RU202982U1 - Geophysical cable with optical fiber and capillary tube - Google Patents
Geophysical cable with optical fiber and capillary tube Download PDFInfo
- Publication number
- RU202982U1 RU202982U1 RU2020108226U RU2020108226U RU202982U1 RU 202982 U1 RU202982 U1 RU 202982U1 RU 2020108226 U RU2020108226 U RU 2020108226U RU 2020108226 U RU2020108226 U RU 2020108226U RU 202982 U1 RU202982 U1 RU 202982U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- capillary
- armor
- cable
- optical fiber
- geophysical
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B11/00—Communication cables or conductors
- H01B11/22—Cables including at least one electrical conductor together with optical fibres
Abstract
Полезная модель относится к геофизике и нефтяной промышленности и предназначена для закачки жидких химических соединений при одновременном и отдельном проведении геофизических исследований и работ в скважинах. Геофизический кабель содержит броню 1, токопроводящие жилы 2, изоляцию 3 и центральную трубку/капилляр 4, обеспечивающий гидродинамический канал связи. Броня 1 имеет наружный 5 и внутренний 6 проволочные слои. Кабель дополнительно снабжен оптоволоконным модулем, оптические волокна 7 которого размещены в одной или нескольких металлических трубках 8, выполненных в виде одной или нескольких проволок внутреннего слоя 6 брони. Токопроводящие жилы 2 расположены в слое изоляции 3 вокруг центральной трубки/капилляра 4.Технический результат - расширение арсенала технических средств, т.е. в создании конструкции геофизического кабеля, позволяющей производить его стабилизацию под нагрузкой без нарушения целостности оптического волокна и капиллярного канала, при этом обеспечивается передача вязких сред с поверхности в скважину и обратно, проведение измерений посредством оптического волокна для контроля технологических процессов в скважине с изучением температурного поля разреза, а также работа приборами с электрическим каналом связи, альтернативного устройству прототипу и свободного от его недостатков. 2 ил.The utility model relates to geophysics and the oil industry and is intended for the injection of liquid chemical compounds with simultaneous and separate conduct of geophysical surveys and work in wells. The geophysical cable contains armor 1, conductive cores 2, insulation 3, and a central tube / capillary 4, which provides a hydrodynamic communication channel. Armor 1 has outer 5 and inner 6 wire layers. The cable is additionally equipped with a fiber optic module, the optical fibers 7 of which are placed in one or more metal tubes 8, made in the form of one or more wires of the inner layer 6 of the armor. The conductive cores 2 are located in the insulation layer 3 around the central tube / capillary 4. The technical result is the expansion of the arsenal of technical means, i.e. in the creation of a geophysical cable design that allows it to be stabilized under load without violating the integrity of the optical fiber and capillary channel, while ensuring the transfer of viscous media from the surface to the well and back, carrying out measurements by means of optical fiber to control technological processes in the well with the study of the temperature field of the section , as well as the work of devices with an electric communication channel, alternative to the device to the prototype and free from its shortcomings. 2 ill.
Description
Область техникиTechnology area
Полезная модель относится к геофизике и нефтяной промышленности и предназначена для закачки жидких химических соединений при одновременном и отдельном проведении геофизических исследований и работ в скважинах.The utility model relates to geophysics and the oil industry and is intended for the injection of liquid chemical compounds with simultaneous and separate conduct of geophysical surveys and work in wells.
Уровень техники.State of the art.
Известна конструкция шлангокабеля, включающая ряд труб для передачи текучих материалов, электрические проводники, собранные в пучок, заполняющий материал, окружающий перечисленные элементы, стержни, выполненные из композитного материала, и внешнюю защитную оболочку [Патент на изобретение RU 2368755,МПК Е21В 17/00, опуб. 27.09.2009].Known design of the umbilical, including a number of pipes for the transfer of fluid materials, electrical conductors assembled in a bundle, filling material surrounding the listed elements, rods made of composite material, and an outer protective sheath [Invention patent RU 2368755, IPC E21B 17/00, publ. 09/27/2009].
