RU77331U1

RU77331U1 - PROTECTOLIZER WITH SUPPORT

Info

Publication number: RU77331U1
Application number: RU2008128394/22U
Authority: RU
Inventors: Сергей Филиппович Ищеряков; Владимир Алексеевич Праведный; Иван Михайлович Сергеев
Original assignee: ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "Нефтемаш Проект"
Priority date: 2008-07-11
Filing date: 2008-07-11
Publication date: 2008-10-20

Abstract

Полезная модель относится к предохранительным устройствам кабельных линий питания погружных электродвигателей, используемых в качестве приводов центробежных насосов для добычи нефти и других пластовых жидкостей, и может быть использована в нефтяной промышленности для крепления кабеля-удлинителя к гидрозащите и секциям насоса установки ЭЦН (электрического центробежного насоса) и его защиты как от механических повреждений при спуско-подъемных операциях, так и от пробоя изоляции кабеля-удлинителя в местах контакта кабеля с протектолайзером. Протектолайзер с опорой для крепления кабеля-удлинителя к элементам насосных установок УЭЦН содержит два скобообразных элемента, образующих при их соединении внутреннюю полость, в размеры и форму которой вписываются размеры и форма шейки гидрозащиты двигателя или шейки насосной секции установки ЭЦН, при этом один из скобообразных элементов имеет корпус, состоящий из двух защитных ребер, соединенных дугообразной перемычкой, внутренние боковые поверхности ребер и горизонтальная полка перемычки образуют паз для укладки кабеля-удлинителя, причем в перемычке выполнены одно углубление с резьбовыми отверстиями для установки электроизоляционной пластины и два углубления, в которых выполнены два крепежных отверстия для крепления кабеля посредством скобы и двух крепежных элементов, например, болтов или винтов, при этом на корпусе выполнены две опорные площадки на ребрах с одной стороны, которые опираются на опорные площадки насосной секции при сборке устройства, а с другой стороны корпус имеет внутреннюю цилиндрическую поверхность ребер, которая опирается на фланец основания при сборке устройства, обеспечивая тем самым положение верхней поверхности электроизоляционной пластины в одной плоскости с лысками на фланце и корпусе насоса на разных габаритах насосной секции.The utility model relates to safety devices for cable lines of submersible electric motors used as drives of centrifugal pumps for oil and other formation fluids, and can be used in the oil industry for attaching extension cable to hydraulic protection and pump sections of an ESP installation (electric centrifugal pump) and its protection both from mechanical damage during tripping and from breakdown of the extension cable insulation at the points of contact of the cable with the protecton Zeromakh. The protector with support for attaching the extension cable to the elements of the ESP pump units contains two staple-shaped elements forming an internal cavity when they are connected, the dimensions and shape of which fit the dimensions and shape of the hydraulic protection neck of the engine or the neck of the pump section of the ESP installation, and one of the staple elements has a housing consisting of two protective ribs connected by an arc-shaped jumper, the inner side surfaces of the ribs and the horizontal shelf of the jumper form a groove for cable laying - extend I, and in the jumper there is one recess with threaded holes for installing an insulating plate and two recesses in which two fastening holes are made for fastening the cable by means of a bracket and two fasteners, for example, bolts or screws, while on the case there are two supporting platforms ribs on the one hand, which are supported on the supporting platforms of the pump section when assembling the device, and on the other hand, the body has an inner cylindrical surface of the ribs, which rests on the base flange during assembly of the device, thereby ensuring the position of the upper surface of the insulating plate in the same plane as the flats on the flange and the pump casing on different dimensions of the pump section.

