Нагрузки на кабель в скважинах

Необходимо, чтобы кабели для геофизических работ обладали стойкостью к механическим воздействиям, статическим и динамическим нагрузкам. Кабель должен иметь достаточную механическую прочность, не обрываться под действием собственной массы в скважине, выдерживать дополнительные нагрузки, создаваемые во время подъема кабеля из скважины от трения о стенки скважины и сопротивления сил сцепления глинистого раствора с поверхностью кабеля. [c.10]

При определении поправок на глубину для кабелей, размечаемых стационарно, за у1 принимается значение плотности глинистого раствора в предположении, что на стационарной установке имитируются нагрузки, соответствующие нагрузкам кабеля на устье скважины. [c.102]

Токопроводящие жилы кабелей для геофизических работ в скважинах должны обладать возможно низким электрическим сопротивлением и быть устойчивыми к действию нагрузок всех видов, передающихся от кабеля при различных режимах его работы, как в скважинах, так и на земной поверхности. Наибольшие нагрузки приходятся на жилы одножильных и центральную жилу семижильных кабелей. Долговечность жилы кабеля зависит также от материала изоляции. Например, жила в резиновой изоляции служит меньше и портится чаще, чем в изоляции из фторопласта 40Ш или полиэтилена. Изоляция из пластмассы препятствует растяжению жилы выше предела упругих деформаций, вследствие чего в ней не возникают дефекты. [c.15]

Проволочная броня кабелей состоит из двух повивов, расположенных во взаимно противоположных направлениях. У большинства кабелей внутренний повив брони накладывают из более тонких проволок, чем наружный повив. У некоторых кабелей оба слоя брони выполнены проволокой одинакового диаметра. В результате того, что проволоки наружного повива имеют больший диаметр по сравнению с проволоками внутреннего повива и радиус их повива больше радиуса внутреннего повивав кабеле, возникает крутящий момент, раскручивающий наружный повив брони и скручивающий внутренний. Вследствие этого внутренний повив брони укорачивается. Кабель, свободно подвешенный в скважине брони, под действием собственной массы и груза на конце начинает раскручиваться, проволоки наружного повива брони ослабляются и отслаиваются от внутреннего повива. Последний скручивается и при сокращении принимает на себя большую часть растягивающей нагрузки. [c.59]

Под действием растягивающей нагрузки и внутренних вращающих моментов в поперечном сечении кабеля упругие линии всех проволок брони получают одинаковые продольные и угловые смещения. Величины этих смещений необходимо знать для точного определения глубин спуска кабеля в скважину. Закономерности удлинения и кручения кабелей отражают уравнения статики кабелей [c.62]

Кабель во время подъема из скважины проходит через ролик блок-баланса и укладывается на барабан лебедки подъемника плотными рядами в многослойную намотку. Под действием натяжения и веса верхних витков кабеля нижележащие витки сжимаются по радиусам в направлении оси барабана лебедки и деформируются. Давление проволок брони передается на изоляцию жилы, которая также деформируется и при достаточно большой нагрузке разрушается. Оценим радиальное давление [c.65]

К динамическим нагрузкам на кабель относятся удары, резкие замедления и ускорения их движения во время спуска в скважину и подъема из нее. Изменения скорости движения кабеля в скважине часто наблюдаются при спуске кабеля и торможении лебедки подъемника или в случае необходимости остановить спуск. Переход от быстрого спуска к остановке сопровождается резким увеличением натяжения кабеля. [c.67]

Во время движения кабеля в скважине проволоки наружного повива брони истираются о горные породы или стенки обсадных труб. Казалось бы, что истирание наружной поверхности проволок брони приведет к резкому падению прочности кабеля, свободно висящего в скважине за счет уменьшения поперечного сечения проволок брони наружного повива. Однако, как показали опыты и расчеты, истирание проволок наружного повива на 40% от величины диаметра приводит к перераспределению нагрузок в повивах. Нагрузка на наружный повив проволок брони возрастает примерно на 10%, а на внутренний повив на столько же уменьшается. В результате разрыв проволок внутреннего повива произойдет при увеличении общей нагрузки на кабель. [c.68]

