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石油工業都用哪些特種電纜

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石油工業都用哪些特種電纜

  隨著我國中西部的開發,石油工業的發展已更加突出。除“西氣東輸”已經開工外,大型油田“希望之海”也已在開發。除基本建設需用大量的通用電纜外,石油工業用的專用電纜也將隨著發展。這給日韩 国产 中文 无码電纜行業提供一個開發新品種的機遇。

目前國內生產石油工業專用電纜的廠家並不多,大量生產的產品有中深井測井電纜、潛油泵電纜等。曾經試製過的有超深井測井電纜、高溫油泵電纜、潛鹵泵電纜、小直徑測井電纜、綜合測井電纜、射孔電纜、加熱電纜、電極係(也稱馬籠頭)電纜及超聲波采油電纜等,有可能獲得大批量生產的將是超聲波采油電纜、射孔電纜和加熱電纜。

     本文將對這三種電纜加以簡要的敘述,故稱謂特種電纜。

一、石油工業用特種電纜的使用

    特種電纜的使用條件基本上和測井電纜相同,大部分屬於短期使用的產品,但根據油田的地區不同,使用要求也不一樣,其主要的因素也是:地溫梯度、井底壓力和井中介質。這些電纜共同特點是:

    1.使用條件苛刻,損壞量大,更換周期短;

    2.使用環境是高溫、高壓甚至有H2S存在;

    3.在油田勘探、開采、輸送各時期都要使用。

因此,這類電纜需用量是很大的,是值得大力開發的產品。

二、射孔電纜

    顧名思義是通過油管用射孔槍,在一定的部位上射孔。原始射孔是用舊的測井電纜壓井後才能射孔,用新電纜可以在井口設備都安裝完畢之後,不需壓井即可在需要的部位上射孔,是一種安全、高速的射孔方法,特別是對老油井的查層補孔更是一種有效的方法。國內各油田正在推廣應用。

  射孔電纜的使用環境:溫度範圍-30℃~+150℃,井下壓力為600kg/cm2,井中介質為油、氫和水,電纜屬短期使用。射孔電纜的結構為單芯,絕緣後用雙鋼絲鎧裝,電纜外徑為8.1mm,製造長度為5500?000m。

國產電纜的性能裕度都很大,在使用環境下絕緣電阻都大於500MΩ,電容一般在0.17μF/km,拉斷力大於3800kg。關鍵的質量問題是雙鋼絲鎧裝的質量不好,造成鬆套,起燈籠罩,使電纜損傷,特別是在射孔時產生劇烈的抖動,更容易產生鬆套或打結,因此,對小直徑雙鋼絲鎧裝,應選擇好鋼絲,搭配好二層的絞合節距,使內應力盡量減少。參照測井電纜對鎧裝質量采用的辦法,提高鎧裝質量。這種電纜的需求量約幾千根。

三、加熱電纜

    加熱電纜是用於含臘高的油井。開始大慶油田有些地區的油井由於含臘高而堵住不出油,而采用加熱的辦法,後期在高粘度的油井中,為了改善油的流動性也使用加熱電纜。

    早期加熱電纜是鋁芯鋁護套,聚酯薄膜作絕緣,在1000m長度上鋁護套容易產生針孔,造成絕緣破壞,目前使用的加熱電纜也是雙鋼絲鎧裝的型式。

    在80年代未期的一個冬季,天氣非常冷,大慶油田有多口油井被臘堵死不能出油。為應急而設計了聚丙烯絕緣,雙鋼絲鎧裝加熱電纜,在井場使用後效果很好,於是這一結構便推廣開了。該電纜為三芯,其目的是使供電 路三相平衡,截麵為6mm2,電壓為0.6/1kV,電纜長期工作溫度為90℃,環境壓力不大於250kg/cm2,製造長度為800?500m,電纜外徑不大於16.0mm。隨著加熱電纜的應用,吉林生產的磕頭機中心抽油杆改為空心管,將加熱電纜固定在磕頭機抽油杆中,方便了加熱電纜的使用。加熱電纜在油田的使用方興未艾,由三芯又發展到單芯,由90℃又發展到120?30℃。這是一種很有發展前途的品種,如果每台磕頭機都裝上加熱電纜,其數量是很可觀的。該電纜與測井電纜結構相似,隻是截麵大一些,也可用於射孔,注意不能在盤上作試驗。

四、聲波采油電纜

    聲波的利用在幾千年前已被發現,從樂器到儀器的研究已經很多。作為工業上的應用卻是近幾十年的事。在石油科學研究中采用聲波始於美蘇等國。70年代後期蘇聯在這方麵取得了一些成績,獲得了顯著的經濟效果。

石油工業采油工藝主要是處理油、氣、水的流動和地層的關係。目前一直采用加熱和化學的方法進行處理,投資大,工藝複雜,其效果不夠理想。聲波比電磁波有更強的穿透性,聲波很容易進入電磁波無法穿透的油、水和地層等物質,聲波會明顯地影響液體的物性和流態,改善井底的流通條件和滲透性,從而增加油井的產量,這在國外已被證實。因此,聲波油井增產、水井增注、聲波解堵誘噴、超聲波防蠟、防垢等已在大量應用。

    80年代後期沈陽電纜廠應中國科學院成都分院的要求,為石油工業聲波儀器設計了動力電纜,該電纜與聲波采油車在大慶、華北、玉門等油田試驗近140口油井,總液量增加88.8%,油量增加129.7%,含水量下降5%,效果是非常明顯的,電纜是適用的。

設計該電纜應先了解聲波發生器的技術參數,其主要參數為:

    1 .頻定輸出功率:10kW

    2.發生器效率:80%

    3.頻率範圍:10?0kHz

    4.外型尺寸:1×0.7×1.5m3,(係統重350kg)

    5.額定電壓:1.5kV

    電纜特點:功率大(比測井電纜),具有測井電纜的半移動(卷繞)性,還要與聲波發生器的波阻抗相匹配,在匹配的情況下電能損失是最小的,使發生器的效率不低於80%。

    在實際使用中,該電纜隨小直徑的聲波發生器從防噴管口下入(像測井電纜),不用壓井,不用取下油管,而且可以邊處理邊開井誘噴,處理完畢可將儀器與電纜從防噴管中提出,現場操作非常方便。

根據發生器的技術參數和使用要求,對該電纜的要求:

   1. 電纜傳輸功率:10kW(連續波)

   2. 電纜的工作電壓:1?.5kV(電流大於10A)

   3. 電纜工作頻率:10?0kHz

   4. 電纜特性阻抗:50Ω

   5. 環境工作溫度:≤120℃

   6. 環境工作壓力:≤250kg/cm2

   7. 懸掛儀器重量:≤150kg

   8. 下井深度:1500?000m

   9. 電纜使用壽命:每次作業連續10h,累計不少於1年(8760h)。

    根據這些要求電纜設計為單芯10mm2,改性聚丙烯絕緣,尼龍帶墊層,雙鋼絲鎧裝。電纜外徑為16.73mm,製造長度3000m,電纜外徑大為了適應波阻抗的要求,由於外徑大,鎧裝鋼絲每層都在40根以上。

此項目隨聲波采油車獲得國家科學技術委員會90年新產品證書。

五、電纜用的主要材料

    這三類電纜共同的特點是:銅導電線芯,聚丙烯絕緣,加墊層後雙鋼絲鎧裝,其工藝流程和測井電纜相同,便用材料也基本上一樣。

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