Кабельный ввод КВ2
Кабельный ввод КВ2 — устьевое уплотнительное устройство двухкамерного исполнения, предназначенное для герметизации жил кабеля питания электроцентробежного насоса (ЭЦН), проходящих через планшайбу фонтанной арматуры скважины. Изделие является обязательным элементом установки УЭЦН и обеспечивает разделение межтрубного пространства скважины под давлением от наземной токовой цепи, исключая утечку нефти, газа и пластовой воды вдоль кабельных жил к устьевому и наземному оборудованию. В отличие от однокамерного КВ1, устройство КВ2 оснащено двумя независимыми комплектами сальниковых уплотнений, что принципиально повышает надёжность герметизации при высоких устьевых давлениях и обеспечивает возможность поэтапного контроля герметичности каждого пакета.
Ввод кабельный КВ2 обеспечивает герметизацию как в статическом режиме (кабель зафиксирован), так и при динамических операциях спуска-подъёма геофизических приборов под давлением до 70 МПа. Устройство включает две независимые камеры уплотнения, каждая из которых содержит комплект сальниковых (эластомерных) уплотнительных элементов. Такая схема обеспечивает повышенную надежность герметизации и снижает риск утечки пластовых флюидов
Конструктивно КВ2 состоит из стального корпуса с присоединительной резьбой НКТ (ГОСТ 633-80), ствола с двумя последовательно расположенными сальниковыми узлами, обратного клапана, нажимных гаек с подшипниками качения (для снижения момента затяжки) и опорных шайб.
Комплектация
- Корпус
- Клапан обратный
- Втулка
- Сальник нижний
- Сальник верхний
- Штуцер сливной
Примечание: конструкция кабельного ввода рассчитана на работу в условиях высокого давления, воздействия агрессивных пластовых флюидов и значительных температурных нагрузок, характерных для нефтегазовых скважин.
Сальники КВ2 изготавливаются из упругого высокотемпературного эластомера, работающего при температурах рабочей среды до +200 °С. Максимальное рабочее давление — до 70 МПа, что позволяет применять КВ2 на глубоких высоконапорных скважинах с аномально высоким пластовым давлением.
Принцип работы
-
1
Кабельный ввод КВ2 работает по принципу последовательного двухступенчатого механического уплотнения геофизического кабеля или троса в двух независимых камерах, расположенных последовательно вдоль оси ствола устройства.
-
2
Нижняя камера (первая ступень) расположена непосредственно над точкой подключения к фонтанной арматуре и является основным барьером против давления скважинной среды. Нижний сальник при затяжке нажимной гайкой обжимает кабель, создавая первичный герметичный барьер. Верхняя камера (вторая ступень) является резервным, страховочным уплотнением: она вступает в работу при потере герметичности нижнего сальника и предотвращает дальнейший выброс флюида.
-
3
Встроенный подшипник в каждой нажимной гайке снижает момент завинчивания и исключает проворачивание (скручивание) сальника при затяжке, что защищает кабель от механических повреждений. Встроенный обратный клапан в конструкции КВ блокирует обратный поток скважинной среды при ослаблении или извлечении сальников, обеспечивая безопасность операций на устье. Управление затяжкой может быть ручным (механическим) или гидравлическим через маслостанцию.
Устройство
-
1Корпус – основной силовой элемент из стали 40Х или 30ХМА. С одного торца — присоединительная резьба НКТ-73 ГОСТ 633-80 для подключения к лубрикатору или устьевой арматуре. С другого — метрическая резьба для соединения со стволом. Воспринимает давление скважинной среды.
-
2Нижний сальниковый пакет – первичный уплотнительный барьер. Состоит из уплотнителя из высокотемпературного эластомера и двух стальных прокладок (верхней и нижней), стягиваемых штифтом с гайкой. Воспринимает основную нагрузку от давления скважины.
-
3Обратный клапан вкручен в тело ствола. Предотвращает обратный выброс скважинного флюида и газа при ослаблении сальников или во время операций с кабелем. Оснащён заглушкой для транспортировки.
-
4Верхний сальниковый пакет – резервный уплотнительный барьер. Конструктивно идентичен нижнему. Активируется при снижении герметичности нижнего пакета. Обеспечивает время на техническое обслуживание без прерывания работ.
