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

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 284

Скачиваний: 1

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

Приложение 2

Соотношение некоторых единиц СИ и других систем

В настоящее время Международная система единиц (СИ) находит широкое применение в научно-технической лите­ ратуре. В связи с тем, что нами в некоторых случаях при­ менены единицы других систем, привычные для специалис­ тов, ниже приводятся соотношения между ними и единица­ ми СИ. Основными единицами СИ являются метр, килограмм, секунда, градус Кельвина, ампер, свеча.

Длина . 1 метр (1 м) = 10емк -

Ю10

О

1 микрон (1 ^лг) =

А;

— 1 микрометр (мкм) = ІО-6 м\ 1

миллимикрон (1 ммк) = 1 на.

нометр

(1 нм) = 10'

 

.« = 1 0

А.

 

 

 

 

 

 

Сила.

1кГ =

1кге = 9,8066 н — 9,8066 н 10ъдин =1 килопонд

(1 кр).

У д е л ь н ы й

вес. 1 кге/м3= 9,8 н}мъ. На поверхности

Земли

при g = 9,8

м/сек2 удельный

вес тела в кге/м3 чис­

ленно равен

его массовой плотности

в кг/м3. То же относит­

ся к соотношению между весом

в кге и массой в кг.

 

Д а в л е н и е ,

м е х а н и ч е с к о е

н а п р я же н и е .

1 кге/см2=

ІО4

кге/м2 = 735,56

мм pm.

cm. = 10 м

вод. cm. = 9,8066-

• ІО4 н/м2 =

14,223 р •

 

• і. 1физическая атмосфера =

760 мм

pm.

cm.

— 1,033223атм= 1,01325 • ІО5«/.«2; 1 бар =10ън/м2.

 

 

 

 

s

 

 

 

 

1

н/м\

 

 

1 кгс/см2 = 9,8 • ІО4

Па; 1 Па (паскаль) =

 

 

Т е м п е р а т у р а . Т [°С] = Т [°К] —273,16=

~

(Т

[°F] —

32) =1,25 Т

[°R].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эн е р г и я .

1

электрон-вольт(1 эв) =

\0~6Мэв =

10 3

кэв =

= 1,5927-10

19

дж =

1,602 • 10_12^ г ;

1

эрг =

10"7

дж =

2,3889 • 10~8

кал. 1

кге ■м = 9,8

дж = 9,8

н • м.

 

 

У д е л ь н а я

 

т е п л о п р о в о д н о с т ь .

 

1 вт/см • град =

= \дж/см-сек-град=\ (омТ ■см)~1= ІО4фурье-0,2389кал/см-

• сек-град; 1 кал/см • сек • град = 360 ккал/м • я • град = 4,1868дою.м-я-град —418,68 вт/м-град; 1 ккал/м ■я • град =

= 2,78 • 10“3

кал/см-сек-град =

1,1630вт/м ■град; 1 эрг/см-

• сек ■град =

ІО-5 вт/м • град-,

1 дж/м - я ■град - 2,388-10” 4

ккал/м-сек-град = 0,2388 кал/м-я-град.

М о щ н о с т ь п о г л о щ е н н о й д о з ы и з у ч е н и я . 1 рад/сек —0,01 вт/кг = 10“6 Мрад/сек.

430

П о г л о щ е н н а я д о з а и з л у ч е н и я . 1 рад= 10~'*дж(погло­ щенной энергии)/г вещества = 6,24ІО13 эв/г= 1 ■10~ъ вт сек/г =

1,73 • 10Л/га - ч/г= 2,39 • 10~*ккал/г = \ ■10~6Мрад; 1 эрг/г =

10 джікг. Ниже

приводятся

приближенные соотношения

между различными единицами измерения дозы:

 

Вид излучения

Часто используемая единица

Эквивалент, рад

Электроны

Электрон (1 Мэе) на

1

см2 0,4 • 1СГ7

 

7

— излучение

т — квант

(2 Мэе)

на

1 см2 0,7 • КГ9

 

Рентгеновское

Рентген

 

 

 

 

0,93

 

и у —излучения

Тепловой

нейтрон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нейтроны

 

на 1 см2

 

 

 

1 • КГ9

 

 

 

Быстрый нейтрон

 

 

 

 

 

 

(2Мэе) на см2

 

 

0,3 • ІО-8

 

А к т и в н о с т ь р а д и о а к т и в н о г о пр е п а р а т а .

