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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 184

Скачиваний: 1

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

модействия среды с кабелем, должны быть введены в ис­ ходные дифференциальные уравнения в виде Ксі= f(l) или найдены экспериментально. Это относится и к случаю дос­ таточно длительного нахождения кабеля в скважине. При сравнительно же кратковременном нахождении в скважине, характерном для каротажного кабеля, коэффициенты Кс мо­ гут быть определены экспериментально.

Практика показывает, что в случае, если кабель не экс­

плуатируется при параметрах Т,

Р,

превышающих макси­

мально допустимые, а

также

соблюдается оптимальное

соотношение времени его

работы

и

„отдыха“, коэффициен­

ты Кс для Ииз. Unp, е и др. длительное время не превышают 1 и только затем изменяются вследствие кумулятивного накопления изменений. Влияние среды на электрические характеристики можно оценить коэффициентами Кс и Kt = f (к). В случае наличия локального разогрева кабеля на ниж­ нем конце его учет во всех случаях приблизительно произво­ дится умножением Kt На Клок1.

Определенное уточнение расчетных формул может быть

достигнуто также учетом

укрутки

винтовых элементов

ка­

беля, т. е. введением коэффициента

укрутки

 

 

ш

 

1

(4 -4 -7 8 )

 

COScc’

 

 

 

 

где а—угол скрутки винтового элемента,

С,

в формулы всех

зависящих от длины параметров (R*,

L', а и др.). При

расчете

многожильных кабелей

 

ms = m-L • m3 • m3,

где шь ш2, ш3 — соответственно, коэффициенты укрутки про­ волок в стренгу, стренг—в жилу, жил—в кабель. Кроме того, в каждом отдельном случае целесообразен количест­ венный учет формы проводов коаксиала и заполнения их сечения проводником.

1 Значения Кс ( Кі и Клок приведены в разделах, посвященных расче­ ту емкости, сопротив ления изоляции и допустимого тока нагрузки.


Г л а в а V

ПООПЕРАЦИОННЫЕ И ВЫХОДНЫЕ ИСПЫТАНИЯ. ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ НАДЕЖНОСТЬ КАБЕЛЕЙ ДЛЯ НЕФТЕ-ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

§ 1. ИСПЫТАНИЯ КАБЕЛЕЙ ДЛЯ НЕФТЕ-ГАЗОВОЙ

ПРОМЫШЛЕННОСТИ

В п р о ц е с с е и з г о т о в л е н и я с и л о в ы х к а б е л е й д л я э л е к т р о п и т а н и я п о г р у ж н ы х н е ф т е н а с о -

со в предусматриваются следующие испытания:

1.Напряжением—изолированных жил по ГОСТу 2990—67. Изолированные жилы серийных кабелей КРБК испыты­

ваются напряжением 3 кв переменного тока частоты 50 гц

втечение 5 мин. после шестичасового пребывания в воде при ~-50°С; для кабелей КРБК-В испытательное напряже­ ние составляет 6 кв, для КПБК-3, КПБП, КПБК-П.КПБК-ПЗ —также 6 кв после трехчасового пребывания в воде при 15-Р 25°С.

Кабель КПБП испытывается после наложения оболочки

вуказанных выше для изолированных жил кабелей КПБП, КПБК-П, КПБК-ПЗ условиях.

2.Напряжением—готового кабеля по ГОСТу 2990—67. Испытывается приложением напряжения между жилами и между жилами и броней в течение 5 мин. Напряжения та­ кие же, как и при испытании изолированных жил.

3.Измерением сопротивления изоляции по ГОСТу 3345—67. Сопротивление изоляции жил, как и готовых ка­ белей (измеренное между жилами и броней), пересчитан­

ное на температуру 20°С, должно быть не менее 100 Мои-км.

4.На раздавливание; проводят на участке кабеля дли­ ной 140 мм, уложенном между двумя плоскостями гидрав­ лического пресса. Скорость сжатия — 20 мм)мин до замы­ кания между жилами или жилы с броней, регистрируемого контрольной аппаратурой. Раздавливающие усилия должны быть не менее: для КРБК сечением 25 и 35 мм1—12 тс, КРБК-В сечениями 10 и 16 мм2—10, КПБК—16 тс.

5.На осевую герметичность (только для кабелей в ре­

зиновом

исполнении); его

производят

на образце длиной

1 0 0 0 мм, помещенным в

заполненный

трансформаторным

маслом

вязкостью 3° Энглера автоклав

(при этом масло не

381


должно протекать через образец насквозь) и выдерживают 30 мин. при давлении 40 кгс'хм2.

Изолированные жилы кабелей типа КТШЭ для токопод­

вода к электробурам после 6

час. пребывания в

воде при

+ 5 4 -4--25°С испытывают

напряжением

7

кв частоты 50гг{ в

течение 5 мин. (допускается

испытание на

аппарате сухого

испытания напряжением 12 кв частоты 50

гц

при

скорости

прохождения жилы через

аппарат

не более

2 1 0

м/мин).

Сопротивление изоляции после 6

час.

