Файл: Месенжник Я.З. Кабели для нефтегазовой промышленности.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 186
Скачиваний: 1
о 3
О о
теС- ѵ;те
X |
<М |
с |
Он |
Xa |
-ч |
ш |
||
|
a |
•а^ |
|
о |
|
|
<s |
G |
|
|
•а=2^
г*
■а Ч
<*2
1 1 «1
CO |
|
CO VO |
|
00 CO COCO^ |
||
•~T |
—To' |
|
o'~ —Г-Г |
|||
CN |
|
L-.м |
|
»-*es СОсо |
||
*—< |
г-Ю |
|
00—' |
1,1 |
и |
|
|
|
~ о" |
|
|
|
|
Г- |
|
ть та1 |
|
cs cs |
О О) |
|
|
|
—1Г—< |
|
|
СОсо |
|
со |
|
|
|
|
СЧ<Л |
|
iß |
|
|
|
|
О |
СО |
Ю |
|
Ч* |
|
|
ю |
о |
СМ |
|
СОл |
|
|
CS CS |
|
со |
|
о “ |
|
|
|
|
й о |
|
CL $ |
я |
|
|
|
.Q-JH |
с я |
5 |
|
|
||
с ^ . |
|
S |
|
|
||
|
|
|
X Ч ч |
|
|
|
1 |
1 |
1 |
|
1 1 |
Th Th |
|
|
II |
|||||
1 |
I |
1 |
|
I 1 |
«l00. |
|
1 |
1 |
|
II |
о о |
cs
i S
S X to я
иа»
и§
а.
со ю 3}
^ о
ій
S
S -Ѳ-
О та
ч л О U
О.Г х
О£
£ 2
(J
5Г0*
а>та
U X
Th
о
Th
t- СО
СО
о*
л
<и CL •
О та
ОТCL хій
Сн
1
1
1 |
1 |
1 |
см |
Ю о |
|
ю |
О- |
о |
СО |
со |
es“ |
Th |
U0 |
со |
СО |
о |
|
cs |
— — |
|
t=t |
3 |
1 |
CQ |
3 |
• |
а с |
4- |
1 |
|
1 1 |
2j L |
1 |
|
|
3 |
1 |
|
|
а |
|
|
ю ю |
со 00 |
о |
|
Th СО |
|||
cscs |
CScs |
CO* |
|
*>•03 |
toto |
о |
|
o“о |
о ö |
о* |
|
1 1 s |
S |
1 |
Cf |
Г Г |
1* |
ей |
|
1 1f t |
1 |
£ c |
ьй«з К |
X |
Яg |
|
||||
<иCQ |
s |
|
|||||
X о |
* 32 |
§ | |
|
||||
<->ч |
2 CL |
|
|||||
£ |
>■> |
CLС |
|
||||
vT |
tu |
ю о |
|
||||
Ä |
Ч |
я |
*- |
|
|||
со ОЧ |
та |
|
U |
||||
Но |
> , CL |
Ч О |
|||||
о я |
CL<L> |
ОCL |
|||||
а. |
|
|
c |
с g |
|
||
та |
|
|
|
|
|||
id а) |
|
|
Xи |
|
|||
яа |
s |
|
|
X - |
|
||
со 0) |
|
|
|
|
|
||
£ g |
|
|
с й |
|
|||
§ 5 |
О |
£ £ |
|
О- ед |
|||
>■>£ |
о |
||||||
*r А |
|
u та |
|||||
Й |
О |
ей >->я |
X я |
аэ |
|||
|
|
|
|
S |
|||
та |
CLs о* * |
l g |
ю |
||||
О, н x * u |
|||||||
|
|
|
|
5 4;§ |
|||
|
|
|
|
Оо |
