ПРОТЕКТОЛАЙЗЕР ДЛЯ ЗАЩИТЫ СИЛОВОГО КАБЕЛЯ-УДЛИНИТЕЛЯ В СКВАЖИНЕ Российский патент 2016 года по МПК E21B17/00 E21B17/10 F16L3/01 

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 протектолайзер для защиты силового кабельного удлинителя в скважине (см. Патент на изобретение РФ №2558096, кл. Е21В 17/10. Опубл. 27.07.2015 г.), содержащий двухдетальный корпус, разъемное замковое соединение с крепежными элементами и защитный экран. Корпус состоит из шарнирно сочлененных между собой корпуса и скобы. Корпус и скоба протектолайзера соединены между собой откидным болтом и регулировочным винтом, вкрученным в корпус и соединенным со скобой посредством оси. Регулировочный винт имеет возможность осевого регулирования за счет вкручивания в корпус или выкручивания из него в случае изменения диаметра шейки насоса. Разъемное замковое соединение выполнено в виде откидного болта и прижимной гайки, оснащенной от неконтролируемого свинчивания стопорной шайбой.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что известное устройство может быть закреплено только на насосно-компрессорных трубах одного размера. В то время как на практике фланцы головок электрических центробежных насосов (ЭЦН) имеют различные размеры (например, 103 мм или 108 мм). Кроме того, в известном устройстве предотвращение его вращения вокруг оси насосно-компрессорной трубы осуществляется за счет сил трения путем затягивания откидного болта. Однако в процессе работы из-за вибрации происходит ослабление откидного болта и возникает смещение известного устройства вокруг или вдоль оси насосно-компрессорной трубы, что приводит к повреждению силового кабеля насоса.

Сущность предлагаемого протектолайзера для защиты силового кабеля-удлинителя в скважине заключается в том, что корпус с одной стороны оснащен выточками D_oc1 и D_oc2 для посадки на разные по размеру основания насоса или корпуса гидрозащиты, а с другой стороны - пазом b₃, опорной плоскостью В1 и четырьмя бобышками б₁, б₂, б₃ и б₄, а также выточками D_ф1, D_ф2 и D_ф3 для посадки на разные по размеру фланцы головок электрических центробежных насосов, причем паз, опорные плоскости и бобышки выполняются на специальных приливах корпуса толщиной cl.

Использование предлагаемого изобретения обеспечивает следующий технический результат:

- повышение надежности крепления протектолайзера на шейке насоса;

- повышение универсальности устройства.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что предложенное устройство содержит двухдетальный корпус, разъемное замковое соединение с крепежными элементами и защитный экран, корпус состоит из шарнирно сочлененных между собой корпуса и скобы, корпус и скоба протектолайзера соединены между собой откидным болтом и регулировочным винтом, вкрученным в корпус и соединенным со скобой посредством оси, регулировочный винт имеет возможность осевого регулирования за счет вкручивания в корпус или выкручивания из него в случае изменения диаметра шейки насоса, разъемное замковое соединение выполнено в виде откидного болта и прижимной гайки, оснащенной от неконтролируемого свинчивания стопорной шайбой.

Особенность заключается в том, что корпус с одной стороны оснащен выточками D_oc1 и D_oc2 для посадки на разные по размеру основания насоса или корпуса гидрозащиты, а с другой стороны - пазом b₃, опорной плоскостью В1 и четырьмя бобышками б₁, б₂, б₃ и б₄, а также выточками D_ф1, D_ф2 и D_ф3 для посадки на разные по размеру фланцы головок электрических центробежных насосов, причем паз, опорные плоскости и бобышки выполняются на специальных приливах корпуса толщиной cl.

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. 1-9.

Фиг. 1 - вид с боку.

Фиг. 2 - вид Б.

Фиг. 3 - разрез А-А (в собранном виде).

Фиг. 4 - разрез В-В.

Фиг. 5 - разрез С-С (вариант базирования по фланцам ЭЦН).

Фиг. 6 - разрез С-С (вариант базирования по фланцам гидрозащиты).

Фиг. 7 - разрез Д-Д.

Фиг. 8 - разрез Е-Е.

Фиг. 9 - разрез А-А ( в разобранном виде с откинутыми скобой и прижимной скобой).

Протектолайзер состоит из: корпус 1 и скоба 2, прижимная скоба 3, откидной болт 4, гайка 5, винт-ось 6 вращения скобы и откидного болта, болт регулировочный 7, шайба стопорная 8, винт 9 регулировки прижимной скобы, кабель 10 ЭЦН, винт прижимной 11, шайба стопорная 12, ось 13.

