the sleeve when wrapping the threaded sleeves provides reliable sealing on the insulation coated cores at high pressures. The threaded connection in accordance with GOST 633-80 between the body of the connector and the faceplate, made at an angle of 20 ° + 5 ° from the vertical, and the flexible middle part of the connector reduce the weight of the faceplate, cancel the pipe suspension and ensure tightness. The connection between the upper cable block and the connector housing, the lower cable block and the connector sleeve is sealed with sealing rings on the mating cylindrical surfaces.
На фиг.1 показан общий вид предлагаемой электрической системы устья скважины.Figure 1 shows a General view of the proposed electrical system of the wellhead.
Электрическая система устья скважины (фиг.1) содержит верхний кабельный блок 1 с накидной гайкой 2, нижний кабельный блок 3 с фланцем 4 и коннектор, выполненный из гибкого кабеля 5, в верхней части которого расположен цилиндрический корпус 6, имеющий: в средней части перемычку 7 с отверстиями 8, равномерно расположенными по окружности, в верхней части - цилиндрическую полость с изолятором 9, имеющим равномерно расположенные по окружности отверстия 10, на наружной поверхности метрическая резьба 11 и канавки 12 с уплотнительными кольцами 13, в нижней части на наружной поверхности резьба 14 по ГОСТ 633-80 и полость с внутренней конусной поверхностью 15 и резьбой 16, в которую вложены манжета 17 с наружной конусной поверхностью 18, прокладка 19, имеющие отверстия 20, равномерно расположенные по окружности и резьбовая втулка 21 с центральным отверстием, полость между прокладкой 19 и торцом кабеля 5 в броне заполнена компаундом 22, через отверстия в деталях проходят жилы 23 кабеля 5, покрытые изоляцией 24 с установленными на их концы наконечниками 25; в нижней части кабеля 5 находится втулка 26, имеющая в середине перемычку 27 с отверстиями 8, равномерно расположенными по окружности, вверху - полость с внутренней конусной поверхностью 15 и резьбой 16, в полость вложены манжета 17 с наружной конусной поверхностью 18, прокладка 19, имеющие отверстия 20, равномерно расположенные по окружности и резьбовая втулка 21 с центральным отверстием. Полость между прокладкой 19 и торцом кабеля 5 в броне заполнена компаундом 22, внизу втулки 26 имеется внутренняя цилиндрическая полость и наружная метрическая резьба 28, на которую навернут фланец 29 с двумя отверстиями под болты 30, через отверстия в деталях проходят жилы 23 кабеля 5, покрытые изоляцией 24 и заканчивающиеся штекерами 31. Нижний кабельный блок 3 имеет заделку жил кабеля, аналогичную верхней части коннектора, а верхний кабельный блок 1 - заделку жил кабеля, аналогичную заделке в нижней части коннектора. На фиг.2 корпус 6 коннектора ввернут в планшайбу 32 под углом 20°+5° от вертикали.The wellhead electrical system (Fig. 1) comprises an upper cable block 1 with a
Электрическая система устья скважины собирается в два этапа. Первый этап проходит в цехе. На освобожденные от брони и общей изоляции жилы 23, покрытые изоляцией 24 кабеля 5, надевают резьбовую втулку 21, прокладку 19, манжету 17 и корпус 6, вворачивают резьбовую втулку 21 по резьбе 16 до сопряжения конусных поверхностей 15 и 18 корпуса 6 и манжеты 17. На концы жил 23 без изоляции 24 устанавливают наконечники 25. В цилиндрическую полость верха корпуса 6 вставляют изолятор 9, а в наружные канавки 12 уплотнительные резиновые кольца 13.The wellhead electrical system is assembled in two stages. The first stage takes place in the workshop. On the cores 23 exempted from armor and general insulation, covered with insulation 24 of
На другой конец кабеля 5 на освобожденные от брони и общей изоляции жилы 23, покрытые изоляцией 24, надевают резьбовую втулку 21, прокладку 19, манжету 17 и втулку 26. Вворачивают резьбовую втулку 21 по резьбе 16 до сопряжения конусных поверхностей 15 и 18 втулки 26 и манжеты 17. На концы жил 23, очищенные от изоляции 24, устанавливают штекеры 31. На наружную резьбу 28 втулки 26 наворачивают фланец 29, полости между прокладками 19 и торцами кабеля 5 в броне заливают компаундом 22.On the other end of the
Аналогично собирают нижний 3 и верхний 1 кабельные блоки. Затем систему собирают (см. фиг.1) и проводят электрические и гидравлические испытания.The lower 3 and upper 1 cable blocks are similarly assembled. Then the system is assembled (see figure 1) and conduct electrical and hydraulic tests.
