Грузонесущий кабель для работы в буровом растворе сверхглубоких скважин

 

Использование: для передачи электрической энергии к погружным двигателям, работающим в сверхглубоких скважинах. Сущность изобретения: с целью увеличения длины кабеля путем уменьшения его удельного веса между сердечником и оболочкой помещаются цилиндрические элементы из материала с плотностью ниже плотности раствора.2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Н 01 В 7/18

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР

{ГОСПАТЕНТ СССР) СПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4865209/07 (22) 11.09.90 (46) 28.02.93. Бюл, М 8 (72) Л.H.Øàäðèí, Б.Н,Хахаев, В.А.Горбунов, Н.Ф.Канюков и Ю.А.Михайлов (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 127713, кл, Н 01 В 7/34, 1960.

Авторское свидетельство СССР

N 778811998811, кл. Н 01 В 7/18, 1973.

Изобретение относится к кабельной технике. в частности к геофизическим кабелям для исследования сверхглубоких скважин, предназначенным для спуска-подъема скважинной электометрической аппаратуры и перфораторов и пеоедачи сигналов к наземной регистрирующей аппаратуре.

Целью изобретения является увеличение рабочей длины кабеля путем уменьшения его удельного веса в буровом растворе скважины.

На фиг. 1 изображена схема пространственного расположения грузонесущего кабеля для работы в буровом растворе сверхглубоких скважин во время проведения спуска-подъема его в скважине, общий вид. В скважину 1 спущен электрометрический прибор 2. С барабана каротажно-перфораторного подъемника 3 грузонесущий кабель 4 опускается в скважину, огибая мерный ролик 5 и ролик блока-баланса 6.

На фиг. 2 изображены сечения грузонесущего кабеля для работы в буровом растворе сверхглубоких скважин: а — шлангового кабеля; б — оплеточного кабеля; в — брони„„Я „„1798817 А1 (54) ГРУЗОНЕСУЩИЙ КАБЕЛЬ ДЛЯ РАБОT6I В БУРОВОМ РАСТВОРЕ СВЕРХГЛУБОКИХ СКВАЖИН (57) Использование: для передачи электрической энергии к погружным цвигателям, работающим в сверхглубоких скважинах.

Сущность изобретения: с целью увеличения длины кабеля путем уменьшения его удельного веса между сердечником и оболочкой помещаются цилиндрические элементы из материала с плотностью ниже плотности раствора. 2 ил. рованного одножильного кабеля; г — бронированного трехжильного кабеля.

Шланговый и оплеточный кабели (фиг. 2, а и б) включают конструктивные элементы: проволоки жил 1, изоляцию жил 2, оплетку жил 3, заполнитель 4, верхнюю оплетку 5, резиновый шланг 6, цилиндрические элементы 7, выполненные из материала с плотностью ниже плотности раствора, дополнительную защитную эластичную оболочку 8.

Бронированные одножильный и трехжильный кабели (фиг. 2, в и г) включают конструктивные элементы: проволоки жил

9, изоляцию жил 10, оплетку жил 11, резиновый шланг 12, цилиндрические элементы 13, выполненные из материала с плотностью ниже плотности раствора, дополнительную защитную эластичную оболочку 14 и заполнитель 15.

Изобретение осуществляется следующим образом, Поскольку дополнительные детали кабеля — цилиндрические элементы из материала низкой плотности и наружная защитная эластичная (резиновая) оболочка

1798817 увеличивает его диаметр, соответствующим образом изменяются диаметр и вместимость барабана каротажно-перфорато рного подъемника, диаметры и габариты опорных элементов мерного ролика и подвесного блока-баланса.

Описанный выше груэонесущий кабель спускают в скважину, заполненную буровым раствором, в обычном порядке, Благодаря наличию в конструкции кабеля цилиндрических элементов, выполненных из материала с плотностью ниже плотности раствора, снижается приведенная плотность всей компоновки кабеля. В результате этого вес грузонесущего кабеля, погруженнога в буровой раствор сверхглубокой скважины, в значительной степени компенсируется за счет повышения его плавучести.

