RU2588608C1 - High-temperature coupling of cable input for submersible motor - Google Patents

High-temperature coupling of cable input for submersible motor Download PDF

Info

Publication number
RU2588608C1
RU2588608C1 RU2015117620/07A RU2015117620A RU2588608C1 RU 2588608 C1 RU2588608 C1 RU 2588608C1 RU 2015117620/07 A RU2015117620/07 A RU 2015117620/07A RU 2015117620 A RU2015117620 A RU 2015117620A RU 2588608 C1 RU2588608 C1 RU 2588608C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cable
shank
housing
lead
compound
Prior art date
Application number
RU2015117620/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Васильевич Сергиенко
Любовь Идыяловна Гильпанова
Original Assignee
Акционерное общество "Новомет-Пермь"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Новомет-Пермь" filed Critical Акционерное общество "Новомет-Пермь"
Priority to RU2015117620/07A priority Critical patent/RU2588608C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2588608C1 publication Critical patent/RU2588608C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention can be applied to cable inlet design for tight connection of cable line to submersible electric motors for oil production. Cable input coupling comprises casing and shank of variable cross section filled with compound, connected to each other and fixed by means of sealing elements and rings on end of current-conducting cable. Each cable wire is passed through holes in casing, partly stripped from lead protective sheath along its length, and connected to plug tip mounted into block of plug tips. At end side of housing faced to shank, around through holes, projections are composed as sleeves with conical section at their ends.
EFFECT: higher reliability and longer service life of coupling due to excluded possibility of penetration liquid, washing outer surface of lead sheath, to external surface of insulating layer of current-conducting cable wire.
5 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники, в частности к концевым соединителям для кабелей, находящихся в жидкой среде, и может быть использовано в конструкциях кабельных вводов для герметичного присоединения кабельной линии к погружным электродвигателям, предназначенным для привода погружных насосов, используемых в нефтяной промышленности для добычи нефти.The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to end connectors for cables in a liquid medium, and can be used in cable entries for hermetically connecting a cable line to submersible motors designed to drive submersible pumps used in the oil industry for oil production.

Известно довольно большое количество муфт кабельного ввода погружного электродвигателя, описанных в технической литературе [см., например, Международный транслятор «Установки погружных центробежных насосов для добычи нефти» - М.: Нефть и газ, 1999. С. 410-412], в патентах на изобретение: RU 2251185 С2 от 16.10.2002; RU 2264681 С2 от 14.11.2003; RU 23192668 С2 от 20.12.2004; US 2012/0100737 А1, 26.04.2012.A fairly large number of cable glands for a submersible motor cable entry are known, described in the technical literature [see, for example, International translator “Installations of submersible centrifugal pumps for oil production” - M .: Oil and gas, 1999. P. 410-412], in patents for the invention: RU 2251185 C2 of 10.16.2002; RU 2264681 C2 dated 11/14/2003; RU 23192668 C2 dated December 20, 2004; US 2012/0100737 A1, 04/26/2012.

Все указанные муфты содержат корпус, который закреплен на конце кабеля с помощью уплотнительных элементов или заливки герметизирующим компаундом. Внутри корпуса расположены концы изолированных проводов кабеля, освобожденные от свинцовой оболочки, соединенные со штепсельными наконечниками, выведенными через отверстия на колодку штепсельных наконечников. Для механического удержания кабеля от осевого перемещения и дополнительной защиты от воздействия жидкости внутреннюю хвостовую часть муфты заливают герметизирующим компаундом или применяют пайку в месте стыка металлического корпуса, хвостовика и брони кабеля.All of these couplings contain a housing that is secured to the end of the cable with sealing elements or filled with a sealing compound. Inside the housing are the ends of the insulated cable wires, freed from the lead sheath, connected to the plug lugs brought out through the holes on the block of the plug lugs. To mechanically hold the cable from axial movement and additional protection against the effects of liquid, the inner tail of the sleeve is filled with a sealing compound or soldering is applied at the junction of the metal body, the shank and the cable armor.

Однако в процессе эксплуатации при достижении высоких температур с последующим охлаждением до температуры пласта, герметичность таких муфт может быть нарушена, что приведет к проникновению скважинной жидкости к наружной поверхности изоляционного слоя кабельной жилы, освобожденной от свинцовой оболочки.However, during operation, when high temperatures are reached, followed by cooling to the reservoir temperature, the tightness of such couplings may be impaired, which will lead to the penetration of the well fluid to the outer surface of the insulating layer of the cable core, freed from the lead sheath.