Недостатком некоторых моделей данного кабеля являются его недостаточные прочностные свойства, не позволяющие работать при больших гидростатических давлениях порядка 250 атмосфер, соответствующих глубинам 2500 м и более.The disadvantage of some models of this cable is its insufficient strength properties, which do not allow working at high hydrostatic pressures of the order of 250 atmospheres, corresponding to depths of 2500 m and more.
Известна конструкция кабеля-канала, используемого в строительных работах. Изделие представляет собой вмещающее изделие прямоугольной формы с полостью внутри. Корпус кабеля канала изготовлен из пластмассового или металлического материала. Полость может быть заполнена любыми элементами на усмотрение владельца [https://srbu.ruyelektrika-v-dome-i-kvartire/461 -kabel-kanaly-vidy-i-razmery.html].Known design of the cable channel used in construction work. The product is a rectangular enclosing product with a cavity inside. The channel cable body is made of plastic or metal material. The cavity can be filled with any elements at the discretion of the owner [https: //srbu.ruyelektrika-v-dome-i-kvartire/461 -kabel-kanaly-vidy-i-razmery.html].
Известна конструкция геофизического кабеля, включающая трос из металлических проволок, уложенных таким образом, что в центре образован свободный канал, и одно или несколько оптических волокон, уложенных в указанный свободный канал, причем указанный свободный канал и свободное пространство между металлическими проволоками троса заполнено материалом с низким модулем упругости [Патент на полезную модель RU 156786 МПК Н01 В 11/22, опубл.19.02.2015].The known construction of a geophysical cable, including a cable of metal wires, laid in such a way that a free channel is formed in the center, and one or more optical fibers laid in the specified free channel, and the specified free channel and the free space between the metal wires of the cable are filled with a material with low modulus of elasticity [Patent for utility model RU 156786 MPK N01 V 11/22, publ. 19.02.2015].
Недостатком данного кабеля является его невысокая механическая прочность, что при снижении гидростатического давления в скважине (создании депрессии) приведет к разгерметизации кабеля, а в случае ошлангования (покрытия) полимером, может привести к разрыву внешней полимерной оболочки. Кроме того, кабель при стабилизации под нагрузкой может растратить запас волокна, заложенного для температурной компенсации расширения стальных проволок, что и приведет к обрыву волокна в случайном месте.The disadvantage of this cable is its low mechanical strength, which, with a decrease in the hydrostatic pressure in the well (creating a depression), will lead to depressurization of the cable, and in the case of hoseing (coating) with a polymer, it can lead to rupture of the outer polymer sheath. In addition, the cable, when stabilized under load, can waste the fiber margin laid down for temperature compensation of the expansion of steel wires, which will lead to fiber breakage in an accidental place.
Известна конструкция геофизического кабеля, для эксплуатации преимущественно в нефтяных скважинах. Кабель состоит из центральной металлической трубки, в которой размещены оптические волокна в гидрофобном геле, силовых элементов в виде стальных проволок, расположенных по окружности, и наружного полимерного покрытия [Патент на изобретение US 23225471, 21.03.2003].The known design of a geophysical cable, for operation mainly in oil wells. The cable consists of a central metal tube in which optical fibers are placed in a hydrophobic gel, power elements in the form of steel wires arranged in a circle, and an outer polymer coating [Patent for invention US 23225471, 21.03.2003].
Известна конструкция геофизического кабеля, включающая наружный и внутренний слои брони с возможным слоем изоляции между ними, подушки изолятора, расположенные вокруг центрального стального капилляра из нержавеющей стали, являющегося дополнительной токопроводящей жилой и носителем, вмещающим оптическое волокно [Патент на полезную модель RU 131897 МПК Н01В 7/24, опубл. 27.08.2013].The known design of a geophysical cable, including the outer and inner layers of armor with a possible layer of insulation between them, insulator cushions located around the central steel capillary made of stainless steel, which is an additional conductive core and a carrier containing an optical fiber [Patent for utility model RU 131897 IPC Н01В 7 / 24, publ. 27.08.2013].
