RU98219U1

RU98219U1 - DEVICE FOR FIXING A POWER CABLE TO PIPES

Info

Publication number: RU98219U1
Application number: RU2010127874/03U
Authority: RU
Inventors: Сергей Филиппович Ищеряков
Original assignee: Сергей Филиппович Ищеряков
Priority date: 2010-07-07
Filing date: 2010-07-07
Publication date: 2010-10-10

Abstract

1. Устройство для крепления силового кабеля к трубам, характеризующееся тем, что профилированный корпус корытообразной формы с внутренней стороны выполнен с открытым продольным пазом для укладки кабеля, на внутренней стороне боковых стенок корпуса выполнены выемки для охвата трубы, а по краям боковых стенок корпуса размещены стягивающие хомуты, один конец которых шарнирно закреплен на первой боковой стенке корпуса, другой конец стягивающих хомутов шарнирно соединен с дополнительным охватывающим элементом, выполненным в виде серьги с ввернутым натяжным болтом. ! 2. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что в средней части первой боковой стенки выполнен выступ, расположенный между шарнирными закреплениями хомутов со стенкой. ! 3. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что в средней части второй боковой стенки между узлами фиксации выполнено ребро. ! 4. Устройство по п.3, характеризующееся тем, что в ребре во второй боковой стенке корпуса выполнены прорези для введения и фиксации в них натяжных болтов. ! 5. Устройство по п.3, характеризующееся тем, что ребро во второй боковой стенке корпуса выполнено параллельным дну паза. ! 6. Устройство по п.4, характеризующееся тем, что на ребре во второй боковой стенке корпуса по краям прорезей выполнены упоры для удержания натяжных болтов. ! 7. Устройство по п.4, характеризующееся тем, что ребро выполнено с выступом, расположенным между прорезями. ! 8. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что корпус, хомуты и дополнительные охватывающие элементы при установке на трубу имеют каждый угол охвата менее 180°. ! 9. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что шарнирное соединение х 1. A device for attaching a power cable to pipes, characterized in that the profiled trough-shaped body on the inside is made with an open longitudinal groove for laying the cable, recesses are made on the inside of the side walls of the housing to cover the pipe, and tightening is placed along the edges of the side walls of the housing clamps, one end of which is pivotally mounted on the first side wall of the housing, the other end of the tightening clamps is pivotally connected to an additional female element made in the form of an earring with returned tensioning bolt. ! 2. The device according to claim 1, characterized in that in the middle part of the first side wall there is a protrusion located between the hinged clamps of the clamps with the wall. ! 3. The device according to claim 1, characterized in that in the middle part of the second side wall between the fixation nodes made rib. ! 4. The device according to claim 3, characterized in that in the rib in the second side wall of the housing, slots are made for inserting and fixing tension bolts into them. ! 5. The device according to claim 3, characterized in that the rib in the second side wall of the housing is parallel to the bottom of the groove. ! 6. The device according to claim 4, characterized in that on the rib in the second side wall of the housing along the edges of the slots made stops to hold the tension bolts. ! 7. The device according to claim 4, characterized in that the rib is made with a protrusion located between the slots. ! 8. The device according to claim 1, characterized in that the housing, clamps and additional covering elements when installed on the pipe have each angle of coverage less than 180 °. ! 9. The device according to claim 1, characterized in that the swivel joint x

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 токоподводящего кабеля к насосно-компрессорным трубам (НКТ) при насосной добыче нефти.The utility model relates to safety devices for cable power 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 a power cable to tubing for oil production.

Известно устройство для крепления силового кабеля к насосно-компрессорным трубам, использованное в колоннах насосно-компрессорных труб, 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 (Патент РФ №859594, Кл. Е21В 17/10, пр. 06.12.1978 г.).A device for attaching a power cable to tubing is used, used in tubing strings, comprising 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 ties connecting the upper and lower parts of the housing (RF Patent No. 859594, Cl. ЕВВ 17/10, etc. 06.12.1978).

Недостатками данного устройства являются невозможность его повторного использования из-за отложения парафина и солей на пружинах с упорами, а также низкая надежность в эксплуатации из-за больших ударных нагрузок при спуско-подъемных операциях, которые ведут к раскрытию корпуса и заклиниванию устройства между НКТ и обсадной колонной.The disadvantages of this device are the inability to reuse it due to deposition of paraffin and salts on springs with stops, as well as low reliability in operation due to high shock loads during tripping operations, which lead to the opening of the body and jamming of the device between the tubing and casing the column.