Рассмотрим практический пример расчета подвески описанного грузонесущего 20 кабеля, изготовленного на основе кабеля

КГЗ-78-250-геофизического трехжильного, имеющего разрывную прочность 7950 кг, способного выдерживать скважинную температуру до 250 С, спущенного в сверхглу- 2 -> бокую скважину,. заполненную буровым раствором плотностью 1300 кг/мэ.

Груэонесущий кабель для работы в буровом растворе сверхглубоких скважин, изготовленный на основе кабеля КГ3-78-250, 30 снабжен дополнительным покрытием, представленным цилиндрическими элементами, выполненными из материала — сферопластика "ЭДС-ВП" плотностью 645 кг/мз. Толщина оценки цилиндрического 35 элемента 4 мм. Толщина стенки наружной защитной эластичной оболочки кабеля (изготовленной из резины средней жесткости плотностью 1150 кг/м ) равна 2,5 мм, Диаметр кабеля КГЗ-78-250 равен 14 1 мм. Диаметр кабеля с дополнительным облегчающим покрытием равен

14,1 + 8,0 = 22,1 мм

Масса и объем 1 метра кабеля КГЗ-78- 45

250 равны соответственно 0,671 кг и 0,156 дм, Объем 1 метра дополнительного облегчающего покрытия равен

0,785 (0,221 -0 141г) 10,0 = 0,2269 дмз 50

Масса t метра этого покрытия равна

0,645 0,2269 = 0,1463 xr

Объем 1 м защитной резиновой оболоч-. ки равен

0,785 (0,2712-0,221 ) 10,0 = 0,1931 дм 55

Масса 1 метра этой оболочки равна

1,150 0,931 = 0,222 кг

Один погонный метр грузонесущего кабеля с дополнительным облегчающим покрытием и защитной резиновой оболочкой имеет: — массу q = 0,671 + 0,146+ 0,222 = 1,039 кг — объем ч = 0,156+ 0,227+ 0,193 = 0,576 дм

1,039 — приведенную плотность укп =

=1,804 кг/дм (1804 кг/м ).

Допустимую (по критерию разрывной прочности грузонесущих элементов) длину подвески взятого для примера грузонесущего кабеля с дополнительным облегчающим покрытием и защитной эластичной (резиновой) оболочкой в сверхглубокой скважине, заполненной буровым раствором, можно определить по формуле:

Р -доп

К q(1- -)

7кп где Р— разрывная прочность грузонесущих элементов кабеля, равная 7950 кг;

yp — плотность бурового раствора, равная 1300 кгlмз;

К вЂ” коэффициент запаса прочности кабеля на разрыв (у блока-баланса), принятый равным 2,0.. -доп

7950 — 13693 м =

= 13700 м

При К = 1,5 одоп = 18257 м = 18260 м.

Таким образом, грузонесущий кабель для работы в буровом растворе сверхглубоких скважин, снабженный дополнительным облегчающим покрытием и защитной эластичной (резиновой) оболочкой, обладает более широким диапазоном использования при проведении электрометрических работ на глубинах до 13700-18260 м в пределах допустимых теплостойкости до 250 С и баростойкости до 150 МПа аналога - базового кабеля геофизического КГЗ-78-250 (по сравнению с допустимой длиной его подвески, равной 7000 м), Формула изобретения

Грузонесущий кабель для работы в буровом растворе сверхглубоких скважин, содержащий сердечник и защитную оболочку, отличающийся тем, что, с целью увеличения рабочей длины кабеля путем уменышения его веса в буровом растворе скважины, между сердечником и оболочкой расположены цилиндрические элементы, выполненные из материала с плотностью ниже плотности раствора.

1798817

d) дюежлль.й ггайьь

Фиг. 2

Составитель Л.Шадрин

Редактор Н.Коляда Техред М.Моргентал Корректор С.Лисина

Заказ 774 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Фиг. K

a) шлаигоЬ!й лЫь ъ

I) о,чаюй.е,жй

Ыюлгалл ыи м-а& ь

e) Яра,чаройюгый рюш -и аль й. га Хель