Файл: Месенжник Я.З. Кабели для нефтегазовой промышленности.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 185

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

О

О.

о

о и

^ о

то о> о

х

X

0> X

=( з

S « о g

а 5 С §

Защитная оболочка

X аз

С

I

СО о “

Изоляция

СО

0)

о а * =г

п то а

к г о

а: го со

«а

п аи

Н

о

S

о

s

 

«о

 

£.

си и

 

со ТГ

 

 

<U

*£

** ?X

g g S

S; ÜS *£

со «з

S £

й

О 2 4>

<UЬ- ОX <

X н

ТОсо S

5 о. з

ю <и X

х X

ЙS то

CQь н

00 00 cot-* со

01 см*сіо"со*

>> I

SK•

w

ü

I

«

 

2

3

і

a э®

 

я

о

о

ns я a 5 I

 

Н 5 s CQ_

 

X

 

 

К

У

 

О. к

,

то

 

н

 

з

s

 

 

 

S

X

Ь

о

-

 

то

 

 

& г°

 

 

 

 

«

 

 

 

X «

 

 

 

 

 

 

(X СП

 

 

тоXто

 

 

р

I

с V

X

 

 

 

 

То §ѵОто м<* ÉJ

 

ТО е* ТО а)

*-

 

 

 

s u

 

М

н . ..

 

 

 

*

 

 

«И

5

«

 

 

 

 

 

 

 

9

°

м «

 

 

 

 

 

b

о

 

 

 

 

.

Си то

 

 

ТО

К

 

 

О

 

а :

я

 

 

I

I

а

л

О

ТО Я

 

5

 

О

*

 

а

& с

*

 

S

Ю

X

 

 

X

О

 

« и X2

 

Си н

 

w

 

X =1

 

то

х

°

 

 

 

 

X о

о

 

- к s

I

I

X

id

Д К ТОто

 

 

 

 

из

 

I

f-

О

- ТО£ 5 « с

О

н

О

 

<и О

2

т з

я

я О

Я

й

_< 1

CL .

С ^ ^ UV

 

С

^

I

 

•*■

 

X

 

0

’©'

 

 

 

5!Oj‘

изЯ

 

s то =

1ч ^

 

5'S ТОо

 

 

 

 

 

1 '

«Ä. Щ

 

о? 3 g

 

 

 

 

 

 

• •

а;

то

о

1

_

 

 

2

1)

 

 

 

К І Ю

 

®-Ü> TD

 

ТОS

То

 

С ^

 

л

 

^

ТО ^

 

м аГЙ" ё

 

 

 

 

 

X

к

 

 

 

О.о “ S Ьн

 

 

01

С

1 О. о X

 

 

s R i " g o

 

 

 

I

 

о

X

I ,

"то

 

 

 

 

! О о

 

 

 

 

^ CJ

 

 

 

 

 

 

4>Ä а О

 

 

 

 

*Ж<ии <и<и

то

г гу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О

 

а. оэ

 

 

 

 

2 Е— ^ ^ ^ ^

it:

X

^

О

= TD

 

 

 

я .. ь-

 

 

S ' J O O

O O

XXто о

то

.~*о

 

 

 

 

о

3 тоа, X

“ ^

X

 

С и

 

 

Е о

н

X

 

 

 

£

го

і>

 

 

с:

 

 

 

 

 

О Я ТО ш то ^

 

 

 

 

 

и

аі

іи

о

г j

ІЙ

X

 

 

 

 

 

g

То

 

 

 

 

S

2

-

 

: о

о

ТО

 

 

 

 

 

 

-1то

со

 

—ио 00 ю

 

 

си

 

I

СО

X

я

 

 

 

 

 

 

I

О

 

то-*

СО со* то-*со*

я

 

 

 

-о 2 S

 

 

 

 

с . н

то

 

G О. = X

 

 

 

 

 

о

Э*

 

-с г: о

 

 

 

 

К

а.

 

 

 

г-^ X

^

 

 

 

 

 

 

се

*

X

то

 

 

 

 

ТОXо

 

то

*

то

о

 

 

 

 

То

о

то

 

J 2 О О

ТО-

 

оо © то- с

 

и Си X О X Н о

—Г ,-Г(м*-ГсмГ

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

JT ОО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н* о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

5

о »

и іи

 

 

 

 

 

 

 

 

я

^

Н

^

 

 

 

 

 

 

 

 

X

f -

о о о о

 

 

 

 

 

 

 

 

S п

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с& .U


§ 2. ГРУ30НЕСУІДІ1Е КАБЕЛИ ДЛЯ ГЕО Ф ИЗИЧЕСКИХ Р А Б О Т

Ошлангованные и оплетенные грузонесущие кабели (табл. 2, 3). Ошлангованные кабели типа КТШ состоят из трех стале-медных токопроводящих жил, изолированных резиной типа РТИ-0 по ГОСТу 2068-61. Для увеличения стойкости к раздавливающим нагрузкам поверх изоляции наложены два слоя прорезиненной тканевой ленты, которая обычно окрашивается и служит одновременно для расцвет­ ки жил. Уменьшение удельного давления на изоляцию дос­ тигается также заполнением наружных промежутков между жилами резиной при общей скрутке кабеля. Резиновое за­ полнение способствует также „скругленшо“ сечения кабеля. Поверх общей скрутки накладывается резиновый защитный шланг. Оплетенные кабели от ошлангованных отличаются только наличием оплетки из льняной пряжи или кордных нитей. Оба типа кабелей выпускаются в трехжильном ис­ полнении. Грузонесущим элементом является стальная сос­ тавляющая ТПЖ.