 

1

кюри — 3,7 • 1010

сек~х-

 

 

 

 

поля.

 

Н а п р я ж е н н о с т ь э л е к т р и ч е с к о г о

 

1

е/см = 0,1 бІмм =

100 е/м\ 1 ке/мм = 1000 в/мм — 10 ке\см

=

ІО4 е/см = 25,4 в.мил.

 

 

 

 

(1 ф) = 1 к/в—106

Э л е к т р и ч е с к а я

е мк о с т ь .

1 фарада

мкф — ІО12 пф = ІО-9 c2CGS

единиц

емкости = 9 • 1011 с.щ

1

микрофарада

(1 мкф) = 10_6 ф — 10° пф = 9 • Ю5 см\

1 пи­

кофарада (1 пф) =

10'12ф —10“

=

0,9 см.

f

Э л е к т р и ч е с к о е

с о п р о т и в л е н и е .

1 ом — Іб/fl =

=

10s/c2CGS единиц сопротивления.

 

 

 

 

У д е л ь н о е о б ъ е м н о е с о п р о т и в л е н и е . 1 ом • см —

104о.и • мм2/м—0,01 ож -^=106 мком ■см — 1,111 ■ІО-12 сек- 1 ом ■м = 100 ом • см\ 1 микроомосантиметр (1 мком • см) =

10_6 ом • см — 10~2ом ■мм2/м\ 1 ом ■мм*/м — 10-4 ом ■см —

10~6ом • м; 1 Мом - км = 10пом - см\ 1 секунда

(1 сек) —

— 9 • 1011 ом ■см.

получить из

формул в

Ф о р м у л ы

в системе СИ можно

г а у с с о в о й

системе следующими

преобразованиями:

1. Диэлектрическая проницаемость е, входящая в формулы, записанные в гауссовой системе, заменяется величиной 4тео е,

где

е0 — электрическая

постоянная, равная 8,85-10~12

ф/м.

2. Величина 4тг, входящая в формулы

в гауссовой системе,

не содержащие напряженности поля

Е и электрического

смещения (индукции) Д

заменяется величиной —.

 

П р и с т а в к и

для получения кратных

£0

единиц

и дольных

СИ, а также

различных

метрических единиц.

 

Пико

(га)—X ІО“12, нано

(«)—х10"9> микро (мк)—х10~6>

431

милли (м)—х 1°

3, санти (с) —х 10 , деци (<?)—х 10 \

дека

(оа)—х ІО1, гекто (г)—х ІО2, кило (к)—х ІО3,

мега

(М)—XІО6,

гига {Г)—х ІО9, тера (7 )—хЮ 12.

Зн а ч е н и я ( f (1) dl при/(1) =

=^p„(l+T K pK t 1)-380 exp I-0,009 (TH+ Ktl)]

и

іхэкв (T) =

3,42KtL • exp(—0,009TH)

элементов из

стали

, , n ,

(тем-

—---------- —-----------

У9

 

рэкв- (т)

 

exp (0,009Kt L)—1

 

 

 

ѵ

пературный

интервал

12СЧ-300°С) для L

от 5 до 20 км

при рн = 0,14

ом • мм2і'м, ТКр =

0,006°С_1:

 

 

 

 

L,

J f (1) dl

при Тн =

20°С

Р'экв. (Т)

при

Kt =

30сС/агл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kt = 30°C/км\Kt=60°CІкм;Кі=90°С/кл Тн = 0°С

Тн=10°С Тн=20°С

1

2

 

3

4

5

 

6

 

7

5

28,56

 

23,62

19,49

179,51

 

164,06

149,94

10

47,24

 

32,48

23,53

73,92

 

67,56

 

61,74

15

58,47

 

35,30

24,21

27,29

 

24,94

22,79

20

64,95

 

36,15

24,34

9,31

 

8,51

 

7,78

L (2ен - ТКг • KtL)

З н а ч е н и я Ст

36 ln D/d

 

кмф для L в интервале

l-f-20 км\ вн = 2,3:

L,

Ст при ТКв =0°С_ 1 |стпри ТКе = 0,0001оС_ 1

O 'при т к в - о д ш 0! : - 1

КМ

D/d = 2,5

D/d «= 3 | D/d =

2,5

D/d =

3

1D/d = 2,5

D/d = 3

 

 

 

Kt = 30°СІкм

 

 

 

 

1

0,1395

0,1163

0,1394

0,1162

0,1390

 

0,1159

5

0,6972

0,5815

0,6950

0,5796

0,6859

 

0,5720

10

1,3945

1,1630

1,3854

1,1554

1,3490

 

1,1251

15

2,0917

1,7445

2,0713

1,7275

1,9894

 

1,6592

20

2,7890

2,3260

2,7526

2,2957

2,6071

 

2,1743

 

 

Kt = 60°С/км

 

 

 

 

 

1

0,1395

0,1163

0,1393

0,1161

0,1385

 

0,1155

5

0,6972

0,5815

0,6927

0,5777

0,6745

 

0,5626

10

1,3945

1,1630

1,3763

1,1479

1,3036

 

1,0873

15

2,0917

1,7445

2,0508

1,7104

1,8871

 

1,573a

2 0

2,7890

2,3260

2,7162

2,2564

2,4252

 

2,0226

 

 

Kt = 90°СІкм

 

 

 

 

 

1

0,1395

0,1163

0,1392

0,1160

0,1381

0,1152

5

0,6972

0,5815

0,6904

0,5758

0,6631

0,5531

10

1,3949

1,1630

1,3672

1,1403

1,2581

1,0493

15

2.0917

1,7445

2,0304

1,6933

1,7848

1.488a

20

2,7890

2,3260

2,6799

2,2350

2,2433

1,^709

О „ я

exp [TKRиз(ЗТн + KtL) - PKRH3 • pД ]

4 e H и Я "из

О.ЗЬб рн (TKR^Kt - PKRM • рт) lg D/d -

 

_ ехр(ТВДизДТн - Р В Д из - ДРн )

 

0,366 pH(TKRH3 Kt - PKRH3 • рт) IgD/d M °M

для

различных

L при p =

100 кгс/см2 ■K M , pH= W M O M -K M ,

P

=

1,5, D/d = 2,4, PKRH3 =

-0,0008 смҢкгс, ДТн = 0, ДРн - 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

предельной

температуре

эксплуатации

материала

изоляции

Т = 245°С (ТН=

20°С);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TKRH3=0,0t 1/°P

 

 

 

 

 

 

 

TKR„3-0,02 1/°J

 

 

 

«й

Kt *=

 

Kt

=50°C/K,K Kt =75°ClKM

Kt

= 30°С/кж

Kt

=

Kt

=75

°CІкм

 

 

=30°C/K.M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=50°C Ікм

 

 

 

 

1

0,00072

 

0,00037

0,001005

 

0,000915

 

0,00115

0,00154

2

0 00168

 

0,00215

0,00287

 

0,00242

 

0,00393

0,00765

 

3

0,00288

 

0,00402

0,0064

 

0,0048

 

 

0,0107

0,316

 

 

4

0,00420

 

0,00864

—

 

 

0,0087

 

 

0,0269

 

—

 

 

5

0,055

 

 

—

 

—

 

 

0,015

 

 

—

 

 

—

 

 

6

0,096

 

 

—

 

—

 

 

0,0252

 

 

___

 

—

 

7

0,17

 

 

—

 

—

 

 

 

0,0408

 

 

—

 

—

 

 

Э к с т р е м у м ы ф у н к ц и й .

Приравнивая

первую

про­

изводную

соответствущей

функции по L нулю и решая ее

относительно

L, получаем

значения длины

Ц , при кото­

рой функция имеет экстремум.

 

при

постоянном

и пере­

 

Функции сопротивления

жилы

менном токе,

внутренней

индуктивности

проводов,

и-экв

при

L > 0 не имеют экстремумов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для температурной составляющей интегральной емкости

экстремум

(максимум)

имеет

 

 

 

 

 

 

£

 

 

ПРИ

место при Ьэ = т^5

 

 

sH= 2,3

Kt = 90°СІкм и ТКе = 0,001

7°С

Ь9 = 25,6 км.