Недостатком вышеперечисленных технических решений является неприспособленность изделий к изгибающим нагрузкам, к работе в условиях высоких гидростатических давлений более 250 атм, и воздействию агрессивной среды. Так же структурные расположения канала передачи вязких сред и оптического волокна в данных конструкциях не всегда позволяют проводить стабилизацию кабеля и его эксплуатацию, особенно при воздействии предельных разрывных нагрузок.The disadvantage of the above technical solutions is the inability of products to bending loads, to work under conditions of high hydrostatic pressures of more than 250 atm, and to the effect of an aggressive environment. Also, the structural arrangement of the transmission channel of viscous media and optical fiber in these designs does not always allow cable stabilization and its operation, especially when exposed to ultimate breaking loads.
Известен наиболее близкий по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому грузонесущий геофизический кабель, содержащий броню, токопроводящие жилы, изоляцию и центральную трубку/капилляр, обеспечивающий гидродинамический канал связи. [Прототип п. №35035 МПК Н01В 7/00, опуб.20.12.03 г.].Known closest in technical essence and the achieved result to the proposed load-carrying geophysical cable containing armor, conductive cores, insulation and a central tube / capillary, providing a hydrodynamic communication channel. [Prototype p. No. 35035 IPC Н01В 7/00, publ.20.12.03].
Недостатки прототипа: Недостаточное сопротивление кабеля к изгибающим нагрузкам, непригодность к работе в условиях высоких гидростатических давлений более 250 атм. и воздействию агрессивной среды.Disadvantages of the prototype: Insufficient resistance of the cable to bending loads, unsuitability for work in conditions of high hydrostatic pressures of more than 250 atm. and exposure to an aggressive environment.
Сущность полезной моделиThe essence of the utility model
Проблема, решаемая полезной моделью - создание простой и надежной конструкции геофизического кабеля, свободной от недостатков прототипа.The problem solved by the utility model is the creation of a simple and reliable geophysical cable design, free from the shortcomings of the prototype.
Вышеуказанная проблема решается, и достигается технический результат с помощью указанных в формуле полезной модели признаков, общих с прототипом, таких как геофизический кабель, содержащий броню 1, токопроводящие жилы 2, изоляцию 3 и центральную трубку/капилляр 4, обеспечивающий гидродинамический канал связи, и отличительных существенных признаков, таких как броня 1 имеет наружный 5 и внутренний 6 проволочные слои, при этом кабель дополнительно снабжен оптоволоконным модулем, оптические волокна 7 которого размещены в одной или нескольких металлических трубках 8, выполненных в виде одной или нескольких проволок внутреннего слоя 6 брони, а токопроводящие жилы 2 расположены в слое изоляции 3 вокруг центральной трубки/капилляра 4.The above problem is solved, and the technical result is achieved using the features indicated in the formula of the utility model that are common with the prototype, such as a geophysical
Техническая проблема, решаемая в предлагаемой полезной модели, состоит в расширении арсенала технических средств, т.е. в создании конструкции геофизического кабеля, позволяющей производить его стабилизацию под нагрузкой без нарушения целостности оптического волокна и капиллярного канала, при этом обеспечивается передача вязких сред с поверхности в скважину и обратно, проведение измерений посредством оптического волокна для контроля технологических процессов в скважине с изучением температурного поля разреза, а также работа приборами с электрическим каналом связи, альтернативного устройству прототипу и свободного от его недостатков.The technical problem solved in the proposed utility model consists in expanding the arsenal of technical means, i.e. in the creation of a geophysical cable design that allows it to be stabilized under load without violating the integrity of the optical fiber and capillary channel, while ensuring the transfer of viscous media from the surface to the well and back, carrying out measurements by means of optical fiber to control technological processes in the well with the study of the temperature field of the section , as well as the work of devices with an electric communication channel, alternative to the device to the prototype and free from its shortcomings.
Перечень графических материалов.List of graphic materials.
На Фиг. 1. Зависимость расхода жидкостей от давления прокачкиFIG. 1. Dependence of fluid flow rate on pumping pressure
На Фиг. 2 Поперечный разрез кабеля.FIG. 2 Cross section of the cable.
Сведения, подтверждающие осуществимость полезной модели.Information confirming the feasibility of the utility model.
