RU139887U1

RU139887U1 - UNIVERSAL FINISHING DEVICE FOR MULTI-RESIDENT HEATING CABLE

Info

Publication number: RU139887U1
Application number: RU2013147951/07U
Authority: RU
Inventors: Андрей Александрович Алексеев; Алексей Николаевич Паньков; Алексей Александрович Попов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "ПермНефтеГаз"
Priority date: 2013-10-28
Filing date: 2013-10-28
Publication date: 2014-04-27

Abstract

1. Универсальное оконцовочное устройство многожильного нагревательного кабеля, включающее защитный стакан, в полости которого размещен конец многожильного нагревательного кабеля, состоящий из соединенных между собой для образования замкнутой электрической цепи оголенных концов токопроводящих жил, гильзы, образующей замкнутую электрическую цепь, и общего электроизоляционного покрытия, наложенного на эти соединенные концы жил, и установлен герметизирующий узел, расположенный во внутренней полости защитного стакана, вплотную к герметизирующему узлу дополнительно установлен поджимающе-упорный элемент с отверстиями для пропускания через них токопроводящих жил, в свободной полости защитного стакана размещен материал со свойствами диэлектрика, отличающееся тем, что герметизирующий узел выполнен в виде двух упорных шайб и наборного сальникового уплотнения, выполненных с отверстиями для пропускания через них токопроводящих жил, причем отверстия расположены симметрично относительно центральной горизонтальной оси оконцовочного устройства, наборное сальниковое уплотнение состоит из упругих элементов в количестве не менее трех, в качестве поджимающе-упорного элемента использована втулка, а между герметизирующим узлом и втулкой размещен подшипник, на наружной поверхности в нижней части защитного стакана снята фаска под углом 45° и диаметрально расположены лыски, в качестве материала со свойствами диэлектрика в свободной полости защитного стакана использован высокотеплопроводный компаунд, во внутренней полости стакана выполнена расточка под герметизирующий узел, на наружной поверхности втулки вб�1. A universal terminal device for a multicore heating cable, including a protective cup, in the cavity of which is placed the end of a multicore heating cable, consisting of the bare ends of conductive wires connected to each other to form a closed electrical circuit, a sleeve forming a closed electrical circuit, and a general electrical insulation coating applied on these connected ends of the cores, and a sealing unit is installed, located in the inner cavity of the protective glass, close to the germ the pressing unit is additionally equipped with a pressing-stop element with holes for passing conductive wires through them, a material with dielectric properties is placed in the free cavity of the protective cup, characterized in that the sealing unit is made in the form of two thrust washers and a stuffing box made with holes for passing through them conductive conductors, and the holes are located symmetrically relative to the Central horizontal axis of the terminal device, stuffing box the embossment consists of elastic elements in an amount of at least three, a sleeve is used as a pressing-stop element, and a bearing is placed between the sealing assembly and the sleeve, the bevel is chamfered on the outer surface at the bottom of the protective cup at a 45 ° angle and flats are diametrically located, as a material with dielectric properties in the free cavity of the protective cup, a highly conductive compound was used, a bore was made in the inner cavity of the cup under the sealing assembly, on the outer surface of the sleeve

Description

Полезная модель относится к области нефтедобычи, в частности, к установкам для нагрева нефти и может быть использована при производстве нагревательных кабельных линий, применяемых на скважинах для предотвращения асфальто-смолопарафиновых отложений и потери текучести добываемого флюида.The utility model relates to the field of oil production, in particular, to installations for heating oil and can be used in the production of heating cable lines used in wells to prevent asphalt-resin-paraffin deposits and loss of fluidity of produced fluid.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по назначению является универсальное оконцовочное устройство многожильного кабеля (патент N 43996, МПК H01B 7/18, опубл. 10.02.2005), включающее защитный стакан, в полости которого размещен конец нагревательного кабеля, состоящий из соединенных между собой для образования замкнутой электрической цепи оголенных концов токопроводящих жил, жилы жестко соединены между собой посредством металлической гильзы и образуют замкнутую электрическую цепь, и общего электроизоляционного покрытия, наложенного на эти соединенные концы жил, и установлена герметизирующая перегородка с отверстиями для пропускания через них токопроводящих жил, при этом в стенке защитного стакана выполнено по меньшей мере одно снабженное заглушкой отверстие, предназначенное для размещения в свободной полости защитного стакана материала, со свойствами диэлектрика. Герметизирующая перегородка, ее разъемная часть соединена посредством узла герметизации. С открытого торца защитного стакана вплотную к герметизирующей перегородке дополнительно установлен поджимающе-упорный элемент с отверстием для пропускания через него токопроводящих жил, имеющий резьбовое соединение с защитным стаканом. В дне стакана имеется отверстие с резьбой, снабженное заглушкой - болтом с ответной резьбой. В качестве материала, со свойствами диэлектрика, свободная полость защитного стакана заполнена газообразным и/или жидким веществом с диэлектрическими свойствами.Closest to the proposed utility model for its intended purpose is a universal termination device of a multicore cable (patent N 43996, IPC H01B 7/18, publ. 02/10/2005), including a protective cup, in the cavity of which is placed the end of the heating cable, consisting of interconnected for the formation of a closed electrical circuit of the bare ends of conductive conductors, the conductors are rigidly interconnected by means of a metal sleeve and form a closed electrical circuit, and a common electrical insulating coating applied to these connected ends of the cores, and a sealing wall with openings for passing conductive cores through them is installed, while at least one hole provided with a plug in the wall of the protective glass is designed to be placed in the free cavity of the protective glass of the material with dielectric properties. The sealing partition, its detachable part is connected by means of a sealing unit. From the open end of the protective cup close to the sealing wall there is additionally installed a pressing-stop element with a hole for passing through it conductive cores having a threaded connection with the protective cup. At the bottom of the glass there is a threaded hole equipped with a plug - a bolt with a mating thread. As a material with dielectric properties, the free cavity of the protective cup is filled with a gaseous and / or liquid substance with dielectric properties.

