NO337696B1 - Forbedret kabel - Google Patents
Forbedret kabel Download PDFInfo
- Publication number
- NO337696B1 NO337696B1 NO20072646A NO20072646A NO337696B1 NO 337696 B1 NO337696 B1 NO 337696B1 NO 20072646 A NO20072646 A NO 20072646A NO 20072646 A NO20072646 A NO 20072646A NO 337696 B1 NO337696 B1 NO 337696B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- cable
- stated
- conductor
- matrix material
- specified
- Prior art date
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 60
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 35
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 claims description 29
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 claims description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 10
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 9
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 9
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 7
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 claims description 7
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 2
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 claims description 2
- 238000007765 extrusion coating Methods 0.000 claims description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 2
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 23
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 3
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 2
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 229920001643 poly(ether ketone) Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/08—Apparatus for feeding the rods or cables; Apparatus for increasing or decreasing the pressure on the drilling tool; Apparatus for counterbalancing the weight of the rods
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/04—Flexible cables, conductors, or cords, e.g. trailing cables
- H01B7/046—Flexible cables, conductors, or cords, e.g. trailing cables attached to objects sunk in bore holes, e.g. well drilling means, well pumps
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/04—Flexible cables, conductors, or cords, e.g. trailing cables
- H01B7/041—Flexible cables, conductors, or cords, e.g. trailing cables attached to mobile objects, e.g. portable tools, elevators, mining equipment, hoisting cables
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
- H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
- H01B3/36—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes condensation products of phenols with aldehydes or ketones
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
- H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
- H01B3/47—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes fibre-reinforced plastics, e.g. glass-reinforced plastics
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
- H01B7/18—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
- H01B7/182—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring comprising synthetic filaments
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
- Communication Cables (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
Description
FORBEDRET KABEL
Denne oppfinnelse vedrører kabel, særlig ledende slickline-kabel til bruk i oljebrønner.
Det er blitt foreslått ulike kabelsammenstillinger for gjennomføring av vedlikehold i et borehull. Ty-piske kabelsammenstillinger innbefatter wireline- og slickline-kabler.
En wireline-kabel omfatter en sentral, ledende kjerne utformet av et antall elektriske ledere. Kjernen er omgitt av et lag av isoleringsmateriale, som igjen er omgitt av et indre lag og et ytre lag av armeringstråder. Armeringstrådene i det indre lag er viklet rundt kabelens lengdeakse i motsatt retning av armeringstrådene i det ytre lag. Arrangementet gir kabelen mekanisk styrke og bidrar til å hindre at kabelen trevles opp under bruk.
Wireline-kabel kan brukes for å sette ut relativt tunge laster i borehuller og kan brukes for å kommunisere med og levere kraft til nedihullsutstyr i sanntid. Dessuten kan den, i et kabelsystem med avlesning på overflaten (SRO - Surface Read Out) brukes til overføring av signaler og informasjon fra nedihullsutstyr til overflaten. Wireline-kabel har imidlertid ujevn overflate som kan vise seg å være utfordrende ved utforming av en tetning ved innløpsstedet i borehullet. Å opprettholde tet-ningens fullstendighet rundt wireline-kabelen er kritisk da det er et betydelig sikkerhetsproblem dersom tetningen lekker; dette er særlig vanskelig under høye brønntrykk og kan føre til mulighet for lekkasjer av sur gass. Dessuten er SRO-wireline en relativt kostbar metode på grunn av antallet personell som er involvert ved kjøring av systemet.
En slickline-kabel omfatter én enkelt streng av legerings- eller ståltråd som blir brukt for mekanisk manipulering av ulikt utstyr i et borehull. Den utvendige overflate av en slickline-kabel er glatt; frik-sjonskraften ved opptrekking eller nedføring av en slickline-kabel er således relativt lav. I tillegg er kompleksiteten til det trykkreguleringsutstyr som blir brukt for å sette ut slickline-kabel, betydelig mindre enn den som er nødvendig for å sette ut wireline-kabel. Slickline-kabler kan imidlertid ikke brukes for å overføre elektrisitet og kan følgelig ikke brukes for å kommunisere elektrisk, levere kraft til nedihullsutstyr eller brukes for anvendelser med avlesning på overflaten.
EP1403883A2 beskriver en kabel med en elektrisk ledende, lastbærende kjerne, et isolerende lag som omkranser kjernen og et elektrisk ledende og lastbærende ytre element som omslutter det isolerende laget. Det isolerende laget kan være tildannet av PEEK.