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 нижнем и верхнем торцах муфты, выполненные на высоте не менее высоты муфты, и стяжки, соединяющие верхнюю и нижнюю части корпуса, которые снабжены соответствующими верхней и нижней крышками, каждая из которых укреплена на шарнире и имеет винт для крепления к соответствующему резьбовому отверстию верхней и нижней частей корпуса, причем соотношение высоты окна и ширины крышки превышает 2:1 (патент РФ №2108439, Кл. Е21В 17/00, пр. 20.08.1996 г.).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 at the lower and upper ends of the coupling, made at a height not less than the height of the coupling, and couplers connecting the upper and the lower parts of the housing, which are equipped with corresponding upper and lower covers, each of which is mounted on a hinge and has a screw for fastening to the corresponding threaded hole of the upper and lower parts of the housing ca, and the ratio of the height of the window and the width of the cover exceeds 2: 1 (RF patent No. 2108439, CL. EV21/00, etc. 20.08.1996).

Недостатком данного устройства является низкая надежность из-за возможности разрушения узлов крепления крышек и винтов вследствие контакта элементов устройства со стенками и стыками эксплуатационных труб при спуско-подъемных операциях. Недостатком устройства также является большое поперечное сечение, что уменьшает свободное сечение скважины и затрудняет переток скважинной жидкости при спуско-подъемных операциях.The disadvantage of this device is the low reliability due to the possibility of destruction of the attachment points of the covers and screws due to the contact of the device elements with the walls and joints of the production pipes during tripping. The disadvantage of this device is also a large cross-section, which reduces the free section of the well and complicates the flow of well fluid during tripping.

Наиболее близким к заявляемому устройству (прототипом) является 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 которых равен наружному диаметру насосно-компрессорной трубы (НКТ), и снабженных выемками для установки на муфту НКТ, одна из полок снабжена для крепления крышек двумя осями, приближенными к боковой стенке продольного паза для кабеля, а другая полка снабжена ребром, например, параллельным дну паза и выступающим за габаритные размеры устройства крепления крышек к корпусу в собранном положении, а упомянутые крышки имеют толщину меньше разности наружных радиусов муфты и трубы НКТ, выполнены с возможностью упругой деформации при установке на муфту и охватывают трубу НКТ на угол больше 180° (патент РФ на полезную модель №36025, кл. Е21В 17/00, пр.27.10.2003 г.).Closest to the claimed device (prototype) is a device for attaching a power cable to the tubing, containing a solid body with a longitudinal groove for laying the power cable of the motor, the upper and lower parts of the housing are provided with corresponding upper and lower covers, each of which is mounted on the hinge and has a mounting device to the upper and lower parts of the housing, respectively, while the side parts of the housing are made in the form of shelves, the inner diameter of the walls of which is equal to the diameter of the tubing, and provided with recesses for installation on the tubing sleeve, one of the shelves is equipped with two axes for fastening the covers, close to the side wall of the longitudinal groove for the cable, and the other shelf is provided with a rib, for example, parallel to the bottom of the groove and standing for the overall dimensions of the device for attaching the covers to the housing in the assembled position, and the said covers have a thickness less than the difference between the outer radii of the sleeve and tubing, made with the possibility of elastic deformation when mounted on the sleeve and covering r pipe tubing by an angle greater than 180 ° (RF patent for utility model №36025, Cl. ЕВВ 17/00, Project 27.10.2003).

Недостатком известного устройства является то, что при его установке необходимо деформировать крышки, что затрудняет монтаж и требует больших физических усилий.A disadvantage of the known device is that when installing it, it is necessary to deform the covers, which complicates installation and requires great physical effort.

Задачей полезной модели является облегчение и ускорение монтажа устройства для крепления силового кабеля к насосно-компрессорным трубам, повышении надежности крепления силового кабеля и его защиты от повреждений при перемещении.The objective of the utility model is to facilitate and accelerate the installation of the device for attaching the power cable to the tubing, increasing the reliability of fastening the power cable and protecting it from damage when moving.

Поставленная задача решается предлагаемым устройством для крепления силового кабеля к трубам.The problem is solved by the proposed device for attaching a power cable to the pipes.

