Способ крепления кабеля электроцентробежного насоса к колонне насосно-компрессорных труб и устройство для его осуществления

 

Использование: в нефтедобывающей промышленности, в частности для крепления кабеля электроцентробежного насоса к колонне насосно-компрессорных труб. Сущность изобретения: перед спуском насосно-компрессорных труб определяют местонахождение муфты для установки на ней центратора с пазом под кабель. Закрепляют кабель в пазу центратора и хомутами к колонне труб над и под их соединительными муфтами. Устройство содержит центратор, выполненный в виде ниппельной и муфтовой частей, связанных резьбой. В полости ниппеля установлено разрезное кольцо. До спуска в скважину колонны насосно-компрессорных труб части центратора в разобранном виде надевают на конец кабеля. В процессе спуска колонны труб в скважину с кабеля передвигают муфтовую часть цент ратора и подставляют ее под очередную трубу , свинчиваемую с колонной труб. Затем с кабеля передвигают ниппельную часть центратора и свинчивают с муфтой до зажатия кольца между муфтой и буртиком соединительной муфты колонны. На трубах, где не устанавливают центраторы, кабель крепят хомутами над и под соединительными муфтами колонны насосно-компрессорных труб. 2 с. и ф-лы, 4 ил. ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Е 21 В 17/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ к к

° м т ° ъм (21)5007902/03 (22) 20.11.91. (46) 23.08.93. Ben. М 31 (73) В.Ц.Куртов (75) B.Ä.Êóðòîâ и Г,А.Юрченко (56) Патент США

М 4004326, кл;. 24-81, 1977., . Авторское свидетельство СССР

hh 959594, кл. Е 21 В 1:7/00, 1981. (54) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ КАБЕЛЯ ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА К КОЛОННЕ HACGCHO-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: в нефтедобывающей промышленности, в частности для крепления кабеля электроцентробежного. насоса к колонне насосно-компрессорных труб. Сущность изобретения: перед спуском насосно-компрессорных труб определяют местонахождение муфты для установки на

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. а именно к.устройствам для предохранения токопроводящего кабеля в наклонно-направленных скважи- . нах, оборудованных электроцентробежными насосами.

Цель изобретения .является предотвра-, щение осложнений в скважине при обрыве кабеля и хомутов..

На фиг.1 схематически показано устройство и принцип осуществления нового способа крепления кабеля к колонне НКТ, момент спуска ее в скважину; на фиг.2-узел

„„Я „„1836537A3 ней центратора с пазом под кабель. Закреп ляют кабель в пазу центратора и хомутами к колонне труб над и под их соединительными муфтами. Устройство содержит центратор, выполненный в виде ниппельной и муфтоsoA частей, связанных резьбой. В полости ниппеля установлено разрезное кольцо. До спуска в скважину колонны насосно-компрессорных труб части центратора в разобранном. виде надевают на конец. кабеля. В процессе спуска колонны труб в скважину с кабеля передвигают муфтовую часть цент ратора и подставляют ее под очередную трубу, свинчиваемую с колонной труб. Затем с кабеля передвигают ниппельную часть центратора и свинчивают с муфтой до эажатия кольца между муфтой и буртиком соединительной муфты колонны. На трубах, где не устанавливают центраторы, кабель крепят хомутами над и под соединительными муфтами колонны насосно-компрессорных труб. 2 с. и ф-лы, 4 ил. жесткого крепления кабеля к колонне НКТ в продольном разрезе; на фиг.3 то же, поперечный разрез по А-А; на фиг.4 — то же, М поперечный разрез по Б-Б, 6д

На схеме 1 показана эксплуатационная колонна 1, в которую спускают колонну 2

НКТ с анектроцентробемным насосом на Зко нижнем конце (на чертеже ЭНЦ не показан) с токоподводящим кабелем 3. Кабель 3 укрепляют на трубе 4 НКТ хомутом 5 и с помощью предлагаемого устройства 6 (выполняющего роль узла жесткого крепле-. ния кабеля к колонне 2 НКТ). Устройства 6

1836537

15

25

35

45

50 (см.фиг.1) могут быть на каждой трубе 4 колонны 2 НКТ или располагаться расрредоточенно, например, через 40-60 м. При установке устройства 6 хомуты 5 в этом месте не устанавливают. Спуск кабеля 3 производят с помощью специальной лебедки 7, на которой намотан кабель 3, через направляющий ролик 8, установленный на мачте подъемника (на схеме 1 подьемник не показан).