Обозначения:

- b₁, b₂ - переменные (регулируемые) зазоры между корпусом и скобой;

- b₃ - ширина паза в корпусе протектолайзера для фиксирования ЭЦН от кругового смещения вокруг оси;

- D_oc1 и D_oc2 размеры выточек для посадки на разные по размеру основания насоса или корпуса гидрозащиты;

- В1 - опорная плоскость для базирования ЭЦН;

- б₁, б₂, б₃ и б₄ бобышки для базирования фланца ЭЦН;

- D_ф1, D_ф2 и D_ф3 выточки для посадки на разные по размеру фланцы головок ЭЦН;

- D_ш - диаметр шейки основания (насоса или гидрозащиты);

- S_ш - шестигранная шейка (вписанный диаметр шейки основания (насоса или гидрозащиты));

- cl - толщина специальных приливов корпуса протектолайзера;

- D_вн - внешний диаметр протектолайзера в сборе с основанием;

- h - толщина электрического кабеля ЭЦН;

- H1 - расстояние от нижней плоскости кабеля до центра фланца (основания) для 5 габарит (46 мм);

- Н2 - расстояние от нижней плоскости кабеля до центра фланца (основания) для 5 А габарита (51,5 мм);

- Н3 - расстояние до проточки под диаметр фланца ЭЦН (мах = 114 мм);

- Н4 - расстояние от нижней плоскости кабеля до опорной плоскости В1 (постоянная величина для насосов 5 и 5А габарита (25 мм)).

Протектолайзер работает следующим образом. Силовой кабель 10 вкладывают в посадочное место корпуса 1, предварительно подобрав толщину h путем регулирования этого размера винтом 9 (см. фиг. 3). Затем прижимной скобой 3 фиксируют силовой кабель в посадочном месте с помощью прижимного винта 11. После чего настраивают внутренний размер протектолайзера для базирования его на основание корпуса насоса или гидрозащиты диаметром D_oc1 и на фланец корпуса насоса или гидрозащиты диаметром D_ф1, или на основание корпуса насоса или гидрозащиты диаметром D_ос2 и на фланец корпуса насоса или гидрозащиты диаметром D_ф2 путем регулирования размеров b₁ и b₂ регулировочным болтом 7 и откидным болтом 3. В то же самое время шейка насоса или гидрозащиты D_ш (круглая) или шестигранная S_ш базируется на два плоских упора скобы 2. Кроме того, элементы корпуса насоса фиксируются в пазе b₃ корпуса протектолайзера, предотвращая тем самым круговое смещение протектолайзера вокруг оси и базирование элементов корпуса насоса на опорной плоскости В1 для предотвращения поперечного смещения протектолайзера.

После окончательного подбора регулировочных размеров протектолайзера и базирования его на шейке насоса или гидрозащиты производится окончательное закрепление протектолайзера с помощью откидного болта 4 и гайки 5.

Таким образом, оснащение корпуса 1 специальными посадочными выточками D_oc1 и D_ос2 и D_ф1, D_ф2 и D_ф3 позволяет базировать протектолайзеры на корпуса насосов или гидрозащиты с различным диаметром и для посадки на разные по размеру фланцы головок ЭЦН, тем самым повышая универсальность устройства.

Наличие в корпусе 1 паза b₃ и опорной плоскости В1 предотвращают круговое смещение протектолайзера вокруг оси и его поперечное смещение, тем самым повышают надежность крепления протектолайзера на шейке насоса.

Таким образом, 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 способа 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».

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использовано для защиты силового кабеля насоса от механических повреждений. Технический результат - повышение надежности крепления протектолайзера на шейке насоса, повышение универсальности устройства. Протектолайзер содержит двухдетальный корпус, разъемное замковое соединение с крепежными элементами и защитный экран. Корпус состоит из шарнирно сочленных между собой корпуса и скобы, соединенных между собой откидным болтом и регулировочным винтом, вкрученным в корпус и соединенным со скобой посредством оси. Регулировочный винт имеет возможность осевого регулирования за счет вкручивания в корпус или выкручивания из него в случае изменения диаметра шейки насоса. Разъемное замковое соединение выполнено в виде откидного болта и прижимной гайки, оснащенной от неконтролируемого свинчивания стопорной шайбой. Кроме того, корпус с одной стороны оснащен выточками D_oc1 и D_oc2 для посадки на разные по размеру основания насоса или корпуса гидрозащиты, а с другой стороны - пазом b₃, опорной плоскостью В1 и четырьмя бобышками б₁, б₂, б₃ и б₄, а также выточками D_ф1, D_ф2 и D_ф3 для посадки на разные по размеру фланцы головок электрических центробежных насосов. При этом паз, опорные плоскости и бобышки выполняются на специальных приливах корпуса толщиной cl. 9 ил.

Протектолайзер для защиты силового кабеля-удлинителя в скважине, содержащий двухдетальный корпус, разъемное замковое соединение с крепежными элементами и защитный экран, корпус состоит из шарнирно сочлененных между собой корпуса и скобы, корпус и скоба протектолайзера соединены между собой откидным болтом и регулировочным винтом, вкрученным в корпус и соединенным со скобой посредством оси, регулировочный винт имеет возможность осевого регулирования за счет вкручивания в корпус или выкручивания из него в случае изменения диаметра шейки насоса, разъемное замковое соединение выполнено в виде откидного болта и прижимной гайки, оснащенной от неконтролируемого свинчивания стопорной шайбой, отличающийся тем, что корпус с одной стороны оснащен выточками D_oc1 и D_oc2 для посадки на разные по размеру основания насоса или корпуса гидрозащиты, а с другой стороны - пазом b₃, опорной плоскостью В1 и четырьмя бобышками б₁, б₂, б₃ и б₄, а также выточками D_ф1, D_ф2 и D_ф3 для посадки на разные по размеру фланцы головок электрических центробежных насосов, причем паз, опорные плоскости и бобышки выполняются на специальных приливах корпуса толщиной c1.