Согласно предлагаемой полезной модели устройство для крепления силового кабеля к трубам характеризуется наличием профилированного корпуса корытообразной формы, с внутренней стороны которого выполнен открытый продольный паз для укладки кабеля, на внутренних сторонах боковых стенок корпуса выполнены выемки для охвата трубы, по краям боковых стенок корпуса размещены стягивающие хомуты, один конец которых шарнирно закреплен на первой боковой стенке корпуса, а другой конец стягивающих хомутов, шарнирно соединенный с дополнительным охватывающим элементом, фиксируется со второй стенкой корпуса. При этом дополнительный охватывающий элемент выполнен в виде шарнирно соединенной с хомутом серьги с ввернутым натяжным болтом.According to the proposed utility model, the device for attaching the power cable to the pipes is characterized by the presence of a profiled trough-shaped body, on the inside of which an open longitudinal groove is made for laying the cable, recesses are made on the inner sides of the side walls of the body to enclose the pipe, tightening clamps are placed along the edges of the side walls of the body , one end of which is pivotally mounted on the first side wall of the housing, and the other end of the tightening clamps, pivotally connected to an additional guard with a flashing element, it is fixed with the second wall of the housing. In this case, the additional female element is made in the form of an earring pivotally connected to the clamp with a screw tensioned bolt.

Устройство характеризуется также тем, что в средней части первой боковой стенки корпуса выполнен выступ, расположенный между шарнирными закреплениями хомутов с этой стенкой, а в средней части второй боковой стенки между узлами фиксации выполнено ребро. В ребре во второй боковой стенке корпуса выполнены прорези для введения и фиксации в них натяжных болтов, при этом ребро во второй боковой стенке корпуса выполнено параллельным дну паза.The device is also characterized by the fact that in the middle part of the first side wall of the housing there is a protrusion located between the hinged fasteners of the clamps with this wall, and in the middle part of the second side wall between the fixing nodes there is a rib. Slots are made in the rib in the second side wall of the housing for inserting and fixing tension bolts therein, and the rib in the second side wall of the housing is parallel to the bottom of the groove.

При этом на ребре во второй боковой стенке корпуса по краям прорезей выполнены упоры для удержания натяжных болтов.At the same time, on the rib in the second side wall of the housing, stops are made at the edges of the slots to hold the tension bolts.

Устройство характеризуется также тем, что корпус, хомуты и дополнительные охватывающие элементы при установке на трубу имеют каждый угол охвата менее 180°.The device is also characterized in that the housing, clamps and additional female elements when installed on the pipe have each angle of coverage less than 180 °.

Кроме того, шарнирное соединение хомутов выполнено в виде петель, надетых на оси, закрепленные в первой боковой стенке корпуса.In addition, the swivel of the clamps is made in the form of loops worn on the axis, fixed in the first side wall of the housing.

Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан вид сбоку устройства, на фиг.2 - сечение по А-А (фиг.1), на фиг.3 - сечение Б-Б (фиг.1), на фиг.4 - устройство для крепления кабеля в изометрии вид снизу, на фиг.5 - то же, вид сверху и сбоку, на фиг.6 - устройство для крепления кабеля к насосно-компрессорной трубе в сборе, в изометрии, с одной незакрепленной серьгой, на фиг.7 - изометрия, вид сзади на фиг.6.The proposed utility model is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a side view of the device, in Fig. 2 is a section along A-A (Fig. 1), in Fig. 3 is a section B-B (Fig. 1), in Fig. 4 is a device for attaching a cable in an isometric view from below, in FIG. 5 is a top and side view, in FIG. 6 is a device for attaching a cable to a tubing assembly, in isometry, with one unfastened earring, on Fig.7 is an isometric view from the back of Fig.6.

Устройство для крепления кабеля к насосно-компрессорной трубам включает в себя цельнолитой профилированный корпус 1 корытообразной формы с продольным пазом 2 и первой 3 и второй 4 боковыми стенками, выполненными в виде полок. Силовой кабель 5 питания электродвигателя укладывают в паз 2. Два натяжных хомута 6 и 7 с одной стороны шарнирно закреплены на первой боковой стенке 3 корпуса 1 с помощью двух шарнирных соединений 8 в виде осей максимально близко к боковой поверхности паза 2, а с другой стороны шарнирно соединены с дополнительными охватывающими элементами, выполненными в виде серег 9. Серьги 9 представляют собой С-образную деталь, в которой с одной стороны выполнено резьбовое отверстие под натяжные болты 10, ас другой стороны вставлена ось 11, на которой закрепляют один из концов хомута 6. Натяжные болты 10 вставляют в прорези 12, которые выполнены в ребре 13 на второй боковой стенке 4 корпуса 1. Ребро 13 выполнено с выступом 14, который предназначен для предотвращения контакта элементов узлов фиксации с внутренней поверхностью обсадной трубы.The device for attaching the cable to the tubing includes a solid-shaped profiled housing 1 of a trough-shaped with a longitudinal groove 2 and the first 3 and second 4 side walls made in the form of shelves. The power cable 5 of the electric motor power supply is laid in the groove 2. Two tension clamps 6 and 7 on the one hand are pivotally mounted on the first side wall 3 of the housing 1 using two swivel joints 8 in the form of axes as close as possible to the side surface of the groove 2, and on the other hand connected to additional female elements made in the form of earrings 9. Earrings 9 are a C-shaped part, in which on one side there is a threaded hole for the tensioning bolts 10, and on the other side an axis 11 is inserted on which I fasten m one of the ends of the clamp 6. The tension bolts 10 are inserted into the slots 12, which are made in the rib 13 on the second side wall 4 of the housing 1. The rib 13 is made with a protrusion 14, which is designed to prevent contact of the elements of the fixation nodes with the inner surface of the casing.