US5351531A beskriver et system for kjøring av en slicklinekabel, hvor systemet omfatter en kabellengde, en spole, en pakkboks som kabelen føres gjennom på vei inn i et brønnhull, samt midler for styring av spolen ved kjøring av kabelen.
Det er et formål med den foreliggende oppfinnelse å fjerne eller minske i det minste én av de fo-rannevnte ulemper.
Ifølge et første aspekt ved den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt en kabel til bruk i en anvendelse med trykksatt brønn, hvor kabelen omfatter: et matriksmateriale;
i det minste én elektrisk leder som er innlagt i nevnte matriksmateriale; og en flerhet av konstruksjonselementer innlagt i nevnte matriksmateriale;
idet kabelen har en utvendig diameter mindre enn 4 mm.
Kabelen ifølge den foreliggende oppfinnelse kan brukes for gjennomføring av vedlikehold i et borehull, og egner seg, for eksempel, til å kommunisere elektrisk og levere kraft til nedihullsverktøyer i sanntid. Særlig kan kabelen brukes for anvendelser med avlesning på overflaten. I tillegg og/eller alternativt kan kabelen brukes for å trekke opp eller føre ned relativt store laster i et borehull. En diameter på mindre enn 4 mm har den fordel at den tillater kabelen å bøye seg tilstrekkelig til å bli viklet opp på tradisjonelle slickline-spoler.
Kabelens utvendige overflate er fortrinnsvis glatt. En glatt utvendig flate reduserer de friksjonstap som er involvert ved heving og senking av kabelen ned i en brønn. Ved glatt menes glatt nok til å brukes sammen med vanlige pakkbokser og pakningsglander for slickline-kabel for å holde inne trykket eller avtette utvendig med oljefylte elastomerer.
Den elektriske leder er i stand til å føre 2 A elektrisk strøm ved 500 volt.
Det kan være en flerhet av elektriske ledere. Hvilken som helst egnet metall- eller metallegerings-tråd kan brukes som en elektrisk leder. Det blir mest fortrinnsvis brukt koppertråd som den i det minste ene elektriske leder. En flerhet av elektriske ledere tillater kabelen å ha separate ledere for å sende signaler til og motta signaler fra nedihullsutstyr.
Flerheten av konstruksjonselementer er fortrinnsvis tilveiebrakt gjennom en flerhet av karbonfibrer. Alternativt kan hvilket som helst egnet, orienterbart materiale med høy strekkfasthet brukes som konstruksjonselementene, for eksempel stål-, aramid-, glass- eller grafittfibrer.
Matriksmaterialet er fortrinnsvis polyetereterketon (PEEK). Alternativt er matriksmaterialet høy-densitetspolypropylen. Matriksen vil kunne være hvilken som helst egnet polymer.
Den i det minste ene elektriske leder er fortrinnsvis overtrukket med et isoleringsmateriale. Isoleringsmaterialet kan være et imid. Mest fortrinnsvis er imidet Kapton™. Alternativt er den i det minste ene elektriske leder isolert med et lag av, for eksempel, et plastmateriale eller emalje. Eg-nede plastisolatorer innbefatter f.eks. EPC, PVC, PEEK, PEK og PTFE.
Kabelen kan videre omfatte et ytre beskyttende overtrekk. Det ytre beskyttende overtrekk er fortrinnsvis utformet av matriksmaterialet. Mest fortrinnsvis er det ytre beskyttende overtrekk PEEK. Bruken av PEEK som matriksmaterialet og det ytre beskyttende overtrekk tilveiebringer en kabel som er slagfast og slitasjebestandig og kan tåle forhold, f.eks. trykk og temperatur, inne i et borehull, og er bestandig mot skade fra brønnfluider.
Kabelens diameter kan være mindre enn 3,5 mm.
Kabelens diameter er fortrinnsvis mindre enn 3,2 mm.
Mest fortrinnsvis er kabelens diameter i det vesentlige den samme som hos slickline-kabel. En slickline-kabels diameter er 3,175 mm eller 1/8". En diameter av denne størrelse tillater kabelen greit å kunne vikles opp på tradisjonelle slickline-spoler og kan brukes sammen med en slickline-enhet og slickline-smører. Å kunne bruke tradisjonelt slickline-utstyr i stedet for wireline-kabel-systemer er en betydelig fordel fordi utstyrets fysiske størrelse er redusert, behovene for operativt mannskap er mindre og fettinjeksjon er ikke nødvendig. Dessuten er slickline-tetning i stand til å tåle høyt trykk og sur gass uten lekkasje.