При определении прочности крепления кабеля или жилы к наконечникам необходимо учитывать глубины, на которых может работать прибор с кабелем. При попытках освободить прихваченный прибор в скважине кабель натягивают, создают на него переменные нагрузки. Нагрузка на кабель вблизи устья скважины и мерного ролика определяется собственным весом кабеля в скважине и дополнительным усилием, прикладываемым для освобождения прихваченного прибора. [c.81]

НАГРУЗКИ НА КАБЕЛЬ В СКВАЖИНАХ [c.87]

Нагрузки на кабель, находящийся в скважине неподвижно [c.87]

В скважине кабель находится в жидкой или газообразной среде. Жидкость — преимущественно глинистый раствор или нефть газ в основном углеводородный или воздух в смеси с углеводородным газом. Нагрузка на кабель, спущенный в скважину, определяется его весом Р и потерей веса в жидко- [c.87]

Средние нагрузки (в кН) на кабели на устье скважины [c.88]

Нагрузки на кабель во время подъема из скважины [c.89]

Во время подъема кабеля из скважины на кабель действуют дополнительные нагрузки, которые вызываются сопротивлением сдвигу между частицами глинистого раствора, расположенными вблизи движущегося кабеля, а также силами трения кабеля о стенки скважины. Глинистый раствор в скважине окружает опущенный кабель и прилипает к нему. Во время движения кабеля в скважине глинистый раствор вблизи кабеля и прилипший к нему также перемещается. Под действием силы тяжести и сопротивления окружающего глинистого раствора смещению частицы раствора, увлекаемые движущимся к устью скважины кабелем, движутся вверх вместе с кабелем затем происходит смещение слоев раствора (скалывание), и поднявшиеся вверх частицы опускаются ниже, отстают от движущегося кабеля и вновь вовлекаются в движение. На смещение глинистого раствора вблизи кабеля необходима сила, преодолевающая сопротивление глинистого раствора смещению. [c.89]

Величина нагрузки на кабель у устья скважины определяется силой Рь преодолевающей сцепление глинистого раствора с кабелем диаметром О и длиной I. Во время подъема из скважины нагрузка Р[ суммируется с другими нагрузками на кабель когда же кабель спускается в скважину, нагрузка Р) тормозит его движение и уменьшает общее натяжение на кабель. В общем случае величину Р определяют из уравнения [c.89]

Нагрузки на кабель от трения его о стенки скважины изменяются и определяются как сумма нагрузок от трения участков кабеля по всей его длине при постоянной скорости перемещения. Действительно, коэффициент трения различных участков кабеля изменяется неравномерно, так как зависит от состояния стенок скважины, характера пород, толщины гли-цистой корки, изменения давления кабеля на стенки скважины в зависимости от ее наклона. Поэтому рассчитать нагрузки на кабель, вызываемые силами трения, практически невозможно. Однако суммарная нагрузка от сил скалывания [c.89]

Измерив нагрузку на кабель во время подъема из скважины и вычитая вес кабеля и груза, получим нагрузку, вызванную действием сил скалывания раствора и трением кабеля о стенки скважины. На рис. 35 показаны кривые зависимости нагрузок на кабель от скорости его движения V в скважине. [c.90]

Нагрузки на кабель при спуске в скважину [c.91]

В результате трения кабеля о стенки скважины и сопротивления глинистого раствора происходит торможение кабеля, его движение замедляется, нагрузка на кабель уменьшается, но остается достаточной для вращения барабана лебедки подъемника и размотки кабеля. В другом случае, когда тормозят барабан лебедки, нагрузка на кабель возрастает и при остановке кабеля достигает величины, равной весу кабеля и груза в жидкости. Нагрузка на кабель при подъеме больше нагрузки на кабель при его спуске в скважину эта разница составляет около 0,3 кН на 1 км длины кабеля в скважине. [c.91]