Устройство 6 для крепления кабеля

ЭЦН к колонне 2 НКТ (см. фиг.2, 3 и 4) выполнено в виде центратора колонны 2

НКТ, состоящего из нижней 9 и верхней 10 частей и разрезного кольца 11, Нижняя часть 9 представляет муфту, а верхняя— ниппель 10. Муфта 9 и ниппель 10 связаны между собой резьбой 12. С внешней стороны муфтовой части 9 и ниппельной 10 частей выполнен внутренний буртик соответственно 13 и 14. В кольце 11 и буртике 13 муфтовой части 9 имеются пазы 15 и .16, для размещения кабеля 3. Центратор расположен на муфте 17 колонны 2 НКТ и установлен с возможностью взаимодействия соответственно с верхним и нижнимторцами муфты 17 колонны 2 НКТ. Разрезное кольцо 11 установлено в полости ниппеля 10 над верхним торцем муфты 17 колонны 2

НКТ. Муфта 9 центратора со стороны, противоположной резьбе 12, выполнена с коническим пазом 15 для расположения кабеля

3, Внутренний радиус буртика 13 ниппеля

10 превышает сумму радиуса трубы 4 колонны 2 НКТ и толщины кабеля 3, но меньше радиуса муфты 17. Внутренний диаметр буртика 13 меньше наружного диаметра муфты 17, но больше наружного диаметра трубы 4 НКТ.

Крепление кабеля 3 с помощью предлагаемого устройства осуществляют следующим образом.

Пример, Способ крепления кабеля

ЗЦН к колонне 2 НКТ применяли на скважине глубиной 2000 м, обсаженной эксплуатационной колонной 1ф146 мм, В качестве колонны 2 НКТ применяли НКТф73 мм гладДо спуска в скважину колонны 2 НКТ с

ЭЦН на ее нижнем конце определяют местоположение муфт 17 для установки центраторов устройства 6, При этом исходят из следующего. Первое, чтобы кабель 3 не касался стенок обсадной колонны 1, Второе, чтобы длина кабеля 3 над муфтой 17 была не больше 25-30 м. При такой его длине в случае обрыва кабеля 3 не образуется пробка значительной мощности, способная осложнить ведение работ по извлечению улетевшей вниз части колонны 2 НКТ 4. При этом также учитывают условия работы колонны 2

НКТ и кабеля 3: интенсивность искривления скважины, вязкость нефти и др. В вертикальных скважинах расстояние между центраторами устройства 6 может быть увеличено до 60 м.

После выбора глубин нахождения муфт

17 с центраторами 6 приступают к спуску

ЭЦН на колонне 2 HKT. Предварительно все детали центратора 6 одевают на свободный конец кабеля 3, идущий от направляющего ролика 8 (см.фиг,1). После этого данный конец кабеля 3 соединяют с ЭЦН и навинчивают первую трубу 4 НКТ. Кабель 3 укрепляют с помощью хомутов 5, расположенных над

ЭЦН и под муфтой 17 этой трубы 4 Н КТ. ЭЦН вместе с первой трубой 4 НКТ спускают в скважину. Навинчивают вторую трубу 4 НКТ и устанавливают хомуты 5 над нижней муфтой 17 (от первой трубы 4) и под верхней соединительной муфтой 17. Так как скважина наклонная и расстояние между муфтами

17 для установки центраторов 6 выбрано не более 30 м, то перед навинчиванием 4-й трубы 4 НКТ ее нижний конец пропустили через муфтовую часть 9 центратора 6, одетую на конец кабеля 3, сходящий с ролика 8.

Эту трубу свинчивают с трубами 4 НКТ, спущенными. в скважину. Над муфтой 16 третьей трубы 4 НКТ, спущенной в скважину, устанавливают хомут 5 для крепления кабеля 3. Колонну 2 приподнимают с клиньев и, придерживая муфту 9 руками, ее спускают в скважину. Колонну 2 НКТ сажают на клинья так, чтобы муфта 17 4-й трубы 4 Н КТ была над клиньями на высоте 50-60 см. Под муфту 17 подставляет муфтовую часть 9 центратора 6 так, чтобы кабель 3 попал в паз

15. Из-под направляющего ролика 8 снимают ниппель 10 и подставляют его под нижний конец очередной трубы 4 НКТ, подвешенной на элеваторе. Навинчивают эту трубу в муфту 17 верхней трубы 4 колонны 2 НКТ, спущенной в скважину. После этого в муфтовую часть 9 центратора 6 вставляют ниппельную часть 10 вместе с установленным в его полости разрезным кольцом 11, так чтобы кабель 3 попал в паз

