RU157365U1 - COMBINED LOAD-BEARING GEOPHYSICAL ARMORED CABLE FOR STUDYING VERTICAL AND HORIZONTAL WELLS - Google Patents

Abstract

Комбинированный грузонесущий геофизический кабель, содержащий электроизолированные токопроводящие жилы, четыре повива брони из стальной оцинкованной проволоки и наружную полимерную оболочку, отличающийся тем, что часть наружной полимерной оболочки по длине кабеля, равной от 10 до 90% от общей длины кабеля, армирована двумя повивами брони, выполненными из стальной оцинкованной проволоки с разнонаправленными слоями и имеющими зазоры между соседними проволоками в каждом слое размером 0,2 - 2,0 диаметра проволоки, с обеспечением увеличения диаметра кабеля от четвертого повива брони на 50 - 150%.A combined load-bearing geophysical cable containing electrically insulated conductive wires, four armor wires made of galvanized steel wire and an outer polymer sheath, characterized in that a part of the outer polymer sheath along the cable length, equal to 10 to 90% of the total cable length, is reinforced with two armor wires made of galvanized steel wire with multidirectional layers and having gaps between adjacent wires in each layer with a size of 0.2 - 2.0 wire diameters, with an increase in diameter Ameter of the cable from the fourth layer of armor by 50 - 150%.

Description

Полезная модель относится к кабельной промышленности и может быть использована для геофизических методов исследования вертикальных и горизонтальных нефтяных и газовых скважин приборами, закрепленными на кабеле.The utility model relates to the cable industry and can be used for geophysical methods for studying vertical and horizontal oil and gas wells with instruments mounted on a cable.

Применение грузонесущих геофизических кабелей, выпускаемых по ГОСТ Р 51978-2002 «Кабели грузонесущие геофизические бронированные. Общие технические условия» для освоения вертикальных и горизонтальных скважин не дает желаемого эффекта и требует разработки специальных конструкций кабелей с повышенной осевой жесткостью.The use of load-bearing geophysical cables manufactured in accordance with GOST R 51978-2002 “Armored geophysical cables. General technical conditions ”for the development of vertical and horizontal wells does not give the desired effect and requires the development of special cable designs with increased axial stiffness.

Известен геофизический кабель для исследования вертикальных и горизонтальных скважин, состоящий из трех частей, диаметр нижней части 28-32 мм, средней - 22-23 мм, верхней - 15-18 мм.Known geophysical cable for the study of vertical and horizontal wells, consisting of three parts, the diameter of the lower part 28-32 mm, the middle - 22-23 mm, the upper - 15-18 mm.

Кабель выполнен с двумя или тремя парами повива проволок брони, между парами наносится полимерное покрытие, при этом диаметр проволоки во второй и третьей парах повива брони в 1,3-2,5 раза превосходит диаметр проволок первой пары. Кабель обладает высокой степенью трудоемкости его изготовления и не нашел широкого распространения.The cable is made with two or three pairs of winding wires of armor, a polymer coating is applied between the pairs, while the diameter of the wires in the second and third pairs of winding armor is 1.3-2.5 times greater than the diameter of the wires of the first pair. The cable has a high degree of complexity of its manufacture and is not widely used.

Известен геофизический кабель для исследования скважин вертикального и горизонтального типа, состоящий из одной или более электроизолированных токопроводящих жил, верхняя грузонесущая часть которого имеет двух или четырехслойную броню из стальной оцинкованной проволоки, а нижняя часть имеет броню, промежуточную и наружную оболочки из полимерного материала, при этом верхняя часть кабеля имеет диаметр 10,2-22,3 мм, а нижняя 22-38 мм и два дополнительных слоя брони между наружной и промежуточной оболочками из полимерного материала (Патент РФ №2138834, 1998 г., G01V 1/40, G01V 3/18). Этот кабель наиболее полно соответствует заявленной конструкции кабеля полезной модели и принят за прототип. По нему можно дать следующую информацию.Known geophysical cable for the study of wells of vertical and horizontal type, consisting of one or more electrically insulated conductive cores, the upper load-bearing part of which has two or four-layer armor made of galvanized steel wire, and the lower part has armor, an intermediate and outer shell of a polymeric material, while the upper part of the cable has a diameter of 10.2-22.3 mm, and the lower 22-38 mm and two additional layers of armor between the outer and intermediate shells of polymer material (RF Patent 2138834, 1998, G01V 1/40, G01V 3/18). This cable most closely matches the claimed cable design of the utility model and is taken as a prototype. On it you can give the following information.

