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

тическая кривая; 2— теоретическая (сглаживающая); г— КОБД-6 до полного списания: /-практическая кривая; 2— теоретическая (сглаживающая).

розионного, химического и других воздействий на них в условиях эксплуатации. Во всех случаях при расчете пара­ метров надежности кабелей получено хорошее согласование эксплуатационных и теоретических распределений по кри­ терию у'1 Пирсона; вероятность И (у?) находилась в диапа­ зоне 50 — 80%. В результате исследования получены сле­ дующие формулы для расчета параметров надежности и долговечности каротажных кабелей;

400

1) вероятность безотказной работы КОБД-4 до первого ремонта и полного списания, а также полного списания КОБД-6:

где t и tj — среднее и текущее значения времени работы кабеля;

0t — среднеквадратичное отклонение от среднего значения времени работы кабеля;

j — табулированный интеграл Гаусса, определяе­

мый по таблице, приведенной в [198| и др.; 2) вероятность работы КОБД-6 до первого ремонта:

По кривым 1,1'; 2 и 2' функции вероятности работы для геофизических кабелей в различные периоды эксплуатации (рис. 69) могут быть найдены сроки службы (до первого ремонта или полного списания кабеля) при заданной веро-

Рис. 69. Графики функций вероятности безотказ­ ной работы (функции надежности) кабелей для геофизических исследований скважин в зависимо­ сти от времени эксплуатации:

7— 2 — КОБД - 4 до первого ремонта и полного списания; 21— КОБД-6 до первого ремонта и полного списания.

ятности. Например, при вероятности 0,8 срок службы КОБД- 4 до полного списания составляет 3750 час., при вероятнос­ ти 0,5 — 5250 час. и т. д. Таким образом, график функций надежности дает возможность установить время безотказ­ ной работы эксплуатирующихся серийных каротажных ка­ белей, т. е. позволяет предусмотреть в эксплуатирующих организациях плановые сроки безотказной (надежной) ра­ боты кабелей до первого ремонта, а также эксплуатации

разработанным или усовершенствуемым конструкциям кабе­ лей (при наличии достаточного объема статистических дан­ ных по эксплуатации), что позволит установить их эффек­ тивность по отношению к эксплуатирующимся серийным кабелям.

Анализом причин снижения эксплуатационной надежнос­ ти каротажных кабелей установлено следующее. Главными направлениями повышения долговечности и эксплуатацион­ ной надежности должны быть значительное увеличение аб­ разивной стойкости проволок брони или защита их от ис­ тирания дополнительными оболочками, имеющими низкий коэффициент трения, снятие напряжений в броне с целью исключения раскручиваемости повивов, дальнейшее усовер­ шенствование технологии бронирования и общей техноло­ гии изготовления кабелей, позволяющее избежать появле­ ния технологических дефектов, применение новых изоля­ ционных материалов, стойких к воздействию суммы экс­ плуатационных факторов. В этом направлении проводится большая работа, уже давшая значительный технико-экономи­ ческий эффект. Примером могут служить кабели КОБДТП-10/6 с изоляцией из радиационно-модифицированного ПЭВД, не­ прерывно и безаварийно проработавшие в течение ряда лет в скважинах Узгеофизтреста с максимальными температура ми 200°С и выше и давлениями до 1000 кгс,!смг, в том числе в насыщенной углеводородными газами нефти, кабели с изо­ ляцией из фторлона-40Ш—КОБДФ-6, КТБФ-6, с изоляцией из фторлона-4(4Д) — ККФБ-1(3), и др.

§4. ПАРАМЕТРЫ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ

ИДОЛГОВЕЧНОСТИ СИЛОВЫХ КАБЕЛЕЙ

ДЛЯ НЕФТЕДОБЫЧИ

Анализ результатов эксплуатации погружных нефтенасо сов показывает, что причинами отказа в работе системы являются как малая эксплуатационная надежность электро­ двигателя, так и выход из строя кабеля. В последнем слу­ чае возможны механические повреждения брони и шланго вой оболочки, вздутия и разрывы последней из-за ее не­ достаточной газостойкости и механической прочности и воздействия перепада давлений при подъёме кабеля из скважины, а также проникания газа в местах заделки, муфт и через поврежденные участки шланговой оболочки. Пос­ кольку эти дефекты приводят в конечном итоге к умень шению сопротивления изоляции, последнее можно, по-ви

402

Яймому, считать основным контролируемым параметром, определяющим эксплуатационную надежность кабеля.

По данным ряда нефтепромысловых управлений состав­ лены статистические ряды X* в часах работы кабеля в раз­ личные периоды эксплуатации; до первого ремонта (п0=55), в межремонтный период (п, = 80), до полного списания ка­ беля (п2 = 75), п — число членов статистического ряда [115].

носятся к эксплуатации до первого ремонта, в межремонт­ ный период и до полного списания кабеля.

Определим величины интервалов группирования Ах и об­ щее число интервалов группирования к [198]:

(Ax0 = 0,4; Ax, = 0,3; Дх2 = 0,2; k0 = 7 ; k, = 7; k2 = 10).

Подсчитав случайные числа An* опытных реализаций

(нормализованного статистического ряда), попавших в пер­ вый интервал группирования, построили соответствующие области распределения случайных чисел Ап*.

403

По виду ломаные линии для периодов работы до перво­ го ремонта и в межремонтный период напоминали распре­ деление Эрланга: функция плотности определяется по фор­ муле

а ломаная линия функции плотности времени работы кабеля до полного списания—нормальный закон распределения.

Установление законов распределения функций плотности

іи4