RU30382U1 - Устройство для крепления кабеля к колонне насосно-компрессорных труб и монтажный инструмент для него - Google Patents

Description

щ| (I tiiiimlVtfllt

УСТРОЙСТВО для КРЕПЛЕНИЯ КАБЕЛЯ К КОЛОННЕ НАСОСНОКОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ И МОНТАЖНЫЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ НЕГО

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам для крепления токоподводящего электрического кабеля к колонне насосно-компрессорных труб в скважине и к монтажному инструменту, предназначенному для монтажа и демонтажа устройства крепления.

В существующем нефтедобывающем оборудовании силовой кабель, снабжающий энергией погружной электроприводной насос, обычно крепится к трубам, опускаемым в скважину, с помощью различных зажимных приспособлений. Так, например, известно устройство для крепления кабеля к колонне насосно-компрессорных труб, представляющее собой пружинящую скобу С-образного сечения (SU 1838571, 1993г.). В этом устройстве один конец скобы охватывает трубу, другой конец охватывает кабель. Кабель дополнительно поджимается язычком, выступающим внутрь скобы и выполненным заодно со скобой. Недостатком такого устройства является низкая надежность фиксации кабеля и сложность изготовления.

Известно также устройство, состоящее из двух щарнирно соединенных Собразных элементов, на внутренней поверхности одного из которых выполнен паз с упругой вставкой для укладки кабеля (патент GB 2101655, 1983г.). В этом устройстве свободные концы элементов снабжены петлями с совмещаемыми прорезями, в которые вставляется клин для фиксации устройства в замкнутом положении. Недостатком её является то, что конструкция недостаточно удобна в работе, поскольку фиксатором служит отдельная, не соединенная с устройством деталь.

Известно также устройство, части корпуса которого выполнены из упругого неметаллического материала (патент US 4483395, 1984г.) и фиксируются с помощью зубчатых скоб, зацепляемых одна с другой при креплении устройства к трубам. Устройство выполняет также функцию протектора, но оно непрочно и недостаточно надежно крепится к трубе и фиксирует кабель.

В качестве ближайщего аналога предполагаемой полезной модели принято устройство для крепления кабеля к колонне труб, описанное в свидетельстве РФ на полезную модель № 16012.

МПК 7 Е21В 17/00

M03loyi((

Известное устройство для крепления кабеля к колонне насосно-компрессорных труб содержит удлиненный корпус с продольным углублением для размещения кабеля, имеющий защитные экраны, выполненные с возможностью охватывания насосно-компрессорных труб на участке их соединения, две зажимные скобы, щарнирно соединенные соответственно с частями корпуса, расположенными по обе стороны от защитных экранов и огибающими трубы, каждая скоба снабжена пружинным элементом, расположенным с возможностью поджатия труб к корпусу, части корпуса имеют фиксирующие выступы, а в скобах выполнены соответствующие выступам фиксирующие пазы.

Предлагаемая полезная модель при простоте конструкции и надежности крепления позволяет быстро устанавливать и снимать устройство с колонны труб, а также многократно использовать его в течение длительного времени, в частности, за счет установки в верхней и нижней части защиты шарнирных и фиксирующих элементов от механических повреждений. Однако, известное устройство не застраховано от несанкционированного раскрытия зажимов, поскольку этот механизм расположен по краям устройства и не защищен от возможного контакта с предметами, возникающими на пути перемещения колонны в обсадной трубе в случае отклонения её оси от вертикали.

Задачей, на рещение которой направлена настоящая полезная модель, является расщирение технических возможностей путем обеспечения возможности использования устройства для крепления кабеля к колонне труб в сильно искривленных скважинах, за счет уменьшения ширины скоб по сравнению с частями корпуса, огибающими колонну насосно-компрессорных труб, что при отклонении от вертикали устройства позволяет передавать нагрузку на корпус, предотвращая несанкционированное открытие зажимов.

Для решения поставленной задачи в известном устройстве для крепления кабеля к колонне насосно-компрессорных труб, содержащем удлиненный корпус с продольным углублением для размещения кабеля, имеющий защитные экраны, выполненные с возможностью охватывания насосно-компрессорных труб на участке их соединения, две зажимные скобы, щарнирно соединенные соответственно с частями корпуса, расположенными по обе стороны от защитных экранов и огибающими трубы, части корпуса имеют фиксирующие выступы, а в скобах выполнены соответствующие выступам фиксирующие пазы, каждая скоба

снабжена пружинным элементом, расположенным с возможностью плотного обжатия труб зажимными скобами, при этом корпус выполнен с дополнительными защитными экранами, расположенными по его краям с возможностью частичного охватывания труб.

Возможны и другие варианты выполнения полезной модели, согласно которым необходимо, чтобы:

-дополнительные защитные экраны были бы выполнены заодно целое с частями корпуса, несущими зажимные скобы;

-зажимные скобы были бы выполнены по ширине меньше, чем ширина остальных частей корпуса, огибающих колонну насосно-компрессорных труб;

-защитный экран был бы выполнен заодно целое с корпусом;

-внешние размеры защитных экранов превышали бы соответствующие размеры зажимных скоб, дополнительных защитных экранов и частей корпуса с возможностью перекрытия размеров муфты, соединяющей насосно-компрессорные труб.

Ближайщим аналогом для монтажного инструмента принята полезная модель «Бандаж для крепления кабеля к колонне насосно-компрессорных труб по свидетельству РФ №28168, в которой описан монтажный инструмент, содержащий стержнеобразный металлический элемент с рукояткой и плоским заостренным рабочим органом на одном конце. В частности, в качестве монтажного инструмента применена отвертка.

К недостаткам известного устройства относятся невозможность или очень сложное осуществление демонтажа бандажа крепления токоподводящего кабеля к трубе, что существенно снижает его эксплуатационные свойства.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение удобства в эксплуатации инструмента и расширение технических возможностей путем выполнения инструмента с несколькими рабочими органами, обеспечивающими выполнение функций монтажа и демонтажа устройства для крепления электрического кабеля к колонне труб.

Для рещения поставленной задачи известный монтажный инструмент, содержащий стержнеобразный металлический элемент с рукояткой и плоским заостренным рабочим органом на одном конце, снабжен вторым рабочим органом.

выполненным плоским и загнутым, при этом рукоятка расположена между рабочими органами.

Целесообразно, чтобы рукоятка инструмента была бы выполнена с волнообразной поверхностью и охвачена упругим материалом.

Кроме этого, целесообразно, чтобы ширина второго рабочего органа была бы выполнена меньше, чем ширина первого рабочего органа.

Указанные признаки полезной модели являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для достижения технического результата.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где

на фиг. 1 изображено устройство для крепления токоподводящего кабеля к колонне труб в изометрии;

на фиг. 2 - вид сбоку на устройство;

на фиг.З - вид А по фиг. 2;

на фиг.4 - вид В по фиг.2 с местным разрезом на участке крепления зажимной скобы 3;

на фиг.З - общий вид монтажного инструмента;

на фиг.б - вид С по фиг.З.

Полезная модель поясняется конкретным примером выполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения данной совокупностью существенных признаков заданного технического результата.

Согласно полезной модели устройство для крепления токоподводящего кабеля к колонне труб содержит удлиненный корпус 1 (фиг. 1,2,3,4) с продольным пазом 2 почти во всю длину корпуса для укладки кабеля, зажимные скобы 3, которые связаны посредством шарнирных соединений 4 с соответствующими частями 3 корпуса 1 с возможностью охватывания колонну насосно-компрессорных труб. С целью плотного сжатия труб зажимными скобами 3, на последних выполнены пружинные элементы 6 в виде дугообразно отогнутых внутрь корпуса 1 язычков. Пружинный элемент 6 может состоять из нескольких, например, двух встречно направленных язычков.

Части 5 корпуса 1 имеют фиксирующие выступы 7, а на зажимных скобах 3 выполнены соответствующие выступам 7 фиксирзтощие пазы 8. Части 5 корпуса 1 выполнены шире зажимных скоб 3.

На свободном конце каждой защитной скобы 3 выполнено монтажное отверстие 9, на частях 5 корпусе 1 имеется встречное монтажное отверстие 10 или упорный выступ для взаимодействия с монтажным рычагом, с помощью которого запирается или отпирается устройство.

На концах продольного паза 2 на корпусе 1 выполнены отогнутые внутрь корпуса 1 участки 11, обеспечивающие надежное фиксирование кабеля относительно труб.

В средней части корпуса 1 между зажимными скобами 3 расположены защитные экраны 12 и 13, представляющие собой изогнутые пластины, соединенные одной стороной с корпусом 1. В предпочтительном варианте защитные экраны 12 и 13 выполняют заодно целое с корпусом 1.

На корпусе 1 по его краям расположены дополнительные защитные экраны 14 и 15.

Монтажный инструмент (фиг. 5, 6), предназначенный для монтажа и демонтажа устройства крепления электрического токопроводящего кабеля к колонне труб, содержит стержнеобразный металлический элемент 16 с рукояткой 17, расположенной в средней его части. По обе стороны от рукоятки 17 расположены первый 18 и второй 19 рабочие органы, при этом первый 18 выполнен плоским и заостренным на одном конце, а второй 19 - плоским и загнутым. Целесообразно стержнеобразный металлический элемент 16 данного инструмента выполнить в виде одной детали и плоским. При этом длина первого рабочего органа 18 выбрана из условия взаимодействия через отверстие 9 с отверстием 10 для захвата отверстиями 8 зажимных скоб 3 фиксирующих выступов 7, а щирина второго рабочего органа 19 определена из прочностных условий демонтажа устройства крепления.

С целью повыщения удобства эксплуатации рукоятка 17 может быть выполнена с волнообразной поверхностью и охвачена упругим материалом или охвачена упругим материалом с волнообразной поверхностью 20. Для рещения этой же задачи необходимо, чтобы щирина второго рабочего органа 19 была бы выполнена меньще, чем щирина первого рабочего органа 18.

Установку устройства на колонну насосно-компрессорные труб, расположенных в процессе нефтедобычи в вертикальном положении, производят следующим образом. В продольный паз 2 корпуса 1 укладывают токопроводящий кабель. Затем устройство накладывают на муфту, соединяющую насосно-компрессорные трубы в колонне, и закрепляют защитными скобами 3 выше и ниже муфты. При этом защитные скобы 3 плотно охватывают трубы, а защитные экраны 12 и 13 охватывают муфту. Поскольку диаметр муфт превышает диаметр соединяемых ею насосно-компрессорных труб в колонне, корпус 1 имеет максимальную ширину в радиальном направлении на участке защитных экранов 12 и 13.

Крепление производят с помощью монтажного инструмента. Держась за рукоятку 17, вставляют первый рабочий орган 18 в монтажное отверстие 9 на конце защитной скобы 3 и заводят его конец во встречное монтажное отверстие 10 на соответствующей части 5 корпуса 1. Затем, отводят рукоятку 17 инструмента в сторону и натягивают подпружиненную защитную скобу 3 на фиксирующий выступ 7. Зажим происходит, когда зажимная скоба 3 своим фиксирующим пазом 8 «сядет на фиксирующий выступ 7, при этом устройство плотно охватывает трубы, скрепленные муфтой.

Для отпирания устройства достаточно подцепить вторым рабочим органом 19, выполненным загнутым и широким, конец зажимной скобы 3, оттянуть его от соответствующей части 5 корпуса 1 и снять зажимную скобу 3 с фиксирующего выступа 7, расположенного на этой части 5 корпуса 1.

Устройства для крепления кабеля устанавливают по длине колонны труб в местах их соединения муфтами. Все элементы натяжения и фиксации находятся в защищенной зоне выше и ниже муфты и не касаются стенок обсадных труб, что обеспечивает надежное крепление и защиту кабеля от механических воздействий при эксплуатации.

При необходимости устройство для крепления кабеля может быть установлено непосредственно на трубе вне зоны муфтового соединения. При этом защитные экраны 12, 13, 14 и 15, которые выступают наружу в большей степени, чем шарнирные соединения 4 и фиксирующие выступы 7, будут предохранять указанные элементы от механических повреждений при контакте со стенками обсадных труб.

w

Применение полезной модели обеспечивает расширение технических возможностей путем использования устройства для крепления кабеля к колонне труб в сильно искривленных скважинах, за счет уменьшения ширины скоб по сравнению с частями корпуса, огибающими колонну насосно-компрессорных труб, что при отклонении от вертикали устройства позволяет передавать нагрузку на корпус, предотвращая несанкционированное открытие зажимов. Кроме этого, использование монтажного инструмента обеспечивает повышение удобства эксплуатации устройства для крепления кабеля к колонне насосно-компрессорных труб, а также расширить технические возможности инструмента, выполнив его универсальным, для монтажных и демонтажных работ.

Устройство может быть изготовлено методом штамповки с использованием стандартного промышленного оборудования.

Полезная модель соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость, поскольку его реализация возможна при использовании сушествующих средств производства с применением известных технологических операций.

Claims (8)

1. Устройство для крепления кабеля к колонне насосно-компрессорных труб, содержащее удлиненный корпус с продольным углублением для размещения кабеля, имеющий защитные экраны, выполненные с возможностью схватывания насосно-компрессорных труб на участке их соединения, две зажимные скобы, шарнирно соединенные соответственно с частями корпуса, расположенными по обе стороны от защитных экранов и огибающими трубы, каждая скоба снабжена пружинным элементом, расположенным с возможностью поджатия труб к корпусу, части корпуса имеют фиксирующие выступы, а в скобах выполнены соответствующие выступам фиксирующие пазы, отличающееся тем, что корпус выполнен с дополнительными защитными экранами, расположенными по его краям с возможностью частичного охватывания труб.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительные защитные экраны выполнены за одно целое с частями корпуса, несущими зажимные скобы.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что зажимные скобы выполнены по ширине меньше, чем остальные части корпуса, огибающие колонну насосно-компрессорных труб.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что защитный экран выполнен за одно целое с корпусом.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внешние размеры защитных экранов превышают соответствующие размеры защитных скоб, дополнительных защитных экранов и частей корпуса с возможностью перекрытия размеров муфты, соединяющей насосно-компрессорные трубы.

6. Монтажный инструмент, содержащий стержнеобразный металлический элемент с рукояткой и плоским заостренным рабочим органом на одном конце, отличающийся тем, что он снабжен вторым рабочим органом, выполненным плоским и загнутым, при этом рукоятка расположена между рабочими органами.

7. Инструмент по п.6, отличающийся тем, что рукоятка выполнена с волнообразной поверхностью и охвачена упругим материалом.

8. Инструмент по п.6, отличающийся тем, что ширина второго рабочего органа выполнена меньше, чем ширина первого рабочего органа.