Для установки устройства крепления кабеля на муфту 16 насосно-компрессорной трубы 15 в боковых стенках корпуса 1 выполнены выемки 17 и 18. Серьги 9 с ввернутыми болтами 10 имеют возможность вращаться относительно хомутов 6 и 7 в той же плоскости относительно корпуса 1, что и хомуты 6 и 7, что упрощает завод крышек за насосно-компрессорную трубу 15 и ввод болтов 10 в специальные открытые прорези 12, выполненные в ребре 13, с последующим ввертыванием болтов 10 в серьги 9 и с обеспечением плотного прижима кабеля 5 к дну 19 продольного паза 2 корпуса 1 и к насосно-компрессорной трубе 15.To install the cable fastening device on the coupling 16 of the tubing 15 in the side walls of the housing 1, recesses 17 and 18 are made. The earrings 9 with the bolts 10 screwed in are able to rotate relative to the clamps 6 and 7 in the same plane relative to the housing 1 as the clamps 6 and 7, which simplifies the plant of covers for the tubing 15 and the insertion of bolts 10 into special open slots 12 made in rib 13, followed by screwing of bolts 10 into earrings 9 and ensuring tight cable clamp 5 to the bottom 19 of the longitudinal groove 2 of the housing 1 and to the pump ompressornoy pipe 15.

Корпус 1, хомуты 6 и 7 и серьги 9 выполнены так, что при установке на трубу угол охвата трубы составляет менее 180 градусов у каждого элемента, что облегчает процесс монтажа устройства на насосно-компрессорной трубе, так как не требуется деформировать хомуты и прикладывать дополнительные усилия при заведении их по диаметру трубы.The housing 1, the clamps 6 and 7 and the earrings 9 are made so that when installed on the pipe, the pipe coverage angle is less than 180 degrees for each element, which facilitates the process of mounting the device on the tubing, since it is not necessary to deform the clamps and apply additional forces when instituting them according to the diameter of the pipe.

Внутренняя поверхность боковых стенок 3 и 4 корпуса 1 соответствует внутреннему диаметру насосно-компрессорной трубы 15. Ребро 13, выполненное на второй боковой стенке 4 корпуса 1, параллельно дну 19 паза 2 и выступает за габаритные размеры узлов фиксации крепления хомутов, т.е. защищает серьги 9 и болты 10 от контакта с внутренней поверхностью обсадной трубы. Хомуты 6 и 7 охватывают трубу 15 на угол менее 180 градусов, что позволяет уменьшить габариты корпуса 1 и увеличить свободное сечение скважины. Место крепления хомутов 6 и 7 на осях 8 к корпусу 1 защищено от контакта с внутренней поверхностью обсадной трубы за счет наличия защитного выступа 21. Благодаря наличию ребра 13 и выступа 21 места расположения шарниров, серег, натяжных болтов и хомутов находятся вне зоны контакта со стыками и внутренней поверхностью обсадных труб. Ширина паза 2 выполнена такой, что позволяет закреплять в нем вместе с кабелем 5 (фиг.4) и капиллярную трубку (на чертежах не показана), которая может находиться как под одной броней с кабелем 5, так и отдельно от него.The inner surface of the side walls 3 and 4 of the housing 1 corresponds to the inner diameter of the tubing 15. The rib 13, made on the second side wall 4 of the housing 1, parallel to the bottom 19 of the groove 2 and stands for the overall dimensions of the fixing nodes of the clamps, i.e. protects earrings 9 and bolts 10 from contact with the inner surface of the casing. The clamps 6 and 7 cover the pipe 15 at an angle of less than 180 degrees, which allows to reduce the dimensions of the housing 1 and increase the free section of the well. The mounting location of the clamps 6 and 7 on the axles 8 to the housing 1 is protected from contact with the inner surface of the casing due to the presence of the protective protrusion 21. Due to the presence of the rib 13 and protrusion 21, the locations of the hinges, earrings, tension bolts and clamps are outside the contact zone with the joints and the inner surface of the casing. The width of the groove 2 is made such that it allows to fix in it together with the cable 5 (figure 4) and a capillary tube (not shown in the drawings), which can be both under the same armor with the cable 5, and separately from it.