Протектолайзер с опорой для крепления кабеля-удлинителя к элементам УЭЦН может использоваться для крепления кабеля-удлинителя к шейке насосной секции двигателя на насосной установке габаритов 5 или 5А., а также и к секции гидрозащиты. Полезная модель позволяют повысить надежность крепления силового кабеля к элементам ЭЦН, предотвратить контакт уязвимых элементов конструкции со стыками и внутренней поверхностью обсадных труб при спуско-подъемных операциях, уменьшить габариты устройства и его поперечное сечение, облегчить и упростить монтаж, исключить продольное перемещение протектолайзера и его проворот вокруг продольной оси, повысить электробезопасность.A protector with a support for attaching an extension cable to the ESP elements can be used to attach an extension cable to the neck of the pump section of the engine on a pump unit of dimensions 5 or 5A., As well as to the hydraulic protection section. The utility model allows to increase the reliability of fastening the power cable to the ESP elements, to prevent contact of vulnerable structural elements with joints and the inner surface of the casing during tripping, to reduce the dimensions of the device and its cross section, to facilitate and simplify installation, to exclude longitudinal movement of the protector and its rotation around the longitudinal axis, increase electrical safety.

11 илл., 1 н.п.ф.11 ill., 1 n.p.f.

Description

Полезная модель относится к предохранительным устройствам кабельных линий питания погружных электродвигателей, используемых в качестве приводов центробежных насосов для добычи нефти и других пластовых жидкостей, и может быть использована в нефтяной промышленности для крепления кабеля-удлинителя к гидрозащите и секциям насоса установки ЭЦН (электрического центробежного насоса) и его защиты как от механических повреждений при спуско-подъемных операциях, так и от пробоя изоляции кабеля-удлинителя в местах контакта кабеля с протектолайзером.The utility model relates to safety devices for cable lines of submersible electric motors used as drives of centrifugal pumps for oil and other formation fluids, and can be used in the oil industry for attaching extension cable to hydraulic protection and pump sections of an ESP installation (electric centrifugal pump) and its protection both from mechanical damage during tripping and from breakdown of the extension cable insulation at the points of contact of the cable with the protecton Zeromakh.

В современной нефтяной промышленности задача крепления токоподводящего кабеля и его защиты от механических повреждений при спуско-подъемных операциях решается с помощью различных устройств. Известно, например, устройство для крепления длинномерных изделий к насосно-компрессорным трубам, содержащее металлический хомут и два узла крепления, расположенные соответственно в средней и хвостовой частях хомута (Авт. св. СССР №994678, кл. Е21В 17/00, 1983 г.). Однако данная конструкция ненадежна в эксплуатации, так как существует опасность раскрепления хвостовой части, пропущенной через прорезь в теле хомута, и падения ее в скважину.In the modern oil industry, the task of securing the current-supply cable and protecting it from mechanical damage during tripping operations is solved using various devices. It is known, for example, a device for fastening long products to tubing, containing a metal clamp and two fastening nodes located respectively in the middle and rear parts of the clamp (Aut. St. USSR No. 994678, class E21B 17/00, 1983 ) However, this design is unreliable in operation, since there is a danger of the tail part loose through the slot in the body of the clamp and falling into the well.

Известно также устройство для крепления силового кабеля к насосно-компрессорным трубам, содержащее цельнолитой корпус с продольным пазом для укладки кабеля питания электродвигателя, окна для фиксации устройства на верхнем и нижнем торцах муфты, выполненные на высоте не менее высоты муфты, и стяжки, соединяющие верхнюю и нижнюю части корпуса (Авт. св. СССР №859594, кл. Е21В 17/00, 1978, RU, заявка №93041176, кл. Е21В 17/00, 1996 г.). Недостатками данной конструкции устройства являются невозможность его повторного использования из-за отложения парафина и солей на пружинах с упорами, а также ненадежность в It is also known a device for attaching a power cable to tubing, containing a solid body with a longitudinal groove for laying the motor power cable, windows for fixing the device on the upper and lower ends of the coupling, made at a height not less than the height of the coupling, and couplers connecting the upper and the lower part of the body (Aut. St. USSR No. 859594, class E21B 17/00, 1978, RU, application No. 93041176, class E21B 17/00, 1996). The disadvantages of this device design are the inability to reuse it due to the deposition of paraffin and salts on springs with stops, as well as the unreliability in