Когда конец кабеля достигает забоя скважины или встречает препятствие, он останавливается, но кабель выше препятствия продолжает опускаться в скважину. Уменьшение нагрузки на кабель в этом случае заметно по ослаблению натяжения кабеля, идущего от лебедки к скважине, если кабель остановился на глубине не более 1000—1500 м. Остановку конца кабеля на больших глубинах можно определить только по записи на диаграмме сигналов от прибора на конце кабеля. Достижение забоя концом кабеля контролируется и по счетчику глубин. Однако такой контроль не эффективен при остановке конца кабеля на препятствии выше забоя скважины. [c.91]

Учитывая потери веса кабеля в жидкости и противодействие сил трения спуску кабеля в скважину, полученное увеличение нагрузки не опасно и разрыву кабеля не угрожает. [c.91]

Измерение нагрузки на кабель в скважине [c.91]

Нагрузки на кабель растягивают его и удлиняют. По своему характеру удлинения разделяются на остаточные и упругие. Остаточные удлинения кабеля практически постоянны, изменяются мало и медленно. Бронированные кабели, не вытянутые в процессе их изготовления на заводе, после спуска в скважину получают значительное остаточное удлинение. Не вытянутый кабель имеет зазоры между проволоками брони, которые неплотно прилегают к подушке или к изоляции. [c.94]

Удлинение кабеля с закрепленными концами воспроизводится на разметочной установке, поэтому при разметке кабеля следует учитывать разницу упругих удлинений кабеля, свободно подвешенного в скважине, и кабеля с закрепленными концами. Для кабеля с закрепленными концами коэффициент упругого удлинения равен отношению приращения длины кабеля А1 к нагрузке Р (в Н) на него и его длине / [c.95]

Если свободно подвешенный кабель находится под такой же нагрузкой, как и кабель с закрепленными концами, то под действием кручения его упругое удлинение будет больше удлинения кабеля, концы которого закреплены. Коэффициент удлинения /Сг кабеля, свободно подвешенного в скважине, с достаточной для практики точностью определяется из уравнения [c.96]

Поправку на глубину находят исходя из того, что удлинение возрастает пропорционально увеличению нагрузки и длине кабеля в скважине. Пусть натяжение кабеля, движущегося в скважине со скоростью и, равно Р], а его натяжение при остановках или на разметочной установке равно Рг, длина кабеля, спущенного в скважину, /ь Тогда поправка на дополнительное удлинение [c.98]

Удлинения кабелей для геофизических работ в скважинах и коэффициенты удлинения определялись в Раменском отделении ВНИИГеофизики [15] на разрывных машинах, позволяющих растягивать кабель с кручением, что аналогично условиям, когда кабель находится в скважине в свободно под-вешенном состоянии. Если нагрузку на раскручивающийся кабель довести до разрыва кабеля, величина этого разрывного-усилия соответствует расчетной нагрузке обрыва кабеля в свободно подвешенном состоянии. Так была проверена прочность на разрыв всех кабелей при их свободном кручении. Расхождение с расчетными значениями разрывной прочности кабелей, находящихся в свободно подвешенном состоянии, составляло 10% и объясняется разбросом Ов проволок брони.. Удлинение кабелей во время нагревания определялось на специальной установке, где кабель подвергался одновременному нагреванию н растяжению. Результаты измерений близки к расчетным, причем коэффициенты упругого удлинения не изменяются при нагревании кабеля до 200° С. [c.100]

Длина измеренного кабеля в метрах равна показателю счетчика меток, уменьшенному на 10. Для удобства контроля разметки кабеля и меток на диаграммах каротажа на кабеле, кроме основных меток, ставятся сигнальные или контрольные метки, удаленные на 1,3 м от каждой десятой, основной. Начальная напряженность поля меток на расстоянии 20 мм от кабеля равна 10 Э. Измерение длины и разметка кабелей на установке происходит при натяжении, соответствующем нагрузке на кабель в скважине. [c.104]

