RU30388U1

RU30388U1 - Кабельная линия установки для добычи нефти

Info

Publication number: RU30388U1
Application number: RU2002130618/20U
Authority: RU
Inventors: А.Е. Буренков; В.П. Жога; Л.А. Ковригин; Г.П. Макиенко
Original assignee: Открытое акционерное общество "Камкабель"
Priority date: 2002-11-18
Filing date: 2002-11-18
Publication date: 2003-06-27

Description

Описание полезной модели «КАБЕЛЬНАЯ ЛИНИЯ УСТАНОВКИ ДЛЯ ДОБЫЧИ НЕФТИ

Нолезная модель относится к нефтегазовой промышленности и может быть использована в составе установки электроприводного пентробежного насоса (УЭЦН), применяемой при добыче нефти и содержащей электрический кабель для питания погружного электродвигателя (НЭД) и нагревательный кабель для борьбы с отложениями парафина в насоснокомпрессорной трубе (ЬЖТ) при подъёме скважинной жидкости от забоя до устья скважины.

Добыча нефти на отдельных месторождениях различных нефтяных компаний России с использованием установок штангового глубинного насоса (ШГН) и УЭЦН сопровождается интенсивным парафинообразованием в НКТ, по которой жидкость подаётся от забоя на устье скважины. Для предупреждения пробкообразования и профилактического удаления отложений в основном применяются тепловые, механические, электронагревательные и химические методы, эффективность которых зависит от способа добычи нефти, термобарического режима течения и свойств добываемой продукции.

Выпадение парафина на стенках скважинного оборудования обусловлено перенасьщением нефти твёрдыми парафинами вследствие снижения температуры нефти и выделения газа по мере продвижения потока жидкости от забоя к устью. Многочисленные промысловые

исследования показали, что характер парафиновых отложений в НКТ различного диаметра примерно одинаков. Толщина отложений постепенно увеличивается от места начала их образования на глубине 500-900 м и достигает максимальной толщины на глубине 50-200 м от устья, затем уменьшается в области устья. 1 . Определяющим фактором, влияющим на парафинообразование, является снижение температуры по стволу эксплуатационной скважины, в большинстве случаев равное на каждые 100 м её длины. Интенсивность теплопередачи зависит от разницы температур жидкости и окружающих пород на определённой глубине, а так же теплопроводности кольцевого пространства между НКТ и эксплуатационной колонной. Эта проблема решается путём компенсации потери тепла за счёт применения системы электрообогрева скважины с использованием нагревательного кабеля. 2;3;4.

В настоящее время для борьбы с отложениями парафина в НКТ при добыче нефти применяются плоские нагревательные кабели, прокладываемые по наружной поверхности НКТ установки штангового типа; кабели круглые с двумя слоями стальной проволоки в защитном покрове самонесущие, опускаемые внутрь трубы бесштанговой установки. На ряде промыслов при добычи нефти с применением УЭЦН по наружной поверхности прокладывается двухцепная кабельная линия, содержащая электрический кабель плоской или круглой формы для питания НЭД и плоский нагревательный для парафинизации трубы. Кабели на трубе

прокладываются параллельно и крепятся на ней с помощью металлических поясов. Двухцепная кабельная линия может быть заменена на одноцепную кабельную линию, в которой изолированные жилы электрического кабеля и изолированные жилы нагревательного расположены параллельно и имеют общую броню из стальной ленты ступенчатого профиля. Для лучшей теплоотдачи на общую броню жилы, предназначенные для депарафинизации, размещаются по краям плоского кабеля и каждая имеет обмотку по изоляции из немагнитной металлической ленты. С целью снижения смещения изолированных жил друг относительно друга при расположении в одной плоскости и исключения повреждений полимерной изоляции при наложении ленты стальной и монтаже кабеля на скважине три жилы для питания ПЭД имеют подушку под броню.

Требуемая удельная мощность кабеля нагрева для депарафинизации НКТ в пределах 40 - 90 Вт/м при его прокладке от начала зоны выпадения парафина до устья скважины. Токовая нагрузка жилы кабеля нагрева, то же электрического, электрические сопротивления жил в составе кабеля, удельная мощность при наличии общей брони связаны соотношением:

1н-ток в жиле 1э-ток в жиле 1н нагревательного кабеля. А; электрического кабеля, А; Р - 9 РэКэгде: 4Кн

Кэ - электрическое сопротивление жилы электрического кабеля, Ом/м; RH - электрическое сопротивление жилы нагревательного кабеля, Ом/м; Р-удельная мощность нагревательного кабеля, Вт/м.

При определении качества кабеля с общей бронёй изолированные жилы для питания ПЭД выдержали испытание напряжением ЮкВ частоты 50 Гц в течение 5 минут. Изолированные жилы для депарафинизации НКТ выдержали испытание напряжением 8 кВ переменного тока частоты 50 Гц в течение 30 минут. Общий вид кабеля для питания ПЭД и депарафинизации НКТ установки электроприводного центробежного насоса приведён на фиг.1. Кабель содержит токопроводящие жилы 1 с двухслойной полимерной изоляцией 2 и с обмоткой по изоляции из немагнитной металлической ленты 3 для борьбы с отложениями парафина; токопроводящие жилы 4 с двухслойной полимерной изоляцией 5 для питания ПЭД, на которые накладывается подушка 6 под броню; общую броню 7 из стальной оцинкованной ленты ступенчатого профиля. Предлагаемая кабельная линия обеспечивает питание ПЭД и депарафинизацию ПКТ установки ЭЦП. Позволяет заменить двухцепную кабельную линию для данных целей при снижении трудоёмкости монтажа на скважине и общих затрат на кабельные изделия, входящие в состав установки для добычи нефти.

удлинителем УЭЦН; жилы для парафинизации соедин5потся последовательно; либо кабель для питаиия ПЭД и депарафинизации прокладывается от устья до начала отложения парафина и в соединительной муфте жилы кабеля электрического соединяются с кабелем питания, жилы нагрева соединяются последовательно. Литература:

1.Персиянцев М.Н. Добыча нефти в сложных условиях. М. Недра, 2000.

2.Буренков А.Е., Макиенко Г.П., Мерзляков Б.Л., Смильгевич В.В., Холодный С.Д. Расчёт нагревания потока нефти в скважине при применении нагревательного кабеля. Технический сборник. Пермская область для нефтегазовой индустрии /под ред. Андрияшкина О.Б. Составители: Макиенко Г.П., Тимошок С.Г./ Г. Пермь, агенство «Стиль-МГ, 2001.

3.Макиенко Г.П., Бзфенков А.Е., Долгошапко М.А., Савченко В.Г., Жога В.П. Кабели нагревательные и борьба с отложениями парафина при добыче нефти. Технический сборник. Прикамье для нефтегазовой промышленности / под ред. Биккель Л.А. Составители: Макиевосо Г.П., Тимошок С.Г./ г. Пермь, агенство: «Стиль-МГ, 2002.

4.Ивановский В.П., Дарищев В.И., Сабиров А.А., Каштанов B.C., Пекин С.С., Оборудование для добычи нефти и газа. Часть. М. 2002.

Claims

1. Кабельная линия установки для добычи нефти, состоящая из электрического кабеля для питания погружного электродвигателя (ПЭД) и нагревательного кабеля для парафинизации насосно-компрессорной трубы (НКТ), прокладываемых между собой параллельно по наружной поверхности последней, каждый из которых содержит изолированные токопроводящие жилы, подушку под броню и броню из металлической ленты, отличающаяся тем, что изолированные жилы электрического и нагревательного кабелей имеют общую броню при расположении жил первого между жилами второго, токовые нагрузки, электрические сопротивления жил различного назначения, удельная мощность кабеля нагревательного связаны соотношением

где I_н - ток в жиле нагревательного кабеля, А;

I_э - ток в жиле электрического кабеля А;

R_э - электрическое сопротивление жилы электрического кабеля, Ом/м;

R_н- электрическое сопротивление жилы нагревательного кабеля, Ом/м;

Р - удельная мощность нагревательного кабеля, Вт/м.

2. Кабельная линия установки для добычи нефти по п.1, отличающаяся тем, что каждая изолированная жила кабеля нагревательного имеет обмотку из немагнитной металлической ленты.

3. Кабельная линия установки для добычи нефти по п.1, отличающаяся тем, что три изолированные жилы электрического кабеля имеют подушку под общую броню.

4. Кабельная линия установки для добычи нефти по п.1, отличающаяся тем, что жилы кабеля нагревательного выполняются из проводникового материала с большим удельным электрическим сопротивлением в сравнении с жилами электрического кабеля.

5. Кабельная линия установки для добычи нефти по п.1, отличающаяся тем, что кабель с общей броней по изолированным жилам различного назначения прокладывается по всей длине НКТ, в соединительной муфте жилы кабеля нагревательного соединяются последовательно, жилы кабеля электрического соединяются с жилами кабеля-удлинителя, подключаемого к ПЭД.

6. Кабельная линия установки для добычи нефти по п.1, отличающаяся тем, что кабель с общей броней по изолированным жилам различного назначения прокладывается по НКТ в зоне отложения парафина, в соединительной муфте жилы кабеля нагревательного соединяются последовательно, жилы электрического кабеля соединяются с жилами электрического кабеля для питания ПЭД.