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

обеспечения при заданных значениях температуры и давле­ ния следующего соотношения:

трическая информация выводится из КВДТ через посредство

кольцами 2 за счет некомпенсированной площади. Основной недостаток этого вывода—малая термоста бильность изоля­ ционного элемента. Кроме того, резиновая изоляция в месте подпайки жилы к бронзовому стержню претерпевает тер­ мическую деструкцию, что при длительных испытаниях

ванности площади (обратный конус). К одному концу брон­ зового стержня подпаивается жила кабеля 7 и соединение покрывается ленточной фторлоновой изоляцией 6. Место стыка закрывается затем резиновой трубкой 5, уплотнение создается бандажами 4 из мягкой медной проволоки. На выведенный из камеры конец электровывода ставится ох­ ранное кольцо 1.

390

Рис. 67. Электровыводы.

Конструкция позволяет монтировать в затворе до семи электровыводов с обоих концов установки высокого дав­ ления и температуры. Недостаток этого варианта—малая стойкость фторлонового конуса к сминающим усилиям при высоких давлениях.

Ко второму типу относятся конструкции электровыводов, показанные на рис. 67, в, г. Первый электровывод (рис. 67,б) представляет собой стальную полую трубку 4, на наружной поверхности которой выполнен конус с углом 10°. На ее поверхность плотно посажена конусная втулка 3 из прессо­ ванного фторлона-4, обеспечивающая уплотнение электро-

391

вывода. В стальную трубку вставлен сменный стальной по­ лый наконечник 6, внутренний диаметр которого строго соответствует диаметру испытуемой жилы 2. Для создания уплотнения между жилой и наконечником ставится рези­ новая трубка 7 с проволочными бандажами 5. На выведен­ ный конец жилы одевается охранное кольцо /. Недостаток этого электровывода—деформация фторлоновой трубки 3 при давлениях 500—600 кгсісяі2 и температуре около 200°С. Электровывод, приведенный на рис. 67, г, устраняет недос­ татки предыдущих вариантов. Он состоит из корпуса /, в цилиндрическую расточку которого вставляется уплотни­ тельный двусторонний конус 2 из резины с высокими уп­ ругими свойствами и повышенной термостойкостью. Уплот­

с конусной расточкой. Закручивание жилы при уплотнении предотвращается винтом 5, входящим в шпоночный паз стальной втулки 4. Существенное преимущество вывода в том, что он вынесен из среды высокого давления и темпе­ ратуры. Для увеличения срока службы резиновых конусов применяется искусственное охлаждение. Вывод работоспо­ собен при кратковременном приложении давления до 1200 кгс'ісм2 и температуры 250°С. Повышение его долговечности при длительном приложении давлений и температур дости­ гается увеличением степени уплотнения выводимого из КВДТ объекта, без его деформации, что в принципе возмож­ но как при увеличении длины уплотнительного конуса, так и при применении многосекционной конструкции элек­ тровывода с армированным уплотнительным конусом (в обоих случаях с искусственным охлаждением, например, водо­ проводной водой).

Необходимая длина контактной части электровывода рас­ считывается исходя из условия сохранения целостности изо­ ляции и предотвращения выталкивания образца жилы рабо­ чей жидкостью [124]:

где N — радиальное давление на изоляцию в электровыводе;

392

По величине 1К0Нт можно определить оптимальное коли­ чество секций электровывода в каждом конкретном случае испытания.

В случае, если концы образца выводятся из камеры вы­ сокого давления наружу через фланцы, силы выталкивания кабеля из камеры через электровыводы приблизительно равны и противоположны по направлению, что приводит к появлению напряжений в токопроводящей жиле и изоляции образца. В случае нарушения условия (5 - 1 —2) может прои­ зойти разрыв образца (особенно при испытании жил мало­ го диаметра). Для предотвращения разрыва и выбрасыва­ ния из камеры на оба конца тонкого образца напрессовы­ ваются резиновые упорные цилиндры так, чтобы образец внутри камеры находился в форме спирали. Расстояние между цилиндрами выбирается исходя из условия отсут­ ствия натяжения образца в момент, когда цилиндры упи­ раются в корпуса электровыводов. При подъеме давления жидкая рабочая среда выталкивает концы испытуемого об­ разца до тех пор, пока напрессованные цилиндры не упи­ раются в корпуса электровыводов; таким образом предот­ вращается разрыв тонкого образца.

Поскольку между электрическими, механическими и другими физическими свойствами материалов существует корреляционная зависимость, испытание в УВДТ позволяет получить комплексную информацию о поведении кабеля (жи­ лы) под термобарической нагрузкой.

§ 2. ВИДЫ ДЕФЕКТОВ КАБЕЛЕЙ

Кабели для геофизических исследований скважин и неф­ тедобычи работают в обычно различающихся условиях, что определено местом расположения промыслово-геофизиче­ ских партий и нефтепромысловых управлений. В связи с этим возникает первоначальная задача определения единых ус­ редненных критериев и параметров надежности для кабелей одного и того же типа, но работающих в различных усло­ виях эксплуатации. Следующими этапами решения задачи является определение параметров надежности кабелей для отдельных районов, промыслов и скважин.

Долговечность кабелей для геофизических работ в сква­ жинах и нефтедобычи обусловлена следующими основными эксплуатационными факторами:

а) геометрическими и геологическими особенностями скважин (кривизна, механические свойства пород и т. п.), что особенно важно для каротажных кабелей;

б) температурой на поверхности в скважинах, меняю­ щейся в зависимости от района: от—60°С на поверхности

393