Недостатком указанного известного устройства является его недостаточная эксплуатационная надежность, обусловленная возможностью перегрева соединенных концов токопроводящих жил, вследствие отсутствия конструктивной возможности по отводу тепла от металлической гильзы и токопроводящих жил. Указанный недостаток может привести к потере электрической изоляции и пробою нагревательного кабеля в зоне оконцовочного устройства.The disadvantage of this known device is its lack of operational reliability, due to the possibility of overheating of the connected ends of the conductive wires, due to the lack of constructive ability to remove heat from a metal sleeve and conductive conductors. This drawback may lead to loss of electrical insulation and breakdown of the heating cable in the area of the terminal device.

Кроме того, известное устройство характеризуется некоторой сложностью в конструкции за счет наличия в дне стакана отверстия с резьбой, снабженного заглушкой - болтом с ответной резьбой, через которые может попасть скважинная жидкость во внутреннюю полость стакана, на металлическую гильзу и токопроводящие жилы кабеля. Так как давление в скважинной жидкости всегда больше, чем давление внутри защитного стакана.In addition, the known device is characterized by some structural complexity due to the presence of a threaded hole in the bottom of the glass, equipped with a plug — a mating screw, through which well fluid can enter the internal cavity of the glass, onto a metal sleeve and conductive cable conductors. Since the pressure in the borehole fluid is always greater than the pressure inside the protective cup.

Техническая задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, заключается в повышении эксплуатационной надежности в различных скважинных условиях. Технический результат заключается в исключении попадания скважинной жидкости на токопроводящие жилы при одновременном обеспечении отвода тепла от соединенных концов токопроводящих жил.The technical problem solved by the proposed utility model is to increase operational reliability in various downhole conditions. The technical result consists in eliminating the ingress of borehole fluid onto the conductive conductors while ensuring heat removal from the connected ends of the conductive conductors.

Технический результат достигается предлагаемым универсальным оконцовочным устройством многожильного нагревательного кабеля (далее устройством), включающим защитный стакан, в полости которого размещен конец многожильного нагревательного кабеля, состоящий из соединенных между собой для образования замкнутой электрической цепи оголенных концов токопроводящих жил, гильзы, образующей замкнутую электрическую цепь, и общего электроизоляционного покрытия, наложенного на эти соединенные концы жил, и установлен герметизирующий узел, расположенный во внутренней полости защитного стакана, вплотную к герметизирующему узлу дополнительно установлен поджимающе-упорный элемент с отверстиями для пропускания через них токопроводящих жил, в свободной полости защитного стакана размещен материал со свойствами диэлектрика, согласно полезной модели герметизирующий узел выполнен в виде двух упорных шайб и наборного сальникового уплотнения, выполненных с отверстиями для пропускания через них токопроводящих жил, причем отверстия расположены симметрично относительно центральной горизонтальной оси оконцовочного устройства, в качестве поджимающе-упорного элемента использована втулка, а между герметизирующим узлом и втулкой размещен подшипник, наборное сальниковое уплотнение состоит из упругих элементов в количестве не менее трех, на наружной поверхности в нижней части защитного стакана снята фаска под углом 45° и диаметрально расположены лыски, в качестве материала со свойствами диэлектрика в свободной полости защитного стакана использован высокотеплопроводный компаунд, во внутренней полости стакана выполнена расточка под герметизирующий узел, на наружной поверхности втулки вблизи резьбового соединения втулки диаметрально расположены лыски, гильза выполнена из того же материала, что и токопроводящие жилы.The technical result is achieved by the proposed universal terminal device of a multi-core heating cable (hereinafter the device), including a protective cup, in the cavity of which the end of a multi-core heating cable is located, consisting of the bare ends of the conductive wires connected to each other to form a closed electrical circuit, a sleeve forming a closed electrical circuit, and a general electrical insulation coating applied to these connected ends of the cores, and a sealing assembly is installed, arranged laid in the inner cavity of the protective cup, close to the sealing unit, a pressing-resistant element with holes for passing conductive conductors through them is additionally installed, material with dielectric properties is placed in the free cavity of the protective cup, according to the utility model, the sealing assembly is made in the form of two thrust washers and a type-setting gland seals made with openings for passing conductive conductors through them, the openings being located symmetrically relative to the central the horizontal axis of the terminal device, a sleeve is used as a pressing-and-stop element, and a bearing is placed between the sealing assembly and the sleeve, the stuffing box packing consists of at least three elastic elements, the bevel is chamfered at the 45 ° angle on the outer surface of the protective cup and flats are diametrically arranged, a highly heat-conducting compound is used as a material with dielectric properties in the free cavity of the protective glass, in the inner cavity of the glass and a seal assembly bore, on the outer surface of the sleeve near the sleeve of the threaded joint located diametrically dihedron, the sleeve made of the same material as the conductive wires.

