герметичный кабельный ввод (варианты)

Формула изобретения

1. Герметичный ввод силового кабеля в скважину в составе трубной головки, содержащий корпус, гайку, уплотнительную эластичную втулку, отличающийся тем, что часть внутренней поверхности корпуса выполнена конусной, а уплотнительная втулка имеет конусную наружную поверхность в соответствии с внутренней поверхностью корпуса, на наружной поверхности корпуса выполнена резьба для соединения с гайкой, которая имеет внутренний кольцевой выступ, между которым и верхней частью уплотнительной втулки установлены металлическая втулка с фиксатором от поворота и нажимная шайба, на внутренней стороне корпуса выполнен паз под указанный фиксатор, а под уплотнительной втулкой установлена дополнительная нажимная шайба, причем уплотнительная втулка снабжена разрезами для ввода кабеля при монтаже, при этом указанная уплотнительная эластичная втулка кроме отверстия под силовой кабель имеет еще осевое отверстие под дополнительный кабель, в частности геофизический кабель или кабель управления.

2. Герметичный ввод силового кабеля в скважину в составе трубной головки, содержащий корпус, гайку, уплотнительную эластичную втулку, отличающийся тем, что трубная головка включает дополнительный узел ввода кабеля, при этом дополнительный узел также включает корпус, гайку, уплотнительную эластичную втулку, причем как основной, так и дополнительный узел ввода кабеля характеризуются тем, что часть внутренней поверхности корпуса выполнена конусной, а уплотнительная втулка имеет конусную наружную поверхность под соответствующую поверхность корпуса, а на наружной поверхности корпуса выполнена резьба для соединения с гайкой, которая имеет внутренний кольцевой выступ, между которым и верхней частью уплотнительной втулки установлены металлическая втулка с фиксатором от поворота и нажимная шайба, на внутренней стороне корпуса устройства выполнен паз под указанный фиксатор, а под уплотнительной втулкой установлена дополнительная нажимная шайба, причем уплотнительная втулка снабжена разрезами для ввода кабеля при монтаже, при этом указанная уплотнительная эластичная втулка в одном узле ввода содержит отверстия под силовой кабель, а другой узел ввода содержит уплотнительную эластичную втулку с отверстием под дополнительный кабель, в частности геофизический кабель или кабель управления.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области горного дела, в частности к нефтегазодобывающей промышленности, к устройствам устьевого оборудования скважин и предназначено для герметичного ввода силового кабеля и дополнительного кабеля, в частности геофизического кабеля, кабеля управления в скважину одним или двумя узлами ввода.

Известны различные конструкции кабельных вводов, которые обеспечивают ввод нескольких кабелей одним узлом, в частности из уровня техники известно решение 1735914, 1992 г., из которого известен герметичный ввод нескольких кабелей одним узлом ввода. Однако такой ввод не предназначен для ввода нескольких кабелей в скважину, и при этом кабели (токопроводящие элементы) не предназначены для подвода питания к элементам разного назначения.

Из решения по RU 2175418, 2001 г. известно выполнение одним узлом ввода в скважину отдельных жил кабеля за счет выполнения каналов в герметичном вводе.

Из патента RU 2357068, 2009 г. известен герметичный ввод одним узлом в скважину помимо кабеля капиллярной трубки. Однако этим решениям присущ недостаток, заключающийся в невозможности одновременного подвода питания через один или два герметичных узла ввода на устье скважины к элементам разного назначения, которые находятся в скважине.

Наиболее близким аналогом к заявленному изобретению является герметичный узел ввода кабеля в составе трубной головки, известный из технического решения 635220, кл. E21B 33/03, 1978, поскольку это решение является средством того же назначения и предназначено как для спуска в скважину силового кабеля для питания электропогружного насоса посредством узла ввода, так и для исследовательских работ через этот же узел ввода в скважине под давлением. Недостатком известного устройства является трудоемкость проведения указанных операций, поскольку для проведения исследовательских работ необходимо демонтировать узел уплотнения для подачи силового кабеля в скважину, что снижает производительность и увеличивает трудоемкость работы при эксплуатации скважины.

Задачей данного изобретения является создание устройства для герметичного ввода в скважину кабеля одним или двумя узлами ввода, позволяющего совместить операции по герметичному вводу силового кабеля и дополнительного кабеля, в частности кабеля для проведения исследований в скважине или кабеля управления. Это обеспечит увеличение производительности работы, снижение трудоемкости за счет совмещения в скважине проведения нескольких операций одновременно.

Поставленная задача решается устройством для герметичного ввода силового кабеля и дополнительного кабеля одним или двумя узлами ввода в скважину.

По первому варианту герметичный кабельный ввод в скважину включает узел ввода в составе с трубной головкой, с одним узлом ввода, который содержит корпус, гайку, уплотнительную эластичную втулку; часть внутренней поверхности корпуса которого выполнена конусной, а уплотнительная втулка имеет конусную наружную поверхность под гнездо в корпусе, на наружной поверхности корпуса выполнена резьба для соединения с гайкой, которая имеет внутренний кольцевой выступ, между которым и верхней частью уплотнительной втулки установлены металлическая втулка с фиксатором от поворота и нажимная шайба; на внутренней поверхности корпуса выполнен паз под указанный фиксатор, а под уплотнительной втулкой установлена дополнительная нажимная шайба, причем уплотнительная втулка снабжена разрезами для ввода кабеля при монтаже, при этом указанная уплотнительная эластичная втулка содержит как осевые отверстия под силовой кабель, так и дополнительное осевое отверстие под дополнительный кабель, в частности геофизический кабель или кабель управления.