эксплуатации устройства из-за больших ударных нагрузок при спуско-подъемных операциях, которые ведут к раскрытию корпуса и заклиниванию его между НКТ и обсадной колонной.operation of the device due to large shock loads during tripping, which lead to the disclosure of the body and jamming it between the tubing and the casing.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является универсальное устройство для крепления кабеля-удлинителя к элементам установки электроцентробежных насосов (УЭЦН), содержащее два скобообразных элемента, образующих при их соединении полость, которая выполнена таким образом, что в ее размеры и форму вписываются размеры и формы шейки гидрозащиты двигателя и шейки насосной секции установки ЭЦН, при этом один из скобообразных элементов имеет на наружной поверхности два взаимно перпендикулярных паза, один паз образован боковыми ребрами и предназначен для укладки кабеля, а другой паз - для размещения регулировочных пластин и коробообразного элемента с отбортовками, в которых выполнены отверстия под крепежные элементы, например, болты или шпильки, входящие в отверстия в упомянутом скобообразном элементе, причем высота коробообразного элемента меньше глубины паза, а на диаметрально противоположных сторонах скобообразных элементов снаружи выполнены крепежные отверстия для соединения указанных скобообразных элементов друг с другом, например, с помощью болтов или шпилек (патент на ПМ №63841 от 10.06.2007 г.)The closest in technical essence to the proposed utility model is a universal device for attaching an extension cable to the elements of the installation of electric centrifugal pumps (ESP), containing two staple-shaped elements forming a cavity when they are connected, which is made in such a way that the dimensions fit into its dimensions and shape and the shape of the neck of the hydraulic protection of the engine and the neck of the pump section of the ESP installation, while one of the staple-shaped elements has two mutually perpendicular grooves on the outer surface, one h is formed by side ribs and is intended for laying the cable, and the other groove is for accommodating adjustment plates and a box-shaped element with flanges in which holes are made for fasteners, for example, bolts or studs, which enter holes in said bracket-shaped element, the height of the box-like element less than the depth of the groove, and on the diametrically opposite sides of the staple-shaped elements, fastening holes are made outside for connecting said staple-shaped elements to each other, for example p, using bolts or studs (patent for PM No. 63841 dated 06/10/2007)

Известное устройство надежно фиксирует кабель-удлинитель на шейках насосной секции и гидрозащите, но возможен поворот вокруг продольной оси. Кроме того, недостатком является необходимость в дополнительных регулировочных пластинах при установке на различных габаритах насосных секций, а также отсутствие электро- и теплоизоляции между кабелем-удлинителем и протектолайзером, что приводит к снижению сопротивления изоляции кабеля-удлинителя.The known device reliably fixes the extension cable on the necks of the pump section and hydroprotection, but rotation around the longitudinal axis is possible. In addition, the disadvantage is the need for additional adjustment plates when installing the pump sections on various sizes, as well as the lack of electrical and thermal insulation between the extension cable and the protector, which leads to a decrease in the insulation resistance of the extension cable.

Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков за счет создания опорных поверхностей в протектолайзере с возможностью The objective of the utility model is to eliminate these drawbacks by creating support surfaces in the protector with the ability

установки его на унифицированных сторонах основания секций насоса различных габаритов в установке ЭЦН и введения изоляционных прокладок в местах укладки кабеля-удлинителя в протектолайзере, а также создания возможности установки протектолайзера на гидрозащите насосной установки для обеспечения универсальности применения.installing it on the unified sides of the base of pump sections of various sizes in the ESP installation and introducing insulating gaskets at the places of laying the extension cable in the protector, as well as creating the possibility of installing the protector in the hydraulic protection of the pump installation to ensure universal use.