Во время подъема кабеля из скважины нагрузки, действующие на него, изменяются непрерывно. Изменять натяжение кабеля на стационарной установке подобно тому, как это происходит в скважине, — затруднительно. Поэтому во время разметки и установки меток натяжение кабеля меняют ступенчато, соответственно нагрузкам, через каждые 500 м передвижения кабеля. Получаемая точность разметки практически вполне достаточна. [c.104]

Первая задача характерна для машиниста подъемника Азин-маш-43П, когда он следит за изменением нагрузки по верньерному устройству индикатора веса. При подъеме упавшего в скважину насоса машинист следит за нагрузкой и выключает муфту сцепления, когда стрелки верньерного устройства оказываются на предельно допустимой отметке. Затем он спускает насос до тех пор,, пока стрелки не окажутся на нуле. Многократно повторяется подъем-спуск. Время, за которое нагрузка достигает предельно допустимого значения, зависит в данном случае от положения насоса к кабеля КРБК в скважине. В наших наблюдениях оно было равно 6 с. За это время стрелка индикатора веса отклонялась на 120°, а стрелка верньер-манометра — на два оборота. Скорость отключения первой стрелки равна 0,06 об/с, второй — 0,33 об/с. [c.145]

В последнее время в системах динамометрирования штанговых глубиннонасосных установок более широко стали использоваться электронные датчики перемещения на основе акселерометров, например, в комплексной системе исследования работы скважин Анализатор американской компании ЕсЬоте1ег . Для определения перемещения полированного штока используется очень компактный акселерометр на интегральной схеме, который встроен в датчик измерения нагрузки. Таким образом, необходим только один кабель для соединения компьютера и датчика нагрузки. Скорость движения полированного штока является результатом интегрирования сигнала ускорения акселерометра, а повторное интегрирование дает значение положения полированного штока как функпии времени [2]. [c.52]

В качестве узла воспламенения используется короткий отрезок огнепроводного шнура с подсоединенным к нему воспламенителем ВТЗ- 200/100. Генератор содержит две группы зарядов, разнесенных друг от друга на определенное расстояние, зависящее от мощности пласта. Для концентращ1И энергии пороховых газов в заданной зоне обработки над верхним зарядом на кабеле монтируется экранирующий элемент (компенсатор), в виде загерметизированной полой камеры. Нижним экранирующим элементом служит забой скважины. Обе группы зарядов срабатывают одновременно от автономных узлов воспламенения. Генератор оснащен зарядами ЗБ-100 и ЗПГД.БК-100. Отличительной особенностью является наличие экранирующих элементов, что позволяет значительно повысить коэффициент полезного действия энергии пороховых зарядов, поскольку при этом отражается доля энергии, направленная на подъем столба скважинной жидкости (это явление имеет место при использовании генераторов типа ПГД.БК и АДС). Поскольку конструкция генератора дает возможность уменьшить общую массу пороховых зарядов, необходим)то для разрыва пласта, снижается вероятность повреждения обсадных колонн, скручивания кабеля и выброса жидкости. Часть пороховых газов, отраженная от экранов (СО, N2, Нг), через перфорационные каналы выходит наружу и растворяется в нефти. При этом происходит очистка фильтрационной зоны пласта и снижение вязкости черного золота , что способствует интенсификации его притоков. Применение в качестве экранирующего элемента полой емкости, раскрываемой сразу после сгорания пороховых зарядов, позволяет увеличить амплитуду и продолжительность импульсно- волновых колебаний газового пузыря со знакопеременными нагрузками на пласт, что повышает эффективность очистки фильтрационной зоны. Технические характеристики генератора ПГД.РЗ-100 приведены в табл. 4.8. [c.82]