Kabelen er fortrinnsvis lastbærende. Kabelen kan være i stand til å tåle laster på 1 150 kg (2 500 pund).
Hvor det er en flerhet av elektriske ledere for å kommunisere med et nedihullsverktøy, kan det være i det minste én sendeledning og i det minste en mottaksledning. Flerheten av ledere kan være et tvunnet par.
Kabelen kan videre innbefatte én eller flere fiberoptiske ledninger.
Kabelen kan fortrinnsvis virke ved temperaturer på opp til 180 °C.
Kabelens vekt er fortrinnsvis mindre enn 15 kg/km. Dette er mindre enn halvparten av vekten til en tradisjonell slickline-kabel av stål.
Kabelens vekt kan være mindre enn 10 kg/km.
Mest fortrinnsvis er slickline-kabelens vekt 8,5 kg/km.
Kabelens sikre arbeidstrykk er fortrinnsvis 1000 bar (15 000 psi).
Ifølge et andre aspekt ved den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt et system for å kjøre kabel inn i et borehull, hvilket system omfatter: en kabellengde;
spolemiddel for lagring av kabellengden;
en pakkboks som kabelen får tilgang til borehullet igjennom; og
styringsmiddel til styring av spolemidlet for å tillate mating av kabellengden inn i borehullet og for å tillate tilbaketrekking av kabelen fra borehullet, gjennom pakkboksen, hvor nevnte kabel omfatter: et matriksmateriale, i det minste én elektrisk leder innlagt i matriksmaterialet, og en flerhet av konstruksjonselementer innlagt i matriksmaterialet;
idet kabelen har en utvendig diameter på mindre enn 4 mm.
Styringsmidlet er fortrinnsvis tilpasset til å sende signaler til og motta signaler fra nedihullsutstyr.
Spolemidlet og pakkboksen er fortrinnsvis tilpasset til å brukes sammen med slickline-kabler.
Ifølge et tredje aspekt ved den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for fremstilling av en kabel, hvilken fremgangsmåte omfatter trinnene: å påføre et isolasjonsovertrekk på en i det minste én elektrisk leder til utforming av en i det minste én isolert leder;
å kombinere den i det minste ene isolerte leder og et garn som omfatter et konstruksjonselement og et matriksmateriale til utforming av en i det minste én forkonsolideringsleder;
å konsolidere den i det minste ene forkonsolideringsleder for å smelte og komprimere den i det minste ene forkonsolideringsleder til utforming av en i det minste én konsolidert leder; og
å forvarme og føre den i det minste ene konsoliderte leder gjennom en ekstrusjonsovertrekkingsmaskin for å påføre den i det minste ene konsoliderte elektriske leder et overtrekk av matriksmaterialet til utforming av en kabel som har en diameter på mindre enn 4 mm.
Den i det minste ene isolerte leder og garnet blir fortrinnsvis kombinert ved omspinning.
Hvor den i det minste ene isolerte leder og garnet blir kombinert ved omspinning, innbefatter fremgangsmåten fortrinnsvis det tilleggstrinn å spole opp den i det minste ene omspunne leder på en oppviklingsspole.
Konsolideringen skjer fortrinnsvis ved varmepultrusjon.
Alternativt eller i tillegg kan konsolideringen skje ved valseprofiltrekking.
I kraft av den foreliggende oppfinnelse blir det tilveiebrakt en kabel som kan brukes sammen med tradisjonelt slickline-utstyr og også kan bære og kommunisere med nedihullsutstyr.
