RU28168U1 - Устройство для крепления кабеля к колонне труб - Google Patents

Abstract

1. Устройство для крепления кабеля к колонне труб, содержащее кожух дугообразного поперечного сечения с продольным желобом с внутренней стороны для укладки кабеля, верхнюю и нижнюю зажимные скобы, шарнирно соединенные с кожухом в верхней и нижней части, причем каждая скоба снабжена пружинным элементом, верхняя и нижняя части кожуха имеют фиксирующие выступы, а в скобах выполнены соответствующие выступам прямоугольные фиксирующие отверстия.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что кромка фиксирующего отверстия, входящая в зацепление с фиксирующим выступом, и взаимодействующая с ней кромка фиксирующего выступа скошены под углом 5-20.3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что кожух выполнен цельнотянутым.4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пружинный элемент состоит из двух встречно направленных язычков, выполненных заодно со скобой и отогнутых внутрь скобы, язычки дугообразно изогнуты боковыми кромками внутрь кожуха, причем боковые кромки скошены под острым углом.5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что наружные концы язычков раздвоены в продольном направлении и обе части дугообразно изогнуты боковыми кромками внутрь кожуха.

Description

E21 в 17/00

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ КАБЕЛЯ К КОЛОННЕ ТРУБ

Полезная модель относится к нефтедобывающему оборудованию и может быть использована для крепления токопроводящего кабеля к колонне труб в скважине.

Силовой кабель, снабжающий энергией погружной электроприводной насос, обычно крепится к трубам, опускаемым в скважину, с помощью зажимных приспособлений. Известно устройство для крепления кабеля к колонне труб, представляющее собой пружинящую скобу С-образного сечения (патент SU 1838571, 1993 г.). Один конец скобы охватывает трубу, другой конец охватывает кабель. Кабель дополнительно поджимается язычком, выступающим внутрь скобы и выполненным заодно со скобой. Недостатком такого устройства является низкая надежность фиксации кабеля.

Известно устройство, состоящее из двух щарнирно соединенных С-образных элементов, на внутренней поверхности одного из которых выполнен паз с упругой вставкой для укладки кабеля (патент GB 2101655, 1983 г.). Свободные концы элементов снабжены петлями с совмещаемыми црорезями, в которые вставляется клин для фиксации устройства в замкнутом положении. Конструкция недостаточно удобна в работе, поскольку фиксатором служит отдельная, не соединенная с устройством деталь.

Чаще всего в устройствах подобного назначения фиксация охватывающих трубу деталей производится с помощью резьбовых соединений (патент US 5379836, 1995 г.; патент RU 2108439, 1998 г.). Устройство по патенту RU 2108439 выполнено в виде цельнолитого корпуса с пазом для зтсиадки кабеля и шарнирно установленными крышками, которые с помощью винтов прижимают устройство к трубе выше и ниже соединительной муфты. При этом установка устройства на трубе занимает значительное время, а последующая его эксплуатация в агрессивных средах зачастую приводит к разрушению резьбы и невозможности повторного использования.

Наиболее близкими аналогами предлагаемой полезной модели является устройства (полезные модели РФ № 12432 и fo 16012), содержащие корпус с продольным пазом для укладки кабеля и зажимные скобы, шарнирно соединенные с верхней и нижней частями корпуса. Каждая скоба снабжена пружинным элементом. Верхняя и нижняя части корпуса имеют фиксирующие выступы, а в скобах - соответствующие выступам фиксирующие пазы. На свободных концах скоб сделаны отверстия для упора, а на корпусе имеются встречные отверстия или выступы для рычага, с помощью которого запирается или отпиV|-5ft

рается устройство. В устройстве по полезной модели № 16012 в средней части корпуса со стороны фиксирующих выступов и со стороны шарнирных соединений сделаны защитные экраны, представляющие собой изогнутые пластины, соединенные одной стороной с корпусом. Корпус обоих устройств представляет собой желоб для кабеля, к которому консольно прикреплены зажимные скобы, а во втором случае еще и защитные экраны.

Шарнирные соединения скоб, элементы натяжения и фиксации в стационарном рабочем цоложении находятся выше и ниже муфты и не касаются стенок обсадных труб. Однако при спуске и подъеме из скважины возможно механическое повреждение указанных элементов, что приводит к произвольному открыванию скоб и преждевременному износу шарниров и элементов фиксации. Кроме того, при спуске и подъеме из скважины известных устройств они цепляются верхними и нижними кромками скоб и/или защитных экранов за неровности и выступы оборудования, что затрудняет процесс установки и извлечения устройств из скважины.

Предлагаемое устройство проще в эксплуатации, более надежно предотвращает самопроизвольное открывание скоб, а также препятствует прокр)иванию кабелей относительно труб, к которым осуществляется крепление.

Устройство для крепления кабеля к колонне труб содержит кожух, который в рабочем положении охватывает приблизительно половину поверхности трубы на участке крепления устройства. То есть поперечное сечение кожуха имеет в целом дугообразную форму. Заверщают охват трубы в рабочем положении верхняя и нижняя зажимные скобы, шарнирно соединенные с кожухом в верхней и нижней части. Верхняя и нижняя части кожуха имеют фиксирующие выступы, а в скобах выполнены соответствующие выступам прямоугольные фиксирующие отверстия. С внутренней стороны, как правило, в средней части кожуха, выполнен продольный желоб для укладки кабеля. Кожух устройства наиболее оптимально изготавливать цельнотянутым.

Для большей надежности зацепления и предотвращения самопроизвольного размыкания кромка фиксирующего отверстия, входящая в зацепление с фиксирующим выступом, и взаимодействующая с ней кромка фиксирующего выступа скошены под углом 5-20°.

