ПРОТЕКТОР ДЛЯ ЗАЩИТЫ СИЛОВОГО КАБЕЛЯ В СКВАЖИНЕ Российский патент 2013 года по МПК E21B17/10 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использовано для защиты силового кабеля насоса от механических повреждений в процессе спуска - подъема подвески насосно-компрессорных труб с установкой электроцентробежного насоса в вертикальных, наклонно направленных и горизонтальных скважин.

Известен «Протектор для защиты силового кабеля в скважине« (см. Патент на изобретение РФ №2432448. Кл. Е21В 17/10. Опубл. 27.10.2011 г), содержащий корпус с выполненным как одно целое с кабельным каналом, откидные дугообразные зажимные скобы один конец которых выполнен с петлеобразным концом с возможностью вращения на оси, которая проходит через петлеобразную скобу.

Известно «Устройство для крепления силового кабеля к насосно-компрессорным трубам» (см. Патент на изобретение РФ №2263759. Кл. Е21В 17/10. Опубл.10.11. 2005 г), содержащее цельнолитой корпус с продольным пазом для укладки кабеля питания электродвигателя, причем верхняя и нижняя части корпуса снабжены соответствующими верхней и нижней крышками, каждая из которых укреплена на шарнире и имеет устройство крепления к верхней и нижней частям корпуса соответственно, боковые части корпуса выполнены в виде полок, снабженных выемками для установки на муфту НКТ, одна из полок снабжена для крепления крышек двумя осями, приближенными к боковой стенке продольного паза для кабеля, а другая полка снабжена ребром, например, параллельным дну паза и выступающим за габаритные размеры устройства крепления крышек к корпусу в собранном положении.

Известные устройства имеют ряд недостатков. Корпус устройства оснащен только одним направляющим ребром, пазы для крепления головка болта не оснащены какими-либо оградительными элементами, препятствующие несанкционированному выходу болта из паза, места входа и выхода кабеля имеют угол, который способствует преломлению кабеля и его поломки. Тонкостенные крышки выполнены однослойными концы которых загнуты и посредством сварки соединены с основанием. Такая конструкция не дает возможности использовать высокопрочных сталей для изготовления крышек. Таким образом к причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известных устройств относится ненадежность конструкции.

Сущность предлагаемого протектора для защиты силового кабеля в скважине заключается в том, что корпус протектора (1-й вариант) выполнен штамповкой, оснащен двумя направляющими ребрами, усилителями пазов и оградительными ребрами пазов, а также направляющими элементами входа и выхода кабеля из кабельного канала корпуса, с помощью которых устанавливается необходимый зазор b между НКТ в зависимости от толщины применяемого кабеля.

Откидные дугообразные зажимные скобы выполнены двухслойными, а концы скоб крепятся друг к другу посредством Т-образного соединения с внутренней стороны и направлены в сторону НКТ.

Крепежный болт оснащен защитным чехлом.

Корпус протектора (2-й вариант) выполнен литьем, оснащен четырьмя направляющими ребрами и оградительными ребрами пазов, а также направляющими элементами входа и выхода кабеля из кабельного канала корпуса.

Использование предлагаемого изобретения обеспечивает следующий технический результат: повышение надежности конструкции.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что корпус выполнен как одно целое с кабельным каналом и с центральным каналом с размером под наружный диаметр насосно-компрессорной трубы для фиксации корпуса протектора на муфтовом соединении, откидные дугообразные зажимные скобы один конец которых выполнен с петлеобразным концом с возможностью вращения на оси, которая проходит через петлеобразную скобу, а второй крепится посредством болта к корпусу.

Особенность заключается в том, что корпус протектора (1-й вариант) выполнен штамповкой, оснащен двумя направляющими ребрами, усилителями пазов и оградительными ребрами пазов, а также направляющими элементами входа и выхода кабеля из кабельного канала корпуса, с помощью которых устанавливается необходимый зазор b между НКТ в зависимости от толщины применяемого кабеля.

