RU92457U1 - PROTECTOR FOR PROTECTING THE POWER CABLE AND ELECTROCHEMICAL PROTECTIVE ELEMENT OF THE PROTECTOR - Google Patents

Abstract

1. Протектор для защиты силового кабеля в скважине, содержащий корпус с зажимными полухомутами, с одной стороны шарнирно соединенными с корпусом, кабельный канал, образованный внутри корпуса, крепежные элементы для соединения другой стороны полухомутов с корпусом, отличающийся тем, что на внешней поверхности корпуса протектора расположен, по меньшей мере, один элемент электрохимической защиты. ! 2. Протектор по п.1, отличающийся тем, что элемент электрохимической защиты выполнен в виде пластины с возможностью ее крепления на наружной поверхности корпуса протектора. ! 3. Протектор по п.2, отличающийся тем, что элемент электрохимической защиты выполнен в виде пластины с крепежными заплечиками. ! 4. Протектор по п.3, отличающийся тем, что пластина выполнена из магниевого, цинкового или алюминиевого сплава, а крепежные заплечики выполнены стальными. ! 5. Протектор по п.1, отличающийся тем, что содержит бобышку, выполненную в корпусе с возможностью ее резьбового соединения с крепежными элементами. ! 6. Элемент электрохимической защиты протектора, характеризующийся тем, что выполнен в виде пластины с возможностью ее крепления на наружной поверхности корпуса протектора. ! 7. Элемент по п.6, отличающийся тем, что выполнен в виде пластины с крепежными заплечиками. ! 8. Элемент по п.7, отличающийся тем, что пластина выполнена из магниевого, цинкового или алюминиевого сплава, а крепежные заплечики выполнены стальными.1. A protector for protecting a power cable in a well, comprising a housing with clamping half-clamps pivotally connected to the housing on one side, a cable channel formed inside the housing, fasteners for connecting the other side of the half-clamps with the housing, characterized in that on the outer surface of the tread housing at least one electrochemical protection element is located. ! 2. The tread according to claim 1, characterized in that the element of electrochemical protection is made in the form of a plate with the possibility of its mounting on the outer surface of the tread housing. ! 3. The tread according to claim 2, characterized in that the element of electrochemical protection is made in the form of a plate with mounting shoulders. ! 4. The tread according to claim 3, characterized in that the plate is made of magnesium, zinc or aluminum alloy, and the mounting shoulders are made of steel. ! 5. The tread according to claim 1, characterized in that it contains a boss made in the housing with the possibility of its threaded connection with fasteners. ! 6. The element of electrochemical protection of the tread, characterized in that it is made in the form of a plate with the possibility of its mounting on the outer surface of the tread housing. ! 7. The element according to claim 6, characterized in that it is made in the form of a plate with mounting shoulders. ! 8. The element according to claim 7, characterized in that the plate is made of magnesium, zinc or aluminum alloy, and the mounting shoulders are made of steel.

Description

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в частности, к оборудованию, используемому для комплексной защиты внутрискважинного оборудования от коррозии.The utility model relates to the oil industry, in particular, to equipment used for comprehensive protection of downhole equipment from corrosion.

Из уровня техники известны различные виды протекторов для защиты силового кабеля.Various types of protectors for protecting a power cable are known in the art.

Так, из описания к патенту РФ №70294 (МПК: Е21В 17/10, опубликован 20.01.2008) известен протектор для защиты силового кабеля в скважине, содержащий корпус, выполненный литым с двусторонними обтекающими элементами, соединенными между собой ребрами и зажимными полухомутами, расположенными в верхней части корпуса, шарнирно-закрепленными с ним посредством крепежных элементов, кабельный канал, образованный внутри корпуса, внутренняя нижняя часть корпуса, контактирующая с кабельным каналом выполнена в виде лотка с внешней поверхностью, с плавным переходом через радиусные округления к концевым частям, расположенным в осевом направлении кабельного канала.So, from the description of the patent of the Russian Federation No. 70294 (IPC: Е21В 17/10, published on January 20, 2008), a tread for protecting a power cable in a well is known, comprising a housing made of a molded with bilateral flowing elements interconnected by ribs and clamping clamps located in the upper part of the housing pivotally fixed thereto by means of fasteners, a cable channel formed inside the housing, the inner lower part of the housing in contact with the cable channel is made in the form of a tray with an external surface, with a smooth transition th through rounding radius to end portions arranged in the axial direction of the cable channel.

