КАБЕЛЬНЫЙ ВЫВОД ДЛЯ СКВАЖИННОГО ДАТЧИКА Российский патент 2020 года по МПК E21B47/00 H01R13/59 

Изобретение относится к скважинному оборудованию для нефтегазодобывающей промышленности, а именно к узлу соединения глубинного кабеля с корпусом скважинного датчика.

Известна конструкция узла соединения глубинного кабеля с корпусом скважинного датчика, фирмы DataCan, опубликованная в сети Интернет: https://datacan.com/docs/Cableheads.pdf, состоящего из корпуса, гайки поджимной, обжимных медных колец, резиновых колец, трёх независимых якорей, верхней втулки.

Основным недостатком известной конструкции является невозможность опрессовки соединения скважинного датчика с кабельным выводом.

В качестве прототипа выбран патент на изобретение «Интеграционная конструкция для скважинного датчика», RU2601347, E21B47/016, опубл. 10.11.2016. Известная конструкция объединяет в себе корпус, блок подвода погружного кабеля и переходник. Внутри корпуса выполнено установочное устройство, в котором размещена металлическая трубка с датчиком. С одной стороны, корпус соединен с переходником, имеющим наружную резьбу для соединения с корпусом и внутреннюю резьбу для соединения с устройством. Устройство содержит уплотнительный узел, состоящий из уплотнений для герметизации устройства с переходником и из последовательно расположенных уплотнительных колец, охватывающих трубку. Устройство содержит защитный узел от ударных воздействий в виде протяжного винтового канала, образованного резьбой устройства и штуцером. С другой стороны, корпус соединен с блоком кабеля, содержащим устройство для внешнего крепления кабеля и внутренний канал для подвода кабеля. Кабель снабжен уплотнительным узлом, включающим последовательно установленные уплотнительные кольца, охватывающие его. На блоке расположен механизм фиксирования корпуса на переходнике. Переходник выполнен с отверстиями под крепежные элементы и снабжен каналом для связи датчика с пространством внутри колонны насосно-компрессорных труб.

Недостатками известной конструкции являются: возможность просачивания жидкости из скважины внутрь конструкции в случае недостаточной герметизация соединения; возможность вибрации и прокручивания глубинного кабеля в корпусе скважинного датчика при выполнении перфорации, гидроразрыва пласта или освоении скважины; недостаточная надёжность соединения глубинного кабеля со скважинным датчиком, выполненного с использованием обжимных элементов.

Решаемой технической проблемой является недостаточная надёжность соединения глубинного кабеля со скважинным датчиком.

Технический результат настоящего изобретения заключается в повышении надёжности соединения глубинного кабеля со скважинным датчиком.

Указанный технический результат достигается за счёт того, что применяют кабельный вывод, содержащий корпус, и отличающийся тем, что:

- Для обеспечения большей герметизации соединения глубинного кабеля со скважинным датчиком к корпусу последовательно присоединены колпак и мост, на каждом из которых установлены по одному фитингу, служащими для герметизации глубинного кабеля по его внешней металлической оболочке, при этом для проверки герметичности соединения в колпаке между фитингами установлен опрессовочный порт;

- Для предотвращения вибрации и прокручивания глубинного кабеля в корпусе кабельного вывода установлена двусторонняя цанга, поджим которой регулируют при помощи удлинителя, воздействующего на цангу через конусные втулки;

- Соединение глубинного кабеля со скважинным датчиком выполнено при помощи пайки, а не с помощью обжимных элементов, как это сделано в аналогах и других известных конструкциях.

Таким образом, кабельный вывод содержит следующие основные конструктивные элементы: корпус, колпак, мост и удлинитель, а также два фитинга, цангу и опрессовочный порт.

Заявляемая конструкция поясняется чертежами:

- на фиг. 1 показан собранный кабельный вывод в разрезе;

- на фиг. 2 показан разнесенный вид кабельного вывода;

Конструкция кабельного вывода (фиг. 1) включает в себя мост (1), с одной стороны которого выполнена резьба для его прикрепления к корпусу скважинного датчика, а с его другой стороны при помощи резьбового соединения установлен первый фитинг (2), имеющий переднее (3) и заднее (4) обжимные кольца.

Также к мосту (1) при помощи резьбового соединения присоединён колпак (5), на котором при помощи резьбового соединения установлен второй фитинг (6), также имеющий переднее (7) и заднее (8) обжимные кольца, и, кроме того, в колпаке (5) выполнен опрессовочный порт (9), предназначенный для проверки герметичности пространства между фитингами (2) и (6), а для герметизации опрессовочного порта (9) используют винт (10) и медное кольцо (11).

Кроме того, между мостом (1) и корпусом скважинного датчика, а также между мостом (1) и колпаком (5) установлено по два уплотнительных кольца (12), предназначенных для герметизации этих соединений.