Кабель обладает повышенными разрывной прочностью и жесткостью, и позволяет проводить работы в вертикальных и горизонтальных скважинах.The cable has increased tensile strength and rigidity, and allows for work in vertical and horizontal wells.

Однако он обладает недостаточной адгезионной прочностью наружной полимерной оболочки к проволокам брони, так как не имеет зазоров между проволоками в пятом и шестом повивах брони и полимер не может проникнуть внутрь повивов, поэтому не имеет достаточной связи с внутренней частью повивов, а это приводит к снижению надежности работы кабеля в производственных условиях.However, it has insufficient adhesive strength of the outer polymer shell to the armor wires, since it does not have gaps between the wires in the fifth and sixth armor coils and the polymer cannot penetrate the coils, therefore it does not have sufficient contact with the inside of the coils, and this leads to a decrease in reliability cable work in a production environment.

Технический результат достигается тем, что в комбинированном грузонесущем геофизическом кабеле, содержащем одну или несколько электроизолированных токопроводящих жил, два или четыре повива брони из стальной оцинкованной проволоки, наружную полимерную оболочку, возможно наличие промежуточной оболочки, согласно полезной модели наружная полимерная оболочка армирована двумя повивами брони из стальной оцинкованной проволоки с разнонаправленными слоями и имеющими зазоры между проволоками в каждом слое размером между соседними проволоками равным 0,2-2,0 от диаметра проволоки и занимает часть длины кабеля, равную от 10 до 90% от общей длины кабеля и увеличивает диаметр кабеля от четвертого повива брони на 50-150%.The technical result is achieved by the fact that in a combined load-bearing geophysical cable containing one or more electrically insulated conductive cores, two or four armor wires made of galvanized steel wire, the outer polymer shell, an intermediate shell may be possible, according to the utility model, the outer polymer shell is reinforced with two armored fibers galvanized steel wire with multidirectional layers and having gaps between the wires in each layer, the size between adjacent wires s equal to 0.2-2.0 of the diameter of the wire and cable covers part of the length equal to 10 to 90% of the total length of the cable and increases the diameter of the cable from the armor to the fourth helix 50-150%.

Сущность полезной модели поясняется фигурой, на которой изображена конструкция кабеля по длине. Особенности конструкции кабеля состоят в следующем.The essence of the utility model is illustrated by the figure, which shows the cable construction along the length. Cable design features are as follows.

Общая длина комбинированного грузонесущего геофизического кабеля обозначена через L, она разделена на две части: часть L₁ малого диаметра - 1, она используется в верхней вертикальной части скважины, ее длина определяется глубиной вертикальной части скважины, часть L2 большего диаметра - 4, применяется в нижней горизонтальной части скважины и ее длина составляет от 10 до 90% от общей длины кабеля. Для изменения диаметра кабеля в сторону увеличения части L2 используются пятый и шестой повивы брони - 5 и наружная полимерная оболочка - 6, причем указанные повивы свиты с зазорам между проволоками в каждом слое и этот зазор может быть равным 0,2-2,0 от диаметра проволоки в зависимости от физико-механических свойств полимера и конструкции кабеля.The total length of the combined load-bearing geophysical cable is indicated by L, it is divided into two parts: part L _{1 of} small diameter - 1, it is used in the upper vertical part of the well, its length is determined by the depth of the vertical part of the well, part L2 of larger diameter - 4, used in the bottom horizontal part of the well and its length is from 10 to 90% of the total cable length. To change the diameter of the cable in the direction of increasing the L2 part, the fifth and sixth armor coils - 5 and the outer polymer sheath - 6 are used, and these coils are twisted with gaps between the wires in each layer and this gap can be equal to 0.2-2.0 of the diameter wire depending on the physicomechanical properties of the polymer and cable design.