о |
||
|
|
|
|
2 |
а |
||
|
|
0,8 |
те |
wо |
U |
||
|
|
>> X |
CL |
||||
3 |
|
|
|
|
CL |
О |
|
|
|
|
X |
О |
О |
||
со |
|
Th |
Th |
-О |
^ |
||
|
та |
о |
Я |
||||
cs |
|
es |
cs |
Ч |
Ч |
||
|
s я я |
||||||
|
|
|
|
Ч 3- |
О |
||
|
|
|
|
та |
I |
||
|
|
|
|
CL I |
£? |
||
со |
|
со |
со |
|
т о |
||
|
Нс й |
||||||
о |
|
о |
о |
S3 |
„Си |
||
|
|
|
|
та |
го й> |
||
ГО |
|
со |
с» |
э* |
с |
с |
|
|
та |
.„ |
я |
||||
es |
|
|
|
X |
о |
||
|
|
|
|
та |
* Г |
||
|
|
|
|
0 |
= |
0 |
|
00 |
о |
|
|
О |
гѵ |
||
Thыт<<о |
Ій |
||||||
ю |
|
Th |
о |
СО |
|||
|
|
|
ю |
|
3§ |
||
|
|
|
|
|
2 |
||
|
|
|
о |
|
% о |
||
|
|
|
о |
|
а с |
||
|
|
|
|
§ 1 |
|||
|
|
|
о. |
|
|||
|
|
|
|
|
Я |
(у |
|
|
|
|
|
|
|
£ |
|
|
|
|
|
■о „ |
|||
|
|
|
|
|
|
та |
|
|
|
|
|
|
с 5 |
||
іЛ |
|
5.5 |
|
аГк ? |
|||
|
СО |
я 5 L |
|||||
ю* |
|
jjо тз |
|||||
|
|
|
|
н 69 |
|
||
|
|
|
|
|
«А |
||
о |
о |
о |
ÄÄтз |
||||
X О. |
|
||||||
|
»~ч |
“* |
S Й * |
||||
X |
|
1 |
К[ |
« I |
з |
||
|
ей |
5 |
|
|
|||
ей |
|
1 |
m |
О 1 м |
|||
с |
|
|
с |
п |
|
|
|
|
|
U тз X |
|||||
со |
<о |
«о |
X6 |
|
|
||
со |
Т?> |
X |
|
|
|||
со |
со" |
|
|
||||
LQ |
|
|
|
та |
|
|
|
о |
о |
|
|
|
|||
о |
es |
См |
|
|
|
||
*—■ |
|
|
|
|
|
|
|
fcf |
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
ft |
• |
|
|
|
||
ей |
|
1 |
1 |
|
|
|
|
(Г) |
|
|
|
|
|||
с |
|
|
|
|
|
|
мостойкостью, чем фторлоновая изоляция. Хотя скорость термоокислительной деструкции резиновой оболочки пои работе в скважине замедлена из-за незначительного содер жания кислорода в буровом растворе, нужно продолжать поиск материалов более высокой нагревостойкости для за щитных оболочек. Одним из возможных вариантов является применение защитных оболочек из резин на основе компо зиций нитрильных и фторкаучуков, а также из сополиме ров фторлона.