За наиболее близкий аналог к патентуемому протектору можно принять протектор, известный из патента РФ на полезную модель №76955 (МПК Е21В 17/10 (2006.01) опубликован 04.07.2008).For the closest analogue to the patented tread, you can take the tread known from the patent of the Russian Federation for utility model No. 76955 (IPC ЕВВ 17/10 (2006.01) published on July 4, 2008).

Известный протектор содержит корпус, выполненный литым с двусторонними обтекающими элементами, соединенными между собой ребрами и зажимными полухомутами, расположенными в верхней части корпуса, шарнирно-закрепленными с ним посредством крепежных элементов, кабельный канал, образованный внутри корпуса, внутренняя нижняя часть корпуса, контактирующая с кабельным каналом, выполнена в виде лотка с внешней поверхностью с плавным переходом через радиусные округления к концевым частям, расположенным в осевом направлении кабельного канала, отличающийся тем, что он снабжен расположенным на лотке фиксирующим элементом, соединенным с ним с возможностью прижима к кабельному каналу.The known tread comprises a housing molded with bilateral flowing elements interconnected by ribs and clamping clamps located in the upper part of the housing, articulated with it by means of fasteners, a cable channel formed inside the housing, the inner lower part of the housing in contact with the cable channel, made in the form of a tray with an outer surface with a smooth transition through radial rounding to the end parts located in the axial direction of the cable channel, tlichayuschiysya in that it is provided disposed on the tray a locking element connected thereto with the possibility of clamping to the cable channel.

Основным недостатком всех известных протекторов для защиты силового кабеля является преждевременный выход из строя протекторов, а также труб и муфт в результате их электрохимической коррозии, что приводит к снижению срока службы металлических конструкций.The main disadvantage of all known protectors for protecting the power cable is the premature failure of the protectors, as well as pipes and couplings as a result of their electrochemical corrosion, which reduces the service life of metal structures.

В настоящее время, известны решения, направленные на защиту от коррозии металлических поверхностей, в частности, насосно-компрессорных труб (НКТ) в нефтедобывающих скважинах.Currently, solutions are known aimed at protecting against corrosion of metal surfaces, in particular tubing (tubing) in oil wells.

Из патента РФ №2072029 (МПК 6: Е21В 37/06, опубликован 20.01.1997) известно устройство для защиты от коррозии труб НКТ, включающее установленные внутри колонны труб по всей ее длине анодные элементы, выполненные в виде полого цилиндра из материалов, имеющих более высокий электрохимический потенциал по отношению к материалу колонны НКТ. Каждый из анодных элементов имеет в верхней части поясок, выступающий относительно внешней образующей цилиндра.From the patent of the Russian Federation No. 2072029 (IPC 6: ЕВВ 37/06, published January 20, 1997), a device for corrosion protection of tubing pipes is known, including anode elements installed inside the pipe string along its entire length, made in the form of a hollow cylinder made of materials having more than high electrochemical potential in relation to the material of the tubing string. Each of the anode elements has in the upper part of the belt protruding relative to the outer generatrix of the cylinder.