По краям прорезей 12 выполнены упоры 20, предотвращающие выпадение болтов 10 из прорезей 12 и аварийное раскрытие хомутов 6 и 7 из-за вибрации, передаваемой от работающего электродвигателя центробежного насоса.At the edges of the slots 12, stops 20 are made to prevent the bolts 10 from falling out of the slots 12 and the collars 6 and 7 to be accidentally opened due to vibration transmitted from the centrifugal pump working electric motor.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Для установки на колонну насосно-компрессорной трубы корпус 1 заводится за тело трубы 15, поднятой над поверхностью скважины так, чтобы средняя часть корпуса охватывала соединительную муфту 16. Кабель 5 и, при необходимости, капиллярная трубка размещаются в пазу 2. После этого корпус 1 прижимается к трубе 15. на участках, находящихся сверху и снизу муфты 16 хомутами 6 и 7 и фиксируется натяжными болтами 10, заведенными в прорези 12 посредством поворота серьги 9 относительно хомутов. При этом кабель 5 (и капиллярная трубка) зажимается между профилированным дном 19 паза 2 и наружными поверхностями насосно-компрессорной трубы 15 и муфты 16. Такие устройства для крепления кабеля и капиллярной трубки устанавливают по всей длине колонны насосно-компрессорной трубы в местах их соединения муфтами, что позволяет надежно защитить кабель и капиллярную трубку от механических воздействий со стороны муфт и колонны обсадных труб, а уязвимые места конструкции устройства - от контакта со стыками и внутренними поверхностями обсадных труб.The proposed device operates as follows. For installation on the tubing string, the housing 1 is placed behind the body of the pipe 15, raised above the surface of the well so that the middle part of the housing covers the coupling 16. Cable 5 and, if necessary, the capillary tube are placed in the groove 2. After that, the housing 1 is pressed to the pipe 15. in the areas located above and below the coupling 16 with clamps 6 and 7 and is fixed with tension bolts 10 inserted in the slot 12 by turning the earring 9 relative to the clamps. In this case, the cable 5 (and the capillary tube) is clamped between the profiled bottom 19 of the groove 2 and the outer surfaces of the tubing 15 and the sleeve 16. Such devices for fastening the cable and capillary tube are installed along the entire length of the tubing string at the joints of the couplings , which allows you to reliably protect the cable and capillary tube from mechanical stresses from the side of the couplings and casing string, and the weak points of the device design - from contact with the joints and internal surfaces of the casing pipes b.

Заявляемая полезная модель позволяет повысить надежность крепления силового кабеля к колонне насосно-компрессорной трубы, облегчить и упростить монтаж, повысить производительность труда при монтаже и повысить надежность протекторной функции устройства за счет предотвращения контакта с обсадными трубами креплений хомутов.The inventive utility model allows to increase the reliability of fastening the power cable to the tubing string, to facilitate and simplify installation, to increase labor productivity during installation and to increase the reliability of the tread function of the device by preventing contact with the casing of the clamps.

Claims

1. A device for attaching a power cable to pipes, characterized in that the profiled trough-shaped body on the inside is made with an open longitudinal groove for laying the cable, recesses are made on the inside of the side walls of the housing to cover the pipe, and tightening is placed along the edges of the side walls of the housing clamps, one end of which is pivotally mounted on the first side wall of the housing, the other end of the tightening clamps is pivotally connected to an additional female element made in the form of an earring with returned tensioning bolt.

2. The device according to claim 1, characterized in that in the middle part of the first side wall there is a protrusion located between the hinged clamps of the clamps with the wall.

3. The device according to claim 1, characterized in that in the middle part of the second side wall between the fixation nodes made rib.

4. The device according to claim 3, characterized in that in the rib in the second side wall of the housing, slots are made for inserting and fixing tension bolts into them.

5. The device according to claim 3, characterized in that the rib in the second side wall of the housing is parallel to the bottom of the groove.

6. The device according to claim 4, characterized in that on the rib in the second side wall of the housing along the edges of the slots made stops to hold the tension bolts.

7. The device according to claim 4, characterized in that the rib is made with a protrusion located between the slots.

8. The device according to claim 1, characterized in that the housing, clamps and additional female elements when installed on the pipe have each angle of coverage less than 180 °.

9. The device according to claim 1, characterized in that the swivel of the clamps is made in the form of loops worn on the axis, fixed in the first side wall of the housing.