Следует отметить тенденцию к вытеснению резин пласт массами в конструкциях каротажных кабелей. Даже в ка белях обычного назначения, рассчитанных на невысокие температуры и давления (КОБД-4 и др.), резиновые изоля ционные и нефте-газозащитные оболочки заменяются на об щую оболочку из ПЭНД. Размеры кабеля остаются преж ними, марка изменяется (вместо КОБД-4 —КОПК-4). В на стоящее время эти кабели являются опытными; лабораторные исследования показывают, что по уровню R„3 температуркобарический ресурс их работы выше, чем у кабелей с рези новой изоляцией, а температура формоустойчивости—ниже
В табл. 4 приведены основные конструктивные и физи ческие характеристики бронированных каротажных кабелей,
области применения и условия их |
эксплуатации. |
Здесь у |
||||
радиочастотных кабелей |
в графе |
R0 приводится суммарное |
||||
омическое сопротивление |
шлейфа |
жила —экран. |
|
ТПЖ) |
||
Приведем системы скрутки токопроводящих жил |
||||||
бронированных теплостойких |
каротажных кабелей: |
|
||||
Марка кабеля |
|
|
Система скрутки |
ТПЖ |
||
КОБДТ-6 (10), КОБДТП-6 (7, 10) |
Сердечник (3 ст X 0,5) +- повив |
|||||
КТБТ-12, КСВТ-12 |
|
(12 м X 0,32) |
|
|
||
КОБДФ-2 (б), КТБФ-6, (8) |
|
1 |
м X 0,35 + б м. X 0,35 |
|
||
КРТ-1 |
|
1 |
ст X 0,3 +• 6.« X 0,26 |
|
|
|
КРК-1 |
|
5 ст X 0,3 + 9 м X 0,3 |
|
|
||
КРК-2 |
|
7 м X 0,33 |
|
|
||
Механические свойства некоторых |
бронированных |
каро |
||||
тажных кабелей при чистом |
(без |
кручения) и свободном |
растяжении (данные Р. О. ВНИИГ и ТашНИКИ) приведе ны в табл. 5.
Поскольку в последнее время некоторые каротажные кабели применяются для работы при повышенных частотах, приведем данные по первичным и вторичным электрическим параметрам бронированных кабелей (табл. Ь). При этом в кабелях, не имеющих специальных коаксиальных пар (например, КОБД-4), в качестве обратного провода исполь зуется броня.
63
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
5 |
|
|
Механические свойства некоторых бронированных |
|
|
|||||||||
|
|
|
каротажных кабелей |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент тем |
|||
|
|
Разрывное |
усилие, |
т-с |
Коэффициент упру пературного удли |
|||||||
|
|
гого удлинения |
|
нения хІО6, |
|
|||||||
|
Марка |
|
|
|
|
|
хІО6, к г с ~ 1 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
град.“ 1 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
кабеля |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сво |
|
|
|
|
чистое |
растя |
свободное |
чистое |
свобод |
чистое |
|
||||
|
|
бодное |
||||||||||
|
|
жение |
растяжение |
растяжение |
ное рас |
растяже |
растя |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
тяжение |
ние |
жение |
|||
КОБД-6 |
5,4-6,0 |
3,4-3,8 |
|
1,96 |
2,37 |
|
16,7 |
17,0 |
|
|||
КОБДП-6 |
5,4-6,0 |
3,4-3,8 |
|
1,91 |
2,83 |
|
14,6 |
1 ч,8 |
|
|||
КОБДФ-6 |
5,4—6,0 |
3,4 |
3,8 |
|
1,79 |
2,24 |
|
13,5 |
13,8 |
|
||
КТБФ-6 |
й,0—6,5 |
4.8—6,3 |
|
1,33 |
1,52 |
|
15,9 |
16,2 |
|
|||
ККФБ-1 |
8,3-10,5 |
5,8-7,3 |
|
1,70 |