Кроме этого, известен протектор для защиты колонны НКТ от коррозии в скважинах, содержащий анодные элементы, выполненные в виде полого цилиндра из материала, имеющего более высокий электрохимический потенциал по отношению к материалу колонны НКТ, при этом цилинд плотно установлен на конец НКТ снаружи, а масса каждого цилиндра составляет не менее 0,2% от массы одной НКТ (патент РФ №60080, МПК Е21В 37/06 (2006.01), опубликован 10.01.2006).In addition, there is a tread for protecting tubing strings against corrosion in wells, containing anode elements made in the form of a hollow cylinder made of a material having a higher electrochemical potential with respect to the material of the tubing string, while the cylinder is tightly mounted on the end of the tubing outside and the mass each cylinder is at least 0.2% of the mass of one tubing (RF patent No. 60080, IPC ЕВВ 37/06 (2006.01), published on January 10, 2006).

Недостатками предложенных устройств защиты от коррозии является сложность изготовления и монтажа на НКТ элементов защиты. Кроме этого, включение элементов защиты непосредственно в состав колонны НКТ, что может ослабить резьбовое соединение.The disadvantages of the proposed corrosion protection devices are the complexity of the manufacture and installation of tubing protection elements. In addition, the inclusion of protective elements directly in the tubing string, which can weaken the threaded connection.

Техническим результатом патентуемого решения является увеличение межремонтного периода скважины, повышение наработки внутрискважинного оборудования, существенное снижение затрат на ремонт оборудования, за счет исключения коррозии внутрискважинного оборудования, получение простой, надежной и легко монтируемой конструкции элемента электрохимической защиты протектора, что приведет к снижению себестоимости добываемой нефти.The technical result of the patented solution is to increase the well overhaul period, increase the operating time of downhole equipment, significantly reduce equipment repair costs by eliminating corrosion of downhole equipment, and obtain a simple, reliable and easily mounted design of the element for electrochemical protection of the tread, which will reduce the cost of produced oil.

Заявленный технический результат достигается за счет использования протектора для защиты силового кабеля в скважине, который содержит корпус с зажимными полухомутами, с одной стороны шарнирно соединенными с корпусом, кабельный канал, образованный внутри корпуса, крепежные элементы для соединения другой стороны полухомутов с корпусом.The claimed technical result is achieved by using a tread to protect the power cable in the well, which contains a housing with clamping clamps, pivotally connected to the housing on one side, a cable channel formed inside the housing, fasteners for connecting the other side of the coupling clamps to the housing.

Согласно патентуемому решению, на внешней поверхности корпуса протектора расположен, по меньшей мере, один элемент электрохимической защиты.According to the patented solution, at least one electrochemical protection element is located on the outer surface of the tread housing.

Для исключения самопроизвольного раскрытия, а также для существенного увеличения ремонтопригодности протектора за счет легкой замены, крепежных элементов в корпусе протектора выполнена бобышка с возможностью ее резьбового соединения с крепежными элементами.To exclude spontaneous disclosure, as well as to significantly increase the maintainability of the tread due to easy replacement of fasteners in the tread case, a boss is made with the possibility of its threaded connection with fasteners.

Также технический результат достигается за счет использования элемента электрохимической защиты протектора, выполненного в виде пластины с возможностью ее крепления на наружной поверхности корпуса протектора.Also, the technical result is achieved through the use of an element of electrochemical protection of the tread, made in the form of a plate with the possibility of its mounting on the outer surface of the tread housing.

Возможность крепления может быть реализована в виде выполнения пластины с крепежными заплечиками.The possibility of attachment can be implemented in the form of a plate with mounting shoulders.

Пластина выполняется из сплава, имеющего более отрицательный электродный потенциал по отношению к внутрискважинному оборудованию, в частности, из магниевого, цинкового или алюминиевого сплава.The plate is made of an alloy having a more negative electrode potential with respect to downhole equipment, in particular, a magnesium, zinc or aluminum alloy.

Крепежные заплечики могут быть выполнены стальными.Fixing shoulders can be made of steel.

Далее полезная модель поясняется со ссылками на фигуры 1 и 2.Next, the utility model is explained with reference to figures 1 and 2.

На фиг.1 изображен протектор с элементом электрохимической защиты от коррозии.Figure 1 shows a tread with an element of electrochemical corrosion protection.

