устройство для прижатия и крепления электрического кабеля и/или трубопровода к насосно-компрессорным трубам

Формула изобретения

1. Устройство для прижатия и крепления электрического кабеля и/или трубопровода к насосно-компрессорным трубам, соединенным муфтами и устанавливаемым в эксплуатационную колонну нефтяной скважины, содержащее кожух П-образной формы, выполненный, по меньшей мере, трехступенчатым, и ленточные хомуты, обеспечивающие прижатие и крепление кожуха к насосно-компрессорным трубам, в боковых стенках П-образного кожуха на участке средней ступени, высота которой выбрана из условия обеспечения свободного прохождения по стволу скважины колонны насосно-компрессорных труб, снабженной кожухом, выполнены вырезы под муфту, крайние ступени кожуха расположены на одном уровне по длине кожуха по разные стороны от его средней ступени и снабжены конструктивными элементами для продевания ленточного хомута, отличающееся тем, что длина выреза средней ступени кожуха соизмерима с длиной муфты, конструктивные элементы для продевания ленточного хомута выполнены в виде прорезей в боковых стенках кожуха, а их расположение обеспечивает возможность прижатия кабеля и/или трубопровода к насосно-компрессорным трубам ленточным хомутом при его прохождении через прорези для последующего крепления на насосно-компрессорных трубах.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ленточные хомуты выполнены в виде металлических поясов с металлическими пряжками на одном из их концов.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что кожух выполнен пятиступенчатым для обеспечения крепления электрического кабеля и/или трубопровода к насосно-компрессорным трубам с выраженными наружу концами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли, а именно к устройствам для защиты спускаемых на насосно-компрессорных трубах (НКТ) в скважину кабеля и/или трубопровода на участке муфтового соединения труб.

Известно устройство для крепления кабеля к колонне насосно-компрессорных труб (RU 30382 U, МПК E21B 17/00, 2003.06.27), содержащее удлиненный корпус с продольным углублением для размещения кабеля, имеющий защитные экраны, выполненные с возможностью схватывания насосно-компрессорных труб на участке их соединения и дополнительные защитные экраны, расположенные по его краям с возможностью частичного схватывания труб, две зажимные скобы, шарнирно соединенные соответственно с частями корпуса, расположенными по обе стороны от защитных экранов и огибающими трубы. Каждая скоба снабжена пружинным элементом, расположенным с возможностью поджатия труб к корпусу. Части корпуса имеют фиксирующие выступы, а в скобах выполнены соответствующие выступам фиксирующие пазы.

Недостатком данного устройства является сложность изготовления отдельных элементов конструкции, наличие шарниров и пружин, что повышает риск разрушения устройства при проведении спуско-подъемных операций, а также большой вес.

Известен также хомут-протектор (Каталог ООО «Синергия-Лидер», «Оборудование для дозированной подачи реагента по высоконапорным трубкам», 2009 г., http://www.neftegaz.ru/catalogue/product/view/1173342), предназначенный для крепления скважинного трубопровода на муфтовых соединениях колонны НКТ и его защиты от механических повреждений при спускоподъемных операциях.

Недостатком известного технического решения является то, что ленточные хомуты крепятся к протектору при помощи сварки, качество которой определяет надежность конструкции во время спуско-подъемных операций. Кроме этого, хомут-протектор не имеет упорных пазов для фиксации на муфте трубы, поэтому не исключено его перемещение при проведении спуско-подъемных операций и последующее повреждение кабеля или трубопровода в зоне муфты трубы.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство для крепления изделий типа шлангов или кабелей к насосно-компрессорным трубам, соединенным муфтами, при эксплуатации нефтедобывающего оборудования (RU 94001946 А1, МПК H02G 9/06, F16L 3/16, 20.07.1995), содержащее скобу-кожух П-образной формы, выполненный трехступенчатым, и ленточные хомуты, обеспечивающие прижатие и крепление кожуха к насосно-компрессорным трубам, на участке средней ступени в боковых стенках П-образного кожуха выполнены вырезы под муфту, крайние ступени кожуха расположены на одном уровне по длине кожуха по разные стороны от его средней ступени и снабжены конструктивными элементами в виде проушин для продевания ленточного хомута. При этом высота средней ступени П-образного кожуха выбрана из условия обеспечения свободного прохождения по стволу скважины колонны насосно-компрессорных труб, снабженной кожухами.

Недостатком данного технического решения является то, что конструкция скобы-кожуха не обеспечивает его надежной фиксации на муфтах насосно-компрессорных труб с высаженными концами, кроме того, конструкция скобы-кожуха не обеспечивает одновременного крепления к НКТ ленточными хомутами защищаемого кабеля или трубопровода, что не исключает их повреждения на муфте трубы во время выполнения спуско-подъемных операций.