1,97 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
“ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
б |
|
|
Параметры передачи грузонесущих |
каротажных кабелей |
|
|||||||||
|
|
|
|
L, мгн'км |
|
|
|
|
|
|
|
|
Номер |
Марка |
|
|
|
|
С. |
|
ZB, |
а. неп/км при |
|||
|
кабеля |
f=50 гц |
f=l Мгц |
мыфікм |
ом |
f= l |
Мгц |
|
||||
1 |
КОБД-4 |
|
15,3 |
0,22 |
|
0,153 |
|
38 |
|
6'2 |
|
|
2 |
КОБД-6 |
|
15,6 |
0.20 |
|
0,165 |
|
35 |
|
67 |
|
|
3 |
КОБДМ-2 |
|
20,9 |
0,16 |
|
0,273 |
|
24 |
147 |
|
||
4 |
КОБР-2 |
|
13,8 |
0,20 |
|
0,174 |
|
34 |
|
70 |
|
|
5 |
КОБР-6 |
|
14,3 |
0,20 |
|
0,174 |
|
34 |
|
70 |
|
|
6 |
КТБ-Ь |
|
|
23,2 |
0,41 |
|
0,082 |
|
71 |
|
8 |
|
7 |
КСБ-6 |
|
|
18,6 |
0,46 |
|
0,072 |
|
80 |
|
9 |
|
8 |
КОБДТ-6 |
|
14,8 |
0,24 |
|
0,136 |
|
42 |
8,5 |
|
||
9 |
КОБДТ-іО |
|
14,8 |
0,22 |
|
0,138 |
|
40 |
8,5 |
|
||
10 |
КОБДФ-6 |
|
22,7 |
0,28 |
|
0,100 |
|
53 |
7,0 |
|
||
11 |
КОБТМ-1,2 |
|
29,6 |
0,14 |
|
0,200 |
|
27 |
30,0 |
|
||
|
с герметизиро |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
ванной |
броней |
|
13,2 |
0,35 |
|
0,087 |
|
63 |
3,5 |
|
|
КТБТ-12 |
|
|
|
|
||||||||
13 |
КСБТ-12 |
|
12,7 |
0,42 |
|
0,074 |
|
75 |
2 1 |
|
||
14 |
КРТ-1 |
|
|
30,3 |
0,26 |
|
0,10ü |
|
56 |
|
||
15 |
КРК-1 |
|
|
19,6 |
0,26 |
|
0,098 |
|
46 |
4,0 |
|
|
16 |
КРК-2 |
|
|
22,2 |
0,23 |
|
0,262 |
|
30 |
3,0 |
|
П р и м е ч а н и е . В кабелях № 1—13 рассматривается коаксиаль ная пара ТПЖ—.броня“, а в кабелях № 14—16— коаксиальная пара ТПЖ—.медная оплетка“.
При частоте 1 Мгц цепь жила—броня одножильных ка белей имеет настолько большое затухание, что использова-
64
йие ее для передачи сигналов на этой частоте нецелесооб разно. На частоте 200 кгц затухание у кабелей КОБД-4 (6) составляет около 4, у КОБДФ-6—1,2 непікм. Приведем сле дующие частотные характеристик,*, кабеля КОБДТП-Ю с изоляцией из облученного в аргоне до дозы 120 Мрад ПЭВД, измеренные резонансным методом:
Резонансная |
С, пф\м |
ZB . ОМ |
а, непікм |
частота, Мгц |
|
|
|
0,88 |
93,0 |
62 |
2,8 |
1,00 |
93,8 |
61,5 |
3,17 |
1,23 |
97,5 |
54 |
4,22 |
1,32 |
97,0 |
53,3 |
4,5 |
6,5 |
86,6 |
58,7 |
9,3 |
8,0 |
94,5 |
58,6 |
11 |
18,0 |
113,0 |
53 |
25 |
Номенклатура бронированных каротажных кабелей (см. табл. 4) включает в себя кабели для работы в температурном диапазоне 70—250°С в скважинах с глубинами 3 500—7000 м. Строительные длины их доходят до 7500—8 000 м, плот ность превосходит в 2—3 раза плотность ошлангованных и
оплетенных. |
Небольшой по сравнению с ними |
диаметр и |
|
большие значения длины, |
обрывающейся под |
собственным |
|
весом, приводят к тому, |
что при прочих равных условиях |
||
они имеют сравнительно |
большой запас по механической |
||
прочности. |
Трехжильные |
бронированные кабели свободно |
проходят до забоя в скважинах, заполненных буровыми рас творами с высокими плотностью и вязкостью; скорость спуска их в скважину существенно выше, чем у оплетенных и ошлангованных. Этим не исчерпываются преимущества бронированных кабелей.