Кроме того, диаметр защитного стакана и втулки d находятся в пределах 30≤d≤45 (мм) причем диаметр защитного стакана равен диаметру втулки.In addition, the diameter of the protective cup and sleeve d are within 30≤d≤45 (mm) and the diameter of the protective cup is equal to the diameter of the sleeve.

Кроме того, втулка выполнена удлиненной не менее 150 мм.In addition, the sleeve is made elongated at least 150 mm.

Достижение указанного технического результата обеспечивается за счет следующего.The achievement of the specified technical result is ensured by the following.

Гильза для соединения токопроводящих жил выполнена из того же металла, что и сами токопроводящие жилы, для исключения возникновения электрохимических реакций при протекании электрического тока по жилам и гильзе, и возможного дополнительного нагрева участка, в котором происходит соединение указанных токопроводящих жил. Поверх гильзы размещено общее электроизоляционное покрытие в виде термостойких оболочек и термоусадочной трубки.The sleeve for connecting the conductive conductors is made of the same metal as the conductive conductors themselves, to exclude the occurrence of electrochemical reactions when electric current flows through the conductors and the sleeve, and possible additional heating of the area in which the connection of these conductive conductors occurs. A general electrical insulating coating in the form of heat-resistant shells and a heat-shrink tube is placed on top of the sleeve.

Предлагаемое устройство содержит две упорные шайбы с размещением между ними наборного сальникового уплотнения, состоящего из наборных элементов не менее трех, размещенных в полости защитного стакана вплотную друг к другу, отверстия в которых выполнены соосно, благодаря чему обеспечивается дополнительная защита полости защитного стакана от внешнего воздействия скважинной жидкости.The proposed device contains two thrust washers with the placement between them of a stuffing box seal, consisting of stacked elements of at least three, placed in the cavity of the protective cup close to each other, the holes in which are made coaxially, which provides additional protection for the cavity of the protective cup from the external impact of the borehole liquids.

Для исключения возможного проворота упорной шайбы и повреждения токопроводящих жил многожильного нагревательного кабеля в процессе сборки резьбового соединения втулки, например, металлической, и защитного стакана устройство снабжено подшипником, стоящим между втулкой и упорной шайбой. Упорная шайба прилегает к подшипнику, вторая упорная шайба упирается в расточку - меньший диаметр внутренней полости защитного стакана. В прототипе имеется один упорно-поджимающий элемент и герметизирующий узел в виде герметизирующей перегородки, выполненной разборной. В прототипе в результате сжимающего усилия и воздействия высоких температур, возникающих вследствие нагрева токопроводящих жил, герметизирующая перегородка деформируется и может сместиться вдоль стакана с образованием зазоров между изолированными токопроводящими жилами и герметизирующей перегородкой, а также между стенками защитного стакана и герметизирующей перегородкой. В результате образования зазоров в прототипе скважинная жидкость проникает внутрь защитного стакана на оголенные токопроводящие жилы.To exclude the possible rotation of the thrust washer and damage to the conductive cores of the multicore heating cable during the assembly of the threaded connection of the sleeve, for example, metal, and the protective cup, the device is equipped with a bearing between the sleeve and the thrust washer. The thrust washer is adjacent to the bearing, the second thrust washer abuts against the bore - the smaller diameter of the inner cavity of the protective cup. In the prototype there is one persistent-pressing element and a sealing unit in the form of a septum, made collapsible. In the prototype, as a result of compressive forces and high temperatures resulting from heating of the conductive conductors, the sealing wall is deformed and can move along the glass with the formation of gaps between the insulated conductive wires and the sealing wall, as well as between the walls of the protective glass and the sealing wall. As a result of the formation of gaps in the prototype, the borehole fluid penetrates into the protective glass on the exposed conductive wires.