Den foreliggende oppfinnelse vil nå bli beskrevet via eksempel idet det henvises til de ledsagende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et tverrsnitt av en kabel ifølge en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelse; Fig. 2 er en skjematisk fremstilling av et system for å kjøre kabelen på fig. 1 inn i et borehull; Fig. 3 viser et tverrsnitt av en kabel i overensstemmelse med en alternativ utførelse av den foreliggende oppfinnelse; Fig. 4 viser et tverrsnitt av en kabel ifølge en ytterligere utførelse av den foreliggende oppfinnelse; Fig. 5 viser et tverrsnitt av en kabel ifølge en enda ytterligere utførelse av den foreliggende oppfinnelse; Fig. 6 viser et tverrsnitt av en kabel ifølge en enda ytterligere utførelse av den foreliggende oppfinnelse; Fig. 7 viser et tverrsnitt av en kabel ifølge en enda ytterligere utførelse av den foreliggende oppfinnelse; Fig. 8 er en skjematisk fremstilling av et system for fremstilling av kabelen på fig. 1; Fig. 9A og 9B er skjematiske fremstillinger av et alternativt system for fremstilling av kabelen på fig.
1; og
Fig. 10 er en skjematisk fremstilling av et ytterligere alternativt system for fremstilling av kabelen på fig. 1.
Det vises først til fig. 1, hvor det er vist et tverrsnitt av en kabel, generelt angitt med henvisningstal-let 10, ifølge en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelse. Kabelen 10 innbefatter en elektrisk leder 12 av sølvplettert kopper med en diameter på 0,6 mm, hvilken er overtrukket med et 0,2 mm tykt lag av isoleringsmateriale 14.1 dette tilfellet er isoleringsmaterialet 14 et imid som mar-kedsføres under navnet Kapton™. Den isolerte leder 12 har en utvendig diameter på 1 mm.
Den isolerte leder 12 er omgitt av en polyetereterketon-(PEEK-)matriks 16, i hvilken det er innlagt karbonfiberkonstruksjonselementer 20 (bare ett område med karbonfiberkonstruksjonselementer 20 er angitt på fig. 1 for tydelighets skyld; det skal imidlertid forstås at disse er spredd gjennom hele matriksen 16). Matrikslaget 16 er utformet av to atskilte lag, som ikke er synlige i den ferdige kabel 10, hvor det første lag er en karbon-PEEK-omspinning med 16 tråder av 1 mm sølv på kopper, og det andre lag er karbon-PEEK-omspinning. Denne oppbygning forklares nærmere under henvisning til fig. 8. Matrikslaget 16 er 0,95 mm tykt, hvorved en utvendig diameter på den matriks-overtrukne leder er 2,9 mm.
Det ytterste lag i kabelen 10 er et beskyttende overtrekk 18 som i sin helhet utgjøres av PEEK. Med det beskyttende overtrekk er kabelens 10 endelige, utvendige diameter 3,175 mm som er samme diameter som hos tradisjonell slickline-kabel. Den ytre flate av det ytre beskyttende lag 18 er glatt og tillater kabelen 10 å bli brukt sammen med pakkbokser for slickline-kabel for å holde inne brønntrykk eller tette utvendig med oljefylte elastomerer.
Det vises nå til fig. 2, hvor det er vist en skjematisk fremstilling av et system 21 for å kjøre kabelen 10 på fig. 1 inn i et borehull. Kabelen 10 er innledningsvis spolet opp på en trommel 22 som er koplet til en styreenhet 24. Styreenheten 24 regulerer matingen av kabelen 10 inn i et borehull 26 og kan motta signaler fra en verktøystreng 28 angående verktøystrengens 28 plassering og data vedrørende miljøet nede i hullet.
Systemet 21 innbefatter også en første trinse 30 som mater kabelen 10 til pakkboksen 32 via en andre trinse 31 som er montert ved toppen av et stigerør (ikke vist).
Det vises nå til fig. 3 til 7, hvor det er vist tverrsnitt av kabler ifølge alternative utførelser av den foreliggende oppfinnelse. Fig. 3 viser en kabel 70 som har en ledende kjerne 40 overtrukket med et Kapton™-isoleringslag 42 av som igjen er omgitt av en PEEK-matriks 46. Innlagt i PEEK-matriksen 46 finnes karbonfiberkonstruksjonselementer (ikke vist for tydelighets skyld) og åtte elektriske returledninger 44. Kabelen 10 avsluttes av et ytre beskyttende PEEK-overtrekk 48. Fig. 4 viser en kabel 72 hvor kjernen 40 utgjøres av sju kjernetråder 50, mens resten av konstruk-sjonen er den samme som i kabelen 70 på fig. 3.
Kabelen 74 på fig. 5 har en isolert tilførselsledning 52 og en isolert returledning 54 innlagt i PEEK-karbonfiber-matriksen 46. Igjen er det påført et utvendig overtrekk 48 av rent PEEK.