По второму варианту задача достигается посредством герметичного ввода силового кабеля в скважину в составе с трубной головкой, с двумя узлами ввода, каждый из которых содержит корпус, гайку, уплотнительную эластичную втулку; часть внутренней поверхности корпуса выполнена конусной, а уплотнительная втулка имеет конусную наружную поверхность под гнездо в корпусе, на наружной поверхности корпуса выполнена резьба для соединения с гайкой, которая имеет внутренний кольцевой выступ, между которым и верхней частью уплотнительной втулки установлены металлическая втулка с фиксатором от поворота и нажимная шайба; на внутренней поверхности корпуса выполнен паз под указанный фиксатор, а под уплотнительной втулкой установлена дополнительная нажимная шайба, причем уплотнительная втулка снабжена разрезами для ввода кабеля при монтаже; при этом указанная уплотнительная эластичная втулка в одном узле ввода содержит отверстия под силовой кабель, а другой узел ввода содержит уплотнительную эластичную втулку с отверстием под дополнительный кабель, в частности геофизический кабель или кабель управления.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показано место расположения ввода на трубной головке по варианту 1; на фиг.2 показан разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 показаны два раздельных узла ввода на трубной головке по варианту 2; на фиг.4 показан разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.5, показан разрез В-В на фиг.3.

Герметичный ввод (фиг.1-5) включает в себя резьбовую гайку 1, которая соединена с корпусом 2, уплотнительную втулку 3, нажимную шайбу 4, металлическую втулку 5, фиксатор от поворота 6. Часть внутренней поверхности 7 корпуса выполнена конусной под конусную часть втулки 3, которая имеет сплошные осевые отверстия под жилы силового кабеля 8 (вариант 1) и дополнительный кабель 9 в составе одного узла (фиг.1), а также по варианту 2 осевые отверстия под жилы силового кабеля 8 и дополнительный кабель 9 в составе двух узлов (фиг.3). На внутренней поверхности гайки 1 выполнен кольцевой выступ 13, под которым установлена металлическая втулка 5, а между последней и втулкой 3 расположены нажимная шайба 4 с фиксатором 6 от поворота. На внутренней поверхности корпуса выполнен паз 12 под фиксатор 6. Нажимная шайба 4 устанавливается также под втулкой 3. Устройство для ввода силового кабеля и дополнительного кабеля устанавливается на трубной головке 14 в специальное гнездо (фиг.1).

Устройство для ввода силового кабеля и дополнительного кабеля в скважину, в составе с трубной головкой и одним узлом ввода (вариант 1), работает следующим образом: сначала в узел вставляют жилы 8 силового кабеля и дополнительный кабель 9 отверстия 10 корпуса 2, которые через тангенциальные разрезы 11 вводятся в осевые отверстия эластичной уплотнительной втулки 3; затем устанавливают нажимные шайбы 4 над и под втулкой 3; устанавливают металлическую втулку 5, включающую в себя фиксатор 6 от поворота, располагающийся в пазу 12 корпуса 2; наворачивают гайку 1 по резьбе на корпусе 2, за счет поступательного движения которой происходит обжатие эластичной втулки 3 по конической поверхности 7 корпуса 2 и, соответственно, уплотнение жил кабеля 8 и дополнительного кабеля 9. Устройство для ввода силового кабеля и дополнительного кабеля в скважину с одним узлом ввода герметично соединяется с трубной головкой 14 сварным соединением или на резьбе. Фиксатор 6 предотвращает поворот втулки 3 вокруг продольной оси, что предотвращает скручивание силового дополнительного кабеля.

Устройство для ввода силового кабеля и дополнительного кабеля в скважину, в составе с трубной головкой и двумя узлами ввода (вариант 2), работает следующим образом: сначала в один узел вставляют жилы 8 силового кабеля в отверстия 10 корпуса 2, которые через тангенциальные разрезы 11 вводятся в осевые отверстия эластичной уплотнительной втулки 3. Затем во второй узел вставляют дополнительный кабель 9 в отверстие 10 корпуса 2, который через тангенциальный разрез 11 вводится в осевое отверстие эластичной уплотнительной втулки 3, устанавливают нажимные шайбы 4 над и под втулкой 3. Далее, в каждый узел устанавливают металлическую втулку 5, включающую в себя фиксатор 6 от поворота, располагающийся в пазу 12 корпуса 2; наворачивают гайку 1 по резьбе на корпусе 2, за счет поступательного движения которой происходит обжатие эластичной втулки 3 по конической поверхности 7 корпуса 2 и, соответственно, уплотнение жил кабеля 8 и дополнительного кабеля 9. Устройство для ввода силового кабеля и дополнительного кабеля в скважину, с двумя узлами ввода герметично соединяется с трубной головкой 14 сварным соединением или на резьбе. Фиксатор 6 предотвращает поворот втулки 3 вокруг продольной оси, что предотвращает скручивание силового и дополнительного кабеля.

Предлагаемое изобретение позволяет обеспечить герметичный ввод в скважину силового кабеля и дополнительного кабеля, в частности геофизического кабеля, кабеля управления, что обеспечивает одновременно с работой погружного насоса и проведение исследовательских работ в скважине, находящейся под давлением.