Задачей, решаемой данным изобретением, является повышение надежности защиты и крепления электрического кабеля и/или трубопровода к насосно-компрессорным трубам в месте соединения их муфтами, предотвращение повреждения электрического кабеля и/или трубопровода при проведении спуско-подъемных операций насосно-компрессорных труб в эксплуатационной колонне нефтяной скважины.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для прижатия и крепления электрического кабеля и/или трубопровода к насосно-компрессорным трубам, соединенным муфтами и устанавливаемым в эксплуатационную колонну нефтяной скважины, содержащем кожух П-образной формы, выполненный, по меньшей мере, трехступенчатым, и ленточные хомуты, обеспечивающие прижатие и крепление кожуха к насосно-компрессорным трубам, в боковых стенках П-образного кожуха на участке средней ступени, высота которой выбрана из условия обеспечения свободного прохождения по стволу скважины колонны насосно-компрессорных труб, снабженной кожухом, выполнены вырезы под муфту, крайние ступени кожуха расположены на одном уровне по длине кожуха по разные стороны от его средней ступени и снабжены конструктивными элементами для продевания ленточного хомута, согласно изобретению, длина выреза средней ступени кожуха соизмерима с длиной муфты, конструктивные элементы для продевания ленточного хомута выполнены в виде прорезей в боковых стенках кожуха, а их расположение обеспечивает возможность прижатия кабеля и/или трубопровода к насосно-компрессорным трубам ленточным хомутом при его прохождении через прорези для последующего крепления на насосно-компрессорных трубах.

Кроме этого, ленточные хомуты могут быть выполнены в виде металлических поясов с металлическими пряжками на одном из их концов.

В частном случае исполнения, для обеспечения крепления электрического кабеля или трубопровода к насосно-компрессорным трубам с высаженными наружу концами кожух выполняется пятиступенчатым.

Техническое решение поясняется следующими чертежами:

на фиг.1 изображен общий вид устройства, установленного на насосно-компрессорных трубах для прижатия и крепления кабеля и/или трубопровода; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 при прижатии и креплении кабеля; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.1 при прижатии и креплении кабеля и трубопровода.

Устройство для прижатия и крепления электрического кабеля 1 и/или трубопровода 2 к насосно-компрессорным трубам 3 с высаженными наружу концами 4, соединенным муфтами 5 и устанавливаемым в эксплуатационную колонну 6 нефтяной скважины 7, содержит кожух 8 П-образной формы, выполненный пятиступенчатым, и ленточные хомуты 9, выполненные в виде металлических поясов 10 с металлическими пряжками 11 на одном из их концов. В боковых стенках 12 П-образного кожуха 8 на участке средней ступени 13, высота Н которой выбрана из условия обеспечения свободного прохождения по стволу скважины 7 колонны насосно-компрессорных труб 3, снабженной кожухом 8, выполнены вырезы 14 под муфту 5, соизмеримые с ее длиной L. Средняя ступень 13 сопряжена с крайними ступенями 15, расположенными по разные стороны от ступени 13 на одном уровне по длине кожуха 8, посредством промежуточных ступеней 16. В боковых стенках 17 крайних ступеней 15 выполнены прорези 18 для продевания через них ленточных хомутов 9, обеспечивающих одновременное прижатие (с последующим креплением) кожуха 8 и кабеля 1 и/или трубопровода 2 к насосно-компрессорным трубам 3. Достижение данного технического результата обеспечивается выбором места расположения на боковых стенках 17 прорезей 18, основанным на учете геометрических размеров защищаемых кабеля и/или трубопровода.

Прижатие и крепление кабеля и/или трубопровода к насосно-компрессорным трубам посредством заявляемого устройства осуществляется следующим образом.

Предварительно металлические пояса 10 вставляются в прорези 18 П-образного кожуха 8, затем П-образным кожухом 8 накрывают электрический кабель 1 и/или трубопровод 2, расположенные вдоль трубы 3, таким образом, чтобы вырез 14 находился на муфте 5. После этого металлическими поясами 10 охватывают тело трубы 3 и, вставив концы металлических поясов 10 в пряжки 11, затягивают их, прижимая при этом П-образный кожух 8 к трубе 3. Одновременно внутри П-образного кожуха 8 металлические пояса 10 прижимают к трубе 3 электрический кабель 1 и/или трубопровод 2 и также фиксируют их на трубе 3.

Таким образом, техническим результатом, достигаемым в результате использования предлагаемого технического решения, является повышение надежности защиты электрического кабеля и/или трубопровода в месте соединения муфтами насосно-компрессорных труб за счет крепления к ним не только кожуха, но и защищаемых им электрического кабеля и/или трубопровода, а также за счет того, что длина выреза средней ступени кожуха соизмерима с длиной муфты, так как это препятствует перемещению кожуха вдоль насосно-компрессорных труб, приводящему к повреждению кабеля или трубопровода. Кроме того, конструкция кожуха позволяет его использовать как на гладких насосно-компрессорных трубах, так и на трубах с высаженными концами.