På fig. 6 utgjør PEEK-karbonfiber-matriksen 46 senteret i en kabel 76. Dette er omgitt av et første lag PEEK 56, i hvilket det er innlagt åtte tilførselsledninger 58. Dette første lag 56 er overtrukket med isolerende Kapton™ 60, og det er påført et andre lag PEEK 62, i hvilket det er innlagt åtte returledninger 64 forskjøvet i forhold til tilførselsledningene 58. Deretter er det påført et siste, ytre beskyttende overtrekk 48 av PEEK.
En kabel 78 vist på fig. 7 har en isolert tilførselsledning 52 og en isolert returledning 54 som er forskjøvet fra kabelens 78 senter og innlagt i det ytre beskyttende lag 48 av rent PEEK. Kjernen i kabelen 10 er PEEK-karbonfiber-matriksen 46.
Et antall alternative fremgangsmåter for fremstilling av kabelen på fig. 1 er vist på fig. 8, 9A, 9B og 10.
Det vises først til fig. 8 som er en skjematisk fremstilling av et system 101 for fremstilling av kabelen 10 på fig. 1, hvor systemet omfatter en spole 100, om hvilken det er viklet isolert elektrisk leder 12 overtrukket med Kapton™-isolasjonsmateriale 14 som deretter dekkes av en fletting av åtte tråder av 0,15 mm sølvbelagt koppertråd. Den elektriske leder 12 passerer inn i en omspinnings-maskin 102 som omspinner den elektriske leder 12 med et antall garntråder 104,105 av karbonfiber og PEEK fra garnspoler 106,107. Den resulterende omspunne elektriske leder 108 passerer deretter til en konsolidator 110 som konsoliderer den omspunne elektriske leder 108 til utforming av konsolidert ledning 112 gjennom en varmepultrusjonsprosess. Den konsoliderte ledning 112 passerer deretter gjennom en siste overtrekkingsmaskin 114 som påfører den konsoliderte ledning 112 et beskyttende ytre lag 18 av rent PEEK til utforming av kabelen 10. Overtrekkingsmaskinen 114 sikrer en ensartet, glatt og bestandig finish ved å forvarme den konsoliderte ledning og bruke trykk for å påføre det ytre beskyttende overtrekk 18. Kabelen 10 blir deretter samlet opp på en oppviklingsspole 116.
Et alternativt system 117 for fremstilling av kabel 10 er vist på fig. 9A og 9B. Systemet 117 er et
totrinnssystem. På fig. 9A som viser en skjematisk fremstilling av det første trinn, blir den omspunne elektriske leder 108 spolt opp på en foreløpig oppviklingsspole 118. Den foreløpige oppviklingsspole 118 blir forflyttet til det andre trinn, som vist på fig. 9B, en skjematisk fremstilling av det andre trinn, hvor oppviklingsspolen 118 blir tilførselsspolen 118. Den omspunne elektriske leder 108 blir deretter ført gjennom et valseprofittrekkingskonsolideringssystem 120 som konsoliderer den omspunne elektriske leder 108 til utforming av konsolidert ledning 112 gjennom en varmepultrusjonsprosess. Den konsoliderte ledning 112 passerer deretter gjennom en siste overtrekkingsmaskin 114 som påfører et beskyttende ytre lag 18 av rent PEEK på den konsoliderte ledning 112 til utforming av kabelen 10. Kabelen 10 blir deretter samlet opp på en oppviklingsspole 116. Selv om dette system er vist som totrinnssystem, skal det forstås at det kunne være en ettrinnsprosess.
Fig. 10 viser en skjematisk fremstilling av et ytterligere, alternativt system 121 for fremstilling av kabelen 10 ved bruk av ensrettet pultrusjon. Den elektriske leder 12 og PEEK-garntråd 104 blir viklet av fra sine respektive spoler 100,106. Lederen 12 og garntråden 104 blir matet inn i et varmsmeltekonsolideringssystem 122 hvor de blir kombinert med karbon og konsolidert til dannel-se av en konsolidert elektrisk leder 124. Den konsoliderte elektriske leder 124 passerer gjennom en overtrekkingsmaskin 114 som påfører den konsoliderte ledning 112 et beskyttende ytre lag 18 av rent PEEK til utforming av kabelen 10.