В предлагаемой полезной модели перекрытие полости защитного стакана упорными шайбами и сальниковым уплотнением с отверстиями, предназначенными для пропускания через них токопроводящих жил кабеля, позволяет разместить зачищенные и незачищенные от изоляционного слоя токопроводящие жилы свободного конца кабеля по разные стороны упорных шайб. При этом между ними обеспечивается достаточный зазор и удаленность как друг от друга, так и от стенок защитного стакана для цели полного охвата токопроводящих жил компаундом, что позволяет надежно изолировать наиболее уязвимый для пробоя участок нагревательного кабеля, состоящий из соединенных между собой защищенных от изоляционного слоя токопроводящих жил и отвести избыточное количество тепла. Выполнение количества отверстий в упорных шайбах и сальниковом уплотнении, соответствующим количеству токопроводящих жил многожильного нагревательного кабеля, позволит исключить возможные дополнительные каналы для проникновения скважинной жидкости к зоне соединения токопроводящих жил.In the proposed utility model, the overlapping of the protective cup cavity with thrust washers and an stuffing box seal with holes designed to pass through the cable conductive wires through them allows the conductive wires of the cable end that are stripped and not cleaned from the insulation layer to be placed on different sides of the thrust washers. At the same time, a sufficient gap and distance from each other and from the walls of the protective glass is ensured for the purpose of completely covering the conductive conductors with a compound, which allows reliable isolation of the most vulnerable section of the heating cable for breakdown, consisting of conductive interconnected protected from the insulating layer lived and remove excess heat. The number of holes in the thrust washers and stuffing box packing corresponding to the number of conductive cores of a multicore heating cable will eliminate possible additional channels for the penetration of well fluid to the connection zone of conductive cores.

Выполнение диаметра отверстий в упорных шайбах и сальниковом уплотнении, соответствующих, например, диаметру незачищенной от изоляционного слоя токопроводящей жилы, то есть для свободного прохода незачищенных от изоляционного слоя токопроводящих жил позволяет дополнительно изолировать наиболее уязвимый для пробоя участок многожильного нагревательного кабеля путем плотной посадки незачищенных жил в отверстия сальникового уплотнения.The diameter of the holes in the thrust washers and stuffing box packing, corresponding, for example, to the diameter of the conductive conductors that are not cleaned from the insulating layer, that is, for free passage of conductive conductors that are not cleaned from the insulation layer, allows you to additionally isolate the most vulnerable to breakdown section of the multicore heating cable by tightly fitting the uncleaned conductors in stuffing box openings.

В случае применения многожильного нагревательного кабеля используется теплопроводящий компаунд для герметизации. Выбор в качестве высокотеплопроводного компаунда, которым заполняется полость защитного стакана, двухкомпонентного компаунда марки НОМАКОН К, обусловлен тем, что его теплопроводность составляет 0,8-2,0 Вт/(м∗К), что в 4-10 раз превышает теплопроводность широко используемых компаундов на основе эпоксидных смол (например, теплопроводность компаунда Этал-370 составляет 0,17-0,19 Вт/(м∗К) (см. ТУ РБ 100009933.004-2001). Кроме того, указанный компаунд НОМАКОН К имеет высокую проникающую способность и хорошую адгезию к металлическим сплавам. Малые значения усадки и высокая эластичность компаунда после полимеризации гарантируют сохранность токопроводящих жил нагревательного кабеля. Благодаря этому обеспечивается отвод тепла от соединенных концов токопроводящих жил, что позволит продлить срок безаварийной службы многожильного нагревательного кабеля, т.к. при этом гарантированно снизится вероятность пробоя, исключается попадание скважинной жидкости на токопроводящие жилы, значит - повысится эксплуатационная надежность заявляемого устройства.In the case of a multi-core heating cable, a heat-conducting compound is used for sealing. The choice of a two-component compound of the NOMACON K brand as a highly heat-conducting compound, which fills the cavity of the protective glass, is due to the fact that its thermal conductivity is 0.8-2.0 W / (m * K), which is 4-10 times higher than the thermal conductivity of widely used compounds based on epoxy resins (for example, the thermal conductivity of the Etal-370 compound is 0.17-0.19 W / (m * K) (see TU RB 100009933.004-2001). In addition, this NOMACON K compound has a high penetrating ability and good adhesion to metal alloys. and the high elasticity of the compound after polymerization ensures the safety of the conductive conductors of the heating cable.This ensures heat dissipation from the connected ends of the conductive conductors, which will extend the trouble-free service life of the multicore heating cable, as this will guarantee a reduction in the likelihood of breakdown, eliminating the ingress of well fluid conductive conductors, which means - increase the operational reliability of the claimed device.

Использование для заполнения свободного пространства втулки компаундом на основе эпоксидной смолы, обусловлено тем, что ее назначение в металлической втулке является механическая фиксация многожильного нагревательного кабеля внутри втулки без необходимости герметизации и без того изолированных токопроводящих жил. Механические свойства эпоксидного компаунда при применении его в металлической втулке удовлетворяют поставленной задаче, кроме того, это существенно удешевляет стоимость конструкции, что позволяет достичь высокого качества устройства без повышения цены.The use of an epoxy-based compound to fill the sleeve’s free space is due to the fact that its purpose in the metal sleeve is to mechanically fix a multi-core heating cable inside the sleeve without the need for sealing of already insulated conductive cores. The mechanical properties of the epoxy compound when used in a metal sleeve satisfy the task, in addition, it significantly reduces the cost of the design, which allows to achieve high quality devices without increasing prices.

Выполнение на наружной поверхности защитного стакана и втулки диаметрально расположенных лысок предназначено как для удобства сборки устройства, так и для надежного соединения защитного стакана с втулкой, т.к. наличие лысок обеспечивает большее усилие затяжки сборных элементов: стакана и втулки, предотвращая срыв инструмента со сборных элементов, что повлияет на степень эксплуатационной надежности устройства, т.к. благодаря им производится захват защитного стакана и втулки инструментом, обеспечивающим выполнение резьбового соединения его с металлической втулкой. Без выполнения этих лысок невозможно качественно и надежно соединить защитный стакан с втулкой и обеспечить необходимое усилие для герметизации сальникового уплотнения, что позволяет исключить попадание скважинной жидкости на токопроводящие жилы. По сравнению с прототипом, в котором указанные лыски отсутствуют, в предлагаемом устройстве повышается эксплуатационная надежность в различных скважинных условиях.The execution on the outer surface of the protective cup and sleeve diametrically located flats is intended both for ease of assembly of the device, and for reliable connection of the protective cup with the sleeve, because the presence of flats provides a greater tightening force of the prefabricated elements: cups and bushings, preventing the tool from tearing off the prefabricated elements, which will affect the degree of operational reliability of the device, as Thanks to them, the protective cup and sleeve are gripped with a tool that provides a threaded connection with a metal sleeve. Without performing these flats, it is impossible to qualitatively and reliably connect the protective cup to the sleeve and provide the necessary force to seal the stuffing box seal, which eliminates the ingress of borehole fluid onto the conductive cores. Compared with the prototype, in which these flats are absent, the proposed device increases operational reliability in various downhole conditions.

Выполнение диаметра защитного стакана и диаметра втулки от 30 до 45 мм обусловлено геометрическими размерами применяемых многожильных нагревательных кабелей, что позволяет свободно расположить устройство в скважине между колонной НКТ и обсадной колонной, кроме того, позволяет поместить устройство внутрь НКТ.The diameter of the protective cup and the diameter of the sleeve from 30 to 45 mm is due to the geometric dimensions of the used multi-core heating cables, which allows you to freely position the device in the well between the tubing string and the casing, in addition, it allows you to place the device inside the tubing.

Поскольку оконцовочное устройство располагается на наружной поверхности НКТ внутри обсадной колонны скважины и должно свободно помещаться в зазоре между НКТ и обсадной колонны, то выполнение диаметра оконцовочного устройства от 30 мм до 45 мм обеспечивает необходимый не менее 5 мм технологический запас для спуска оконцовочного устройства смонтированного на многожильном нагревательном кабеле совместно с колонной труб НКТ.Since the terminal device is located on the outer surface of the tubing inside the casing of the well and must fit freely in the gap between the tubing and the casing, the diameter of the terminal device from 30 mm to 45 mm provides the necessary at least 5 mm technological margin for lowering the terminal device mounted on a multicore heating cable together with tubing string.

Выполнение втулки удлиненной длиной не менее 150 мм обусловлено тем, чтобы исключить возможные перегибы многожильного нагревательного кабеля в области сальникового уплотнения оконцовочного устройства. В прототипе не уделяется особого внимания способу герметизации неизолированных жил многожильного нагревательного кабеля с помощью сальникового уплотнения, поскольку герметизацию обеспечивает лишь применение термоусаживаемых трубок и многокомпонентного компаунда в месте соединения токопроводящих жил, что в большинстве случаев недостаточно при применении оконцовочного устройства при давлениях выше 5 МПа.The execution of the sleeve with an elongated length of at least 150 mm is due to the fact that possible bends of the multi-core heating cable in the area of the gland packing of the terminal device are eliminated. The prototype does not pay much attention to the method of sealing non-insulated conductors of a multicore heating cable using an packing, since sealing is provided only by the use of heat-shrinkable tubes and a multicomponent compound at the junction of conductive conductors, which in most cases is not enough when using a terminal device at pressures above 5 MPa.