На фиг.2 - расположение элементов электрохимической защиты на протекторе.Figure 2 - the location of the elements of electrochemical protection on the tread.

На фиг.3 - элемент электрохимической защиты от коррозии.Figure 3 - element of electrochemical corrosion protection.

Протектор для защиты силового кабеля в скважине содержит: корпус 1 с зажимными полухомутами 2, которые с одной стороны при помощи шарниров 3 соединены с корпусом 1; кабельный канал 4, образованный внутри корпуса 1; крепежные элементы (болты) 5, предназначенные для соединения другой стороны полухомутов 2 с корпусом 1; элемент 6 электрохимической защиты корпуса протектора, расположенный на внешней поверхности корпуса протектора.A protector for protecting a power cable in a well comprises: a housing 1 with clamping clamps 2, which, on the one hand, are connected to the housing 1 by hinges 3; a cable channel 4 formed inside the housing 1; fasteners (bolts) 5 designed to connect the other side of the coupling 2 with the housing 1; element 6 electrochemical protection of the tread housing, located on the outer surface of the tread housing.

В корпусе протектора расположена бобышка 7, выполненная с возможностью ее резьбового соединения с крепежными элементами 5.A boss 7 is located in the tread case, made with the possibility of its threaded connection with fasteners 5.

Элемент 6 электрохимической защиты выполнен в виде пластины 8 с возможностью ее крепления на наружной поверхности корпуса протектора с помощью крепежных заплечиков 9.Element 6 of the electrochemical protection is made in the form of a plate 8 with the possibility of its mounting on the outer surface of the tread housing using mounting shoulders 9.

Пластина обычно выполняется из магниевого, цинкового или алюминиевого сплава, а крепежные заплечики - стальными.The plate is usually made of magnesium, zinc or aluminum alloy, and the mounting shoulders are made of steel.

Монтаж элемента 6 электрохимической защиты к корпусу 1 протектора может быть осуществлен любым способом - сваркой, клепкой, резьбой.The installation of the element 6 of the electrochemical protection to the tread housing 1 can be carried out by any method - welding, riveting, carving.

Между поверхностью НКТ и устройством электрохимической защиты расположен слой изоляцииAn insulation layer is located between the tubing surface and the electrochemical protection device.

Работа элемента электрохимической защиты осуществляется следующим образом: при попадании жидкости, являющейся электролитом, на поверхность элемента 6 электрохимической защиты, электродный потенциал которого выше потенциала корпуса протектора, происходит высвобождение свободных электродов и отекание электрического тока на защищаемую металлическую поверхность корпуса 1 протектора, при этом происходит окисление материала элемента, а материал корпуса, который имеет более высокий потенциал, является катодом и не подвергается электрохимической коррозии. В результате происходит защита от коррозии не только протектора и контактирующей с ним резьбовой части колонны НКТ, но и всего железного оборудования, находящегося в непосредственной близости от элемента электрохимической защиты. Так как протекторы, содержащие элемент электрохимической защиты крепятся на трубах, это позволяет равномерно расположить устройство электрохимической зашиты по всей длине колонны труб и обеспечить защиту от коррозии всего железного внутрискважинного оборудования.The operation of the electrochemical protection element is carried out as follows: when a liquid, which is an electrolyte, enters the surface of the electrochemical protection element 6, the electrode potential of which is higher than the potential of the tread case, free electrodes are released and electric current flows to the protected metal surface of the tread case 1, and oxidation occurs element material, and the case material, which has a higher potential, is a cathode and is not exposed to electroche chemical corrosion. The result is corrosion protection not only of the tread and the threaded part of the tubing string in contact with it, but also of all iron equipment located in the immediate vicinity of the electrochemical protection element. Since the protectors containing the electrochemical protection element are mounted on the pipes, this makes it possible to evenly position the electrochemical protection device along the entire length of the pipe string and provide corrosion protection for all iron downhole equipment.

