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 |
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.
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