 

 

 

Т а б л и ц а 3

Конструкции ТП Ж ошлангованных

грузонесущих

 

каротажных кабелей

Марка кабеля

Система скрѵтки

КТШ-0,3

(1 + 6) м X 0,25 +

12 ст X 0,25

КТШ-0,6

(1 + 6) ст X 0,4 +

12 м X 0,41

KT1U-2

1 м X 0,52 + 6 ст X 0,5 + 12 ст X 0,5

КТШ 4

Центральная стренга (1 м Х 0,52 4- 6 ст X 0,5) +•

f

6 стренг системы

(1 ст X 0,5 + 6 ст X 0,5)

КТШН-2

1 л Х 0,52 + 6 ст X 0,5

12 ст X 0,5

КТШН-4

Центральная стренга (1 м X 0,52 + 6 ст X 0,5) +

4- повив из 6 стренг системы (1 ст X 0,5 -j-

+ 6 ст X 0,5)

 

 

КРТ-3

Сердечник (4 ст X 0,3 -f Ю ст X 0,3) 4- повив

(12 м X 0,43)

Механическая прочность жил кабеля определяется усло­ виями его работы в скважине и ее глубиной. ГОСТом 6020 — 68 предусмотрены ошлангованные кабели КТШ с разрывной прочностью 0,3, 2 и 4 те, КТШН (в общем резиновом маслобензостойком шланге, не распространяющем горение) с разрыв­ ной прочностью 4 те и оплетенные типа КТО с разрывной проч­ ностью 1,2 и 4 те. К ошлангованным каротажным грузоне­ сущим кабелям относятся также радиочастотные KP Г-2, КРТ-3, КМК-1М, КРМ-1, имеющие одну или три основные (коаксиалы) и несколько служебных жил.

54


Кабель КРТ-3 имеет стале-медную токопроводящую жи­ лу, изолированную полиэтиленом высокого давления. Поверх изоляции наложен экран в виде оплетки с плотностью не менее 90% из медных мягких проволок диаметром 0,15 мм, защищенный оболочкой из поливинилхлорида (ПВХ). Кабель КМК-1М имеет сердечник из трех скрученных между собой изолированных медных жил, заключенный в оплетку из медных луженых проволок. Поверх оплетки наложена прорезиненная тканевая лента с радиальной толщиной 0,30 мм. На прорезиненную тканевую ленту наложен повив из 10 служебных стале-медных жил, изолированных рези­ ной типа РТИ-0 с радиальной толщиной 0,90 мм. Повив скреплен обмоткой из прорезиненной тканевой ленты, поверх которой наложена шланговая резиновая оболочка с ради­ альной толщиной 2 мм.

Кабель КРМ-1 имеет 9 служебных жил, скрученных вок­ руг коаксиальной пары с одновременной обмоткой лентой из пленочного пластиката толщиной 0,23 мм с перекрытием 30%. Поверх скрученных жил наложена защитная оболоч­ ка из ПВХ.

Кабель КГПВ-6 предназначен для передачи большой мощности (до 30 кет при токе 150 а) и проведения иссле­

дований в скважинах с целью

получения комплексной ин­

формации о твердых полезных

ископаемых. Имеет 3

сило­

вые стале-медные жилы, изолированные ПЭВД, с Зиз =

1,7 мм

и 3 контрольные медные жилы с 8Из = 0,8 (1,3) мм. Поверх

скрутки жил наложена обмотка из лавсановой ленты и шлан­ говая оболочка из ПВХ или ПЭНД.

Все типы ошлангованных и оплетенных кабелей, в том

числе радиочастотных, могут работать

в низкотемператур­

ных скважинах

(максимальная

температура 90°С); плотность

их находится в

диапазоне 1,24-f 2,02

г/см*,

строительные

длины 150— 1200 м. Последние

во многих случаях не соот­

ветствуют максимальной глубине скважин, в

которых при­

меняются кабели, что видно из следующих данных:

Марка кабеля

Максимальная глубина

 

 

скважины, м

КТШ-0,3

 

300

 

КТШ 0,6

 

500

 

КТШ-2

 

1500

 

КТШ-4

 

2500

 

КРТ-2

 

150

 

КРТ-3

 

150

 

КТО-1

 

700

 

КТО-2

 

2С00

 

КТО-4

 

3500

 

55


Строительная длина кабеля ограничивается разрывной проч­ ностью кабеля и возможностями технологического обору­ дования.

Для ошлангованных и оплетенных каротажных кабелей из электрических параметров оговариваются только часть первичных — R* (ом/км) и RH3 (Мом-км) (см. табл. 2), в то время как при использовании радиочастотных кабелей не­ обходимо знать следующие вторичные параметры переда­ чи—волновое сопротивление Z и километрическое затухание г коаксиальных пар:

Марка кабеля

Z, ом

а, H e n j K M

КРТ-2

47

4,10

КРТ-3

45

4,00

КМК-1М

67

5,30

КРМ-1

35

5,98

На величины волнового сопротивления и затухания в процессе эксплуатации этих кабелей определенное влияние оказывают условия их намотки на барабан и длина пробега по ролику блок-баланса [ПО].

Бронированные грузонесущие кабели представляют собой систему, состоящую из одной или нескольких скру­ ченных между собой изолированных (иногда с дополнитель­ ными нефте-газозащитными оболочками) жил, заключенных в оплетку из волокнистых или обмотку из органического или синтетического материалов и двухповивную броню из стальных проволок, выполняющую функцию грузонесущего элемента кабеля. Кроме того, эти кабели могут иметь коак­ сиальные пары с обратным проводом, выполненным в виде оплетки из мягких медных проволок (например, кабель КРТ-1, имеющий Z — bbOHw а =- 4,6 неп/км). По брониро­ ванным кабелям, работающим в скважинах, может переда­ ваться как сравнительно небольшая (каротажно-перфоратор­ ные кабели), так и повышенная мощность—несколько де­ сятков киловатт (грузонесущие кабели для электробурения типа КЭРБ, для электрообогрева малодебитных и запарафиненных скважин типов КТГН или КЭС и др.).

Малогабаритные кабели типа КОБТМ-1,2 (1,3) предназ­ начены для работы в фонтанирующих скважинах. Вслед­ ствие того, что их опускают в скважины через сальник лубрикатора, броня герметизируется в продольном направ­ лении. Повивы брони накладываются во взаимно-противо­ положных направлениях с целью компенсации создаваемых ими крутящих моментов, т. е. предотвращения или, по крайней мере, уменьшения кручения кабеля при нахождении его в скважине. Полная взаимная компенсация крутящих моментов, создаваемых повивами брони, возможна только

56


тогда, когда диаметр проволоки наружного повива будет меньше, чем у проволоки внутреннего. Это условие выпол­ нимо лишь при значительном увеличении стойкости прово­ лок к абразивному износу или при применении оболочек, защищающих проволоки брони от износа. В существующих в настоящее время бронированных грузонесущих кабелях повышение стойкости брони против истирания достигается за счет некоторой неуравновешенности кабеля.

Марки каротажных бронированных кабелей обычно сос­

тоят из 3, 4 или 5 букв: 1)

К

(кабель),

2)

число жил;

(О—одножильный, Т—трехжильный и т. д.), 3)

тип грузо-

несущего элемента (Б—бронированный),

4)

количество по-

вивов брони (обычно Д —два); 5) тип изоляции

(Ф—фтор-

лон, П—полиэтилен и др.). Однако общий

принцип марки­

ровки до недавнего времени

не

вступил

в

силу, поэтому

встречаются марки кабелей, в которых не соблюдается ука­ занная схема обозначений. В частности, в марках трехжиль­ ных кабелей КТБТ, КТБФ и др. четвертая буква обознача­ ет в первом случае—теплостойкий (Т), во втором —фтор- лон-40Ш (Ф). В других (например, КБГ) третья буква обоз­ начает вид работ (грунтоносный), выполняемых с помощью кабеля, количество жил в марке не отражено. В малогаба­ ритных каротажных бронированных кабелях-тросах пятая буква обычно обозначает „габаритность“: М (малогабарит­ ный). Стоящая справа от марки кабеля цифра (например, КОБД-4) означает обычно разрывное усилие кабеля в тоннах.

Некоторые марки каротажных кабелей в последнее вре­ мя изменены. Так, кабель КТБТ-12 переименован в ККФБ-3; КОБДТ-Ю в ККФБ-1 (кабель каротажный с изоляцией из пленочных фторлонов-4 и -4Д, бронированный, с числом жил соответственно 3 и 1). Появились также новые марки ма­ логабаритных каротажных кабелей, например КГФ-3 (кабель геофизический с изоляцией из фторлона-40Ш, трехжильный).

В настоящее время четко обозначились следующие груп­ пы теплостойких кабелей для геофизических исследований скважин, бурящихся на нефть, газ и другие виды полезных ископаемых:

1.Теплостойкие одно-и трехжильные каротажные кабе­ ли с изоляцией из шприцуемого фторлона-40Ш.

2.Теплостойкие малогабаритные кабели для гидродина­ мических и других видов исследований в скважинах с изо­ ляцией из шприцуемого фторлона-40Ш.

3.Теплостойкие каротажные кабели с изоляцией из ра­ диационно-модифицированных полиолефинов (в основном

РМ ПЭВД).

57