Установка глубинных заземлителей Менде-леевец -МКГ может быть только вертикальной (в скважины). Для снижения переходного сопротивления и повышения токовой нагрузки конструкцией предусмотрено соединение блоков в гирлянду (рис. 4). Максимальное количество блоков, устанавливаемых в одной скважине, -16 штук. Каждая гирлянда заземлителей снабжается газоотводной трубкой, выходящей вместе с кабелем на дневную поверхность. Газоотводная трубка имеет перфорацию по высоте гирлянды и поставляется под конкретный заказ из расчета одна трубка на одну гирлянду заземлителей, устанавливаемых в одной скважине. [c.56]

Во время спуска и подъема в скважине кабель вибрирует, создаются волнообразные колебания, увеличивающие общую нагрузку, поэтому кабель должен отличаться впбростойкостью и не изнашиваться в результате динамических колебательных движений. [c.11]

Ударные нагрузки на кабель более опасны, и иногда онн сопровождаются разрывом кабеля, отдельных проволок брони или ее деформацией. Например, при соскакивании кабеля с витка на виток, когда намотку на барабан лебедки ведут с перехлестом, без плотной укладки витка к витку. В глубоких скважинах натяжения кабелей велики, и ударные нагрузки, -сопровождающие соскакивание витков кабеля с верхнего на нижний, приводят к деформации брони. Особенно опасны удары кабеля, соскочившего с ролика блок-баланса, о кромку ротора бурового станка, край обсадной колонны или станину блок-баланса. Кабель соскакивает с ролика блока, например, во время внезапного ослабления натяжения, колебательного движения кабеля при спуске в скважину или в результате неправильной установки лебедки подъемника по отношению к плоскости блок-баланса или к ролику блок-баланса. [c.67]

Расчет критических длин произведен для брони, изготовленной нз стальной проволоки с Ов=1,6 ГПа, исходя из разрывной прочности кабелей в свободно подвешенном состоянии. Естественно, что практическое использование кабелей для геофизических работ на глубинах, соответствующих критической длине кабеля, невозможно. Кабель в этом случае оборвется. Длина кабеля, спущенного в скважину, должна быть такой, Чтобы кабель не оборвался от натяжения собственного веса и груза. Следует задать гарантийную нагрузку на кабель, ко-торуго нельзя превышать во время работ в скважинах. Прочность кабеля сверх гарантийной нагрузки будет создавать некоторый запас прочности. [c.70]

Эта нагрузка и определяет натяжение кабеля при выходе его нз скважины. Во время подъема кабеля из скважины его вес в скважине уменьшается прямо пропорционально его длине, соответственно изменяется и нагрузка на кабель на устье скважины. Нагрузка, создаваемая грузом, остается постоянной. На рис. 34 показано изменение натяжений кабелей на устье скважины под действием их собственного веса в глинистом растворе и газовой среде в зависимости от глубины скважпны Н. Наличие груза или прибора на конце кабеля увеличивает общую нагрузку на кабеле. [c.87]

Натяжения в зависимости от длины кабеля, находящегося в глинистом растворе или другой жидкости плотностью 1 1,5 2 г/см , приведены в табл. 12, из которой следует, что нагрузки на кабель у устья скважины при максимальной глубине спуска их в скважину, определяемую стоительной длиной кабеля, в 2—3 раза меньше разрывной прочности кабеля в свободно подвешенном состоянии. Запас прочности вполне достаточный для безопасной эксплуатации кабелей. [c.87]