Каждая скоба, как правило, снабжена пружинным элементом. Пружинный элемент в предпочтительном варианте исполнения состоит из двух встречно направленных язьиков, выполненных заодно со скобой и отогнутых внутрь скобы.

скашивают под острым углом. Для большей надежности крепления можно увеличить количество кромок, непосредственно контактирующих с трубой. При этом используют конструктивный вариант, в котором наружные концы язычков раздвоены в продольном направлении и обе части дугообразно изогнуты боковыми кромками внутрь устройства.

На Фиг. 1 показаны детали устройства для крепления кабеля к колонне труб в аксонометрической проекции.

На Фиг. 2 - то же устройство в разрезе. Секущая плоскость проходит по шарнирным соединениям зажимных скоб с кожухом.

На Фиг. 3 показано сечение части зажимной скобы закрепленной за фиксирующий выступ на кожухе (увеличено).

На Фиг. 4 изображен пружинный элемент скобы в виде двух встречно направленных язычков в аксонометрической проекции.

На Фиг. 5 и 6 показаны варианты поперечных сечений язычков вблизи их наружного конца (увеличено).

Устройство для крепления кабеля к колонне труб (Фиг. 1-3) содержит кожух 1 с продольным желобом 2 для укладки кабеля, а также верхнюю и нижнюю зажимные скобы 3, которые шарнирными соединениями 4 скреплены с верхней и нижней частями кожуха 1. Каждая скоба 3 снабжена пружинным элементом 5 в виде отогнутых внутрь язычков. Верхняя и нижняя части кожуха имеют фиксирующие выступы 6, а в скобах выполнены соответствующие выступам прямоугольные фиксирующие пазы 7.

На свободном конце каждой скобы 3 выполнено отверстие 8 для рычага, а на кожухе 1 имеется встречное отверстие 9 (упорный выступ, который может находиться на месте встречного отверстия 9, на чертеже не показан).

Кожух 1 в верхней и нижней части имеет выступающие участки 10, отогнутые внутрь продольного паза 2. Средняя часть кожуха 1 выполнена шире, чем в верхней и нижней части на уровне шарнирных соединений 4 скоб 3.

Пружинный элемент 5 состоит из двух встречно направленных язычков, вьшолненных заодно со скобой 3 и отогнутых внутрь скобы 3 (Фиг. 1,4). Язычки дугообразно изогнуты боковыми кромками внутрь кожуха, причем боковые кромки скошены под острым углом 5-20° (Фиг. 5). Наружные концы язычков могут быть раздвоены в продольном направлении. В этом случае обе части каждого язычка дугообразно изгибают боковыми кромками внутрь кожуха 1 (Фиг. 6).

единяющую соседние трубы в колонне, и закрепляют скобами 3 выше и ниже муфты. При этом скобы 3 охватывают трубы, а средняя часть кожуха 1 охватывают муфты. Поскольку диаметр муфт превышает диаметр труб в колонне, устройство для крепления кабеля имеет максимальную ширину в средней части кожуха 1.

Крепление производят с помощью рычага, в качестве которого могут служить металлический стержень, отвертка, специально изготовленный ключ и так далее. Рычаг вставляют в отверстие 8 на конце скобы 3 и вводят во встречное отверстие 9 на кожзгхе 1 или захватывают концом за упорный выступ 8 (на чертежах не показан). Затем, отводя свободный конец рычага в сторону натягивают подпружиненную скобу 3 на фиксирующий выступ 6 кожуха 1. Зажим происходит, когда скоба 3 садится на фиксирующий выступ 6 фиксирующим пазом 7. При этом пружинные элементы 5 за счет упругой деформации предотвращают смещение устройства вместе с кабелем относительно трубы, как в осевом, так и в радиальном направлении. А скошенные под острым углом боковые кромки дугообразно изогнутых язычков пружинных элементов 5, упираясь в охватываемую трубу, препятствуют проворачиванию устройства и кабеля вокруг трубы.

Для отпирания устройства достаточно поддеть рычагом конец зажимной скобы 3 и снять ее с фиксирующего выступа 6 корпуса 1.

Устройства для крепления кабеля устанавливают по всей длине колонны труб в местах их соединения муфтами. Все элементы натяжения и фиксации находятся в защищенной зоне выще и ниже муфты и не касаются стенок обсадных труб, что обеспечивает надежное закрепление и защиту кабеля от механических воздействий при эксплуатации.

При необходимости устройство для крепления кабеля может быть установлено непосредственно на трубе вне зоны муфтового соединения. При этом средняя более широкая часть кожуха 1 будет предохранять щарнирные соединения 4 и фиксирующие выступы 6 от механических повреждений при контакте со стенками обсадных труб.

4iec t(

Claims (5)

1. Устройство для крепления кабеля к колонне труб, содержащее кожух дугообразного поперечного сечения с продольным желобом с внутренней стороны для укладки кабеля, верхнюю и нижнюю зажимные скобы, шарнирно соединенные с кожухом в верхней и нижней части, причем каждая скоба снабжена пружинным элементом, верхняя и нижняя части кожуха имеют фиксирующие выступы, а в скобах выполнены соответствующие выступам прямоугольные фиксирующие отверстия.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что кромка фиксирующего отверстия, входящая в зацепление с фиксирующим выступом, и взаимодействующая с ней кромка фиксирующего выступа скошены под углом 5-20^o.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что кожух выполнен цельнотянутым.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пружинный элемент состоит из двух встречно направленных язычков, выполненных заодно со скобой и отогнутых внутрь скобы, язычки дугообразно изогнуты боковыми кромками внутрь кожуха, причем боковые кромки скошены под острым углом.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что наружные концы язычков раздвоены в продольном направлении и обе части дугообразно изогнуты боковыми кромками внутрь кожуха.