Откидные дугообразные зажимные скобы выполнены двухслойными, а концы скоб крепятся друг к другу посредством Т-образного соединения с внутренней стороны и направлены в сторону НКТ.

Крепежный болт оснащен защитным чехлом.

Корпус протектора (2-й вариант) выполнен литьем, оснащен четырьмя направляющими ребрами и оградительными ребрами пазов, а также направляющими элементами входа и выхода кабеля из кабельного канала корпуса.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно - техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном изобретении, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».

Конструкция изобретения представлена на фиг.1-11.

На фиг.1 изображен вид устройства со штампованным корпусом в собранном положении со стороны центрального канала (вариант 1).

На фиг.2 - вид А на устройство замкового соединения откидных дугообразных зажимных скоб.

На фиг.3 изображен вид устройства в разобранном положении со стороны центрального канала.

На фиг.4 - разрез Б-Б по оси крепления откидной дугообразной зажимной скобы.

На фиг.5 - разрез В-В вдоль оси корпуса протектора.

На фиг.6 - вид Г на устройство сбоку.

На фиг.7 - разрез Д-Д по оси крепежного болта

На фиг.8 - вид Е на устройство сверху (левая откидная дугообразная зажимная скоба откинута).

На фиг.9 изображен вид устройства с литым корпусом в собранном положении со стороны центрального канала (вариант 2).

На фиг.10 - вид Ж на устройство сбоку (вариант 2).

На фиг.11 - вид И на устройство сверху (левая откидная дугообразная зажимная скоба откинута) (вариант 2).

Первый вариант. Устройство включает в себя штампованный корпус 1, выполненный как одно целое с кабельным каналом 2 и с центральным каналом с размером под наружный диаметр насосно-компрессорной трубы (НКТ) для фиксации корпуса протектора на муфтовом соединении. Корпус 1 оснащен двумя пазами с разомкнутыми контурами 3, двумя пазами с замкнутым контурами 4, двумя направляющими ребрами 5, усилителями 6 пазов 4, направляющими элементами 7 входа и выхода силового кабеля 8 из кабельного канала устройства.

В пазах 3, посредством сварки, закрепляются петлеобразные скобы 9 в которых посредством оси 10 крепятся откидные дугообразных зажимных скобы 11. Крепление концов откидной дугообразной зажимной скобы производится с помощью замкового Т-образного соединения 12. Второй конец откидной дугообразной зажимной скобы оснащен специальной гайкой 13 в которую ввернут крепежный болт 14. Причем рабочая часть болта защищена чехлом 15. Кроме того корпус 1 в районе пазов 4 оснащен оградительными ребрами 16.

Второй вариант. Устройство включает в себя корпус 17 изготовленный литьем, выполненный как одно целое с кабельным каналом и с центральным каналом с размером под наружный диаметр насосно-компрессорной трубы (НКТ) для фиксации корпуса протектора на муфтовом соединении. Корпус 17 оснащен четырьмя направляющими ребрами 18, оградительными ребрами 19, направляющими элементами 20 входа и выхода силового кабеля из кабельного канала устройства.

Устройство работает следующим образом. Корпус 1 (второй вариант поз.17) протектора устанавливается на колонне НКТ так, чтобы откидные дугообразные зажимные скобы 11 располагались выше и ниже муфтового соединения НКТ. Фиксация протектора на НТК осуществляется с помощью откидных дугообразных зажимных скоб 11. При этом болты 14 вводятся в паз 4, а затем закручиваются до полного поджатия корпуса устройства и откидных дугообразных зажимных скоб к колонне НКТ. Пазы 4 с целью усиления оснащены усилителями пазов 6, а для предотвращения несанкционированного выхода болтов 14 из пазов 4 последние оснащены оградительными ребрами 16 (второй вариант поз.19). Для предотвращения загрязнения резьбовой поверхности болтов 14 в процессе эксплуатации, последние оснащены защитными чехлами 15.

С целью усиления конструкции откидных дугообразных зажимных скоб 11 последние выполнены двухслойными, а концы скоб крепятся друг к другу посредством Т-образного соединения 12, что позволяет изготавливать скобы из любых конструкционных сталей.