Поставленная задача решается предлагаемой полезной моделью за счет того, что устройство (протектолайзер) с опорой для крепления кабеля-удлинителя к элементам насосной установки ЭЦН содержит два сопрягаемых скобообразных элемента, образующих при их соединении внутреннюю полость, в размеры и форму которой вписываются размеры и форма шейки гидрозащиты двигателя или шейки насосной секции установки ЭЦН, при этом один из скобообразных элементов имеет корпус, состоящий из двух защитных ребер, соединенных дугообразной перемычкой, внутренние боковые поверхности ребер и горизонтальная полка перемычки образуют паз для укладки кабеля-удлинителя, в перемычке выполнены одно углубление с резьбовыми отверстиями для установки электроизоляционной пластины, а также два крепежных отверстия для крепления кабеля-удлинителя посредством скобы и двух крепежных элементов, например, болтов или винтов, при этом на корпусе выполнены две опорные площадки на ребрах с одной стороны, которые опираются на опорные площадки насосной секции при сборке устройства, а с другой стороны корпус имеет внутреннюю цилиндрическую поверхность ребер, которая опирается на фланец основания при сборке устройства, обеспечивая тем самым положение верхней поверхности электроизоляционной пластины в одной плоскости с лысками на фланце и корпусе насоса на разных габаритах насосной секции.The problem is solved by the proposed utility model due to the fact that the device (protector) with a support for attaching the extension cable to the elements of the ESP pump unit contains two mating staple elements that form an internal cavity when they are connected, the dimensions and shape of the neck fit into their size and shape hydraulic protection of the engine or the neck of the pump section of the ESP installation, while one of the staple-shaped elements has a housing consisting of two protective ribs connected by an arc-shaped jumper, internal the lateral surfaces of the ribs and the horizontal shelf of the jumper form a groove for laying the extension cable, in the bridge there is one recess with threaded holes for installing the insulating plate, as well as two mounting holes for attaching the extension cable by means of a bracket and two fasteners, for example, bolts or screws moreover, on the housing there are two supporting platforms on the ribs on the one hand, which are supported on the supporting platforms of the pump section when assembling the device, and on the other hand, the housing has an inside the initial cylindrical surface of the ribs, which rests on the base flange when assembling the device, thereby ensuring the position of the upper surface of the insulating plate in the same plane with the flanges on the flange and the pump casing on different dimensions of the pump section.

Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показано предлагаемое устройство (протектолайзер) для крепления силового кабеля к секции насоса насосной установки, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1 при размещении протектолайзера на шестигранной шейке секции насоса, The proposed utility model is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows the proposed device (protector) for attaching a power cable to the pump section of the pumping unit, Fig. 2 - section AA in Fig. 1 when placing the protector on the hexagonal neck of the pump section,

на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1 при размещении протектолайзера на круглой шейке секции насоса, на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.1, на фиг.5 - предлагаемый узел крепления к секции гидрозащиты, на фиг.6 - сечение В-В на фиг.5 при шестигранной шейке, на фиг.7 - то же, при круглой шейке, на фиг.8 - сечение Г-Г на фиг.5, на фиг.9 показан протектолайзер, в изометрии, на фиг.10 - показано крепление протектолайзера с опорой на секции насоса, на фиг.11 - показано крепление протектолайзера на гидрозащите.figure 3 - section aa in figure 1 when placing the protector on the round neck of the pump section, figure 4 - section bb in figure 1, figure 5 - the proposed attachment to the section of hydroprotection, figure 2 .6 - cross-section BB in Fig. 5 with a hexagonal neck, in Fig. 7 - the same, with a round neck, in Fig. 8 - section G-G in Fig. 5, Fig. 9 shows a protectorizer, in isometric , figure 10 - shows the mounting of the protector with support on the pump section, figure 11 - shows the mounting of the protector with hydroprotection.