Ulike modifiseringer og forbedringer kan foretas på de utførelser som er beskrevet i foranstående, uten at man går ut over oppfinnelsens ramme. For eksempel skal det forstås at ethvert egnet ar-rangement av konstruksjonselementene, i det minste én leder og matriks, ville kunne velges innen-for rammen av oppfinnelsens bredeste aspekt.
Dessuten kunne karbonet i systemet beskrevet på fig. 10 tilsettes tidligere i prosessen, for eksempel ved at det blir innført som en del av et karbon-PEEK-garn før et konsolideringstrinn 122.
Fagfolk på området vil også erkjenne at den ovenfor beskrevne utførelse av oppfinnelsen tilveiebringer en kabel som har den fordel at den kan brukes sammen med tradisjonelt slickline-utstyr, og som kan bære og kommunisere med nedihullsutstyr.
Claims (31)
1. Kabel til bruk ved anvendelse i trykksatt brønn, hvor kabelen omfatter et matriksmateriale;
i det minste én elektrisk leder som er innlagt i nevnte matriksmateriale; idet kabelen har en utvendig diameter mindre enn 4 mm,
karakterisert vedat
en flerhet av konstruksjonselementer er innlagt i nevnte matriksmateriale.
2. Kabel som angitt i krav 1,karakterisert vedat kabelens utvendige overflate er glatt.
3. Kabel som angitt i krav 1 eller 2,karakterisert vedat kabelen omfatter en flerhet av elektriske ledere.
4. Kabel som angitt i hvilket som helst foregående krav,karakterisertved at flerheten av konstruksjonselementer er tilveiebrakt gjennom en flerhet av karbonfibrer.
5. Kabel som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 3,karakterisertved at et orienterbart materiale med høy strekkfasthet er brukt som konstruksjonselementer.
6. Kabel som angitt i hvilket som helst foregående krav,karakterisertved at matriksmaterialet er polyetereterketon (PEEK).
7. Kabel som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 5,karakterisertved at matriksmaterialet er høydensitetspolypropylen.
8. Kabel som angitt i hvilket som helst foregående krav,karakterisertved at den i det minste ene elektriske leder er belagt med et isoleringsmateriale.
9. Kabel som angitt i krav 8,karakterisert vedisoleringsmaterialet er imid.
10. Kabel som angitt i krav 8,karakterisert vedatimideter Kapton™.
11. Kabel som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 8,karakterisertved at den i det minste ene elektriske leder er isolert med et lag av plastmateriale eller emalje.
12. Kabel som angitt i hvilket som helst foregående krav,karakterisertved at kabelen videre omfatter et ytre beskyttende overtrekk.
13. Kabel som angitt i krav 12,karakterisert vedat det ytre beskyttende overtrekk er utformet av matriksmaterialet.
14. Kabel som angitt i krav 13,karakterisert vedat det ytre beskyttende overtrekk er PEEK.
15. Kabel som angitt i hvilket som helst foregående krav,karakterisertved at kabelens diameter er mindre enn 3,5 mm.
16. Kabel som angitt i krav 15,karakterisert vedat kabelens diameter er mindre enn 3,2 mm.
17. Kabel som angitt i hvilket som helst foregående krav,karakterisertved at kabelens diameter er i det vesentlige den samme som hos en slickline-kabel.
18. Kabel som angitt i hvilket som helst foregående krav,karakterisertved at kabelen er lastbærende.
19. Kabel som angitt i hvilket som helst av kravene 3 til 18,karakterisertved at det finnes i det minste én sendeledning og i det minste én mottaksledning.
20. Kabel som angitt i krav 19,karakterisert vedat flerheten av ledere er et tvunnet par.
21. Kabel som angitt i hvilket som helst foregående krav,karakterisertved at kabelen videre innbefatter én eller flere fiberoptiske ledninger.
22. Kabel som angitt i hvilket som helst foregående krav,karakterisertved at kabelens vekt er mindre enn 15 kg/km.
23. Kabel som angitt i krav 22,karakterisert vedat kabelens vekt er 8,5 kg/km.
24. System for innkjøring av kabel i et borehull,karakterisert vedat systemet omfatter: en kabellengde; spolemiddel for lagring av kabellengden; en pakkboks som kabelen får tilgang til borehullet igjennom; og styringsmiddel til styring av spolemidlet for å tillate innmating av kabellengden i borehullet, og for å tillate tilbaketrekking av kabelen fra borehullet, gjennom pakkboksen, hvor nevnte kabel omfatter: et matriksmateriale, i det minste én elektrisk leder innlagt i matriksmaterialet, og en flerhet av konstruksjonselementer innlagt i matriksmaterialet; idet kabelen har en utvendig diameter på mindre enn 4 mm.