Размещение поверх гильзы общего электроизоляционного покрытия в виде термостойких оболочек и термоусадочной трубки повышает степень изоляции соединенных токопроводящих жил, а, значит, повышает надежность работы.Placing a general electrical insulating coating on top of the sleeve in the form of heat-resistant shells and a heat-shrinkable tube increases the degree of insulation of the connected conductive wires, and, therefore, increases the reliability of the work.

Сущность полезной модели иллюстрируется на фиг. 1 - изображен общий вид заявляемого оконцовочного устройства многожильного нагревательного кабеля, на фиг. 2 - сечение устройства.The essence of the utility model is illustrated in FIG. 1 is a perspective view of the inventive termination device of a multi-core heating cable; FIG. 2 - section of the device.

Оконцовочное устройство, согласно предлагаемой полезной модели, состоит из защитного стакана 1 и втулки 2. Указанные узлы разъемно соединены друг с другом посредством резьбы 3 защитного стакана 1 на его внутренней поверхности и посредством резьбы 4 на внешней поверхности втулки 2. В полости 4 защитного стакана 1 размещены изолированные жилы 5 многожильного нагревательного кабеля 6, состоящий из соединенных между собой для образования замкнутой электрической цепи зачищенных от изоляционного слоя концов токопроводящих жил 7, заключенных в общую гильзу 8. Поверх гильзы 8 для усиления изоляционной защиты размещено общее электроизоляционное покрытие 9 в виде термостойких оболочек и термоусадочной трубки. В полости защитного стакана также размещены две упорные шайбы 10 и 11, внутри которых размещено сальниковое уплотнение 12, с соосными симметрично расположенными отверстиями 13 для пропускания через них указанных изолированных жил 5, диаметр каждой из которых равен диаметру незачищенной от изоляционного слоя токопроводящей жилы. Количество отверстий 13 в упорных шайбах 10, 11 и в сальниковом уплотнении 12 соответствует количеству токопроводящих жил 5 многожильного нагревательного кабеля 6. Втулка 2 одним концом соединена с защитным стаканом 1 и подшипником 14, а другим концом - с броней 15 многожильного нагревательного кабеля 6. Подшипник 14 соединен одним концом с упорной шайбой 10, другим с втулкой 2. Полость 4 защитного стакана 1 в зоне размещения концов токопроводящих жил 7 до упорной шайбы 11 заполнена двухкомпонентным компаундом 16 с повышенной теплопроводностью НОМАКОН К. Указанный компаунд выпускается в предприятием НОМАКОН в Белоруссии по ТУ РБ 100009933.004-2001 с изм. 1, 2. Двухкомпонентные компаунды “Номакон К” предназначены для капсулирования электронных и электрических устройств, а также локальной заливки компонентов электронных сборок. Компаунды полимеризуются при комнатной температуре после перемешивания компонентов. Время жизни смешанной композиции - 20-30 мин. Время полимеризации на отлип - 120 мин. Время полной полимеризации - 24 часа. Компаунды имеют высокую проникающую способность и хорошую адгезию к алюминиевым и другим сплавам. Малые значения усадки и высокая эластичность после полимеризации гарантируют сохранность элементной базы и паяных соединений. Толщина заливаемых слоев не ограничена.The terminal device, according to the proposed utility model, consists of a protective cup 1 and a sleeve 2. These nodes are detachably connected to each other by a thread 3 of the protective cup 1 on its inner surface and by a thread 4 on the outer surface of the sleeve 2. In the cavity 4 of the protective cup 1 insulated cores 5 of a multicore heating cable 6 are placed, consisting of interconnected to form a closed electrical circuit of the ends of the conductive wires 7 stripped from the insulating layer, enclosed in th sleeve 8. Over the sleeve 8 to enhance the insulating protection taken overall electrically insulating coating 9 as a heat-resistant membranes and heat-shrinkable tube. Two thrust washers 10 and 11 are also located in the cavity of the protective cup, inside of which there is a stuffing box seal 12, with coaxially symmetrically arranged holes 13 for passing through these insulated cores 5, the diameter of each of which is equal to the diameter of the conductive core that is not cleaned from the insulating layer. The number of holes 13 in the thrust washers 10, 11 and in the stuffing box seal 12 corresponds to the number of conductive cores 5 of the multi-core heating cable 6. The sleeve 2 is connected at one end to the protective cup 1 and the bearing 14, and the other end to the armor 15 of the multi-core heating cable 6. The bearing 14 is connected at one end with a thrust washer 10, the other with a sleeve 2. The cavity 4 of the protective cup 1 in the area of the ends of the conductive conductors 7 to the thrust washer 11 is filled with a two-component compound 16 with high thermal conductivity NOMACON K The specified compound is produced by NOMACON in Belarus in accordance with TU RB 100009933.004-2001 rev. 1, 2. Two-component compounds “Nomacon K” are intended for encapsulation of electronic and electrical devices, as well as for local filling of components of electronic assemblies. Compounds polymerize at room temperature after mixing the components. The mixed composition has a lifetime of 20-30 minutes. Stick polymerization time - 120 min. Full cure time is 24 hours. Compounds have high penetration and good adhesion to aluminum and other alloys. Small values of shrinkage and high elasticity after polymerization guarantee the safety of the elemental base and soldered joints. The thickness of the poured layers is not limited.