Несмотря на значительно большие строительные длины (что должно было бы уменьшить их долговечность, так как в глубоких скважинах проволоки наружного повива брони подвергаются более быстрому абразивному износу, чем в мелких, вследствие большого натяжения кабеля и, следо вательно, большей силы прижатия проволоки брони к стен кам скважины), бронированные кабели имеют значительно больший срок службы и меньшую стоимость. Преимущест ва их перед оплетенными и ошлангованными (КТО и КТШ) особенно хорошо выявляются при эксплуатации в зимнее время. Витки кабелей КТО и КТШ смерзаются на барабане
лебедки и при |
размотке |
их резина и оплетка разрушаются |
в смерзшихся |
местах. |
Средний „пробег“ бронированных |
трехжильных кабелей (КТБД-6) составляет около 2000 к и против 500—650 км у кабелей КТО-4 и КТШ-4. С учетом соотношений сроков службы и стоимости трехжильный ка
5—3612 |
65 |
бель в броне (КТБД-6) минимум в 9 раз экономичнее ка белей КТО и КТШ того же назначения.
Замена оплетенных и ошлангованных каротажных кабе лей на бронированные целесообразна и необходима. Одна ко, по-видимому, в ближайшие несколько лет кабели типов КТО и КТШ все же будут производиться в небольших, уменьшающихся из года в год, количествах. Это связано со многими причинами, одной из которых является продолжа ющаяся в настоящее время эксплуатация геофизических станций старого образца, не рассчитанных на работу с бро нированным каротажным кабелем.
ГОСТом 6020 —68 предусматривается выпуск кабелей КОБД, КТБД, КОБДФ. Кабель для сверлящих грунтоносов КБГ-8, выпускаемый по ТУК.ОММ, 505—025, имеет 8 ос новные жилы (сердечник из 4-х стальных проволок диамет ром d = 0,55 мм и 3-х мягких медных проволок d=0,5 мм,
повив из 19 медных мягких проволок d = 0,5 |
мм), |
изоли |
|||||
рованные резиной типа РТИ-0 |
с |
радиальной |
толщиной |
||||
1,5 мм, |
и 3 сигнальные жилы (в |
центре—медная проволока |
|||||
с d = 04 мм, повив из чередующихся 3-х стальных |
и 3-х |
||||||
медных |
проволок с d = 0,40 мм). |
|
Резиновая |
изоляция |
ос |
||
новных |
жил выполнена радиальной |
толщиной |
1,5 мм, |
сиг |
|||
нальных—1,2 мм. Шесть жил скручиваются |
между |
собой, |
|||||
обматываются прорезиненной тканевой лентой |
и после |
на |
ложения хлопчатобумажной оплетки, пропитанной противо гнилостным составом, бронируются двумя слоями стальной оцинкованной проволоки.
Кабели для сейсморазведочных работ представлены в основном марками КПВС, КСПВ-27 и КСПБ-12. Первый ка бель может иметь 13 или 18 пар из скрученных между со бой жил (медная проволока диаметром 0,33 мм, покрытая слоем полиуретанового лака и цветным ПВХ толщиной 0,10—0,16 мм). Скрутка пап в кабель производится концен трическими повивами противоположного направления вок руг сердечника из 7 стальных луженых проволок диамет ром 0,25 мм, покрытого ПВХ толщиной 0,2 мм. Скрученные между собою пары обматываются полиэтилентерефталатной пленкой, затем покрываются оболочкой из ПВХ. Кабель КСПВ-27 имеет 27 однопроволочных жил из биметалличе ских проволок, изоляцию из ПЭВД, обмотку по скрутке жил полиэтилентерефталатной лентой и защитную поливинил хлоридную оболочку. Кабель КСПВ-27 производится серий но и заменил все применявшиеся до этого кабели—„косы“, изготовлявшиеся из проводов типа ПСРВ-0,35, кабели ти па КПВС, а также кабели производства ГДР. Годо вой экономический эффект от применения кабеля КСПВ-27 в целом по Союзу составляет около 20 млн. руб. Кабель