Использование зазоров между проволоками в 5 и 6 повивах обеспечивает проникновение полимерного материала внутрь этих повивов и повышение адгезионной прочности наружной оболочки с проволоками брони и, таким образом, гарантирует повышение надежности работы кабеля в промышленных условиях.The use of gaps between the wires in 5 and 6 coils ensures the penetration of the polymer material inside these coils and increases the adhesive strength of the outer shell with armor wires and, thus, ensures increased reliability of the cable in industrial conditions.

На фигуре показано, что по всей длине кабеля используются три электроизолированных токопроводящих жилы - 2 и четыре повива брони - 3 из стальной оцинкованной проволоки свитых попарно в разные стороны. Количество и диаметр проволок по повивам определяется расчетом в зависимости от конструкции кабеля.The figure shows that along the entire length of the cable, three electrically insulated conductive cores are used - 2 and four coils of armor - 3 made of galvanized steel wire twisted in pairs in opposite directions. The number and diameter of wires according to the coils is determined by calculation, depending on the design of the cable.

Таким образом, выполнение комбинированного грузонесущего геофизического кабеля в части L₂ с использованием наружной полимерной оболочки и двух повивов брони с зазорами между проволоками позволяет резко улучшить качество кабеля и повысить эффективность его применения.Thus, the implementation of a combined load-bearing geophysical cable in part L ₂ using an external polymer shell and two armor coils with gaps between the wires can dramatically improve the quality of the cable and increase its efficiency.

Конструкция заявленного кабеля была реализована на опытном образце, Конструкция его следующая:The design of the claimed cable was implemented on a prototype, its design is as follows:

- токопроводящая жила с изоляцией конструкции 3×7;- conductive core with insulation design 3 × 7;

- 1-й слой по всей длине кабеля 20×1,0 мм;- 1st layer along the entire cable length 20 × 1.0 mm;

- 2-й слой по всей длине кабеля 22×1,2 мм;- 2nd layer along the entire cable length 22 × 1.2 mm;

- 3-й слой по всей длине кабеля 24×1,4 мм;- 3rd layer along the entire cable length 24 × 1.4 mm;

- 4-й слой по всей длине кабеля 24×1,75 мм;- 4th layer along the entire cable length 24 × 1.75 mm;

- оболочка полимерная на толстой части кабеля;- a polymer sheath on the thick part of the cable;

- 5-й слой на толстой части кабеля, с зазорами 24×1,3 мм;- 5th layer on the thick part of the cable, with gaps of 24 × 1.3 mm;

- 6-й слой на толстой части кабеля, с зазорами 24×1,5 мм;- 6th layer on the thick part of the cable, with gaps of 24 × 1.5 mm;

- наружная оболочка;- outer shell;

- диаметр тонкой части кабеля - 16,7 мм;- diameter of the thin part of the cable - 16.7 mm;

- диаметр толстой части кабеля - 32,0 мм;- diameter of the thick part of the cable - 32.0 mm;

- длина всего кабеля - 3500 м;- the length of the entire cable is 3500 m;

- длина тонкой части кабеля - 2600 м;- the length of the thin part of the cable is 2600 m;

- длина толстой части кабеля - 900 м.- The length of the thick part of the cable is 900 m.

Кабель полностью соответствует требованиям заказчика и отправлен для производственных испытаний.The cable is fully compliant with customer requirements and sent for production testing.

Claims (1)

Комбинированный грузонесущий геофизический кабель, содержащий электроизолированные токопроводящие жилы, четыре повива брони из стальной оцинкованной проволоки и наружную полимерную оболочку, отличающийся тем, что часть наружной полимерной оболочки по длине кабеля, равной от 10 до 90% от общей длины кабеля, армирована двумя повивами брони, выполненными из стальной оцинкованной проволоки с разнонаправленными слоями и имеющими зазоры между соседними проволоками в каждом слое размером 0,2 - 2,0 диаметра проволоки, с обеспечением увеличения диаметра кабеля от четвертого повива брони на 50 - 150%.

A combined load-bearing geophysical cable containing electrically conductive conductors, four armor wires made of galvanized steel wire and an outer polymer sheath, characterized in that a part of the outer polymer sheath along the cable length, equal to 10 to 90% of the total cable length, is reinforced with two armor wires made of galvanized steel wire with multidirectional layers and having gaps between adjacent wires in each layer with a size of 0.2 - 2.0 wire diameters, with an increase in diameter Ameter of the cable from the fourth layer of armor by 50 - 150%.

Images