Свободное пространство втулки 2 до упорной шайбы 10 и подшипника 14 заполнено компаундом 17 на основе эпоксидной смолы, например, марки Этал 370. Компаунд Этал-370 представляет собой низковязкую модифицированную эпоксидную диановую смолу, предназначенную для изготовления покрытий, стеклопластиковых изделий, герметизации и изоляции в электротехнике.The free space of the sleeve 2 to the thrust washer 10 and the bearing 14 is filled with a compound 17 based on epoxy resin, for example, Etal 370 brand. The compound Etal-370 is a low-viscosity modified epoxy diane resin intended for the manufacture of coatings, fiberglass products, sealing and insulation in electrical engineering .

На наружной поверхности защитного стакана 1 и втулки 2 выполнены диаметрально расположенные лыски 18, 19 для захвата указанного стакана 1 и втулки 2 инструментом, обеспечивающим выполнение резьбового соединения его с втулкой. Внутри полости защитного стакана 1 выполнена расточка 20 под герметизирующий узел.On the outer surface of the protective cup 1 and the sleeve 2, diametrically arranged flats 18, 19 are made for gripping said glass 1 and the sleeve 2 with a tool providing a threaded connection with the sleeve. Inside the cavity of the protective glass 1, a bore 20 is made under the sealing unit.

Диаметр защитного стакана 1 и диаметр втулки 2 может составлять от 30 мм до 45 мм для удобства размещения в них многожильного нагревательного кабеля. При этом втулка 2 может быть выполнена удлиненной длиной не менее 150 мм для того, чтобы исключить возможные перегибы многожильного нагревательного кабеля в области сальникового уплотнения оконцовочного устройства.The diameter of the protective glass 1 and the diameter of the sleeve 2 can be from 30 mm to 45 mm for the convenience of placing a multi-core heating cable in them. In this case, the sleeve 2 can be made with an elongated length of at least 150 mm in order to exclude possible excesses of the multi-core heating cable in the area of the gland packing of the terminal device.

Предлагаемое оконцовочное устройство выполняется при монтаже кабельной линии непосредственно у скважины или на кабельном участке. После определения необходимой длины кабеля производят монтаж оконцовочного устройства. В предлагаемой конструкции при сборке стакан и многожильный нагревательный кабель фиксируются, а втулка вворачивается в стакан, сжимая герметизирующий узел, что исключает попадание скважинной жидкости через резьбовое соединение на токопроводящие жилы, расположенные внутри стакана, что обеспечивается расположением герметизирующего узла внутри стакана. Завершив сборку оконцовочного устройства и перед спуском кабеля в скважину производят наземные испытания изготовленного оконцовочного устройства на специальном стенде, на котором моделируют скважинные условия, а именно: наличие агрессивной пластовой среды, температура +30…+100°C, давление 25 МПа. Время испытаний составляет 6 часов, при напряжении постоянного тока не менее 5000 В.The proposed terminal device is performed when installing a cable line directly at the well or at the cable section. After determining the required cable length, the terminal device is installed. In the proposed design, during assembly, the glass and the multi-core heating cable are fixed, and the sleeve is screwed into the glass, compressing the sealing assembly, which eliminates the penetration of well fluid through the threaded connection to the conductive wires located inside the glass, which is ensured by the location of the sealing assembly inside the glass. After completing the assembly of the terminal device and before lowering the cable into the well, ground tests of the manufactured terminal device are carried out on a special bench on which well conditions are simulated, namely: the presence of an aggressive formation medium, temperature + 30 ... + 100 ° C, pressure 25 MPa. The test time is 6 hours, with a DC voltage of at least 5000 V.