Протектолайзер с опорой для крепления кабеля-удлинителя к элементам насосной установки ЭЦН включает в себя скобообразный элемент 1, состоящий из корпуса 2 с двумя защитными ребрами 3 и 4, соединенных дугообразной перемычкой 5, внутренние боковые поверхности 14 ребер и горизонтальная полка 6 перемычки 5 образуют паз для укладки кабеля-удлинителя 7. В корпусе 2 выполнено углубление 10 с резьбовыми отверстиями 8 для установки электроизоляционной пластины 9, а также два крепежных отверстия 11 для крепления кабеля-удлинителя 7 посредством скобы 12 и двух крепежных элементов 13, например, болтов. При этом на корпусе выполнены две площадки 15 на ребрах 3 и 4 с одной стороны, которые опираются на соответствующие им опорные площадки 16 насосной секции 25, а с другой стороны внутренней цилиндрической поверхностью 17 корпус 2 опирается на цилиндрическую поверхность 18 фланца 19 основания 20. Тем самым обеспечивается положение верхней поверхности электроизоляционной пластины 9 в одной плоскости с лысками 21 и 22 на фланце 19 и корпусе насоса на разных габаритах насосной секции. Скобообразный элемент 1 соединяется со скобообразным элементом 23 с помощью крепежных элементов 24, например, болтов или винтов. При креплении кабеля-удлинителя на секции гидрозащиты (фиг.5-8, 9, 11) корпус 2 протектолайзера опирается на секцию гидрозащиты 26 посредством опорных поверхностей 27. От проворота протектолайзера предохраняет бобышка 28, которая находится между крепежными болтами 29. Скобообразные элементы 1 и 23 выполнены таким The protector with support for attaching the extension cable to the elements of the ESP pump unit includes a staple-shaped element 1 consisting of a housing 2 with two protective ribs 3 and 4 connected by an arc-shaped jumper 5, the inner side surfaces 14 of the ribs and the horizontal shelf 6 of the jumper 5 form a groove for laying the extension cable 7. In the housing 2 there is a recess 10 with threaded holes 8 for installing the electrical insulation plate 9, as well as two mounting holes 11 for mounting the extension cable 7 by means of the bracket 12 and two the fasteners 13, for example, bolts. In this case, two pads 15 are made on the housing 15 on the ribs 3 and 4 on one side, which are supported by the corresponding supporting pads 16 of the pump section 25, and on the other hand by the inner cylindrical surface 17, the housing 2 is supported on the cylindrical surface 18 of the flange 19 of the base 20. Meanwhile this ensures the position of the upper surface of the insulating plate 9 in the same plane with the flanges 21 and 22 on the flange 19 and the pump casing on different dimensions of the pump section. The bracket element 1 is connected to the bracket element 23 by means of fasteners 24, for example, bolts or screws. When attaching the extension cable to the hydroprotection section (Figs. 5-8, 9, 11), the protectorizer body 2 rests on the hydroprotection section 26 by means of the supporting surfaces 27. The boss 28, which is located between the fixing bolts 29, protects the protectorizer from turning. 23 are made

образом, что при их соединении образуется внутренняя полость, в размеры и форму которой вписываются размеры и форма шейки гидрозащиты двигателя или шейки насосной секции установки ЭЦН. При этом между элементами 1 и 23 имеется зазор 30. Верхний фланец 31 имеет унифицированный узел крепления с опорными площадками 16 и стенкой 32 с отверстием под болт 33. Указанный узел позволяет крепить протектолайзер на секциях насоса и гидрозащиты различных габаритов.so that when they are connected, an internal cavity is formed, the dimensions and shape of which fit the dimensions and shape of the hydraulic protection neck of the engine or the neck of the pump section of the ESP installation. At the same time, there is a gap 30 between the elements 1 and 23. The upper flange 31 has a unified fastening assembly with bearing pads 16 and a wall 32 with a hole for the bolt 33. This assembly allows the protectorizer to be mounted on sections of the pump and hydraulic protection of various sizes.