пребывания

в воде

при+5-r — 25°С, пересчитанное

на + 20°С, должно

быть не

менее 200 Мом-км. Готовый

кабель

 

испытывается напря­

жением 7 кв частотой 50 гц

после 6

час. пребывания в во­

де при- 1 5 -f- -f 25°С, сопротивление изоляции между жилой и

водой, пересчитанное

на + 2 0 °С,

должно быть не менее

200 Мом-км. Кабель должен

выдержать изгиб на 180° при —

30°С. Изолированные жилы

кабеля

КРЭК, служащего для

соединения питающего

кабеля КТШЭ с двигателем электро­

бура, испытывают на аппарате сухого испытания напряжением 10 кв переменного тока частоты 50 гц при скорости прохож­ дения через него не более 10Э м;мин. В готовом виде кабель должен выдержать в течение 5 мин. испытание напряжением 5 кв переменного тока частоты 50 гц, прикладываемым между жилами.

И с п ы т а н и я к а б е л е й д л я г е о ф и з и ч е с к и х ра ­

бот

в с к в а

ж и н а х . И с п ы т а н и е

и з о л я ц и и

в в о д е

и на

ЗАСИ .

Качество изготовления

каротажного

кабеля

контролируется комплексом пооперационных и выходных,

электрических и

механических

испытаний. Режимы боль­

шинства из них

регламентированы ГОСТом 6020—68. Ре­

жимы

испытаний

напряжением

изоляции жил приведены

в табл.

37.

 

типа КСПВ для сейсмораз­

Изолированные жилы кабеля

ведочных работ должны выдержать испытания напряжением

Т а б л и ц а 37

Режимы испытаний жнл кабелей для геофизических работ

 

Выдержка в воде

Испытание напряжением

Марка кабеля

дли­

 

напря­

 

время пре­

температура,

часто­

бывания

 

тель­

жение,

под полным

 

ность,

°С

кв

та, гц

 

час.

 

 

 

напряже­

 

 

 

 

 

нием, сек.

КОБД-4, КОБД-6,

 

 

 

 

 

КТО-1, КТО-2,

 

 

 

 

 

КТО-4, КТШ-2,

6

50 4-5

3

50

300

КГШ-4, КТШН-4

КТБД-6

6

50 + 5

2

50

300

КОБДФ-6

3

20 ± 5

3

50

300

КТШ-0,3*

2

50

> о,об

* Испытание проводится на АСИ.

382


на АСИ при

частотах 50 или 2500 гц:

2000 в при времени

приложения

напряжения в каждой

точке т = 0 , 0 1

сек.

(КСПВ-27) и 3000 в при т = 0,06 сек.

(КСПВ-6 І). В

гото­

вом виде кабели должны выдержать испытание напряжением

500

в частотой 50 гц в течение

5 мин. R*

при

постоянном

токе и 20°С—не более 500 ом/км (КСПВ-27) и

400 ом'км

(КСПВ-61), R„ 3 — не менее

500

Мом-км, разрывное усилие

100

кгс

(КСПВ-27)

и 200

кгс

(КСПВ-61). Кабели КПВС

(13-

и

18-парные)

после 3

час. пребывания

в

воде при

-;-20°С должны иметь RH3 > 5

Мом-км.

Готовые

провода

для геофизических работ испытываются напряжением на АСИ при частоте 50 гц и т = 0,06 сек: ГПМП и ГПСМП—8000 в, ГПСМПО- 6 000 в, ПСВВ-2000 в.

Случайные дефекты в изоляции можно выявить до вод­ ных испытаний проверкой изоляции на АСИ [92]. В послед­ нее время для экспресс-контроля качества наложения изо­ ляции на АНВ, а также для обнаружения дефектов (до 70% общего количества) в изоляции каротажных кабелей не­ посредственно в технологическом потоке и в виде отдельной контрольной операции применяют безопасные в работе зву­ ковые аппараты сухого испытания (ЗАСИ), разработанные в ТашНИКИ [194]. Имеется несколько модификаций ЗАСИ

с

различными предельными напряжениями (10, 15 кв и др.)

с

частотой 2 кгц. Напряжение регулируется ступенями от

2 (1,5) кв через каждые 500 в. Последние модели аппарата характеризуются плавной регулировкой напряжения. ЗАСИ имеют значительно меньшую мощность, чем АСИ, что по­ вышает их безопасность для обслуживающего персонала. Потребляемая мощность~25 вт. ЗАСИ состоит из 4-х бло­ ков: 1 ) преобразовательного с контактной системой, 2 ) счет­ ного, 3) блока учета качественной и бракованной продук­ ции и 4) блока питания. Первый служит для получения переменного напряжения с частотой 2 кгц; состоит из двух­ тактного генератора с индуктивной связью, собранного на плоскостных полупроводниковых триодах типа П 4А, и вы­ соковольтного трансформатора звуковой частоты. Перемен­ ное напряжение частотой 50 гц через трансформатор подается для выпрямления на мостовую схему, а после выпрямле­ ния—к преобразователю постоянного напряжения в пере­ менное с частотой 2 кгц. Высокое напряжение частотой 2 кгц с высоковольтного трансформатора преобразовательного бло­ ка подается на выносной электрод, состоящий из двух ук­ репленных на изоляторах колец, между которыми парал­ лельно друг к другу натянуты металлические пружины. Испытуемая жила вводится в зазор между пружинами, пос­ ле чего поворотом одного из колец вокруг своей оси обес­ печивается плотное прилегание пружин к изоляции. Полная

383