В свою очередь к колпаку (5) при помощи резьбового соединения присоединён корпус (13), в котором установлена цанга (14), предназначенная для предотвращения прокручивания и фиксации глубинного кабеля внутри кабельного вывода, для зажатия которой с двух сторон используют конусные втулки (15) и (16).

Также к корпусу (13) при помощи резьбового соединения присоединён удлинитель (17), предназначенный для активации цанги (14) и надежной фиксации конусных втулок (15) и (16), который закрепляется от перемещений с помощью контргайки (18).

При этом во всех элементах конструкции кабельного вывода выполнены сквозные отверстия для размещения глубинного кабеля.

Заявляемая конструкция работает следующим образом.

Перед началом использования осуществляют сборку кабельного вывода в определенной последовательности: сначала для обеспечения передачи электрического сигнала на плату управления скважинного датчика медный повив глубинного кабеля присоединяют при помощи пайки к подпружиненному фиксатору, установленному в корпусе скважинного датчика (на фиг. не показано); далее мост (1), оснащённый первым фитингом (2) и имеющим переднее (3) и заднее (4) обжимные кольца, вкручивают в корпус скважинного датчика; далее на мост (1) накручивают колпак (5), который также оснащен вторым фитингом (6), имеющим переднее (7) и заднее (8) обжимные кольца, при этом в колпаке (5) выполнен опрессовочный порт (9), для герметизации которого установлен винт (10) и резиновое кольцо (11), а также, для обеспечения герметизации соединений моста (1) с корпусом скважинного датчика и с колпаком (5) в местах этих соединений установлены уплотнительные кольца (12); далее на колпак (5) накручивают корпус (13), в котором установлена цанга (14), с двух сторон которой установлены конусные втулки (15) и (16); далее в корпус (13) при помощи резьбы прикреплён удлинитель (17), который фиксируется контргайкой (18).

Таким образом, за счёт использования двух фитингов обеспечивается надёжная герметизация соединения поскольку уплотнение и обхват глубинного кабеля в каждом фитинге распределены по его поверхности между двумя обжимными кольцами, при этом переднее обжимное кольцо прижимается изнутри к фитингу и к внешней металлической оболочке глубинного кабеля, создавая первичное уплотнение, в то время как заднее обжимное кольцо вдвигается внутрь, обеспечивая плотный обхват внешней металлической оболочки глубинного кабеля.

Также, наличие опрессовочного порта, установленного между фитингами и рассчитанного на высокое давление опрессовки, позволяет производить проверку герметичности внутреннего пространства кабельного вывода, расположенного между двумя фитингами.

Кроме того, соединение медного повива глубинного кабеля с подпружиненным фиксатором, установленным в корпусе скважинного датчика при помощи пайки, обеспечивает дополнительную надёжность соединения, а установленная в корпусе кабельного вывода двусторонняя цанга предотвращает вибрацию и прокручивание глубинного кабеля при выполнении таких работ, как перфорация, гидроразрыв пласта или освоение скважины.

Для проверки работоспособности предложенной конструкции кабельного вывода для скважинного датчика, входящего в состав подземного скважинного оборудования были проведены проектно-конструкторские и технологические проработки и опытные испытания в газовом стенде ООО «Научно-производственная фирма Завод «Измерон» с поддержанием скважинных условий по температуре и давлению, а также на скважинах Бованенковского и Чаяндинского газовых месторождений.

В результате проведённых испытаний при использовании известных технологий, широко применяемых в нефтегазодобывающей промышленности, применительно к газовым и газоконденсатным скважинам, была доказана работоспособность заявляемого устройства и высокая надёжность соединения глубинного кабеля со скважинным датчиком при выполнении таких работ, как: перфорация, гидроразрыв пласта и освоение скважины.

Изобретение относится к скважинному оборудованию для нефтегазодобывающей промышленности, а именно к узлу соединения глубинного кабеля с корпусом скважинного датчика. Техническим результатом является повышение надежности соединения глубинного кабеля со скважинным датчиком. Кабельный вывод для скважинного датчика содержит корпус, к которому последовательно присоединены колпак и мост с установленными на них двумя фитингами, при этом в колпаке выполнен опрессовочный порт, размещенный между фитингами. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Кабельный вывод для скважинного датчика, содержащий корпус, отличающийся тем, что к корпусу последовательно присоединены колпак и мост с установленными на них двумя фитингами, при этом в колпаке выполнен опрессовочный порт, размещенный между фитингами.

2. Кабельный вывод для скважинного датчика по п. 1, отличающийся тем, что в корпусе установлена двусторонняя цанга, поджим которой регулируют при помощи удлинителя, воздействующего на цангу через конусные втулки.

3. Кабельный вывод для скважинного датчика по п. 1, отличающийся тем, что соединение медного повива глубинного кабеля с подпружиненным фиксатором, установленным в корпусе скважинного датчика, выполнено при помощи пайки.