В случае отсутствия электрического пробоя кабеля в процессе испытаний в наземных условиях, кабель спускают в скважину путем крепления поясами или протекторами к наружной поверхности насосно-компрессорных труб. После спуска в скважину всего кабеля второй свободный конец подключают к клеммной коробке и станции нагревом кабеля.In the absence of electrical breakdown of the cable during testing in terrestrial conditions, the cable is lowered into the well by attaching belts or protectors to the outer surface of the tubing. After the entire cable is lowered into the well, the second free end is connected to the terminal box and the station by heating the cable.

Оконцовочное устройство многожильного нагревательного кабеля, входящего в состав нагревательной кабельной линии, по предлагаемой полезной модели было выполнено на трехжильном нагревательном кабеле марки КНаПпБП - 120 3×10 длиной 1750 м., и испытано в скважинных условиях на месторождении ОАО «ЛУКОЙЛ-КОМИ» ТИП «УХТА-НЕФТЕГАЗ» на скв. №422. Параметры скважины: глубина размещения оконцовочного устройства - 1750 м; агрессивная среда - пластовый флюид с обводненностью 20%; пластовое давление - 20 МПа; температура - +90°C;According to the proposed utility model, the termination device of the multi-core heating cable included in the heating cable line was performed on a three-core heating cable of the brand KNaPpBP - 120 3 × 10 with a length of 1750 m. And tested in borehole conditions at the LUKOIL-KOMI deposit type TYPE Ukhta-Neftegaz ”in the well. No. 422. Well parameters: depth of placement of the terminal device - 1750 m; aggressive environment - reservoir fluid with a water cut of 20%; reservoir pressure - 20 MPa; temperature - + 90 ° C;

Результаты испытаний показали, что многожильный нагревательный кабель отработал в указанных условиях 460 суток, изоляция не нарушена, электрического пробоя нет.The test results showed that the multicore heating cable worked for 460 days under the indicated conditions, the insulation was not broken, and there was no electrical breakdown.

Таким образом, предлагаемое оконцовочное устройство многожильного нагревательного кабеля обеспечивает эффективную герметизацию соединения токопроводящих жил многожильного нагревательного кабеля, что исключает попадание скважинной жидкости на токопроводящие жилы при одновременном гарантированном исключении его перегрева, а значит позволяет достичь высокую эксплуатационную надежность работы многожильного нагревательного кабеля в осложненных термобарических условиях. Кроме того, предлагаемое устройство является несложным в изготовлении и является привлекательным по ценовым показателям. Кроме того, обеспечивается исключение перегрева соединенных концов токопроводящих жил путем отвода тепла через компаунд за счет прямой заливки указанного компаунда в полость защитного стакана без использования дополнительных специальных отверстий в стакане, а также упрощение монтажа устройства за счет обеспечения удобного захвата инструментом.Thus, the proposed terminal device of a multicore heating cable provides effective sealing of the connection of conductive cores of a multicore heating cable, which eliminates the ingress of well fluid onto conductive cores while guaranteeing that it does not overheat, and thus allows high operational reliability of the multicore heating cable under difficult thermobaric conditions. In addition, the proposed device is simple to manufacture and is attractive in terms of price. In addition, it is possible to prevent overheating of the connected ends of the conductive conductors by removing heat through the compound by directly pouring the specified compound into the cavity of the protective glass without using additional special holes in the glass, and also simplifying the installation of the device by providing convenient grip by the tool.

Claims

1. A universal terminal device for a multicore heating cable, including a protective cup, in the cavity of which is placed the end of a multicore heating cable, consisting of the bare ends of conductive wires connected to each other to form a closed electrical circuit, a sleeve forming a closed electrical circuit, and a general electrical insulation coating applied on these connected ends of the cores, and a sealing unit is installed, located in the inner cavity of the protective glass, close to the germ the pressing unit is additionally equipped with a pressing-stop element with holes for passing conductive wires through them, a material with dielectric properties is placed in the free cavity of the protective cup, characterized in that the sealing unit is made in the form of two thrust washers and a stuffing box made with holes for passing through them conductive conductors, and the holes are located symmetrically relative to the Central horizontal axis of the terminal device, stuffing box the embossment consists of at least three elastic elements, a sleeve is used as a pressing-and-stop element, and a bearing is placed between the sealing unit and the sleeve, the bevel is chamfered on the outer surface at the bottom of the protective cup at a 45 ° angle and flats are diametrically located, as a material with dielectric properties in the free cavity of the protective cup, a highly conductive compound was used, a bore was made in the inner cavity of the cup under the sealing assembly, on the outer surface of the sleeve izi threaded connection sleeve diametrically located dihedron, the sleeve made of the same material as the conductive core,

2. The terminal device according to claim 1, characterized in that the diameter of the protective glass and the sleeve are within 30≤d≤45 (mm), and the diameter of the protective glass is equal to the diameter of the sleeve.

3. The terminal device according to claim 1, characterized in that the sleeve is made with an elongated length of at least 150 mm.