Технические характеристики
| № | Наименование характеристики | Значение |
| 1 | Рабочее давление, МПа | 21, 35, 70* |
| 2 | Диаметр обслуживаемых НКТ | 60, 73, 89 |
| 3 | Стойкость к воздействию скважинной среды | Н, К1, К2 |
| 4 | Температура скважинной среды, °C | до 200 |
| 5 | Температура эксплуатации, °C | -40 … +60 |
| 6 | Диаметр герметизируемого кабеля, мм | 6,3 … 32,0 |
| 7 | Привод поджима сальника | ручной; гидравлический |
| 8 | Исполнение сальника | двухступенчатое |
| 9 | Масса, кг | от 9,2 |
Сальник КВ2
Встроенный подшипник в каждой нажимной гайке снижает момент завинчивания и исключает проворачивание (скручивание) сальника при затяжке, что защищает кабель от механических повреждений. Управление затяжкой может быть ручным (механическим) или гидравлическим через маслостанцию.
Нижний сальник при затяжке нажимной гайкой обжимает кабель, создавая первичный герметичный барьер. Верхняя камера (вторая ступень) является резервным, страховочным уплотнением: она вступает в работу при потере герметичности нижнего сальника и предотвращает дальнейший выброс флюида
Порядок работы
-
1
Подготовка: провести визуальный осмотр КВ2 — проверить резьбы корпуса и ствола, состояние сальников, обратного клапана и подшипников в нажимных гайках. Убедиться в соответствии диаметра канала наружному диаметру применяемого кабеля или троса.
-
2
Монтаж на арматуру: навернуть корпус КВ2 на присоединительный узел устьевой арматуры резьбой НКТ. Затянуть до упора с применением штатного ключа. Установить кабель в канал сальника нижней камеры.
-
3
Установка в корпус: вставить сальник с жилами в корпус ввода до посадки на опорную шайбу. Установить верхнюю нажимную шайбу и навернуть нажимную гайку (грундбуксу). Затянуть с моментом, достаточным для равномерного обжатия всех четырёх жил без их деформации.
-
3
Установка кабеля: пропустить геофизический кабель или трос через обе камеры КВ2. Для геофизических кабелей с наконечником — заправить кабель через открытые (незатянутые) сальники до выхода наконечника в лубрикатор.
-
4
Первичная затяжка нижнего сальника: закрыть нижнюю нажимную гайку до ощутимого обжатия кабеля. Проверить герметичность путём кратковременного открытия запорной арматуры скважины. При утечках — поджать нижнюю гайку до прекращения выхода флюида.
-
5
Затяжка верхнего сальника: произвести аналогичную затяжку верхней нажимной гайки. Верхний сальник выступает резервным уплотнением. При гидравлическом управлении — подать давление через маслостанцию до рабочего значения по регламенту.
-
6
Проведение операций: выполнить спуск-подъём геофизических приборов. При необходимости оперативно корректировать усилие затяжки сальников по состоянию герметичности. По окончании работ ослабить гайки и извлечь кабель.
-
7
Демонтаж и обслуживание: ослабить нажимные гайки, извлечь кабель. Осмотреть сальники, при износе — заменить. Закрыть обратный клапан. Законсервировать корпус для хранения.
Вопросы и ответы
Для герметизации геофизического кабеля, троса или кабеля ТМС на устье нефтяной или газовой скважины при проведении геофизических исследований (ГИС, ГДИС), работы ШГН с кабельными приборами и других скважинных операций под давлением.
КВ2 оснащён двумя независимыми сальниковыми пакетами (двухкамерное исполнение), что обеспечивает резервирование герметизации и работу при давлениях до 70 МПа. КВ1 имеет один пакет и применяется при давлениях до ~14–35 МПа.
Рабочее давление — до 70 МПа. Температура рабочей среды — до +200 °С. Рабочая среда: нефть, газ, буровые растворы, нефтяная эмульсия, пластовая вода, газоконденсат. Совместим с H₂S-содержащими средами при использовании специальных сальников.
Резервирование герметизации — при износе нижнего пакета верхний продолжает удерживать давление. Обеспечивается непрерывность геофизических работ без аварийного останова. Возможность раздельного контроля состояния каждого пакета.
Да, при комплектации сальниками из HSE-стойких эластомеров (фторкаучук, специальный NBR). Стандартные сальники в высококонцентрированных H₂S-средах набухают и теряют герметизирующие свойства. Корпус из легированной стали устойчив к сульфидному коррозионному растрескиванию.
После каждой геофизической операции сальники осматриваются на износ. Обязательная замена — при наличии надрезов, деформаций, набухания или потери эластичности. На интенсивно используемых скважинах сальники меняют перед каждым спуском во избежание утечек под давлением.
Документы и сертификаты
Обозначение
- Рабочее давление, МПа
- Присоединительная резьба НКТ
- Кабельный ввод двухступенчатый
