RU141154U1

RU141154U1 - TREAD

Info

Publication number: RU141154U1
Application number: RU2014103958/03U
Authority: RU
Inventors: Сергей Филиппович Ищеряков; Дмитрий Сергеевич Ищеряков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Нефтемаш Проект"
Priority date: 2014-02-05
Filing date: 2014-02-05
Publication date: 2014-05-27

Abstract

Протектор для крепления и защиты силового кабеля на соединительной муфте насосно-компрессорных труб, включающий удлиненный корпус и два крепежных хомута, внутри корпуса выполнен продольный канал для укладки и фиксации силового кабеля, причем снаружи корпус снабжен двумя выступающими ребрами, каждый крепежный хомут с одной стороны шарнирно закреплен на оси, расположенной в первом выступающем ребре, а с другой стороны каждый хомут снабжен узлом крепления, выполненным с откидным болтом для фиксации в пазе второго выступающего ребра, причем в зонах прижатия кабеля к насосно-компрессорным трубам внутренние поверхности канала выполнены вогнутыми.Tread for fastening and protecting the power cable on the connecting sleeve of the tubing, including an elongated body and two mounting clamps, a longitudinal channel is made inside the housing for laying and fixing the power cable, and the housing is provided with two protruding ribs on the outside, each mounting clamp is pivotally on one side fixed on an axis located in the first protruding rib, and on the other hand, each clamp is equipped with a fastener made with a hinged bolt for fixing in the groove of the second protruding rib, m in zones clamping the cable to the tubing internal channel surfaces are concave.

Description

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, а именно, к устройствам для крепления силового электрического кабеля к насосно-компрессорным трубам и его защиты от при спускоподъемных операциях от негативных последствий при работе двигателя.The utility model relates to the oil industry, namely, devices for attaching a power electric cable to tubing and its protection against tripping from negative consequences when the engine is running.

Известно устройство для крепления силового кабеля к насосно-компрессорным трубам, содержащее цельнолитой корпус с продольным пазом для укладки кабеля питания электродвигателя. Причем верхняя и нижняя части корпуса снабжены соответствующими верхней и нижней крышками, каждая из которых укреплена на шарнире и имеет устройство крепления к верхней и нижней частям корпуса соответственно. При этом боковые части корпуса выполнены в виде полок. Внутренний диаметр стенок полок равен наружному диаметру насосно-компрессорной трубы (НКТ). Полки снабжены выемками для установки на муфту НКТ. Одна из полок снабжена для крепления крышек двумя осями, приближенными к боковой стенке продольного паза для кабеля. Другая полка снабжена ребром, например, параллельным дну паза и выступающим за габаритные размеры устройства крепления крышек к корпусу в собранном положении. Упомянутые крышки имеют толщину меньше разности наружных радиусов муфты и трубы НКТ. Крышки выполнены с возможностью упругой деформации при установке на муфту и охватывают трубу НКТ на угол больше 180° (патент РФ на изобретение №2263759, кл. E21B 17/00, пр. 27.10.2003 г.). Недостатком устройства является то, что оно не гарантирует необходимой фиксации силового кабеля на насосно-компрессорных трубах.A device is known for attaching a power cable to tubing, comprising a solid body with a longitudinal groove for laying the power cable of the electric motor. Moreover, the upper and lower parts of the housing are equipped with corresponding upper and lower covers, each of which is mounted on a hinge and has a mounting device to the upper and lower parts of the housing, respectively. In this case, the side parts of the housing are made in the form of shelves. The inner diameter of the walls of the shelves is equal to the outer diameter of the tubing. The shelves are provided with recesses for installation on the tubing coupling. One of the shelves is equipped for fixing the covers with two axes close to the side wall of the longitudinal groove for the cable. Another shelf is provided with a rib, for example, parallel to the bottom of the groove and protruding beyond the overall dimensions of the device for attaching the covers to the housing in the assembled position. The said covers have a thickness less than the difference between the outer radii of the coupling and tubing. The covers are made with the possibility of elastic deformation when installed on the sleeve and cover the tubing at an angle of more than 180 ° (RF patent for the invention No. 2263759, class E21B 17/00, etc. October 27, 2003). The disadvantage of this device is that it does not guarantee the necessary fixation of the power cable on the tubing.