Предлагаемая полезная модель работает следующим образом. Для установки протектолайзера на шейку насосной секции элемент 1 отделяется от элемента 23 и скобы 12, для чего вывертывают невыпадающие болты 24 и 13. После этого собирают электродвигатель и гидрозащиту или секцию насоса. Затем устанавливают элемент 1 на насосную секцию 25 над нижним фланцем секции насоса, совместив продольный паз для укладки кабеля в элементе 1 с кабелем-удлинителем 7. Устанавливают второй скобообразный элемент 23 с обратной стороны и завертывают невыпадающие болты 24 до упора. В зависимости от того, какой габарит имеют шейки секций 25 величина зазора 30 будет различной. После этого закрепляют кабель-удлинитель 7 на элементе 1 скобой 12, установив ее в поперечный паз элемента 1. При этом поверхность лысок 21 и 22 на фланцах и верхняя поверхность элемента 9 будут находиться на одном уровне, а протектолайзер будет опираться на опорные поверхности 16 своими опорными поверхностями 15. Такое крепление обеспечивает повышение электрического сопротивления, предотвращает смещение протектолайзера и кабеля-удлинителя.The proposed utility model works as follows. To install the protectorizer on the neck of the pump section, the element 1 is separated from the element 23 and the bracket 12, for which captive bolts 24 and 13 are turned out. After that, the electric motor and the hydraulic protection or the pump section are assembled. Then install element 1 on the pump section 25 above the lower flange of the pump section, aligning the longitudinal groove for laying the cable in element 1 with the extension cable 7. Install the second bracket-shaped element 23 on the back side and tighten the captive bolts 24 until they stop. Depending on the size of the necks of the sections 25, the size of the gap 30 will be different. After that, the extension cable 7 is fixed on the element 1 with a bracket 12, placing it in the transverse groove of the element 1. The surface of the flats 21 and 22 on the flanges and the upper surface of the element 9 will be at the same level, and the protector will rest on the supporting surfaces 16 with supporting surfaces 15. This fastening provides an increase in electrical resistance, prevents the displacement of the protector and extension cable.

Протектолайзер с опорой для крепления кабеля-удлинителя к элементам УЭЦН может использоваться для крепления кабеля-удлинителя к шейке насосной секции двигателя на насосной установке габаритов 5 или 5А., а также и к секции гидрозащиты. Полезная модель позволяет повысить надежность крепления силового кабеля к элементам ЭЦН, предотвратить контакт уязвимых элементов конструкции со стыками и внутренней поверхностью A protector with a support for attaching an extension cable to the ESP elements can be used to attach an extension cable to the neck of the pump section of the engine on a pump unit of dimensions 5 or 5A., As well as to the hydraulic protection section. The utility model allows to increase the reliability of fastening the power cable to the ESP elements, to prevent contact of vulnerable structural elements with joints and the inner surface

обсадных труб при спуско-подъемных операциях, уменьшить габариты устройства и его поперечное сечение, облегчить и упростить монтаж, исключить продольное перемещение протектолайзера и его проворот вокруг продольной оси, повысить электробезопасность.casing pipes during tripping, to reduce the dimensions of the device and its cross-section, to facilitate and simplify installation, to exclude the longitudinal movement of the protector and its rotation around the longitudinal axis, to increase electrical safety.

Claims

Protectolizer with a support for attaching an extension cable to elements of pumping units of an electric centrifugal pump (ESP), containing two mating staple-shaped elements that form an internal cavity when they are connected, the dimensions and shape of which fit the dimensions and shape of the hydraulic protection neck of the engine or the neck of the pump section of the ESP installation wherein one of the staple-shaped elements has a housing consisting of two protective ribs connected by an arched bridge, inner side surfaces of the ribs and a horizontal shelf jumpers form a groove for laying the extension cable, characterized in that the housing has one recess with two threaded holes for installing an insulating plate and two mounting holes for fixing the extension cable by means of a bracket and two fasteners, for example bolts or screws, the housing has two supporting pads on the ribs on the one hand, which are supported by the supporting pads of the pump section when assembling the device, and on the other hand the housing has an inner cylindrical surface ridge of ribs, which rests on the base flange when assembling the device, thereby ensuring the position of the upper surface of the insulating plate in the same plane with the flanges on the flange and the pump casing on different dimensions of the pump section, as well as allowing the installation of a protectorizer on the neck of the engine hydraulic protection.