Устройство для аварийного перерезания кабеля электроцентробежного насоса (ЭЦН) Советский патент 1993 года по МПК E21B29/00 

Изобретение относится к нефтедобыче, в частности к технике эксплуатации скважин, оборудованных погружными электроцентробежными насосами (ЭЦН).

Цель изобретения - повышение безопасности обслуживающего персонала за счет герметизации устья после перерезания кабеля в начальный момент аварийного падения труб.

На фиг. 1 изображен продольный разрез устройства при перерезании ножами кабеля и закрытии отверстия тарельчатым клапаном; на рис. 2 - разрез АБВГ на фиг. 1; на рис. 3 - вид установки устройства на устье скважины до врезания ножей, при открытой тарельчатой клапане.

Устройство состоит из узла захвата каната и привода ножей, и включает в себя корпус I, на котором на ушках 2 смонтированы два поворотные (оси вращения 3) подпружиненные (пружина 4) ножа 5, служащие для перерезания электрокабеля 6.

Оси 3 подвешены на ушках 7 к рамке 8 и закреплены гайками 9, прошплинтованы шплинтами 10. Имеется зажим 11, устанавливаемый над дополнительной разрезной планкой-корпусом. Через отверстия в обоих корпусах 1 и 12 пропущены тяги 13, с одной стороны оканчивающие клиновой скобой 14, а с другой фиксируемые гайками 15. Рамка 8 ввинчивается своим ниппелем 16 в патрубок 17 катушки 18, устанавливаемой на устье скважины 19. В патрубке 17 расположено уплотнение 20. Аналогичное уплотнение 21 имеется в верхней части устройства. Верхняя часть рамки 8 с нижней стороны имеет прилив 22 под крышку 23 обратного подпружиненного тарельчатого клапана. Крышка поворачивается на оси 24 ушков 25. Ось 24 прошплинтована шплинтом 26.

сл

С

00

го

00

ю о

00

Крышка в открытом положении упирается в кабель 6.

С целью обеспечения взрывобезопас- ности корпус 1 заливается диэлектрическим маслом через отверстие, закрываемое пробкой; для обеспечения токобезопасности бронированный кожух электрокабеля заземлено и использована схема автоматизации нефтяной скважины, оборудованной погружным электронасосом. Эта схема обеспечивает автоматическое отключение электродвигателя ЭЦН в аварийных случаях. Предусмотрены автоматическое отключение работающей установки при коротких замыканиях, минимальная защита путем отключения установки при снижении тока нагрузки ниже 0,85 от силы рабочего тока. Обеспечивается непрерывный контроль изоляции при снижении сопротивления изоляции Кабель-погружной электродвигатель ниже 30 кОм. Выноской 27 показано уплотнение герметизации верхней части кабеля - 28 показана пластинчатая пружина, прикрепленная к ушкам 7 винтами 29.

Устройство работает следующим образом. Во время эксплуатации скважины, когда произошел полет ЭЦН или вместе с ним части колонны труб в скважине, кабель 6, прикрепленный к ЭЦН и трубам начнет перемещаться вниз и скользит в уплотнении 20 устья скважины 19, стремясь начать сматывать конец кабеля с барабана (не показано).

При этом кабель будет вовлекаться в движение вниз также и установленный на нем зажим 11, который упрется в планку- корпус 12 и начнет ее также перемещать вниз. Корпус 12 начнет тянуть тяги 13, а следовательно и клиновую скобу 14. Последняя давит своими скосами на боковые выпуклые поверхности ножей 5, преодоле0

5

0

5

0

5

0

вает силы пружин и заставляет поворачиваться ножи вокруг осей 3. Ножи 5 своими заостренными концами врезаются в тело кабеля 6 и перерезают его.

В то время, когда нижняя часть кабеля проскользнув в зажим 11 летит в скважину, другая верхняя часть давлением продукции скважины выдавливается из уплотнения, крышка захлопывается и герметизирует рамку 8.

Установка обратного клапана в устройство для прорезания кабеля ЭЦН на устье скважины обеспечивает герметизацию устья скважины после полета труб в скважину и перерезания кабеля, что уменьшает потери нефти и повышает безопасность, а также предотвращает загрязнение вокруг скважины. При этом не исключается возможность поступление нефти по внутритрубному пространству и далее наземными магистралями на сборный пункт.

Формула изобретения Устройство для аварийного перерезания кабеля электроцентробежного насоса (ЭЦН), включающее корпус в виде рамки, состоящей из верхней и нижней частей с совмещенными осевыми каналами под кабель, поворотные ножи с приводом и зажим для кабеля, установленные соответственно на верхней и нижней частях корпуса, отличающееся тем, что, с целью повышения безопасности обслуживающего персонала за счет герметизации устья поле перерезания кабеля в начальный момент аварийного падения труб с ЭЦН, оно снабжено обрат ным подпружиненным тарельчатым клапаном, закреплен-ным к нижней стороне верхней части рамки с возможностью взаимодействия в исходном положении с кабелем ЭЦН.

Использование: герметизация устья скважины после перерезания кабеля в начальный момент аварийного падения труб. Сущность изобретения: устройство включает корпус с узлом захвата кабеля, подпружи- ненные ножи для его перерезания и обратный подпружиненный тарельчатый клапан, прикрепленный к корпусу с возможностью взаимодействия в исходном положении с кабелем ЭЦН. В случае полета ЭЦН ножи перерезают кабель, нижняя часть которого падает вместе с ЭЦН в скважину, а верхняя часть давлением продукции скважины выдавливается из уплотнения. При этом клапан под действием пружин захлопывается и герметизирует корпус, а следовательно, и устье скважины. 3 ил.

Фиг.1

Фиг. 1

Редактор С. Кулакова

Составитель Б. Кирш Техред М.Моргентал

Заказ 2469ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Фиг.З

Корректор М. Керецман

9/$