Второй этап сборки системы проводят на скважине. С втулки 26 сворачивают фланец 29. Конец коннектора с втулкой 26 пропускают через резьбовое отверстие в планшайбе 32 (см. фиг.2). Корпус 6 по резьбе 14 вворачивают в резьбовое отверстие планшайбы 32. На втулку 26 наворачивают фланец 29. Кабель нижнего кабельного блока 3 соединяют с кабелем электропогружного насоса, штекера 31 коннектора вставляют в наконечники 25 кабельного блока 3, фланцы 4 и 29 соединяют болтами 30. Штекеры 31 верхнего кабельного блока 1 вставляют в наконечники 25 коннектора. Накидную гайку 2 наворачивают на резьбу 11 корпуса 6.The second stage of the system assembly is carried out at the well. The
Предлагаемая конструкция электрической системы устья скважины обеспечивает надежную герметизацию токоведущих частей системы. Соединения между верхним кабельным блоком 1 и корпусом 6 коннектора, нижним кабельным блоком 3 и втулкой 26 коннектора герметизируются уплотнительными кольцами 13 по сопрягаемым цилиндрическим поверхностям. Манжеты 17 с наружными конусными поверхностями 18, вставленные в полости, образованные перемычками 7 и 27, внутренними конусными поверхностями 15 и резьбами 16, зажатые через прокладки 19 резьбовыми втулками 21, герметизируют жилы 23, покрытые изоляцией 24. Компауд 22 в полостях между прокладками 19 и торцами кабеля 5 в броне исключает сдвиг жил 23 при высоких давлениях.The proposed design of the wellhead electrical system provides reliable sealing of live parts of the system. Connections between the upper cable block 1 and the connector housing 6, the
Резьбовое соединение по ГОСТ 633-80 между корпусом 6 коннектора и планшайбой 32, выполненное под углом 20°+5° от вертикали, и гибкая средняя часть коннектора из кабеля 5 уменьшают массу планшайбы, аннулируют трубную подвеску и обеспечивают герметичность.The threaded connection in accordance with GOST 633-80 between the
Предлагаемая электрическая система устья скважины может быть изготовлена и смонтирована на фонтанной арматуре теми же средствами, что и известные системы. Это свидетельствует о промышленной пригодности предлагаемого изобретения. Минимальный диаметр эксплуатационной колонны, в которой можно применить предлагаемую систему 168 мм.The proposed electrical system of the wellhead can be manufactured and mounted on fountain fittings by the same means as the known systems. This indicates the industrial suitability of the invention. The minimum diameter of the production casing in which the proposed system can be applied is 168 mm.
Источники информацииInformation sources
1. Кабельный ввод АФК 210 СУ.300 СБ.1. Cable entry AFK 210 SU.300 SB.
2. Кабельная муфта Б 46.00-10 СБ.2. Cable box B 46.00-10 SB.
3. Композит-каталог нефтегазового оборудования и услуг 1995-96, том 2, 2-й выпуск, издательство «Топливо и энергетика», стр.679.3. Composite catalog of oil and gas equipment and services 1995-96,
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003131813/03A RU2280763C2 (en) | 2003-10-30 | 2003-10-30 | Electric well head system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003131813/03A RU2280763C2 (en) | 2003-10-30 | 2003-10-30 | Electric well head system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003131813A RU2003131813A (en) | 2005-04-27 |
| RU2280763C2 true RU2280763C2 (en) | 2006-07-27 |
Family
ID=35635669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003131813/03A RU2280763C2 (en) | 2003-10-30 | 2003-10-30 | Electric well head system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2280763C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101845943A (en) * | 2010-06-09 | 2010-09-29 | 中国石油天然气集团公司 | Universal packer for through cable |
| CN102720895A (en) * | 2012-06-29 | 2012-10-10 | 中国石油集团西部钻探工程有限公司 | Directional well wired skew cable export device |
-
2003
- 2003-10-30 RU RU2003131813/03A patent/RU2280763C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Устьевое оборудование высокого давления с системой прокладки электрического кабеля. Композит-каталог нефтегазового оборудования и услуг. Изд-во «Топливо и энергетика»,1995-1996, том 2, 2-й выпуск, с. 679. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101845943A (en) * | 2010-06-09 | 2010-09-29 | 中国石油天然气集团公司 | Universal packer for through cable |
| CN101845943B (en) * | 2010-06-09 | 2013-07-31 | 中国石油天然气集团公司 | Universal packer for through cable |
| CN102720895A (en) * | 2012-06-29 | 2012-10-10 | 中国石油集团西部钻探工程有限公司 | Directional well wired skew cable export device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003131813A (en) | 2005-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2082454B1 (en) | Splice for down hole electrical submersible pump cable | |
| CA1074414A (en) | Submersible pipe electrical cable assembly | |
| US3783434A (en) | Shielded cable coupler | |
| US20150315877A1 (en) | Pressure-blocking feedthru with pressure-balanced cable terminations | |
| US20150104964A1 (en) | Underwater Electrical Connection | |
| CA2177709C (en) | Cable termination | |
| US10014678B2 (en) | Subsea screen connection assembly | |
| GB2491427A (en) | Explosion-resistant connector | |
| CA2348489A1 (en) | Electrical connector system | |
| US4073559A (en) | Electrical connector for submersible oil well pump cables | |
| US10938145B2 (en) | Systems and methods for sealing motor lead extensions | |
| CN102377046A (en) | Plug-in cable connector | |
| RU2280763C2 (en) | Electric well head system | |
| US1152005A (en) | Coupling-connector for submarine cables. | |
| US4381425A (en) | Universal joint box for telecommunication or power cables | |
| AU2013327188A1 (en) | Downhole cable termination systems | |
| US9070997B2 (en) | Mining cable couplers | |
| US9762046B2 (en) | Sleeve for shielding electrical joint | |
| GB1594183A (en) | Underwater electrical connector | |
| CA3016447A1 (en) | Reusable field-attachable wellhead penetrator and method of assembly and use | |
| RU2368773C2 (en) | Electric well top system | |
| CN202308800U (en) | Disc-type bus bushing | |
| RU40116U1 (en) | CABLE INPUT CLUTCH FOR SUBMERSIBLE ELECTRIC MOTOR | |
| US20210372234A1 (en) | Explosive environment termination of wellhead cables | |
| CN110611211B (en) | Plug assembly |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111031 |