Как видно на рис. 35, нагрузка на кабель существенно изменяется от скорости его движения в скважине. Наиболее резкое изменение нагрузки наблюдается при скорости до 5 км/ч. Дальнейшее увеличение скорости движения кабеля до 10 км/ч приводит к возрастанию нагрузки примерно на 20% от ее значения при скорости до 5 км/ч. Абсолютное увеличение нагрузки на кабель, движущийся в скважине, составляет около 0,4 кН/км для кабелей КТБ и 0,9 кН/км для кабелей КОБД при скорости 5 км/ч и 0,45 и 1 кН/км соответственно при скорости 10 км/ч. В табл. 12 приводятся средние величины нагрузок на кабели около устья скважины для скорости движения кабеля 3 км/ч, при которой ведутся геофизические измерения в скважинах, а также нагрузки на кабель в неподвижном состоянии. Нагрузки вычислены с учетом плотностей жидкости в скважинах, равных 1 1,5 и 2 г/см и длине кабелей до 7 км. Эти величины могут использоваться для разметки кабелей на стационарной установке, например, типа УРС-10., [c.90]

Во время спуска кабеля в скважину на большой скорости, например 7 км/ч, и резком торможении барабана лебедки подъемника возникают дополнительные динамические нагрузки на кабель, например кабель КТБФ-6 опускается в скважину со скоростью 7 км/ч и вследствие торможения барабана лебедки останавливается в течение 0,5 с. Замедление а — = 3,88 м/с . Скважина заполнена глинистым раствором плотностью 1,5 г/см , глубина скважины 4 км. Силу трения кабеля [c.91]

Нагрузка на кабель в сквал<ине вызывает растяжение проволок брони, которые, натягиваясь, плотно обжимают жилу кабеля и расноложенные под ними проволоки брони, зазоры мел<ду проволоками брони уменьшаются, повивы проволок становятся плотными. Вытяжка кабеля при чрезмерном рас-тял ении, когда превышается предел упругости, обусловливает необратимое, остаточное удлинение кабеля, которое остается после прекращения действия нагрузки. Частично остаточные удлинения происходят из-за раскручивания кабеля в скважине. [c.94]

Как сказано выше, нагрузки на кабель существенно изменяются от скорости его движения в скважине. В связи с этим изменяется и удлинение кабеля. Оценим ошибку определения глубин, обусловленную удлинением кабелей КОБД-6 и КТБД-6 во время подъема. [c.97]

Пусть эталонный кабель, например КОБД-6, размечен на остановках во время подъема в скважине с глинистым раствором плотностью уь Если с этим кабелем работать в скважине, заполненной глинистым раствором плотностью уг. необходимо вводить поправку на глубину за счет удлинения 1) от сил трения о стенки скважины и сил сопротивления скалыванию во время подъема кабеля [как показано выше, поправка Ali—(P2—Pi)/k2] 2) от нагрузки, равной разнице весов прибора с грузом при разметке кабеля Qi и приме- [c.101]

Правильная методика разметки кабеля обеспечивает точное определение глубин расположения аппаратуры в скважине во время геофизических исследований или прострелочно-взрывных работ. Прежде всего необходимо, чтобы нагрузки, при которых размечается кабель, соответствовали фактическим нагрузкам, а удлинения от нагревания были бы учтены. Лучше всего производить разметку кабеля непосредственно на скважине автоматическим способом, при котором исключены ошибки ручного измерения мерной лентой. Аппаратура автоматической разметки кабелей на скважине ААРК-И в свое время была разработана сотрудниками Грозненской лаборатории ВНИИГеофизики В. П. Логвиновым, В. Н. Строцким, А. М. Нечаем и другими, однако она не нашла широкого при- [c.102]

В случае прихвата необходимо немедленно начать подъем кабеля на малой скорости и создать сильное натяжение. Натяжение должно составлять около 0,75 от разрывной прочности кабеля при закрепленных концах с учетом веса кабеля в скважине. Натяжение контролируют по показанию динамометра на блок-балансе. Иногда кабель удается освободить, оставив его иа некоторое время под сильным натяжением. Если такая мера Не дает положительных результатов, пытаются освободить кабель, прилагая переменные нагрузки. Для этого с помощью лебедки подъемника натягивают кабель и резко снимают натяжение, отключая привод лебедкн. Последовательные натяжения и ослабления кабеля производят многократно. [c.147]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология