RU2192679C2 - Cable line - Google Patents
Cable line Download PDFInfo
- Publication number
- RU2192679C2 RU2192679C2 RU2000124836A RU2000124836A RU2192679C2 RU 2192679 C2 RU2192679 C2 RU 2192679C2 RU 2000124836 A RU2000124836 A RU 2000124836A RU 2000124836 A RU2000124836 A RU 2000124836A RU 2192679 C2 RU2192679 C2 RU 2192679C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cable line
- core
- conductive
- shortened
- temperature
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Insulated Conductors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к кабельной технике и может быть использовано в скважинах, оборудованных штанговыми насосными установками, погружными электронасосами, для электропитания оборудования, а также для путевого электропрогрева высоковязкой нефтегазовой смеси в скважине, ликвидации парафино-гидратных пробок в скважинах с высоким газовым фактором, предотвращения замерзания водоводов на опасных участках нефтепромыслового оборудования, а также в системах закачки воды, транспорта нефти и газа. The invention relates to cable technology and can be used in wells equipped with sucker rod pumps, submersible electric pumps, for powering equipment, as well as for track heating of highly viscous oil and gas mixtures in a well, eliminating paraffin-hydrate plugs in wells with a high gas factor, preventing freezing of water conduits in hazardous areas of oilfield equipment, as well as in water injection systems, oil and gas transport.
Известен геофизический кабель, предназначенный для доставки в скважину приборов и передачи информационного сигнала при проведении геофизических исследований, прострелочных и взрывных работ в скважине и т.п., состоящий из изолированных токопроводящих жил с общей изоляционной обмоткой, на которую уложена броня из стальных круглых проволок (см. Малышев А.Г. и др. Применение греющих кабелей для предупреждения парафиногидратообразования в нефтяных скважинах. Нефтяное хозяйство, 1990 г., 6, с.58-60). При этом каждая жила в кабеле составлена из n токопроводящих нитей (проволок), причем все они выполнены одинаковой длины, сечения и удельной проводимости по всей длине токопроводящей жилы. A well-known geophysical cable is designed to deliver instruments to the well and transmit an information signal during geophysical studies, shooting and blasting in the well, etc., consisting of insulated conductive wires with a common insulating winding, on which armor is made of round steel wires ( see Malyshev AG and others. The use of heating cables to prevent paraffin hydrate formation in oil wells. Oil industry, 1990, 6, p. 58-60). In this case, each core in the cable is composed of n conductive threads (wires), all of which are made of the same length, cross section and conductivity along the entire length of the conductive core.
Однако низкий уровень выделяемой электрической мощности при эксплуатации такого кабеля в скважине недостаточен для предупреждения образования парафина в скважинах, особенно в случаях высокого содержания парафиновых фракций в нефти, при одновременном использовании такого кабеля еще в функции греющего. However, the low level of generated electric power during the operation of such a cable in the well is not sufficient to prevent the formation of paraffin in the wells, especially in cases of a high content of paraffin fractions in oil, while using such a cable as a heating function.
По этой же причине не может быть использован в качестве греющего плоский силовой кабель для электропитания погружных электронасосов (см. ТУ 16-505.129-82. Кабель с полиэтиленовой изоляцией для погружных электронасосов). Поскольку активные потери в таком кабеле по всей длине постоянны (т.к. токопроводящие жилы выполнены из материала с одной удельной проводимостью по всей длине кабеля), то часть тепла в местах, где не требуется прогрев, теряется. For the same reason, it cannot be used as a heating flat power cable for powering submersible electric pumps (see TU 16-505.129-82. Cable with polyethylene insulation for submersible electric pumps). Since the active losses in such a cable along the entire length are constant (since the conductive cores are made of material with one specific conductivity along the entire length of the cable), part of the heat in places where heating is not required is lost.
К тому же температуры нагрева токопроводящей жилы такого кабеля бывает недостаточно для путевого прогрева скважины с большим парафинообразованием. In addition, the heating temperature of the conductive core of such a cable is not enough for the path heating of the well with high paraffin formation.
Указанный недостаток устранен в кабельной линии, известной по свидетельству РФ на полезную модель 10000, кл. Н 01 В 7/18 от 1998 г. Известная кабельная линия предназначена для электропитания погружного насоса и одновременно для путевого электропрогрева скважины. С целью избирательного прогрева скважины на требуемом участке скважины кабельная линия выполнена состоящей из соединенных между собой низкотемпературного (силового) и высокотемпературного (нагревательного) отводов с разной удельной проводимостью. Каждый отвод состоит из изолированных токопроводящих жил в общей формообразующей оболочке, на которую уложены подушка под броню и броня. Жилы каждого из отводов соединены попарно (сваркой, скруткой, посредством металлической гильзы и т.п.), место их соединения выполнено неразъемным. При этом токопроводящие жилы состоят из n токопроводящих нитей (проволок). The specified drawback is eliminated in the cable line, known by the certificate of the Russian Federation for utility model 10000, cl. H 01
Известная кабельная линия является наиболее близкой к заявляемой по технической сущности, поэтому принимаем ее за прототип. The known cable line is the closest to the claimed technical essence, so we take it as a prototype.
Однако и эта кабельная линия имеет недостаточную эксплуатационную надежность, поскольку не исключается некачественное соединение жил отводов. В результате происходит местный перегрев и выгорание участка токопроводящей жилы в месте неразъемного соединения жил. Как следствие - частичный или полный выход кабельной линии из строя. However, this cable line also has insufficient operational reliability, since a poor-quality connection of the branch wires is not excluded. As a result, local overheating and burnout of the conductive conductor section at the place of permanent connection of the cores occurs. As a result - a partial or complete failure of the cable line.
Кроме того, наличие сосредоточенного переходного сопротивления в месте соединения низкотемпературного и высокотемпературного отводов, материал токопроводящих жил которых имеет разную удельную проводимость, создает в этой зоне температурное поле, значительно превосходящее температурное поле высокотемпературного отвода. Как следствие - перегрев и нарушение целостности кабельной линии. In addition, the presence of a concentrated transition resistance at the junction of the low-temperature and high-temperature taps, the material of the conductive wires of which has different conductivity, creates a temperature field in this zone, significantly exceeding the temperature field of the high-temperature tapping. As a result - overheating and violation of the integrity of the cable line.
Изобретением решается задача повышения эксплуатационной надежности кабельной линии, упрощение ее конструкции и расширение номенклатуры. The invention solves the problem of increasing the operational reliability of the cable line, simplifying its design and expanding the range.
Поставленная цель достигается тем, что в кабельной линии, состоящей из низкотемпературного и высокотемпературного отводов, выполненных из материала с разной удельной проводимостью, содержащих изолированные токопроводящие жилы в общей формообразующей изоляционной оболочке, на которую уложены подушка и броня, при этом каждая жила выполнена из n токопроводящих нитей, новым является то, что токопроводящие нити в жиле выполнены разной длины и по меньшей мере одна, но не более (n-1), токопроводящая нить выполнена непрерывной по всей длине жилы кабельной линии и выполнена из материала с удельной проводимостью низкотемпературного отвода кабельной линии, а остальные токопроводящие нити в жиле, выполненные также из материала с удельной проводимостью низкотемпературного отвода кабельной линии, выполнены укороченной длины, при этом к укороченным токопроводящим нитям в высокотемпературном отводе присоединены с возможностью заполнения формообразующей оболочки жилы по всей длине и поперечному сечению дополнительные нити из материала, удельная проводимость которого меньше удельной проводимости токопроводящих нитей. This goal is achieved by the fact that in a cable line consisting of low-temperature and high-temperature taps made of material with different conductivity, containing insulated conductive conductors in a common shape-forming insulating sheath, on which a pillow and armor are laid, each core made of n conductive threads, it is new that the conductive threads in the core are made of different lengths and at least one, but no more than (n-1), the conductive thread is made continuous along the entire length of the core the abel line and is made of material with the specific conductivity of the low-temperature branch of the cable line, and the remaining conductive threads in the core, also made of material with the specific conductivity of the low-temperature branch of the cable line, are made of shortened length, while to the shortened conductive threads in the high-temperature branch are connected with the possibility of filling the forming core of the core along the entire length and cross section of the additional strands of material whose conductivity is less than the specific second conduction conductive filaments.
Укороченные токопроводящие нити в жиле могут быть выполнены одинаковой длины. Shortened conductive threads in the core can be made of the same length.
Укороченные токопроводящие нити в жиле могут быть выполнены неравными по длине. Shortened conductive threads in the core can be made unequal in length.
К каждой укороченной токопроводящей нити присоединена дополнительная нить. An additional thread is attached to each shortened conductive thread.
По меньшей мере к одной укороченной токопроводящей нити присоединена одна дополнительная нить, а остальные укороченные токопроводящие нити соединены с общей дополнительной нитью. At least one shortened conductive thread is connected to one additional thread, and the remaining shortened conductive threads are connected to a common additional thread.
Дополнительные нити выполнены из проводящего и/или полупроводникового, и/или диэлектрического материала. Additional threads are made of conductive and / or semiconductor and / or dielectric material.
Дополнительные нити из полупроводникового материала включены или в прямом или в обратном направлении. Additional strands of semiconductor material are included in either the forward or reverse direction.
Броня уложена на подушку по меньшей мере в один повив. The armor is laid on the pillow in at least one layer.
Благодаря тому, что токопроводящие нити в жиле выполнены разной длины, появилась возможность менять проводимость участков жилы по ее длине в зависимости от поставленной задачи по нагреву и тем самым сформировать кабельную линию с участками требуемой длины с разной удельной проводимостью, а следовательно, и с разной мощностью рассеивания тепла, выполняющими функцию низкотемпературного (силового) отвода и высокотемпературного (греющего) отвода. Due to the fact that the conductive threads in the core are made of different lengths, it became possible to change the conductivity of the sections of the core along its length depending on the task of heating and thereby form a cable line with sections of the required length with different conductivities, and therefore with different capacities heat dissipation, performing the function of low-temperature (power) removal and high-temperature (heating) removal.
Благодаря тому, что по меньшей мере одна, но не более (n-1), токопроводящая нить выполнена непрерывной по всей длине жилы кабельной линии, имеет постоянное сечение по всей длине и выполнена из материала с удельной проводимостью низкотемпературного отвода кабельной линии, а остальные токопроводящие нити в жиле, выполненные также из материала с удельной проводимостью низкотемпературного отвода кабельной линии, выполнены укороченной длины, появилась возможность создать кабельную линию, состоящую из низкотемпературного и высокотемпературного отводов, исключая место неразъемного соединения обоих отводов в каждой жиле, жилы которых состоят из материала с разной удельной проводимостью, и тем самым исключить местный перегрев и высокое температурное поле в этой зоне, что повышает надежность кабельной линии, упрощает ее конструкцию. Due to the fact that at least one, but no more than (n-1), the conductive thread is made continuous along the entire length of the core of the cable line, has a constant cross section along the entire length and is made of material with specific conductivity of the low-temperature branch of the cable line, and the rest are conductive the strands in the core, also made of material with the conductivity of the low-temperature branch of the cable line, are made of shortened length, it became possible to create a cable line consisting of low-temperature and high-temperature th taps, excluding place permanent connection both taps in each core, which core consists of a material with different conductivity, and thereby eliminate local overheating and high temperature field in this zone, which increases the reliability of the cable line, simplifies its construction.
Выполнение хотя бы одной, но не более (n-1), токопроводящей нити непрерывной по всей длине жилы кабельной линии позволило без использования пайки, сварки выполнять высокотемпературные отводы различающимися по мощности рассеивания, что расширяет номенклатуру кабельных линий. The implementation of at least one, but no more than (n-1), conductive filament of a continuous cable line along the entire length of the core made it possible, without soldering, welding, to perform high-temperature taps with different dissipation powers, which expands the range of cable lines.
Выполнение укороченных токопроводящих нитей одинаковой длины позволяет создать кабельную линию с резко выраженной границей между низкотемпературным участком и высокотемпературным участком и тем самым расширить область применения кабельной линии. The implementation of shortened conductive threads of the same length allows you to create a cable line with a pronounced boundary between the low-temperature section and the high-temperature section, and thereby expand the scope of the cable line.
Выполнение укороченных токопроводящих нитей неравными по длине позволяет обеспечить приращение температуры от низкотемпературного участка к высокотемпературному по любому закону, исходя из условий эксплуатации кабельной линии, что расширяет область применения кабельной линии. The implementation of the shortened conductive threads of unequal length allows for a temperature increment from the low-temperature to high-temperature sections according to any law, based on the operating conditions of the cable line, which expands the scope of the cable line.
Благодаря тому, что к укороченным токопроводящим нитям в высокотемпературном отводе присоединены дополнительные нити из материала, удельная проводимость которого меньше (вплоть до нулевой) удельной проводимости токопроводящих нитей, причем дополнительные нити могут быть присоединены как к каждой токопроводящей нити, так и по меньшей мере к одной, при этом остальное пространство в формообразующей оболочке заполнено дополнительными нитями увеличенного сечения, обеспечивая при этом постоянство формообразующей оболочки на жиле по всей ее длине и сечению, повышается надежность кабельной линии и появилась возможность расширить номенклатуру кабельных линий при сохранении неизменными геометрических размеров низкотемпературного (силового) отвода. Due to the fact that additional strands of material are connected to the shortened conductive threads in the high-temperature tap, the conductivity of which is less than (up to zero) conductivity of the conductive threads, and additional threads can be attached to either each conductive thread, or at least one while the rest of the space in the forming shell is filled with additional threads of increased cross section, while ensuring the constancy of the forming shell on the core throughout its length and cross-section, the reliability of the cable line is increased and it became possible to expand the range of cable lines while maintaining the geometric dimensions of the low-temperature (power) outlet.
Выполнение дополнительных нитей из проводящего и/или полупроводникового, и/или диэлектрического материала позволяет также расширить номенклатуру кабельных линий за счет изменения мощности рассеивания высокотемпературного отвода. The implementation of additional filaments from a conductive and / or semiconductor and / or dielectric material also allows you to expand the range of cable lines by changing the dissipation power of the high-temperature tap.
Выполнение брони на жилах кабельной линии в виде повива позволяет использовать кабельную линию также в качестве грузонесущей, например для доставки в скважину приборов. The implementation of the armor on the veins of the cable line in the form of coils allows you to use the cable line also as a load-carrying, for example, for delivery to the well of devices.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 и 2 схематично изображены варианты выполнения нитей в жиле кабельной линии; на фиг.3 изображено поперечное сечение кабельной линии; на фиг.4 - общий вид кабельной линии; на фиг.5 - общий вид токопроводящей жилы. The invention is illustrated by drawings, where figure 1 and 2 schematically depict embodiments of the threads in the core of the cable line; figure 3 shows a cross section of a cable line; figure 4 is a General view of the cable line; figure 5 is a General view of the conductive core.
Кабельная линия состоит из низкотемпературного 1 и высокотемпературного 2 отводов, выполненных из материала с разной удельной проводимостью, и содержит токопроводящие жилы 3 с диэлектрической изоляцией 4 из термопластичного эластомера. The cable line consists of
Изолированные токопроводящие жилы 3 охвачены снаружи общей изоляционной формообразующей оболочкой 5, например, из тепломаслостойкой резины, при этом промежутки между жилами 3 в оболочке 5 заполнены, например, штапелированной стеклянной пряжей 6. Поверх оболочки 5 уложена подушка 7, например, из полиэтилентерефталатной ленты, наложенной с положительным перекрытием, которая служит подложкой под защитный слой кабельной линии - броню 8, выполненную, например, из двухповивной стальной оцинкованной проволоки; каждый повив наложен в противоположном направлении. Insulated
Каждая жила 3 в кабельной линии выполнена из n токопроводящих нитей 9, например, из медной проволоки диаметром 0,2 мм. Токопроводящие нити 9 в жиле 3 выполнены разной длины, но по меньшей мере одна, но не более (n-1), токопроводящая нить 10 выполнена непрерывной по всей длине жилы 3 кабельной линии. Остальные токопроводящие нити 9 выполнены укороченной длины в зависимости от требуемой длины низкотемпературного отвода 1 кабельной линии. Причем укороченные токопроводящие нити 9 могут быть выполнены как равной (фиг. 1), так и неравной (фиг.2) между собой длины. Each
К укороченным токопроводящим жилам 9 в высокотемпературном отводе 2 присоединены дополнительные нити 11 из материала с удельной проводимостью меньше (вплоть до нулевой) удельной проводимости токопроводящих нитей 9 низкотемпературного отвода 1, например из токопроводящего материала (например, стальные) и/или полупроводникового материала, и/или диэлектрического материала (например, стеклянная пряжа, асбестовая нить). Выполнение дополнительной нити 11 из полупроводникового материала позволяет изменять мощность рассеивания высокотемпературного отвода 2 от фазы питающего напряжения. To the shortened
Дополнительные нити 11 могут быть присоединены к каждой укороченной токопроводящей нити 9, при этом их сечения совпадают; либо хотя бы к одной укороченной токопроводящей нити 9 присоединена дополнительная нить 11 того же сечения, а к остальные укороченные токопроводящие нити 9 соединены с дополнительной нитью увеличенного сечения, при этом во всех случаях общая формообразующая оболочка 5 должна иметь по всей длине жилы 3 кабельной линии постоянное сечение.
Присоединение к укороченной токопроводящей нити 9 дополнительной нити 11 осуществляют сваркой, пайкой, скручиванием или склеиванием. Attachment to the shortened
Выполненная описанным образом кабельная линия позволяет значительно расширить номенклатуру кабельных линий: при неизменной конструкции низкотемпературного отвода обеспечивать любые требуемые мощности рассеивания конструктивными особенностями высокотемпературного отвода при упрощении конструкции и повышении эксплуатационной надежности кабельной линии. The cable line made in the described way allows you to significantly expand the range of cable lines: with a constant design of the low-temperature branch, provide any required dissipation power with the design features of the high-temperature branch while simplifying the design and increasing the operational reliability of the cable line.
Выполнение брони на жилах кабельной линии в виде повива позволяет использовать кабельную линию также в качестве грузонесущей, например для доставки в скважину приборов. The implementation of the armor on the veins of the cable line in the form of coils allows you to use the cable line also as a load-carrying, for example, for delivery to the well of devices.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000124836A RU2192679C2 (en) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | Cable line |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000124836A RU2192679C2 (en) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | Cable line |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2000124836A RU2000124836A (en) | 2002-09-10 |
RU2192679C2 true RU2192679C2 (en) | 2002-11-10 |
Family
ID=20240543
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000124836A RU2192679C2 (en) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | Cable line |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2192679C2 (en) |
-
2000
- 2000-09-29 RU RU2000124836A patent/RU2192679C2/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7279639B2 (en) | Superconducting cable joint structure | |
US4665281A (en) | Flexible tubing cable system | |
US7285726B2 (en) | Subsea power cable | |
US5065818A (en) | Subterranean heaters | |
US5713415A (en) | Low flux leakage cables and cable terminations for A.C. electrical heating of oil deposits | |
US5384430A (en) | Double armor cable with auxiliary line | |
US5060287A (en) | Heater utilizing copper-nickel alloy core | |
US9556709B2 (en) | Skin effect heating system having improved heat transfer and wire support characteristics | |
KR20060113407A (en) | Superconductor cable | |
US10641424B2 (en) | Subsea direct electric heating system | |
US10262768B2 (en) | Power cable for cable deployed electric submersible pumping system | |
RU2192679C2 (en) | Cable line | |
RU2216882C2 (en) | Heating cable | |
RU208860U1 (en) | HEATING DEVICE | |
RU19671U1 (en) | UNIVERSAL CABLE FOR OIL PRODUCTION (OPTIONS) | |
RU2353753C1 (en) | System for feeding submersible electric motor and for heating well fluid | |
US2082649A (en) | Method of and means for exerting an artificial pressure on the insulation of electric cables | |
RU61935U1 (en) | CABLE LINE | |
RU10000U1 (en) | CABLE LINE | |
RU2186943C2 (en) | Linear heating cable | |
RU2781972C1 (en) | Cable system for oil production installation | |
RU19670U1 (en) | CABLE LINE | |
EA200000120A1 (en) | METHOD OF PREVENTION OF CLEARANCE OF THE ISOLATED WIRE AND IMMEDIATELY BREACH OF ENERGY SUPPLY | |
RU2004129659A (en) | METHOD FOR DEPARAFINIZATION OF OIL WELL EQUIPMENT AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
RU66843U1 (en) | CABLE LINE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100930 |