15 и свинчивают их по резьбе 12 до сжатия кольца 11 между буртиком 14 ниппеля 10 и верхним торцем муфты 17 трубы 4 НКТ. При этом кабель 3, находящийся внутри центратора 6, жестко зажимается между муфтой 17 трубы 4:НКТ и внутренней поверхностью деталей центратора 6. Колонну.2 НКТ подрывают с клиньев и опускают в скважину на длину навинченной трубы 4 НКТ, предварительно укрепив кабель 3, проходящий вдоль трубы 4 НКТ, над и под муфтой 17 хомутами

5. С мостков берут очередную трубу 4 НКТ и свинчивают с муфтой 17 верхней трубы 4

1836537 правляющего ролика 8, вновь опускают

10 часть 9. С кабеля 3, идущего с ролика 8; опускают ниппель 10 с кольцом 11. Через компрессорных труб., включающий крепление кабеля к.колонне насосно-компрессорных труб в процессе ее спуска с помощью хомутов, расположенных над и под них пропускают нижний конец следующей трубы 4 НКТ, которую свинчивают с муфтой соединительными муфтами труб и установку колонны 2 НКТ. Пропустив кабель 3 через на соединительных муфтах труб центратопаз 16 кольца 11; свинчивают ниппель.10 с муфтовой частью 9. И так далее, как описано ров с пазом для размещения кабеля, о т л ич а ю шийся тем,,что, с целью предотвравыше, до окончания спуска ЭЦН. на заданщения осложнений в скважине при обрыве хомутов и кабеля., перед спуском колонны устанавливают по мере необходимостй, но: насосно-компрессорных труб определяют в основном по два на трубу 4 НКТ, В верти- местоположение муфт для установки центкальной части ствола скваЖинь центраторы раторов,. причем кабель жестко закрепляют

6 не устанавливали. В наклонной части 25 в пазу центратора, а крепление кабеля хо. скважины в интервале 97-956 м было уста- мутами. осуществляют над и под соедининовлено 29 центраторов 6. тел ьнымй муфтами свободными от

Применение данкого способа креплецентраторов ния кабеля ЭЦН к колонне НКТи устройства: . 2. Устройство для .крепления кабеля для его осуществления позволя от обеспе- Я) электроцентробежного насоса к колонне чить жесткое крепление кабеля к. колонне" насосно-компрессорных >оуб, включающее

HKT при одновременном центрировании расположенный на муфте центратор, содерпоследних в эксплуатационной колонне. жащий верхнюю и нижнюю части, уатановЭто улучшает условия работы кабеля,.осо- ленные с возможностью взаимодействйя бенно в.наклонных скважинах, снижает ко- 35 соответственно с верхними нижним торцом личествоаварийс кабелем и осложнений по .муфты колонны труб и имеющие паз для этим причинам. При обрыве кабеля или хо-: размещения кабеля, о т л и ч а ю щ е е с я мутов; крепящих его, может сорвать только тем, что части центратора выполнены в виде хомуты до ближайшего снизу центратора. связанных резьбой ниппельной и муфтовой

Это снижает возможность осложнений та- 40:частей и разрезного кольца, установленного кой аварийной ситуации, Так как над цент- в полости ниппеля над верхним торцом муфратором 6, находящимся ниже места ты колонны насосно-компрессорйых труб, обрыва кабеля 3, может собраться неболь- причем муфта центратора со стороны, прошое количество его (как в примере — до 30 - тивоположной резьбе, выполнена с коничем), то это не может создать большую пробку, 45 ским пазом для расположения кабеля. колонны 2 НКТ, спущенной в скважину. И так до установки следующего центратора 6, удаленного от nepeoro центратора на расстояние 25 — 30 м. С кабеля 3, идущего с намуфтовую часть 9 на устье скважины. В нее пропускают нижний конец очередной трубы

4 НКТ, которую свинчивают с колонной 2.

После этого навинченную трубу::4 опускают

s скважину, придерживая руками муфтовую

17 верхней трубы 4, спущенной в скважину 15 ную глубину — 956 м. При этом хомуты 5 20 способную заклинить колонну 2 НКТ в скважине. В большинстве случаев такой оборванный кабель поднимается вместе с подъемом колонны 2 Н КТ. Поэтому не нужно кабеля.

Формула изобретения

1. Способ крепления кабеля электроцентробежного насоса к колонне насосно1836537 Е

Оиг g

Составитель В.Куртов

Техред M,Mîðãåíòàë Корректор М,Шароаи

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г . Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3013 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1.13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5