Выбор конструкции капиллярного канала определяется максимальным давлением прокачки, генерируемым наземным оборудованием, выражаемым в паскалях, необходимым рабочим расходом жидкости (дебитом), свойствами жидкости и временными рамками, выделенными на проведение процедуры прокачки. Все это отражено в следующей формуле:The choice of the capillary channel design is determined by the maximum pumping pressure generated by the ground equipment, expressed in pascals, the required operating fluid flow rate (flow rate), the properties of the liquid and the time frame allocated for the pumping procedure. All this is reflected in the following formula:
где, Q - дебит, м3/с; r - радиус капилляра, м; Р - давление прокачки, Па; μ -вязкость флюида, Па⋅с; l - длина капилляра, м.where, Q is the flow rate, m 3 / s; r is the radius of the capillary, m; P is the pumping pressure, Pa; μ is the viscosity of the fluid, Pa⋅s; l - capillary length, m.
Для наглядности на Фиг. 1 приведены зависимости расхода жидкостей с различными значениями вязкости, проходящими через капилляр диаметром 2 мм и длиной 1000 м при различных давлениях прокачки [А.В. Робин, А.А. Семенцов, А.В. Шумилов. Освоение скважин геофизическим кабелем, оснащенным внутренним капилляром // Каротажник. - 2008. - №11 (176). - С. 97-106].For clarity, FIG. 1 shows the dependences of the flow rate of liquids with different values of viscosity passing through a capillary with a diameter of 2 mm and a length of 1000 m at different pumping pressures [A.V. Robin, A.A. Sementsov, A.V. Shumilov. Well development with a geophysical cable equipped with an internal capillary // Karotazhnik. - 2008. - No. 11 (176). - S. 97-106].
Технический результат достигается тем, что в центре геофизического кабеля размещается капиллярная трубка, имеющая определенный диаметр, обеспечивающий необходимый расход жидкости для прокачки на расстояние равное длине данного кабеля.The technical result is achieved by the fact that in the center of the geophysical cable there is a capillary tube having a certain diameter, which provides the necessary flow rate of fluid for pumping over a distance equal to the length of this cable.
Способствуют достижению технического результата следующие условия:The following conditions contribute to the achievement of the technical result:
- трубка размещена в центре кабеля, она удалена от брони, на которую приходится основная разрывная нагрузка;- the tube is located in the center of the cable, it is removed from the armor, which carries the main breaking load;
- оптические волокна размещены в одной или нескольких трубках, выполненных в виде одной или нескольких проволок внутреннего слоя брони;- optical fibers are placed in one or more tubes made in the form of one or more wires of the inner layer of the armor;
- токопроводящие жилы расположены в слое изоляции вокруг центральной трубки/капилляра.- the conductors are located in an insulation layer around the central tube / capillary.
Конструкция геофизического кабеля (Фиг. 2) включает в себя: броню 1, токопроводящие жилы 2, изоляцию 3 и центральную трубку/капилляр 4, обеспечивающий гидродинамический канал связи.The design of the geophysical cable (Fig. 2) includes:
Броня 1 имеет наружный 5 и внутренний 6 проволочные слои. Кабель дополнительно снабжен оптоволоконным модулем, оптические волокна 7 которого размещены в одной или нескольких металлических трубках 8, выполненных в виде одной или нескольких проволок внутреннего слоя 6 брони. Токопроводящие жилы 2 расположены в слое изоляции 3 вокруг центральной трубки/капилляра 4 (см. Фиг. 2).Armor 1 has outer 5 and inner 6 wire layers. The cable is additionally equipped with a fiber optic module, the optical fibers 7 of which are placed in one or
Броня 1 состоит из металлической проволоки, располагаемой однослойным или многослойным повивом, или встречным повивом по многозаходовой винтовой линии.
Данное описание и чертежи рассматриваются как материал, иллюстрирующий полезную модель, сущность которой и объем патентных притязаний определены в нижеследующей формуле, совокупностью существенных признаков и их эквивалентами.This description and drawings are considered as material illustrating a utility model, the essence of which and the scope of patent claims are defined in the following formula, a set of essential features and their equivalents.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020108226U RU202982U1 (en) | 2020-02-25 | 2020-02-25 | Geophysical cable with optical fiber and capillary tube |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020108226U RU202982U1 (en) | 2020-02-25 | 2020-02-25 | Geophysical cable with optical fiber and capillary tube |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU202982U1 true RU202982U1 (en) | 2021-03-17 |
Family
ID=74874089
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020108226U RU202982U1 (en) | 2020-02-25 | 2020-02-25 | Geophysical cable with optical fiber and capillary tube |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU202982U1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU35035U1 (en) * | 2003-09-11 | 2003-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Геоквант" | Load-bearing geophysical cable (options) |
US8326386B2 (en) * | 2005-04-21 | 2012-12-04 | Nkt Cables Ultera A/S | Superconductive multi-phase cable system, a method of its manufacture and its use |
RU131897U1 (en) * | 2013-02-25 | 2013-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью Томское научно-производственное и внедренческое общество "СИАМ" | SUBMERSIBLE SIGNAL-SUPPLY CABLE |
RU156786U1 (en) * | 2015-02-19 | 2015-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ПетроФайбер" | GEOPHYSICAL FIBER OPTICAL CABLE |
RU196039U1 (en) * | 2019-10-31 | 2020-02-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Предприятие "ФХС-ПНГ" | Geophysical Fiber Optic Stabilized Cable |
-
2020
- 2020-02-25 RU RU2020108226U patent/RU202982U1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU35035U1 (en) * | 2003-09-11 | 2003-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Геоквант" | Load-bearing geophysical cable (options) |
US8326386B2 (en) * | 2005-04-21 | 2012-12-04 | Nkt Cables Ultera A/S | Superconductive multi-phase cable system, a method of its manufacture and its use |
RU131897U1 (en) * | 2013-02-25 | 2013-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью Томское научно-производственное и внедренческое общество "СИАМ" | SUBMERSIBLE SIGNAL-SUPPLY CABLE |
RU156786U1 (en) * | 2015-02-19 | 2015-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ПетроФайбер" | GEOPHYSICAL FIBER OPTICAL CABLE |
RU196039U1 (en) * | 2019-10-31 | 2020-02-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Предприятие "ФХС-ПНГ" | Geophysical Fiber Optic Stabilized Cable |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO319495B1 (en) | Cable | |
JP5144259B2 (en) | Power supply pipe with distributed load transfer elements made of composite material | |
US9557231B2 (en) | Sensing cable | |
US8929701B2 (en) | Loose-tube optical-fiber cable | |
AU2012272590B2 (en) | Fiber-optic monitoring cable | |
US7798234B2 (en) | Umbilical assembly, subsea system, and methods of use | |
US5892176A (en) | Smooth surfaced fiber optic logging cable for well bores | |
EP1691377A2 (en) | Power umbilical for deep water | |
GB2152235A (en) | Armoured optical fibre cable for use in an optical communication system for drill hole logging | |
US20120125596A1 (en) | Ruggedized fiber optic cable and method of optical fiber transmission | |
NO167777B (en) | FIBEROPTICAL UNDERWATER TELECOMMUNICATION CABLE. | |
US20120039358A1 (en) | Device for Measuring Temperature in Electromagnetic Fields | |
CN108139235B (en) | DPTSS cable | |
BR102020014539A2 (en) | Optical cable for distributed sensing | |
US20030169179A1 (en) | Downhole data transmisssion line | |
RU202982U1 (en) | Geophysical cable with optical fiber and capillary tube | |
US20060016502A1 (en) | Umbilical filling | |
US20170146676A1 (en) | System and Method of a Buoyant Tail Section of a Geophysical Streamer | |
CN111512122B (en) | Down-the-hole pipe or umbilical with sensor and method of making same | |
CN111443443A (en) | Multi-dimensional water-resistant and hydrogen-resistant submarine optical cable and forming process thereof | |
RU131897U1 (en) | SUBMERSIBLE SIGNAL-SUPPLY CABLE | |
CN107195376A (en) | A kind of ultra-deep-water forceful electric power is combined umbilical cables | |
RU109907U1 (en) | ELECTRICAL OPTICAL CABLE FOR INSTALLATION OF SUBMERSIBLE ELECTRIC PUMPS | |
CN104011574A (en) | Optical cable | |
CN213398986U (en) | All-purpose optical cable for communication and sensing |