Причина - термические напряжения, возникающие в уплотнительных элементах, установленных на наружной или торцовой поверхности свинцовой оболочки кабеля из-за высокой разницы в коэффициентах термического расширения стали, резины и полимерных материалов.The reason is the thermal stresses arising in the sealing elements installed on the outer or end surface of the lead sheath of the cable due to the high difference in the coefficients of thermal expansion of steel, rubber and polymeric materials.

Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков к заявляемому является высокотемпературная муфта кабельного ввода для погружного электродвигателя компании Schlumberger Technology Corporation [патент №8398420 US, опубл. 19.03.2013], которая содержит металлический корпус с хвостовиком переменного сечения, соединенные между собой посредством винтов и закрепленные с помощью уплотнительных элементов на конце токопроводящего кабеля, каждый токопроводящий провод которого освобожден на части своей длины от свинцовой защитной оболочки и соединен со штепсельным наконечником, вмонтированным в колодку штепсельных наконечников. Внутренняя полость хвостовика со стороны ввода кабеля заполнена герметизирующим компаундом, перед входом в корпус свинцовые оболочки кабельных проводов загерметизированы при помощи паяных соединений. В данной конструкции герметичность соединения концов проводов кабеля, освобожденных от свинцовой оболочки, со штепсельными наконечниками обеспечена благодаря уплотнительным соединениям вокруг каждого провода в виде пружинных блоков и эластомерных конусных элементов.The closest technical solution for the totality of features to the claimed is a high-temperature cable entry coupling for a submersible electric motor company Schlumberger Technology Corporation [US patent No. 8398420, publ. 03/19/2013], which contains a metal housing with a shank of variable cross section, interconnected by screws and fastened with sealing elements to the end of the conductive cable, each conductive wire of which is released to its length from the lead protective sheath and connected to a plug-in terminal mounted into the terminal block. The inner cavity of the shank on the cable entry side is filled with a sealing compound; before entering the housing, the lead sheaths of the cable wires are sealed with solder joints. In this design, the tightness of the connection of the ends of the cable wires freed from the lead sheath with the plug lugs is ensured by the sealing joints around each wire in the form of spring blocks and elastomeric conical elements.

Недостатками такого уплотнительного соединения является: сложность конструкции и применение одного компрессионного диска, который при помощи гайки и трех промежуточных пружинных блоков создает неравномерное усилие прижима трех колец и трех эластомерных конусных элементов. Кроме того, применяемый технологический процесс пайки двух неоднородных материалов - свинца и нержавеющей стали - требует наличия квалифицированных специалистов, при этом контроль в месте паяного шва затруднен и структуру материала изоляционного слоя проконтролировать невозможно, а из-за местного нагрева изоляционного слоя кабеля под свинцовой оболочкой в процессе пайки возможно нарушение целостности изоляции (скрытый дефект), что в процессе эксплуатации может привести к электрическому пробою.The disadvantages of such a sealing connection are: the complexity of the design and the use of one compression disk, which with the help of a nut and three intermediate spring blocks creates an uneven clamping force of three rings and three elastomeric conical elements. In addition, the applied technological process of soldering two heterogeneous materials - lead and stainless steel - requires qualified specialists, while it is difficult to control at the place of the soldered seam and the structure of the material of the insulating layer cannot be controlled, and due to local heating of the cable insulation layer under the lead sheath in the soldering process may violate the integrity of the insulation (latent defect), which during operation can lead to electrical breakdown.

Полное заполнение внутренней полости хвостовика герметизирующим компаундом для механического удержания кабеля вызывает механическое нарушение целостности изоляционного слоя провода в виде микротрещин при достижении температуры свыше 250°С, так как из-за большой разницы КТР стали и полимерных материалов и увеличения объема компаунда провод сжимается и стремится выйти из замкнутого пространства в осевом направлении относительно внутренней полости.Complete filling of the inner cavity of the shank with a sealing compound for mechanical cable retention causes a mechanical violation of the integrity of the insulating layer of the wire in the form of microcracks when the temperature reaches above 250 ° C, because due to the large difference in the KTP of the steel and polymer materials and the increase in the volume of the compound, the wire is compressed and tends to exit from an enclosed space in the axial direction relative to the internal cavity.

Отмеченные недостатки снижают надежность и срок службы муфты кабельного ввода погружного электродвигателя.The noted disadvantages reduce the reliability and service life of the cable entry coupling of the submersible motor.

Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, состоит в:The technical result achieved by the implementation of the invention is:

1) простоте конструкции,1) simplicity of design,

2) повышении надежности за счет исключения возможности проникновения жидкости, омывающей наружную поверхность свинцовой оболочки, к наружной поверхности изоляционного слоя токопроводящей жилы кабеля;2) increasing reliability by eliminating the possibility of penetration of liquid washing the outer surface of the lead sheath to the outer surface of the insulating layer of the conductive cable core;

3) увеличении срока службы муфты кабельного ввода в условиях высоких температур до 315°С (600 градусов по Фаренгейту), высокого гидростатического давления до 45 МПа, химически агрессивной пластовой жидкости;3) increasing the service life of the cable entry coupling at high temperatures up to 315 ° C (600 degrees Fahrenheit), high hydrostatic pressure up to 45 MPa, chemically aggressive formation fluid;

4) высокой ремонтопригодности.4) high maintainability.

Указанный технический результат достигается тем, что в высокотемпературной муфте кабельного ввода погружного электродвигателя, содержащей корпус и заполненный компаундом хвостовик переменного сечения, соединенные между собой и закрепленные с помощью уплотнительных элементов и колец на конце токопроводящего кабеля, каждый провод которого, пропущенный через сквозные отверстия в корпусе, освобожден на части своей длины от свинцовой защитной оболочки, загерметизирован на входе в корпус и соединен со штепсельным наконечником, вмонтированным в колодку штепсельных наконечников, согласно изобретению на торцевой стороне корпуса, обращенной к хвостовику, вокруг сквозных отверстий выполнены выступы в виде втулок с коническим (конусным) участком на конце, отделенная от провода свинцовая оболочка герметично размещена на наружной поверхности выступов до касания с торцевой поверхностью корпуса и образования вокруг (по периметру) основания втулки уплотнительного кольца с конусными стенками и закреплена с помощью обжимной втулки, повторяющей конфигурацию выступа и имеющей на торце фаску, контактирующую с уплотнительным кольцом, обжимные втулки всех проводов зафиксированы в общем прижимном упоре, при этом на каждый провод надет изолятор, заглубленный в колодку штепсельных наконечников, а внутренняя полость хвостовика заполнена компаундом на входе и выходе кабеля с формированием слоев, отделенных друг от друга волокнистым разделительным материалом, причем толщина слоя компаунда на выходе составляет не менее 1/5 длины хвостовика.The specified technical result is achieved by the fact that in a high-temperature cable entry coupling of a submersible electric motor, comprising a housing and a shank of variable cross section filled with a compound, interconnected and secured with sealing elements and rings at the end of the conductive cable, each wire of which is passed through through holes in the housing , freed for part of its length from a lead protective sheath, sealed at the entrance to the housing and connected to the plug tip, mounted According to the invention, protrusions in the form of bushings with a conical (conical) section at the end are made around the through holes on the end side of the housing of the plug tips according to the invention, the lead sheath separated from the wire is hermetically placed on the outer surface of the protrusions until it touches the end surface housing and education around (around the perimeter) of the base of the sleeve of the sealing ring with conical walls and secured with a crimp sleeve, repeating the configuration of the protrusion and having on the end face is in contact with the sealing ring, the crimp bushings of all the wires are fixed in the common clamping stop, while each wire is equipped with an insulator buried in the terminal block, and the inner cavity of the shank is filled with a compound at the input and output of the cable with the formation of layers separated from each other another fibrous separation material, and the thickness of the compound layer at the outlet is at least 1/5 of the length of the shank.

В качестве разделительного материала целесообразно использовать минеральную вату. Для обеспечения работы в условиях высоких температур предпочтительно изготовление изоляторов и штепсельного наконечника из керамики.It is advisable to use mineral wool as a separation material. To ensure operation at high temperatures, it is preferable to manufacture insulators and a ceramic plug.

Кроме того, на контактирующие поверхности деталей муфты наносят синтетическую диэлектрическую высокотемпературную консистентную смазку, обладающую высокой гидрофобностью для дополнительной защиты от проникновения жидкости.In addition, synthetic dielectric high-temperature grease with high hydrophobicity is added to the contacting surfaces of the coupling parts for additional protection against liquid penetration.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен продольный разрез предлагаемой муфты кабельного ввода; на фиг. 2 - поперечный разрез муфты, вид А-А; фиг. 1; на фиг. 3 - продольный разрез места герметизации свинцовой оболочки; на фиг. 4 - разнесенный вид составных деталей муфты; на фиг. 5 - вид провода кабеля перед сборкой.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a longitudinal section of the proposed cable entry sleeve; in FIG. 2 is a transverse section of the coupling, view AA; FIG. one; in FIG. 3 is a longitudinal section of the sealing site of the lead sheath; in FIG. 4 is an exploded view of the coupling components; in FIG. 5 is a view of a cable wire before assembly.