Для направления устройства в трубе корпус устройства 1 оснащен направляющими ребрами 5 (второй вариант поз.18).

Для предотвращения резких перегибов силового кабеля 8 при входе и выходе из корпуса 1, последний оснащен направляющими элементами 7 (второй вариант поз.20) входа и выхода силового кабеля 8 из кабельного канала устройства. Эти элементы позволяют использовать всю номенклатуру применяемых кабелей, так как зазор b между НКТ и направляющими элементами 7 устанавливается индивидуально по заказу Потребителя. Кроме того, элементы 7 предотвращают перемещение кабеля в корпусе как в продольном, так и в поперечном направлении.

Таким образом, предложенное устройство позволяет упростить конструкцию протектора и повысить его надежность, уменьшить время сборки, разборки и установки на насосно-компрессорную трубу.

Вышеизложенное описание свидетельствует о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленное изобретение, при его осуществлении предназначено для нефтегазодобывающей отрасли и может быть использовано для защиты силового кабеля насоса от механических повреждений в процессе спуска - подъема подвески насосно -компрессорных труб с установкой электроцентробежного насоса в вертикальных, наклонно направленных и горизонтальных скважин;

- для заявленного устройства в том виде, как он охарактеризован в изложенной формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов;

- средство, воплощающее заявленное изобретение при осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем поставленных технических задач. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».

Предложен протектор для защиты силового кабеля в скважине, содержащий корпус, выполненный как одно целое с кабельным каналом и с центральным каналом с размером под наружный диаметр насосно-компрессорной трубы для фиксации корпуса протектора на муфтовом соединении. Один конец откидных дугообразных зажимных скоб выполнен с петлеобразным концом с возможностью вращения на оси, которая проходит через петлеобразную скобу. Второй конец крепится посредством болта к корпусу. Корпус протектора выполнен штамповкой, оснащен двумя направляющими ребрами, усилителями пазов и оградительными ребрами пазов. Также оснащен направляющими элементами входа и выхода кабеля из кабельного канала корпуса, с помощью которых устанавливается необходимый зазор b между НКТ в зависимости от толщины применяемого кабеля. Откидные дугообразные зажимные скобы выполнены двухслойными, а концы скоб крепятся друг к другу посредством Т-образного соединения с внутренней стороны и направлены в сторону НКТ. Крепежный болт оснащен защитным чехлом. Корпус протектора выполнен литьем, оснащен четырьмя направляющими ребрами и оградительными ребрами пазов, а также направляющими элементами входа и выхода кабеля из кабельного канала корпуса. 3 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Протектор для защиты силового кабеля в скважине, содержащий корпус, выполненный как одно целое с кабельным каналом и с центральным каналом с размером под наружный диаметр насосно-компрессорной трубы для фиксации корпуса протектора на муфтовом соединении, откидные дугообразные зажимные скобы, один конец которых выполнен с петлеобразным концом с возможностью вращения на оси, которая проходит через петлеобразную скобу, а второй крепится посредством болта к корпусу, отличающийся тем, что корпус протектора выполнен штамповкой, оснащен двумя направляющими ребрами, усилителями пазов и оградительными ребрами пазов, а также направляющими элементами входа и выхода кабеля из кабельного канала корпуса, с помощью которых устанавливается необходимый зазор b между НКТ в зависимости от толщины применяемого кабеля.

2. Протектор по п.1, отличающийся тем, что откидные дугообразные зажимные скобы выполнены двухслойными, а концы скоб крепятся друг к другу посредством Т-образного соединения с внутренней стороны и направлены в сторону НКТ.

3. Протектор по п.1, отличающийся тем, что крепежный болт оснащен защитным чехлом.

4. Протектор по п.1, отличающийся тем, что корпус протектора выполнен литьем, оснащен четырьмя направляющими ребрами и оградительными ребрами пазов, а также направляющими элементами входа и выхода кабеля из кабельного канала корпуса.