Наиболее близким к заявляемому устройству, выбранное в качестве прототипа, является устройство для крепления силового кабеля к насосно-компрессорным трубам, описанное в патенте РФ на изобретение №2447253 кл. E21B 17/00, приоритет от 27.01.2011. Это устройство содержит корпус, на внутренней поверхности которого выполнен продольный паз для укладки кабеля. На внутренней поверхности одной из боковых стенок корпуса выполнен паз для установки устройства на муфту насосно-компрессорной трубы. На одной из боковых стенок корпуса шарнирно установлены хомуты с крепежными узлами, содержащими откидные болты, входящими в ответные пазы противоположной стенки корпуса. При этом угол охвата трубы корпусом составляет менее 180°. На наружной поверхности одной из боковых стенок корпуса выполнены защитные элементы в виде продольного ребра и два перпендикулярные этому ребру, лежащие по краям боковой стенки. Ребра предназначены для предотвращения контакта элементов крепежных узлов с внутренней поверхностью обсадной трубы. А на противоположной боковой стенке корпуса между шарнирными узлами крепления хомутов выполнен выступ для предотвращения повреждения элементов шарнирных узлов. Причем по краям ответных пазов установлены фиксаторы для недопущения произвольного отворота откидных болтов и самопроизвольного раскрытия хомутов при эксплуатации.Closest to the claimed device, selected as a prototype, is a device for attaching a power cable to tubing, described in the patent of the Russian Federation for invention No. 2447253 class. E21B 17/00, priority from 01/27/2011. This device comprises a housing, on the inner surface of which a longitudinal groove for cable laying is made. On the inner surface of one of the side walls of the housing, a groove is made for installing the device on the tubing sleeve. On one of the side walls of the housing, clamps are pivotally mounted with fastening assemblies containing hinged bolts included in the mating grooves of the opposite wall of the housing. In this case, the angle of coverage of the pipe body is less than 180 °. On the outer surface of one of the side walls of the housing, protective elements are made in the form of a longitudinal rib and two perpendicular to this rib lying along the edges of the side wall. The ribs are designed to prevent contact of the elements of the mounting nodes with the inner surface of the casing. And on the opposite side wall of the housing between the hinge fastening nodes of the clamps made a protrusion to prevent damage to the elements of the hinge nodes. Moreover, clamps are installed along the edges of the reciprocal grooves to prevent arbitrary folding of the folding bolts and spontaneous opening of the clamps during operation.

Недостатком этого устройства является отсутствие гарантированной фиксации силового кабеля различного сечения к насосно-компрессорным трубам. Так в настоящее время используются кабели с различной формой брони. Например, по форме номенклатурный ряд кабелей (CELE 3×16, 3×13) имеет в разрезе овальное сечение, что не позволяет осуществить его надежную фиксацию вышеописанным устройством.The disadvantage of this device is the lack of guaranteed fixation of the power cable of various sections to the tubing. So, cables with various forms of armor are currently used. For example, the nomenclature series of cables (CELE 3 × 16, 3 × 13) in shape has an oval section in cross section, which does not allow for its reliable fixation by the above-described device.

Поставленной задачей является создание протектора для крепления кабелей различных форм к насосно-компрессорным трубам.The task is to create a tread for attaching cables of various shapes to tubing.

Техническим результатом, получаемым при использовании предлагаемой полезной модели, является повышение надежности фиксации кабеля на поверхности насосно-компрессорной трубы при расширении номенклатуры используемых кабелей.The technical result obtained by using the proposed utility model is to increase the reliability of fixing the cable on the surface of the tubing while expanding the range of cables used.

Технический результат достигается тем, что протектор для крепления и защиты силового кабеля на соединительной муфте насосно-компрессорных труб включает удлиненный корпус и два крепежных хомута. Внутри корпуса выполнен продольный канал для укладки и фиксации силового кабеля. Снаружи корпус снабжен двумя выступающими ребрами. Крепежные хомуты выполнены из материала, способного воспринимать упругие деформации. Каждый крепежный хомут с одной стороны шарнирно закреплен на оси, расположенной в первом выступающем ребре, а с другой стороны каждый хомут снабжен узлом крепления, выполненным с откидным болтом для фиксации в пазе второго выступающего ребра. Причем в зонах прижатия кабеля к насосно-компрессорным трубам внутренние поверхности канала выполнены вогнутым.The technical result is achieved by the fact that the tread for fastening and protecting the power cable on the coupling of the tubing includes an elongated body and two mounting clamps. A longitudinal channel is made inside the housing for laying and fixing the power cable. Outside, the housing is provided with two protruding ribs. Fixing collars are made of a material capable of perceiving elastic deformations. Each mounting clamp on one side is pivotally mounted on an axis located in the first protruding rib, and on the other hand, each clamp is equipped with a fastener made with a hinged bolt for fixing in the groove of the second protruding rib. Moreover, in the areas of pressing the cable to the tubing, the inner surface of the channel is made concave.

У имеющихся конструкций протекторов место поджатая кабеля к насосно-компрессорным трубам выполнено в виде плоской площадки. В случае крепления кабеля с овальным сечением при его поджатии контакт кабеля с трубой происходит в точке, или в лучшем случае по поверхности, не превышающей размера порядка 10 мм. Также контакт кабеля с плоской площадкой протектора происходит по поверхности не превышающей 10 мм. Малая площадь контакта кабеля с трубой и кабеля с плоской площадкой протектора является недостаточной для создания необходимого усилия и обеспечения удержания кабеля от проскальзывания во время монтажа и эксплуатации.For existing designs of treads, the place of the tightened cable to the tubing is made in the form of a flat platform. In the case of fastening a cable with an oval cross-section during its preloading, the contact of the cable with the pipe occurs at a point, or at best over a surface not exceeding a size of about 10 mm. Also, the contact of the cable with a flat tread pad occurs on a surface not exceeding 10 mm. The small contact area of the cable with the pipe and the cable with a flat tread pad is insufficient to create the necessary force and ensure that the cable is not slipped during installation and operation.

Предлагаемый протектор имеет в зоне прижатия кабеля вогнутую внутреннюю поверхность, которая обеспечивает создание большей площади поверхности соприкосновения силового кабеля и протектора, что создает дополнительное усилие, препятствующее проскальзыванию силового кабеля. Площадь контакта внутренней поверхности канала протектора с кабелем увеличивается до максимальной, что повышает коэффициент трения, за счет чего происходит удержание кабеля от проскальзывания.The proposed protector has a concave inner surface in the cable pressing zone, which provides the creation of a larger contact surface area between the power cable and the tread, which creates an additional force that prevents the power cable from slipping. The contact area of the inner surface of the tread channel with the cable increases to the maximum, which increases the coefficient of friction, due to which the cable is kept from slipping.

Также предлагаемая полезная модель надежно крепит и плоский кабель. При креплении плоского кабеля протектором к насосно-компрессорным трубам на плоский кабель оказывается давление около 2000 кг, которое создает болтовое соединение. В месте прижатия плоского кабеля к трубам протектор имеет вогнутую поверхность, за счет чего края плоского кабеля изгибаются по форме трубы. При этом изгибе увеличивается площадь соприкосновения кабеля, как с трубой, так и с вогнутой поверхностью корпуса протектора, что создает усилия, препятствующие проскальзыванию кабеля.The proposed utility model also reliably fastens the flat cable. When attaching a flat cable with a tread to tubing, a pressure of about 2000 kg is applied to the flat cable, which creates a bolted connection. In the place where the flat cable is pressed against the pipes, the protector has a concave surface, due to which the edges of the flat cable are bent in the shape of the pipe. With this bend, the contact area of the cable increases, both with the pipe and with the concave surface of the tread housing, which creates forces that prevent the cable from slipping.

Таким образом, предлагаемая полезная модель может быть использована для более надежного крепления кабелей с различными формами сечения.Thus, the proposed utility model can be used for more reliable fastening of cables with various cross-sectional shapes.

В последующем заявляемое техническое решение поясняется подробным описанием конкретных, но не ограничивающих настоящее решение, примеров его выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых:In the following, the claimed technical solution is illustrated by a detailed description of specific, but not limiting the present solution, examples of its implementation and the accompanying drawings, on which:

фиг. 1 - изображен вид наружной поверхности корпуса протектора в изометрии;FIG. 1 - isometric view of the outer surface of the tread housing;

фиг. 2 - изображен вид внутренней поверхности корпуса протектора в изометрии;FIG. 2 - isometric view of the inner surface of the tread housing;

фиг. 3 - изображен вид торца корпуса протектора;FIG. 3 - shows the end view of the tread housing;

фиг. 4 - схема размещения силового кабеля в протекторе в продольном направлении;FIG. 4 shows a longitudinal arrangement of a power cable in a tread;

фиг. 5 - схема размещения силового кабеля овального сечения в протекторе;FIG. 5 is a layout diagram of an oval-shaped power cable in a tread;

фиг. 6 - схема размещения силового кабеля плоского сечения в протекторе.FIG. 6 is a layout diagram of a flat cable power cable in a tread.

Протектор, представленный на фиг. 1-3, включает удлиненный корпус 1 и крепежные хомуты 2. Корпус 1 предпочтительно изготавливать цельнолитым. На внутренней поверхности корпуса 1 выполнен канал 3 для укладки и фиксации силового кабеля 4. Схема укладки силового кабеля 4 вдоль оси протектора показана на фиг. 4. Также на внутренней поверхности корпуса 1 выполнены углубления (на чертежах не указаны) для установки корпуса 1 на муфту 5, соединяющую насосно-компрессорные трубы 6.The tread of FIG. 1-3, includes an elongated housing 1 and mounting clamps 2. The housing 1 is preferably made solid. On the inner surface of the housing 1, a channel 3 is made for laying and fixing the power cable 4. The layout of the power cable 4 along the tread axis is shown in FIG. 4. Also, recesses are made on the inner surface of the housing 1 (not shown in the drawings) for mounting the housing 1 on a sleeve 5 connecting the tubing 6.

Крепежные хомуты 2 с одной стороны шарнирно закреплены на оси 7 в первом выступающем ребре 8 корпуса 1. С другой стороны крепежные хомуты 2 снабжены узлами крепления 9, выполненными с откидными болтами 10. При установке протектора на муфту 5 откидные болты 10 вставляют в пазы 11, выполненные во втором выступающем ребре 12 корпуса 1. Первое выступающее ребро 8 и второе выступающее ребро 12 также предназначены для защиты соединительных элементов крепежных хомутов 2 от ударов о внутреннюю поверхность обсадной трубы, что также повышает надежность фиксации кабеля.Mounting clamps 2 on one side are pivotally mounted on the axis 7 in the first protruding rib 8 of the housing 1. On the other hand, mounting clamps 2 are equipped with fastening nodes 9 made with hinged bolts 10. When installing the tread on the coupling 5, the hinged bolts 10 are inserted into the grooves 11, made in the second protruding rib 12 of the housing 1. The first protruding rib 8 and the second protruding rib 12 are also designed to protect the connecting elements of the mounting clamps 2 from impacts on the inner surface of the casing, which also increases the reliability of the fixation AI cable.

Корпус 1 и крепежные хомуты 2 выполнены таким образом, что при установке на насосно-компрессорную трубу 6 угол охвата трубы 6 корпусом 1 составляет менее 180 градусов. Это позволяет создать необходимое усилие для фиксации протектора на насосно-компрессорной трубе 6.The housing 1 and the mounting clamps 2 are made in such a way that when installed on the tubing 6, the angle of coverage of the pipe 6 by the housing 1 is less than 180 degrees. This allows you to create the necessary force to fix the tread on the tubing 6.

В зоне прижатия силового кабеля 4 к насосно-компрессорным трубам 6 внутренние поверхности 13 канала 3 выполнены вогнутыми, как это схематично показано на фиг. 5 и фиг. 6. При этом в случае использования силового кабеля 4, имеющего в поперечном сечении овальную форму (фиг. 5), внутренняя поверхность 13 канала 3 имеет максимальную площадь соприкосновения с силовым кабелем 4, что позволяет получить максимальный коэффициент трения и улучшить фиксацию силового кабеля 4 от проскальзывания. В случае использования силового кабеля 4, имеющего в поперечном сечении плоскую форму (фиг. 6), за счет поджатая силового кабеля 4 при его фиксации к насосно-компрессорной трубе 6, происходит деформация формы силового кабеля 4. Данная деформация не влечет изменения диэлектрических свойств силового кабеля 4, но в свою очередь создает максимальную площадь соприкосновения силового кабеля 4 с внутренней поверхностью 13 канала 3 и с поверхностью трубы, следствием чего является дополнительное усилие, препятствующее проскальзыванию силового кабеля 4.In the area where the power cable 4 is pressed against the tubing 6, the inner surfaces 13 of the channel 3 are concave, as shown schematically in FIG. 5 and FIG. 6. Moreover, in the case of using the power cable 4 having an oval cross-section (Fig. 5), the inner surface 13 of the channel 3 has a maximum contact area with the power cable 4, which allows to obtain the maximum coefficient of friction and improve the fixation of the power cable 4 from slippage. In the case of using the power cable 4, which has a flat shape in cross section (Fig. 6), due to the force of the power cable 4 being clamped to the tubing 6, the shape of the power cable 4 is deformed. This deformation does not entail a change in the dielectric properties of the power cable cable 4, but in turn creates the maximum area of contact of the power cable 4 with the inner surface 13 of the channel 3 and the surface of the pipe, resulting in an additional force that prevents slipping of the power cable four.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Для установки протектора на муфту 5 корпус 1 заводят на тело насосно-компрессорной трубы 6, поднятой над поверхностью скважины так, чтобы средняя часть корпуса 1 охватывала соединительную муфту 5. Силовой кабель 4 размещают в канале 3. После этого корпус 1 прижимают к насосно-компрессорной трубе 6, на участках, находящихся сверху и снизу муфты 5. Крепежные хомуты 2 затягивают откидными болтами 10, заведенными в пазы 11. При этом силовой кабель 4 фиксируется в зоне прижатия между вогнутыми внутренними поверхностями 13 канала 3 и наружными поверхностями насосно-компрессорной трубы 6.The proposed device operates as follows. To install the tread on the coupling 5, the housing 1 is placed on the body of the tubing 6, raised above the surface of the well so that the middle part of the housing 1 covers the coupling 5. The power cable 4 is placed in the channel 3. After that, the housing 1 is pressed against the tubing the pipe 6, in areas located above and below the sleeve 5. The fixing clamps 2 are tightened with hinged bolts 10 inserted into the grooves 11. In this case, the power cable 4 is fixed in the pressure zone between the concave inner surfaces 13 of the channel 3 and the outer surfaces and the tubing 6.

Протекторы для крепления силового кабеля 4 устанавливают по всей длине колонны насосно-компрессорной трубы 6 в местах их соединения муфтами 5.Treads for attaching the power cable 4 are installed along the entire length of the tubing string 6 at the points of their connection with the couplings 5.

Заявляемая полезная модель позволяет повысить надежность фиксации силового кабеля 4 в местах муфтового соединения насосно-компрессорных труб 6, при этом значительно увеличивается номенклатура используемых силовых кабелей 4.The inventive utility model allows to increase the reliability of fixing the power cable 4 in the places of the coupling connection of the tubing 6, while significantly increasing the range of used power cables 4.

Claims

Tread for fastening and protecting the power cable on the connecting sleeve of the tubing, including an elongated body and two mounting clamps, a longitudinal channel is made inside the housing for laying and fixing the power cable, and the housing is provided with two protruding ribs on the outside, each mounting clamp is pivotally on one side fixed on an axis located in the first protruding rib, and on the other hand, each clamp is equipped with a fastener made with a hinged bolt for fixing in the groove of the second protruding rib, m in zones clamping the cable to the tubing internal channel surfaces are concave.