Высокотемпературная муфта кабельного ввода для погружного электродвигателя (Фиг. 1) содержит металлический корпус 1 и металлический хвостовик 2 переменного сечения, закрепленные на конце кабеля 10 и соединенные между собой с помощью винтов 9 (Фиг. 4). Кабель 10 разъединен на составляющие его три провода 6, покрытые свинцовой оболочкой 5 и изолирующей оболочкой 11 (Фиг. 3, 5). На торцевой стороне корпуса 1 вокруг сквозных отверстий, предназначенных для пропускания кабельных проводов 6, выполнены со стороны хвостовика 2 выступы 20 в виде втулок с сужающимся коническим участком на открытом торце (Фиг. 3). Концы проводов 6, освобожденные от свинцовой оболочки 5 и частично освобожденные от изолирующих оболочек 11, через отверстия в выступах 20 выведены во внутреннюю полость корпуса 1 и соединены при помощи резьбового соединения со штепсельными наконечниками 14, вставленными в колодку штепсельных наконечников 7, выполненную из керамики. На каждый токопроводящий провод 6 надет керамический изолятор 8, закрепленный с помощью уплотнительного кольца 18 и зафиксированный в углублениях корпуса 1 при помощи уплотнительного кольца 12. Изоляторы 8 заглублены в колодку штепсельных наконечников 7, зафиксированную внутри корпуса 1 с помощью кольца стопорного 13 (Фиг. 1).The high-temperature cable entry coupling for the submersible motor (Fig. 1) contains a metal housing 1 and a metal shank 2 of variable cross section, mounted on the end of the cable 10 and interconnected by screws 9 (Fig. 4). The cable 10 is disconnected into its constituent three wires 6, covered with a lead sheath 5 and an insulating sheath 11 (Fig. 3, 5). On the end side of the housing 1 around the through holes designed to pass the cable wires 6, protrusions 20 are made from the side of the shank 2 in the form of bushings with a tapering conical section at the open end (Fig. 3). The ends of the wires 6, freed from the lead sheath 5 and partially freed from the insulating shells 11, through the holes in the protrusions 20 are brought out into the internal cavity of the housing 1 and connected by a threaded connection to the plug lugs 14 inserted into the block of the plug lugs 7 made of ceramic. A ceramic insulator 8 is mounted on each conductive wire 6, fixed with a sealing ring 18 and fixed in the recesses of the housing 1 with a sealing ring 12. The insulators 8 are buried in the terminal block 7, fixed inside the housing 1 with a locking ring 13 (Fig. 1 )

Отделенная от токопроводящего провода 6 свинцовая оболочка 5 натянута сверху на выступ 20 и образует вокруг его основания на торцевой поверхности корпуса 1 уплотнительное кольцо 21 с внешней конусной стенкой (Фиг. 3). Сверху свинцовая оболочка 5 закреплена на выступе 20 с помощью надетой на нее обжимной втулки 4, повторяющей конфигурацию выступа и имеющей на торце внутреннюю фаску, контактирующую с уплотнительным кольцом 21. Обжимные втулки 4 всех проводов встроены в упор прижимной 3, выполненный в виде кольцевой детали, установленной на внутренней стенке хвостовика 2 (фиг. 1). Для герметизации мест механического крепления свинцовых оболочек 5 пространство между торцевой поверхностью корпуса 1 и упором прижимным 3 и вокруг обжимной втулки 4 заполнено высокотемпературным компаундом 16. Кабель 10 с броней 15 (фиг. 2) на входе в хвостовик 2 также зафиксирован с помощью высокотемпературного компаунда 16, глубина слоя которого составляет не менее 1/5 длины хвостовика 2 (фиг. 1). Внутренняя полость хвостовика 2 между слоями высокотемпературного компаунда 16 на входе и выходе проводов кабеля 10 заполнена разделительным материалом 19, например, минеральной ватой. На конце корпуса 1 со стороны штепсельных наконечников 14 надето кольцо 17, которое служит уплотнением при присоединении муфты к электродвигателю. Уплотнительные кольца 12, 17 и 18 изготовлены из бензомаслостойкой резиновой смеси, выдерживающей температуру до 315°С (600 градусов по Фаренгейту).Separated from the conductive wire 6, the lead sheath 5 is stretched on top of the protrusion 20 and forms a sealing ring 21 with an external conical wall around its base on the end surface of the housing 1 (Fig. 3). On top, the lead sheath 5 is mounted on the protrusion 20 by means of a crimp sleeve 4 mounted on it, repeating the configuration of the protrusion and having an inner chamfer in contact with the O-ring 21. The crimp sleeves 4 of all wires are built into the clamp 3, made in the form of an annular part, mounted on the inner wall of the shank 2 (Fig. 1). To seal the places of mechanical fastening of lead shells 5, the space between the end surface of the housing 1 and the pressure clamp 3 and around the crimp sleeve 4 is filled with a high-temperature compound 16. The cable 10 with armor 15 (Fig. 2) at the inlet of the shank 2 is also fixed using a high-temperature compound 16 , the depth of the layer of which is not less than 1/5 of the length of the shank 2 (Fig. 1). The inner cavity of the shank 2 between the layers of the high-temperature compound 16 at the inlet and outlet of the wires of the cable 10 is filled with a separation material 19, for example, mineral wool. At the end of the housing 1, on the side of the plug lugs 14, a ring 17 is put on, which serves as a seal when the coupling is connected to an electric motor. O-rings 12, 17 and 18 are made of a gas-oil-resistant rubber compound that can withstand temperatures up to 315 ° C (600 degrees Fahrenheit).

Сборку высокотемпературной муфты кабельного ввода производят следующим образом.The Assembly of the high-temperature sleeve cable entry is as follows.

На изоляторы 8 предварительно устанавливают уплотнительные кольца 12 и 18. Внутреннюю поверхность корпуса 1, изоляторы 8, колодку штепсельных наконечников 7 смазывают синтетической диэлектрической высокотемпературной консистентной смазкой, например, «Томфлон ЭП-300». Изоляторы 8 вставляют в углубления, выполненные в корпусе 1, и надевают на них колодку штепсельных наконечников 7, которую фиксируют кольцом стопорным 13 (Фиг. 4).O-rings 12 and 18 are pre-installed on the insulators 8. The inner surface of the housing 1, the insulators 8, the terminal block 7 are lubricated with synthetic dielectric high-temperature grease, for example, Tomflon EP-300. The insulators 8 are inserted into the recesses made in the housing 1 and a socket block 7 is put on them, which is fixed with a retaining ring 13 (Fig. 4).

На конец кабеля 10 с броней 15 надевают хвостовик 2. Затем кабель 10 с броней 15 закрепляют в приспособлении для сборки кабельной муфты и производят технологический процесс разделки концов токопроводящих проводов кабеля 10 (Фиг. 5). С конца каждого токопроводящего провода 6 снимают свинцовую оболочку 5 и изолирующую оболочку 11 и нарезают резьбу на освободившемся конце медной жилы 22. Концы подготовленных токопроводящих проводов 6 пропускают через отверстия упора прижимного 3. На свинцовую оболочку 5 каждого провода 6 надевают обжимную втулку 4, после чего производят формовку токопроводящих проводов 6 для сборки. Для этого с помощью специального приспособления свинцовую оболочку 5 расширяют, отделяя ее от изолирующей оболочки 11. Подготовленные таким образом концы токопроводящих проводов 6 пропускают через отверстия в выступах 20 предварительно собранного корпуса 1 так, чтобы расширенные участки свинцовых оболочек 5 зашли на выступы 20 до касания с торцевой поверхностью корпуса 1, а токопроводящие провода 6 через установленные в корпусе 1 изоляторы 8 попали в колодку штепсельных наконечников 7.A shank 2 is put on the end of the cable 10 with the armor 15. Then, the cable 10 with the armor 15 is fixed in the device for assembling the cable box and the technological process of cutting the ends of the conductive wires of the cable 10 is carried out (Fig. 5). From the end of each conductive wire 6, the lead sheath 5 and the insulating sheath 11 are removed and a thread is cut on the freed end of the copper core 22. The ends of the prepared conductive wires 6 are passed through the holes of the pressure clamp 3. The lead sleeve 5 is put on the lead sheath 5 of each wire 6, after which forming conductive wires 6 for assembly. To do this, using a special device, the lead sheath 5 is expanded, separating it from the insulating sheath 11. The ends of the conductive wires 6 thus prepared are passed through the holes in the protrusions 20 of the pre-assembled housing 1 so that the extended sections of the lead sheaths 5 extend over the protrusions 20 until they touch the end surface of the housing 1, and the conductive wires 6 through the insulators 8 installed in the housing 1 fell into the block of the plug lugs 7.

Корпус 1 и кабель с броней 15 закрепляют в приспособлении для сборки кабельных муфт. Упор прижимной 3 надевают на обжимные втулки 4, затем хвостовик 2 перемещают по кабелю 10 с броней 15 в сторону корпуса 1. Во время перемещения упор прижимной 3 фиксируюется в углублениях хвостовика 2, а обжимные втулки 4 плотно насаживаются на свинцовые оболочки 5, надетые на выступы 20 с аналогичной конфигурацией, и, уплотняя свинец, перемещают его к основанию выступов 20, в результате чего между фаской втулки 4 и торцевой поверхностью корпуса 1 образуется герметичное уплотнительное кольцо 21 конической формы из свинца, перекрывающее доступ жидкости внутрь корпуса. При совмещении торцевых поверхностей хвостовика 2 и корпуса 1 их соединяют при помощи винтов 9, вставленных в корпус 1. Во время этой операции контролируют процесс формирования механического герметичного соединения свинцовой оболочки 5 токопроводящего провода 6 с корпусом 1 и проверяют его на герметичность.The housing 1 and the cable with armor 15 are fixed in the device for assembling cable sleeves. The pressure stop 3 is put on the compression sleeves 4, then the shank 2 is moved along the cable 10 with armor 15 towards the housing 1. During the movement, the pressure stop 3 is fixed in the recesses of the shank 2, and the compression sleeves 4 fit snugly onto the lead sheaths 5 worn on the tabs 20 with a similar configuration, and, sealing the lead, move it to the base of the protrusions 20, as a result of which between the chamfer of the sleeve 4 and the end surface of the housing 1, a tight conical shape of the lead ring 21 is formed, blocking the access of liquid and inside the body. When combining the end surfaces of the shank 2 and the housing 1, they are connected using screws 9 inserted into the housing 1. During this operation, the process of forming a mechanical tight connection of the lead sheath 5 of the conductive wire 6 with the housing 1 is monitored and checked for leaks.

На резьбовые окончания медных жил 22, оказавшиеся в отверстиях колодки штепсельных наконечников 7, накручивают штепсельные наконечники 14. При вкручивании удаляется часть синтетической диэлектрической высокотемпературной консистентной смазки и гарантируется отсутствие воздуха во внутренней полости корпуса 1.On the threaded ends of the copper conductors 22, which are in the holes of the terminal block 7, screw the cable ends 14. When screwing in, part of the synthetic dielectric high-temperature grease is removed and air is not guaranteed in the internal cavity of the housing 1.

Затем производят заливку (Фиг. 1) внутренней полости хвостовика 2 высокотемпературным компаундом 16, например, Thermoset EL-636 Ероху Encapsulant. Первоначально в вертикально расположенную муфту через отверстия в упоре прижимном 3 заливают порцию компаунда 16, который заполняет зазоры, образованные между торцами корпуса 1, хвостовика 2 и упора прижимного 3, а также полностью обволакивает обжимную втулку 4 с перекрытием ее торца. Выдерживают время для отверждения компаунда, плотно заполняют часть полости хвостовика 2 минеральной ватой 19 и оставшуюся часть протяженностью 1/5 длины хвостовика заполняют компаундом заподлицо с торцом хвостовика 2.Then fill (Fig. 1) the inner cavity of the shank 2 with a high-temperature compound 16, for example, Thermoset EL-636 Erohu Encapsulant. Initially, a portion of the compound 16 is poured through the holes in the vertically located coupling through the holes in the pressure stop 3, which fills the gaps formed between the ends of the housing 1, the shank 2 and the pressure stop 3, and also completely envelops the compression sleeve 4 with the overlap of its end. They withstand the time for curing the compound, densely fill part of the cavity of the shank 2 with mineral wool 19 and the remaining part with a length of 1/5 of the length of the shank is filled with the compound flush with the end of the shank 2.

Формирование в месте перехода от свинца к стали герметичного свинцового уплотнения повышает надежность и безопасность муфты за счет исключения возможности проникновения жидкости, омывающей наружную поверхность свинцовой оболочки, к наружной поверхности изоляционного слоя токопроводящего провода.The formation of a sealed lead seal at the point of transition from lead to steel increases the reliability and safety of the coupling by eliminating the possibility of liquid penetrating the outer surface of the lead sheath to the outer surface of the insulating layer of the conductive wire.

Из-за большей разницы величины КТР свинца по отношения к КТР стали в процессе нагрева происходит увеличение объема свинца в замкнутом пространстве и, как следствие, дополнительное уплотнение в кольцевом пространстве перехода от свинца к стали. При охлаждении кольцевое пространство перехода свинца к стали остается постоянно герметичным.Due to the greater difference in the KTR value of lead in relation to the KTP of steel during heating, the lead volume in the confined space increases and, as a result, an additional seal in the annular space of the transition from lead to steel. When cooled, the annular space of the transition of lead to steel remains constantly tight.

Коническая форма свинцового уплотнения позволяет сохранить герметичность данного соединения в процессе длительной эксплуатации в условиях достижения максимума температур до 315°С с последующим охлаждением до минимальной температуры пластовой жидкости (режим термоциклирования).The conical shape of the lead seal allows you to maintain the tightness of this compound during prolonged use under conditions of reaching a maximum temperature of 315 ° C, followed by cooling to a minimum temperature of the reservoir fluid (thermal cycling mode).

Высокая ремонтопригодность муфты достигается за счет возможности многократного использования входящих в нее деталей, исключение составляют только обжимные втулки.High maintainability of the coupling is achieved due to the possibility of reuse of the parts included in it, the exception is only crimp bushings.

Предлагаемая высокотемпературная муфта кабельного ввода может использоваться при эксплуатации в высокотемпературных средах, таких как среды, связанные с использованием пара (SAGD) для гравитационного дренирования скважин, с целью повышения добычи углеводородов, а также при эксплуатации электроцентробежных установок в периодическом режиме (работа с последующей остановкой на приток), в высокотемпературных скважинах со значительным перепадом температур.The proposed high-temperature cable entry sleeve can be used when operating in high-temperature environments, such as steam-coupled (SAGD) environments for gravity drainage of wells, in order to increase hydrocarbon production, as well as when operating electric centrifugal installations in a batch mode (operation with subsequent shutdown at inflow), in high-temperature wells with a significant temperature difference.

Claims (5)

1. Высокотемпературная муфта кабельного ввода погружного электродвигателя, содержащая корпус и заполненный компаундом хвостовик переменного сечения, соединенные между собой и закрепленные с помощью уплотнительных элементов и колец на конце токопроводящего кабеля, каждый провод которого, пропущенный через сквозные отверстия в корпусе, освобожден на части своей длины от свинцовой защитной оболочки, загерметизирован на входе в корпус и соединен со штепсельным наконечником, вмонтированным в колодке штепсельных наконечников, отличающаяся тем, что на торцевой стороне корпуса, обращенной к хвостовику, вокруг сквозных отверстий выполнены выступы в виде втулок с коническим участком на конце, отделенная от провода свинцовая оболочка натянута на наружную поверхность выступов до касания с торцевой поверхностью корпуса с образованием по периметру основания втулки уплотнительного кольца с конусными стенками и закреплена с помощью обжимной втулки, повторяющей конфигурацию выступа и имеющей на торце фаску, контактирующую с уплотнительным кольцом, обжимные втулки всех проводов зафиксированы в общем прижимном упоре, при этом на каждый провод надет изолятор, заглубленный в колодку штепсельных наконечников, а внутренняя полость хвостовика заполнена компаундом на входе и выходе кабеля с формированием слоев, отделенных друг от друга волокнистым разделительным материалом, причем толщина слоя компаунда на выходе составляет не менее 1/5 длины хвостовика.1. A high-temperature cable entry sleeve for a submersible electric motor, comprising a housing and a compound-filled shank of variable cross section, interconnected and secured with sealing elements and rings at the end of the conductive cable, each wire of which is passed through the through holes in the housing, is released to its length from a lead protective sheath, sealed at the entrance to the housing and connected to a plug tip mounted in a block of plug tips, distinguishing I mean that on the end side of the housing facing the shank, around the through holes there are protrusions in the form of bushings with a conical section at the end, the lead sheath separated from the wire is stretched onto the outer surface of the protrusions until it touches the end surface of the housing to form a sealing sleeve around the base rings with conical walls and secured with a crimp sleeve, repeating the configuration of the protrusion and having a chamfer at the end in contact with the sealing ring, crimp bushings of all wires fixed in the general clamping stop, with an insulator buried in the terminal block on each wire, and the inner cavity of the shank filled with a compound at the input and output of the cable with the formation of layers separated from each other by a fibrous separation material, and the thickness of the compound layer at the output is not less than 1/5 of the length of the shank. 2. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве разделительного материала использована минеральной вата.2. The coupling according to claim 1, characterized in that mineral wool is used as a release agent. 3. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что изоляторы и колодка штепсельных наконечников изготовлены из керамики.3. The coupling according to claim 1, characterized in that the insulators and the terminal block are made of ceramic. 4. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что на контактирующие поверхности нанесена синтетическая диэлектрическая высокотемпературная консистентная смазка, обладающая высокой гидрофобностью.4. The coupling according to claim 1, characterized in that a synthetic dielectric high-temperature grease with high hydrophobicity is applied to the contacting surfaces. 5. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что уплотнительные кольца изготовлены из бензомаслостойкой резиновой смеси, выдерживающей температуру до 315°C. 5. The coupling according to claim 1, characterized in that the o-rings are made of a gas-oil-resistant rubber compound that can withstand temperatures up to 315 ° C.
RU2015117620/07A 2015-05-08 2015-05-08 High-temperature coupling of cable input for submersible motor RU2588608C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015117620/07A RU2588608C1 (en) 2015-05-08 2015-05-08 High-temperature coupling of cable input for submersible motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015117620/07A RU2588608C1 (en) 2015-05-08 2015-05-08 High-temperature coupling of cable input for submersible motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2588608C1 true RU2588608C1 (en) 2016-07-10

Family

ID=56370597

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015117620/07A RU2588608C1 (en) 2015-05-08 2015-05-08 High-temperature coupling of cable input for submersible motor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2588608C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2679825C1 (en) * 2018-03-14 2019-02-13 Акционерное общество "Новомет-Пермь" High-temperature coupling of cable input for submersible motor
RU2694810C1 (en) * 2018-03-02 2019-07-17 Игорь Викторович Микуров Submersible motor cable input universal coupling
RU203568U1 (en) * 2020-01-27 2021-04-12 Виктор Николаевич Новоселов High temperature cable gland for submersible motor
RU2790612C1 (en) * 2022-08-24 2023-02-28 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" Electric cable connector for connecting submersible motors

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5700161A (en) * 1995-10-13 1997-12-23 Baker Hughes Incorporated Two-piece lead seal pothead connector
RU2251185C2 (en) * 2002-10-16 2005-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Борец" Cable entry stuffing box for submersible centrifugal pump
US8398420B2 (en) * 2010-06-30 2013-03-19 Schlumberger Technology Corporation High temperature pothead
RU131536U1 (en) * 2013-03-05 2013-08-20 Закрытое акционерное общество "Мехта" CABLE EXTENSION OF CABLE LINE OF SUBMERSIBLE ELECTRIC MOTOR

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5700161A (en) * 1995-10-13 1997-12-23 Baker Hughes Incorporated Two-piece lead seal pothead connector
RU2251185C2 (en) * 2002-10-16 2005-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Борец" Cable entry stuffing box for submersible centrifugal pump
US8398420B2 (en) * 2010-06-30 2013-03-19 Schlumberger Technology Corporation High temperature pothead
RU131536U1 (en) * 2013-03-05 2013-08-20 Закрытое акционерное общество "Мехта" CABLE EXTENSION OF CABLE LINE OF SUBMERSIBLE ELECTRIC MOTOR

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2694810C1 (en) * 2018-03-02 2019-07-17 Игорь Викторович Микуров Submersible motor cable input universal coupling
RU2679825C1 (en) * 2018-03-14 2019-02-13 Акционерное общество "Новомет-Пермь" High-temperature coupling of cable input for submersible motor
RU203568U1 (en) * 2020-01-27 2021-04-12 Виктор Николаевич Новоселов High temperature cable gland for submersible motor
RU2790612C1 (en) * 2022-08-24 2023-02-28 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" Electric cable connector for connecting submersible motors

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2082454B1 (en) Splice for down hole electrical submersible pump cable
CA2846748C (en) High voltage mechanical splice connector
RU2070679C1 (en) Tubing coupling
RU2588608C1 (en) High-temperature coupling of cable input for submersible motor
EP2865054B1 (en) Downhole cable termination apparatus and method thereof
US10938145B2 (en) Systems and methods for sealing motor lead extensions
RU2659648C2 (en) Insulated current conducting cores in the electric submersible pump end cable couplings sealing method
US9915266B2 (en) Boot seal retainer systems and methods
RU109341U1 (en) CABLE INPUT CLUTCH FOR CONNECTING SUBMERSIBLE ELECTRIC MOTORS
US2750436A (en) Fluid tight cable entry
RU2672552C2 (en) Spring-energized seal for high temperature sealing of power cable to connector
RU2264681C2 (en) Cable extension-cord box for submersible-motor cable line
RU2679825C1 (en) High-temperature coupling of cable input for submersible motor
RU158193U1 (en) SEALED PUMP INPUT MODULE WITH SEALED CONNECTIONS
RU203568U1 (en) High temperature cable gland for submersible motor
RU2319268C2 (en) Cable sleeve for submersible motor
RU101279U1 (en) CABLE INPUT CLUTCH FOR CONNECTING SUBMERSIBLE ELECTRIC MOTORS
RU2790612C1 (en) Electric cable connector for connecting submersible motors
RU2251185C2 (en) Cable entry stuffing box for submersible centrifugal pump
RU169774U1 (en) Cable entry coupling for connecting submersible motors
RU2694810C1 (en) Submersible motor cable input universal coupling
RU40116U1 (en) CABLE INPUT CLUTCH FOR SUBMERSIBLE ELECTRIC MOTOR
RU131536U1 (en) CABLE EXTENSION OF CABLE LINE OF SUBMERSIBLE ELECTRIC MOTOR
RU2215351C2 (en) Stuffing box for submersible centrifugal pump
RU2781284C1 (en) Cable extension coupling for submersible electric motor