Известно, что основным очагом коррозии труб являются места резьбовых соединений. Установка вышеуказанных протекторов с установленным элементом электрохимической защиты непосредственно на муфтовое соединение труб позволит существенно снизить коррозию.It is known that the main focus of pipe corrosion are places of threaded joints. Installation of the above protectors with an installed element of electrochemical protection directly on the pipe coupling will significantly reduce corrosion.

Кроме этого, у данного устройства отсутствует поляризация, сопровождаемая уменьшением токоотдачи.In addition, this device does not have polarization, accompanied by a decrease in current output.

Благодаря образованию прочной окисной пленки на поверхности магния, алюминия, цинка, из которых обычно изготавливают элемент, разрушение и переход ионов этих металлов в электролит происходит достаточно медленно.Due to the formation of a strong oxide film on the surface of magnesium, aluminum, zinc, from which the element is usually made, the destruction and transition of ions of these metals into the electrolyte occurs rather slowly.

Таким образом, срок службы элемента достаточно высок.Thus, the service life of the element is quite high.

При разрушении элемента электрохимической защиты от коррозии производят его замену. Выполнение элемента в виде пластины с заплечиками позволит легко и быстро демонтировать элемент и заменить его новым.When the element of the electrochemical corrosion protection is destroyed, it is replaced. The implementation of the element in the form of a plate with shoulders will allow you to easily and quickly dismantle the element and replace it with a new one.

Claims (8)

1. Протектор для защиты силового кабеля в скважине, содержащий корпус с зажимными полухомутами, с одной стороны шарнирно соединенными с корпусом, кабельный канал, образованный внутри корпуса, крепежные элементы для соединения другой стороны полухомутов с корпусом, отличающийся тем, что на внешней поверхности корпуса протектора расположен, по меньшей мере, один элемент электрохимической защиты.1. A protector for protecting a power cable in a well, comprising a housing with clamping half-clamps pivotally connected to the housing on one side, a cable channel formed inside the housing, fasteners for connecting the other side of the half-clamps with the housing, characterized in that on the outer surface of the tread housing at least one electrochemical protection element is located. 2. Протектор по п.1, отличающийся тем, что элемент электрохимической защиты выполнен в виде пластины с возможностью ее крепления на наружной поверхности корпуса протектора.2. The tread according to claim 1, characterized in that the element of electrochemical protection is made in the form of a plate with the possibility of its mounting on the outer surface of the tread housing. 3. Протектор по п.2, отличающийся тем, что элемент электрохимической защиты выполнен в виде пластины с крепежными заплечиками.3. The tread according to claim 2, characterized in that the element of electrochemical protection is made in the form of a plate with mounting shoulders. 4. Протектор по п.3, отличающийся тем, что пластина выполнена из магниевого, цинкового или алюминиевого сплава, а крепежные заплечики выполнены стальными.4. The tread according to claim 3, characterized in that the plate is made of magnesium, zinc or aluminum alloy, and the mounting shoulders are made of steel. 5. Протектор по п.1, отличающийся тем, что содержит бобышку, выполненную в корпусе с возможностью ее резьбового соединения с крепежными элементами.5. The tread according to claim 1, characterized in that it contains a boss made in the housing with the possibility of its threaded connection with fasteners. 6. Элемент электрохимической защиты протектора, характеризующийся тем, что выполнен в виде пластины с возможностью ее крепления на наружной поверхности корпуса протектора.6. The element of electrochemical protection of the tread, characterized in that it is made in the form of a plate with the possibility of its mounting on the outer surface of the tread housing. 7. Элемент по п.6, отличающийся тем, что выполнен в виде пластины с крепежными заплечиками.7. The element according to claim 6, characterized in that it is made in the form of a plate with mounting shoulders. 8. Элемент по п.7, отличающийся тем, что пластина выполнена из магниевого, цинкового или алюминиевого сплава, а крепежные заплечики выполнены стальными.

8. The element according to claim 7, characterized in that the plate is made of magnesium, zinc or aluminum alloy, and the mounting shoulders are made of steel.