25. System som angitt i krav 24,karakterisert vedat styringsmidlet er tilpasset til å sende signaler til og motta signaler fra nedihullsutstyr.
26. System som angitt i krav 24 eller 25,karakterisert vedat spolemidlet og pakkboksen er tilpasset for bruk sammen med slickline-kabler.
27. Fremgangsmåte for fremstilling av en kabel,karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter trinnene: å påføre et isolerende overtrekk på en i det minste én elektrisk leder til utforming av en i det minste én isolert leder; å kombinere den i det minste ene isolerte leder og et garn omfattende et konstruksjonselement og et matriksmateriale til utforming av en i det minste én forkonsolideringsleder; å konsolidere den i det minste ene forkonsolideringsleder for å smelte og komprimere den i det minste ene forkonsolideringsleder til utforming av en i det minste én konsolidert leder; og å forvarme og føre den i det minste ene konsoliderte leder gjennom en ekstrusjonsovertrekkingsmaskin for å påføre et overtrekk av matriksmaterialet på den i det minste ene konsoliderte elektriske leder til utforming av en kabel som har en diameter på mindre enn 4 mm.
28. Fremgangsmåte som angitt i krav 27,karakterisert vedat den i det minste ene isolerte leder og garnet blir kombinert ved omspinning.
29. Fremgangsmåte som angitt i krav 28,karakterisert vedat den i det minste ene isolerte leder og garnet blir kombinert ved omspinning. idet fremgangsmåten innbefatter det tilleggstrinn å spole opp den i det minste ene omspunne leder på en oppviklingsspole.
30. Fremgangsmåte som angitt i hvilket som helst av kravene 27 til 29,karakterisert vedat konsolideringen skjer ved varmepultrusjon.
31. Fremgangsmåte som angitt i hvilket som helst av kravene 27 til 29,karakterisert vedat konsolideringen skjer ved valseprofiltrekking.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GBGB0425584.0A GB0425584D0 (en) | 2004-11-20 | 2004-11-20 | Improved cable |
PCT/GB2005/004444 WO2006054092A1 (en) | 2004-11-20 | 2005-11-18 | Improved cable |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20072646L NO20072646L (no) | 2007-08-06 |
NO337696B1 true NO337696B1 (no) | 2016-06-06 |
Family
ID=33548599
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20072646A NO337696B1 (no) | 2004-11-20 | 2007-05-23 | Forbedret kabel |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
CA (1) | CA2587600C (no) |
GB (2) | GB0425584D0 (no) |
NO (1) | NO337696B1 (no) |
WO (1) | WO2006054092A1 (no) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NO20073832L (no) | 2007-07-20 | 2009-01-21 | Fmc Kongsberg Subsea As | Komposittkabel |
MX2010005738A (es) * | 2007-11-30 | 2010-06-23 | Schlumberger Technology Bv | Cables para lineas de cables de diametros pequeños y metodos para fabricar los mismos. |
GB2474860A (en) * | 2009-10-28 | 2011-05-04 | Paradigm B V | Reelable support |
GB2474861A (en) * | 2009-10-28 | 2011-05-04 | Paradigm B V | Wedging clamp for cable end |
FR2954397B1 (fr) * | 2009-12-22 | 2012-05-04 | Geoservices Equipements | Dispositif d'intervention dans un puits d'exploitation de fluide menage dans le sous-sol, et ensemble d'intervention associe. |
DK2909843T3 (en) | 2012-10-18 | 2017-01-09 | C6 Tech As | Fiber Composite Stake Oil Well Intervention Power Cable |
US9281675B2 (en) | 2012-12-06 | 2016-03-08 | Baker Hughes Incorporated | Systems and methods for cable deployment of downhole equipment |
GB2539336B (en) * | 2014-04-03 | 2019-05-08 | Halliburton Energy Services Inc | Composite slickline cable having an optical fiber with optimized residual strain |
GB201500884D0 (en) | 2015-01-19 | 2015-03-04 | Paradigm Technology Services B V | Composite slickline communication |
