RU215230U1 - Взрывозащищенный кабельный ввод - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устьевому оборудованию, и предназначена для обеспечения герметичного и взрывозащищенного соединения погружного и наземного кабелей на фонтанной арматуре нефтяных и газовых скважин. Взрывозащищенный кабельный ввод состоит из последовательно соединенных посредством резьбового соединения моста кабельного ввода, переходника опрессовочного колпака, накидной гайки и гайки изолятора, выполненных с отверстием для инкапсулированного кабеля, при этом в верхней части моста кабельного ввода выполнена резьба для соединения с адаптерным фланцем фонтанной арматуры; на переходнике опрессовочном установлено опрессовочное устройство, содержащее опрессовочный канал, соединенный с насосом для проведения опрессовки; в колпаке размещены внутренний и внешний изоляторы, выполненные с осевыми отверстиями под жилы кабеля, и толщина которых составляет не менее 5 мм; на мосту кабельного ввода и на переходнике опрессовочном выполнены узлы герметизации, состоящие из последовательно размещенных переднего и заднего обжимных колец и гайки, и установлены резиновые кольца. Технический результат заявленной полезной модели заключается в повышении безопасности и надежности герметизации соединения погружного и наземного кабелей в ходе эксплуатации в условиях высокого давления в нефтяных и газовых скважинах, обеспечении взрывозащиты соединения. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устьевому оборудованию, и предназначена для обеспечения герметичного и взрывозащищенного соединения погружного и наземного кабелей на фонтанной арматуре нефтяных и газовых скважин.

При эксплуатации скважин используется различное погружное электрооборудование (погружные нефтяные насосы, оборудование для геофизических исследований и т.п.), для обеспечения питания которых используются электрические и электрооптические кабели из нержавеющей стали. Ввиду наличия в скважине высокого давления, а также присутствия взрывоопасных газов, с целью обеспечения безопасности проведения работ, существует необходимость обеспечения герметичного и взрывозащищенного ввода кабеля.

Широко используемые на сегодняшний день кабельные вводы с резиновым уплотнителем, предназначенные для герметизации кабеля на устье скважины, не предусматривают возможность осуществления проверки на герметичность кабельного ввода. Такие вводы требуют постоянного технического обслуживания и контроля со стороны технического персонала, а повреждения не всегда могут быть выявлены своевременно. В связи с чем использование данного решения сопряжено с высокой степенью риска и не является безопасным.

Также известно использование в целях обеспечения взрывозащиты вывода погружного кабеля взрывозащищенных коробок, устанавливаемых на кабельные вводы в месте соединения погружного и наземного кабелей. Данное решение значительно увеличивает габариты конструкции и не позволяет использовать его на всём имеющемся фонде оборудования.

Из уровня техники известен взрывозащищенный кабельный ввод (Патент РФ №155936, опубл. 20.10.2015), содержащий корпус с цилиндрическим сквозным отверстием, снабженным резьбой, установленные в отверстии нажимное кольцо, уплотнительное кольцо и штуцер. Хвостовая часть корпуса снабжена крепежной резьбой для ввинчивания в монтажную стенку электрооборудования.

Недостатками данного устройства являются отсутствие возможности использования герметичного вывода кабеля при высоких давлениях в скважине, ввиду того, что уплотнительное кольцо не рассчитано на высокое давление. А также отсутствие возможности соединения погружного и наземного кабелей.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание кабельного ввода, обладающего герметичностью и взрывозащитой, в условиях эксплуатации при высоком давлении, обеспечивающего соединение погружного и наземного кабелей, лишенного недостатков вышеуказанных аналогов, а также расширение арсенала технических средств указанного назначения.

Технический результат заявленной полезной модели заключается в повышении безопасности и надежности герметизации соединения погружного и наземного кабелей в ходе эксплуатации в условиях высокого давления в нефтяных и газовых скважинах, обеспечении взрывозащиты соединения.

Технический результат достигается за счет того, что взрывозащищенный кабельный ввод, содержит последовательно соединенные посредством резьбового соединения мост кабельного ввода, переходник опрессовочный, колпак, накидную гайку и гайку изолятора, выполненные с отверстием для изолированной жилы кабеля, при этом в верхней части моста кабельного ввода выполнена резьба для соединения с адаптерным фланцем фонтанной арматуры; на переходнике опрессовочном установлено опрессовочное устройство, содержащее опрессовочный канал, соединенный с насосом для проведения опрессовки; в колпаке размещены внутренний и внешний изоляторы, выполненные с осевыми отверстиями под жилы кабеля, и толщина которых составляет не менее 5 мм; на мосту кабельного ввода и на переходнике опрессовочном выполнены узлы герметизации, состоящие из последовательно размещенных переднего и заднего обжимных колец и гайки, и установлены резиновые кольца.

Целесообразно, чтобы диаметр осевого отверстия для изолированной жилы кабеля составлял от 2 до 4 мм.

Целесообразно, чтобы на переходнике опрессовочном и колпаке были установлены передние и задние стопорные винты соответственно.

Целесообразно, чтобы внутренний и внешний изоляторы были выполнены из электроизоляционного полимера, в частности, фторпласта и/или капралона.

Целесообразно, чтобы на изолятор внешний был установлен колпак изолятора.

Целесообразно, чтобы колпак изолятора был выполнен из электроизоляционного полимера, в частности, фторпласта и/или капралона.

Целесообразно, чтобы на накидной гайке было установлено резиновое кольцо.

Полезная модель поясняется чертежами.

Фиг. 1 представляет собой общий вид устройства взрывозащищенного кабельного ввода.

Фиг. 2 представляет собой узел герметизации кабельного ввода.

В предпочтительном варианте исполнения устройство включает в себя мост кабельного ввода 1, переходник опрессовочный 2, опрессовочное устройство 3, колпак 6, накидную гайку 8 и гайку изолятора 10, выполненные с осевым отверстием для ввода изолированной жилы кабеля. Диаметр отверстия при этом может быть различным и соответствует диаметру изолированной жилы кабеля. Предпочтительно, диаметр осевого отверстия составляет от 2 до 4 мм.

Мост кабельного ввода 1 в верхней части снабжен резьбой для обеспечения его установки, посредством вкручивания, в адаптерный фланец фонтанной арматуры. Также в мосту кабельного ввода 1 выполнено осевое отверстие, диаметр которого соответствует диаметру изолированной жилы кабеля. Что позволяет продевать через мост кабельного ввода 1 изолированную жилу погружного кабеля, выведенного из фонтанной арматуры.

Мост кабельного ввода 1 выполнен с возможностью соединения с переходником опрессовочным 2, устанавливаемым на мост кабельного ввода 1 посредством резьбового соединения. Также мост кабельного ввода 1 выполнен с возможностью установки на него резиновых колец 13, обеспечивающих герметичность соединения в ходе проведения опрессовки.

В предпочтительном варианте исполнения в месте соединения моста кабельного ввода 1 и переходника опрессовочного 2 могут быть установлены передние стопорные винты 14, служащие для дополнительной фиксации и обеспечения прочности и герметичности соединения.

На переходнике опрессовочном 2, установлено опрессовочное устройство 3. Опрессовочное устройство 3 служит для проверки герметичности кабельного ввода и содержит опрессовочный канал 4, верхняя часть которого соединена с насосом для опрессовки (на чертеже не показан), а нижняя часть - с переходником опрессовочным 2. В месте соединения переходника опрессовочного 2 с опрессовочным каналом 4 на мосту кабельного ввода 1 выполнен первый узел герметизации 5.

Узлы герметизации 5 (фиг. 2) представляют собой последовательно устанавливаемые на изолированную жилу кабеля переднее обжимное кольцо 17, заднее обжимное кольцо 18 и гайку 16, накручиваемую на мост кабельного ввода 1.

Переходник опрессовочный 2 выполнен с возможностью установки на него посредством резьбового соединения колпака 6. Во внутренней полости колпака 6 на переходнике опрессовочном 2 выполнен второй узел герметизации 5. Второй узел герметизации 5 также представляет собой последовательно устанавливаемые на изолированную жилу кабеля переднее обжимное кольцо 17, заднее обжимное кольцо 18 и гайку 16. Гайка 16 второго узла герметизации 5 накручивается на переходник опрессовочный 2. Для обеспечения герметичности в момент проведения опрессовки перед вторым узлом герметизации 5 на переходнике опрессовочном 2 устанавливается резиновое кольцо 13.

В колпаке 6 выполнено соединение погружного и наземного кабелей 7. Соединение погружного и наземного кабелей 7 обеспечивается путем разделки изолированной жилы кабеля до медной жилы и установки на медную жилу погружного кабеля штыревого контакта, на медную жилу наземного кабеля - гнездового контакта. Для защиты от появления искры в месте соединения двух кабелей в кабельном вводе, слева от соединения погружного и наземного кабеля 7 установлен изолятор внутренний 11, а справа - изолятор внешний 12. Изолятор внутренний 11 и изолятор внешний 12 выполнены с осевым отверстием для жилы кабеля. Изолятор внутренний 11 заполняет пространство между стенками устройства взрывозащищенного кабельного ввода и медной жилой погружного кабеля, а изолятор внешний - между стенками устройства взрывозащищенного кабельного ввода и медной жилой наземного кабеля. Толщина изолятора внутреннего 11 и изолятора внешнего 12 составляет не менее 5 мм, за счет чего, даже в случае повреждения изоляторов, образуется электрический зазор. В предпочтительном варианте исполнения изоляторы 11 и 12 выполнены из электроизоляционного полимера, в частности, фторпласта и/или капралона. На изолятор внешний 12 установлен колпак изолятора 9. Колпак изолятора 9 выполнен из электроизоляционного материала, предпочтительно, фторпласта или капралона, и обеспечивает фиксацию изолятора внешнего 12, а также герметичность и взрывозащиту соединения погружного и наземного кабелей 7.

В свою очередь к колпаку 6 посредством резьбового соединения присоединена накидная гайка 8. Накидная гайка 8 выполнена с возможностью размещения внутри нее наземного кабеля, вокруг которого установлен изолятор внешний 12. Накидная гайка 8 служит для защиты и фиксации наземного кабеля, защиты от попадания влаги в соединение погружного и наземного кабелей 7. В предпочтительном варианте исполнения на накидную гайку 8 может быть установлено резиновое кольцо 19 для герметизации соединения.

С целью обеспечения надежности и герметичности соединения колпака 6 и накидной гайки 8 на колпаке 6 могут быть установлены задние стопорные винты 15.

К накидной гайке 8 посредством резьбового соединения присоединена гайка изолятора 10. Гайка изолятора 10 фиксирует изолятор внешний 12 и обеспечивает его защиту от внешних воздействий.

В предпочтительном варианте исполнения мост кабельного ввода 1, переходник опрессовочный 2, опрессовочное устройство 3, накидная гайка 8 и гайка изолятора 10 выполнены из коррозионностойкой стали.

Перед началом использования осуществляют сборку кабельного ввода в определенной последовательности.

Через мост кабельного ввода 1 продевается изолированная жила наземного кабеля, выведенного из фонтанной арматуры. Затем мост кабельного ввода 1, посредством резьбы, размещенной в верхней части, вкручивается в адаптерный фланец фонтанной арматуры (на чертеже не показан). Далее осуществляется сборка узла герметизации 5: на изолированную жилу кабеля последовательно устанавливаются переднее обжимное кольцо 17 и заднее обжимное кольцо 18, затем устанавливается гайка 16 и накручивается на мост кабельного ввода 1. Затем на мост кабельного ввода 1 устанавливаются резиновые кольца 13, обеспечивающие герметичность соединения в момент проведения опрессовки. Далее на мост кабельного ввода 1 накручивается посредством резьбового соединения переходник опрессовочный 2. Соединение моста кабельного ввода 1 с переходником опрессовочным 2 предпочтительно дополнительно фиксируется передними стопорными винтами 14.

После этого осуществляется сборка второго узла герметизации 5: изолированная жила кабеля продевается через переднее обжимное кольцо 17, заднее обжимное кольцо 18 и гайку 16. Гайка 16 накручивается на переходник опрессовочный 2. После этого на переходник опрессовочный 2 для обеспечения герметичности в момент проведения опрессовки устанавливается резиновое кольцо 13.

Затем изолированная жила кабеля разделывается до центральной медной жилы и на нее устанавливается штыревой контакт. Сверху на разделанный кабель устанавливается изолятор внутренний 7, таким образом, что изолятор внутренний 7 занимает свободное пространство между центральной медной жилой кабеля и оболочкой кабеля, соединенной с корпусом кабельного ввода.

Далее на переходник опрессовочный 2 накручивается колпак 6. Наземный кабель разделывается до центральной медной жилы и на него устанавливается гнездовой контакт. Медная жила наземного кабеля, с установленным на нее контактом, продевается в изолятор внешний 12 и сверху накручивается колпак изолятора 10. Собранная конструкция устанавливается в накидную гайку 8, далее на накидную гайку 8 посредством резьбового соединения устанавливается гайка изолятора 10. На накидную гайку 8 в предпочтительном варианте исполнения устанавливается резиновое кольцо 19 для герметичного соединения между накидной гайкой 8 и колпаком 6. Далее собранная конструкция вкручивается в колпак 6, тем самым обеспечивается герметичное и взрывобезопасное соединение погружного и наземного кабелей 7.

После сборки взрывозащищенного кабельного ввода производят его опрессовку путем подачи испытательного давления через опрессовочный канал 4 опрессовочного устройства 3.

Заявляемый взрывозащищенный кабельный ввод безопасен и надежен при эксплуатации в условиях высокого давления и предотвращает возможность возникновения искры при передаче электрического сигнала до погружного оборудования.

Claims (7)

1. Взрывозащищенный кабельный ввод, содержащий последовательно соединенные посредством резьбового соединения мост кабельного ввода, переходник опрессовочный, колпак, накидную гайку и гайку изолятора, выполненные с осевым отверстием для изолированной жилы кабеля, при этом в верхней части моста кабельного ввода выполнена резьба для соединения с адаптерным фланцем фонтанной арматуры; на переходнике опрессовочном установлено опрессовочное устройство, содержащее опрессовочный канал, выполненный с возможностью соединения с насосом для проведения опрессовки; в колпаке размещены внутренний и внешний изоляторы, выполненные с осевыми отверстиями для жил кабеля, и толщина которых составляет не менее 5 мм; на мосту кабельного ввода и в переходнике опрессовочном выполнены узлы герметизации, состоящие из последовательно размещенных двух обжимных колец и гайки, и установлены резиновые кольца.

2. Взрывозащищенный кабельный ввод по п. 1, характеризующийся тем, что диаметр осевого отверстия для изолированной жилы кабеля составляет от 2 до 4 мм.

3. Взрывозащищенный кабельный ввод по любому из пп. 1, 2, характеризующийся тем, что на переходник опрессовочный и колпак установлены передний и задний стопорные винты соответственно.

4. Взрывозащищенный кабельный ввод по любому из пп. 1-3, характеризующийся тем, что внутренний и внешний изоляторы выполнены из электроизоляционного полимера, в частности фторпласта и/или капралона.

5. Взрывозащищенный кабельный ввод по любому из пп. 1-4, характеризующийся тем, что на изолятор внешний установлен колпак изолятора.

6. Взрывозащищенный кабельный ввод по п. 5, характеризующийся тем, что колпак изолятора выполнен из электроизоляционного полимера, в частности фторпласта и/или капралона.

7. Взрывозащищенный кабельный ввод по любому из пп. 1-6, характеризующийся тем, что на накидную гайку установлено резиновое кольцо.

Images