 

 

Максимум электроводности при PKR*3 < 0

имеет

место

в случае выполнения условия TKR*3 • Kt =

PKRH3 • ру: поло­

жение его не зависит от L.

 

как и TKR*3, экстремум отсу­

 

В случае,

если PKRm > 0,

тствует,

а непрерывно

растет с увеличением

L.,Ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ч ,

_

In»Pj

lnpPi

-

lnPpi

 

 

 

 

 

 

 

 

ХР Щ 3 = p2 _ px

 

 

p2 - p,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

“ TKRM =

ІПЗТ

— lnaT

lnpT

— lnpT

 

 

 

 

 

 

 

 

___а

 

 

1

-3

1

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T i- T i

 

 

T j- T ,

 

 

 

 

263612

433

 

 

 

 

 

 

О

Г Л А

В Л Е Н И Е

От ответственных редакторов

 

 

 

 

 

 

 

Стр.

 

 

 

 

 

 

 

3

В в е д е н и е ...........................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

5

Г Л А В А 1. ГРУЗОНЕСУЩИЕ И

НЕГРУЗОНЕСУЩИЕ

КАБЕ­

 

ЛИ В СИСТЕМАХ

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО

И

 

НЕФТЕДОБЫВАЮЩЕГО КОМПЛЕКСОВ...................

 

 

12

§ 1. Применение бронированных, ошлангованных

и

оплетен­

 

ных кабелей в геофизическом комплексе.......................

геофизиче­

12

§ 2. Анализ условий эксплуатации кабелей для

15

ских работ в скважинах и нефтедобычи.......................

конструкций

§ 3. Некоторые особенности работы элементов

 

кабелей для геофизических работ и нефтедобычи

и

39

критерии оценки их

работоспособности.......................

 

 

 

Г Л А В А II. КЛАССИФИКАЦИЯ, КОНСТРУКТИВНЫЕ И ФИЗИ­

 

ЧЕСКИЕ

ХАРАКТЕРИСТИКИ

БРОНИРОВАННЫХ,

 

ОШЛАНГОВАННЫХ

И ОПЛЕТЕННЫХ

КАБЕЛЕЙ

 

ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТ В СКВАЖИНАХ. ПРИН­

 

ЦИПЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ И АНАЛИЗ КОН­

 

СТРУКЦИЙ.........................................................................

 

 

 

 

 

 

•

49

§ 1. Назначение и функциональные признаки

кабелей . .

.

49

§ 2. Грузонесущие кабели для

геофизических работ

. . .

.

54

§ 3. Негрузонесущие кабели для электропитания погружных

72

устройств................................................................................

 

 

грузонесущих

кабелей

§ 4. О принципах конструирования

89

для проведения работ

в

скважинах...............

 

• . . .

 

§ 5. Устойчивость к обрывам токопроводящих

жил

брони­

103

рованных

кабелей.................................................................

 

 

 

кручения мно­

§ 6 . Принцип получения уравновешенных от

 

гожильных

кабелей.............................................................

 

 

 

 

 

 

 

121

Г Л А В А 111. НОВЫЕ

КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

В

 

КАБЕЛЯХ

ДЛЯ НЕФТЕ-ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕН­

 

НОСТИ И ВОПРОСЫ ТЕХ Н О ЛО ГИ И .......................

 

 

 

123

§ 1. О границах и перспективах использования

полимерных

 

изоляционных материалов при высоких

температурах

123

и давлениях..............................

 

• ..........................................

 

 

 

 

 

§ 2. Фторлон-4 и

сополимеры . • ..............................................

 

 

 

 

 

146

§ 3. Полиэтилены.............................................................................

 

 

 

 

 

 

 

177

§ 4. Радиационно-сшитдой полиэтилен..................................

 

 

 

 

199

§ 5. Вопросы электрической прочности полимерной изоляции

214

кабелей для нефте-газовой промышленности...............

 

 

§ 6 . Высокопрочная стальная

оцинкованная

проволока для

267

брони и жил. Медные сплавы для ж ил

.........................и

защитных

§ 7. Особенности

наложения

изоляционных

283

(шланговых) оболочек на

А Н В ..................................

 

 

 

.

§ 8 . Способы получения нераскручивающейся брони

. . .

.

287

§ 9. Термомеханическая стабилизация

кабелей.......................

 

 

 

292

434

Смотрите также файлы