WO2017082904A1 (en) | 2015-11-12 | 2017-05-18 | Halliburton Energy Services, Inc. | Enhanced data and power wireline |
DE102016008410A1 (de) * | 2016-07-13 | 2018-01-18 | Norddeutsche Seekabelwerke Gmbh | Unterwasserarbeitskabel |
AT526701A1 (de) * | 2022-11-14 | 2024-05-15 | Nbg Holding Gmbh | Bohrlochkabel mit einem Schutzmantel |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5351531A (en) * | 1993-05-10 | 1994-10-04 | Kerr Measurement Systems, Inc. | Depth measurement of slickline |
US20030006056A1 (en) * | 2001-06-13 | 2003-01-09 | Wilemon Jerry W. | Reinforced utility cable and method for producing the same |
EP1403883A2 (en) * | 2002-09-30 | 2004-03-31 | Services Petroliers Schlumberger | Dual stress member conductive cable |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2414243A1 (fr) * | 1978-01-10 | 1979-08-03 | Cables De Lyon Geoffroy Delore | Cable electrique a element porteur longitudinal |
GB9805518D0 (en) * | 1998-03-17 | 1998-05-13 | Expro North Sea Ltd | Conductive slickline cable |
-
2004
- 2004-11-20 GB GBGB0425584.0A patent/GB0425584D0/en not_active Ceased
-
2005
- 2005-11-18 GB GB0709443A patent/GB2434026B/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-11-18 CA CA2587600A patent/CA2587600C/en active Active
- 2005-11-18 WO PCT/GB2005/004444 patent/WO2006054092A1/en active Application Filing
-
2007
- 2007-05-23 NO NO20072646A patent/NO337696B1/no not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5351531A (en) * | 1993-05-10 | 1994-10-04 | Kerr Measurement Systems, Inc. | Depth measurement of slickline |
US20030006056A1 (en) * | 2001-06-13 | 2003-01-09 | Wilemon Jerry W. | Reinforced utility cable and method for producing the same |
EP1403883A2 (en) * | 2002-09-30 | 2004-03-31 | Services Petroliers Schlumberger | Dual stress member conductive cable |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2006054092A1 (en) | 2006-05-26 |
GB0425584D0 (en) | 2004-12-22 |
CA2587600A1 (en) | 2006-05-26 |
GB2434026A (en) | 2007-07-11 |
NO20072646L (no) | 2007-08-06 |
GB0709443D0 (en) | 2007-06-27 |
CA2587600C (en) | 2013-08-13 |
GB2434026B (en) | 2010-06-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO337696B1 (no) | Forbedret kabel | |
EP2122116B1 (en) | Power umbilical | |
US9784049B2 (en) | Carbon fiber based tubing encapsulated cable | |
EP2021407B1 (en) | Cable and process for manufacturing the same | |
US20180226174A1 (en) | Wireline operations with compacted conducter(s) | |
US20100012342A1 (en) | Umbilical | |
NO326220B1 (no) | Kombinasjon av kabel og anordning | |
CN107429481B (zh) | 绳索和用于制造绳索的方法 | |
JPS6191804A (ja) | 水中で使用する導管路ケーブル | |
CN202394574U (zh) | 一种承荷探测电缆 | |
CN111276285B (zh) | 一种超深井矿用垂吊敷设电缆及其生产工艺 | |
US20010040041A1 (en) | Flexible armored communication cable and method of manufacture | |
US10480261B2 (en) | Enhanced radial support for wireline and slickline | |
US10458191B2 (en) | Carbon fiber based tubing encapsulated cable | |
US20220293298A1 (en) | Cable, in particular for downhole use, and method of manufacturing such cable | |
CN106448904A (zh) | 传输光信号和电力的海底敷设用光电复合缆 | |
CN114530282B (zh) | 一种海缆不同铠装结构的缆型过渡接头及其在线过渡方法 | |
EP4089301A1 (en) | Composite cable rope socket | |
US11674386B2 (en) | Logging encapsulated optical-fiber duct cable and manufacturing method thereof | |
CN209118820U (zh) | 一种电驱压裂机组用光纤复合型防爆软电缆 | |
WO2016080840A1 (en) | Cable and related methods | |
WO2020005074A1 (en) | Floating cable factory | |
US20240254841A1 (en) | Composite cable rope socket | |
CN104332225B (zh) | 海底敷设用光电复合缆的制造方法 | |
WO2023194576A1 (en) | Reelable support member |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |