- •ОГЛАВЛЕНИЕ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •Авторы
- •1 Л. Общие сведения о добываемом пластовом продукте (пластовой жидкости)
- •1.2.0 скважине и способах эксплуатации месторождений
- •1.3. Классификация оборудования для добычи нефти и газа
- •1.4. Фонтанная и газлифтная эксплуатация месторождений
- •1.5. Скважинная штанговая насосная установка
- •1.7. Устьевое оборудование
- •2.3. Расчет диаметральных габаритов установки
- •2.7.2. Осевые опоры и радиальные подшипники вала
- •2.7.3. Характеристики насосов и требования к ним
- •2.7.6. Модель эквивалентной вязкости газоводонефтяной эмульсии
- •2.7.7. Ограничения по мехпримесям
- •ГЛАВА 3. УСТАНОВКИ РОССИЙСКОГО ПРОИЗВОДСТВА
- •3.1. Основные требования к установкам
- •3.3. Комплектация установок.
- •Комплектация установок ОАО «Алнас» типа УЭЦНА
- •Комплектация установок ООО ПК «БОРЕЦ» типа УЭЦН
- •3.4. Требования по безопасности эксплуатации установок
- •ГЛАВА 4. НАСОСЫ РОССИЙСКОГО ПРОИЗВОДСТВА
- •Параметры некоторых насосов типа ЭЦНА, ЭЦНАК, ЭЦНАКИ производства ОАО «АЛНАС»
- •4.3. Насосы производства ООО ПК «Борец»
- •Изготовитель — ООО ПК «Борец»
- •4.3.1. Насосы с литыми двухопорными и одноопорными ступенями, технические характеристики
- •Параметры некоторых насосов типа ЭЦНМ, ЭЦНМИК производства ООО ПК «Борец»
- •4.5. Область применения российских насосов
- •5.1. Состояние вопроса
- •5.1.1. Газосепараторы
- •5.1.3. Повышение эффективности использования газосепараторов и диспергаторов
- •5.1.4. Конические насосы
- •5.1.6. Различные компоновки
- •6.2. ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ
- •6.2.1. Условное обозначение электродвигателей
- •6.2.2. Характеристики электродвигателей
- •7.1. Общее
- •ПОГРУЖНЫЕ ВЕНТИЛЬНЫЕ ПРИВОДА*
- •Авторы: Иванов Александр Александрович Черемисинов Евгений Модестович
- •Вентильный привод для стандартных лопастных насосов
- •8.1. Общие принципы классификации кабельных изделий
- •8.2. Силовые кабели для кабельных линий УЭЦН, применяемые в 50—70-х годах
- •8.5. Кабели с радиационно-модифицированной изоляцией из полиэтилена высокой плотности
- •8.6. Силовые кабели с изоляцией из силаносшиваемого полиэтилена
- •8.7. Силовые кабели в свинцовой оболочке
- •8.11. Материалы кабельного производства в составе силовых кабелей установок ЭЦН
- •Этап привитой солапимеризации
- •Этап формования
- •9.6. Демонтаж оборудования УЭЦН и расследование причин выхода установок из строя в гарантийный период эксплуатации
- •9.7. Ремонт кабельных линий
- •9.8. Некоторые виды оснастки, применяемой при работах по кабельным линиям УЭЦН
- •10.1. Общее
- •10.2. Сервисные услуги по обслуживанию скважин с УЭЦН
- •10.3. Борьба с АСПО и гидратными пробками при применении нагревательных кабелей
- •Выводы
- •2. Длинно-искровые разрядники особый класс грозозащитных устройств
- •ЛИТЕРАТУРА:
- •НЕФТЕПРОМЫСЛОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ЗАО «НЕФТЯНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ КОМПАНИЯ»
- •НЕФТЕПРОМЫСЛОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ООО «ПОЗИТРОН»
- •Химическая структура
- •Механические свойства
- •Электрические свойства
- •Стойкость к гидролизу
- •Озон
- •Химическая устойчивость и устойчивость к различным температурам
- •Огнестойкость
- •Излучение
- •Некоторые области применения ТПУ Elastollan ®
- •Заключение
ГЛАВА 8. КАБЕЛИ И ПРОВОДА В ТЕХНИКЕ
ИТЕХНОЛОГИИ ДОБЫЧИ НЕФТИ
8.1.Общие принципы классификации кабельных изделий
Кабельное изделие — электрическое изделие, предназначенное для
передачи по нему электрической энергии, сигналов информации или служащее для изготовления обмоток электрических устройств, отличающееся гибкостью. Вся кабельная продукция с точки зрения конструктивных элементов делится на кабели, провода и шнуры. Эта классификация является достаточно условной, так как в соответствии со сложившейся многолетней практикой в ряде случаев эти термины используются произвольно. Достаточно отметить, что одножильные кабели с пластмассовой изоляцией и авиационные провода больших сечений конструктивно выглядят практически одинаково. Тем не ме нее в соответствии с действующей стандартизированной терминоло гией понятия кабель, провод и шнур могут быть определены следую щим образом:
• Кабель — кабельное изделие, содержащее одну или более изоли
рованных жил (проводников), заключенных в металлическую или неметаллическую оболочку, поверх которой в зависимости от условий прокладки и эксплуатации может иметься соответс твующий защитный покров, в который могут входить броня и пригодное защитное покрытие, в частности, для прокладки в земле и под водой;
• Провод — кабельное изделие, содержащее одну или несколько
скрученных проволок или одну или более изолированных жил, поверх которых в зависимости от условий прокладки и эксплу атации могут иметься легкая металлическая оболочка, обмотка и (или) оплетка из волокнистых материалов или проволоки, и непредназначенное, как правило, для прокладки в земле;
• Шнур — провод с изолированными жилами повышенной гиб
кости, служащий для соединения с подвижными устройст вами.
Кабельные изделия можно классифицировать по различным при знакам:
—По группам однородной продукции;
—Составу конструктивных элементов;
—Материалу изоляции;
—Назначению;
—Области применения.
По группам однородной продукции,стандартизуются кабельные из делия в целом. Таких групп однородной кабельной продукции по ка бельной промышленности СНГ было принято 21 в конце 80-х годов [34], а в настоящее время [90]:
1.Провода неизолированные для воздушных линий электропере
дачи;
2.Провода самонесущие изолированные;
3.Провода неизолированные контактные;
4.Провода неизолированные гибкие;
5.Кабели силовые для стационарной прокладки на напряжение менее 1кВ;
6.Кабели силовые для стационарной прокладки на напряжение 1 кВ и выше;
7.Кабели силовые для нестационарной прокладки на напряжение
1кВ (в том числе для погружных электронасосов);
8.Провода силовые для электрических установок;
9.Провода силовые бытового назначения;
10.Провода автотракторные;
11.Провода и шнуры осветительные;
12.Провода для выводов обмоток электрических машин;
13.Провода силового общего назначения;
14.Провода для взрывных работ;
15.Провода и кабели нагревательные;
16.Провода и кабели подвижного состава;
17.Кабели управления;
18.Кабели контрольные;
19.Кабели сигнально-блокировочные;
20.Кабели и провода термоэлектродные;
21.Кабели с минеральной изоляцией;
22.Кабели дальней связи;
23.Кабели связи телефонные;
24.Кабели зоновой связи;
25.Кабели связи стационарные и распределительные;
26.Провода связи телефонные распределительные и радиотранс
ляционные; 27. Провода и кабели связи полевые;
28.Шнуры слаботочные;
29.Кабели для конструирования систем (LAN-кабели);
30.Провода и кабели монтажные;
31.Провода и кабели бытовые;
32.Кабели и провода для геофизических работ;
33.Кабели судовые;
34.Кабели волоконно-оптические;
35.Кабели радиочастотные;
36.Провода обмоточные с эмалевой изоляцией;
37.Провода обмоточные с волокнистой и другими видами изоля
ции; 38. Прокат цветной.
По составу конструктивных элементов кабельные изделия можно подразделить на следующие большие группы: электрические кабели, электрические провода, и электрические шнуры.
По материалу изоляции все кабельные изделия кабельные изделия
!можно подразделить на следующие группы:
—неизолированные провода;
—кабели и провода с бумажной (пропитанной и непропитанной) изоляцией;
—кабели, провода и шнуры с пластмассовой изоляцией;
—кабели, провода и шнуры с резиновой изоляцией;
—эмалированные провода;
—провода и кабели с волокнистой и комбинированной изоляцией.
Классификация по этому признаку важна при рассмотрении воп росов, связанных с Технологией производства кабельных изделий, в соответствии с которой производится специализация кабельных це хов и заводов. Однако приведенные три варианта классификации не отражают главного в кабельном изделии — его назначения.
По назначению кабельные изделия можно подразделить на следую щие группы:
—кабели и провода высокого напряжения;
—кабели, провода и шнуры низкого напряжения;
—кабели связи;
—радиочастотные кабели;
—обмоточные провода.
Кабели и проводе) высокого напряжения характеризуются высоким
(свыше 1000 В) значением рабочего напряжения. К ним относятся
заданного рабочего напряжения, и значения допустимого рабочего тока.
Классификация кабельных изделий по назначению выполняется в зависимости от значения трех основных «электрических» параметров
— напряжения, тока и частоты, которыми и определяются особеннос ти конструирования и расчета перечисленных групп кабельных изде лий. Для кабельных изделий высокого напряжения расчет толщины изоляции проводится исходя из ее электрической прочности, а пло щадь сечения токопроводящих жил определяет допустимый рабочий ток кабеля. По кабелям низкого напряжения толщина изоляции вы бирается исходя из технологических соображений или необходимос ти обеспечения достаточной механической прочности.
По кабельным изделиям высокого и низкого напряжения могут передаваться как значительные, так и незначительные токи. В первом случае площадь сечения токопроводящих жил выбирается исходя из нагревостойкости изоляции, т. е. требования обеспечения длительно допустимой температуры жилы (из теплового расчета). В случае не больших токов площадь сечения жил выбирается исходя из допусти мого значения падения напряжения по длине кабельного изделия или же из соображений обеспечения достаточной механической прочнос ти жилы. Вид напряжения (переменное, постоянное) и частота тока также оказывают решающее влияние на принципы конструирования кабельных изделий.
По области применения все кабельные изделия условно можно под
разделить на две большие группы — изделия общего и специального применения.
Кабельные изделия общего применения используются для обеспе чения энергоснабжения промышленных предприятий, гражданских сооружений и электрифицированного транспорта, всех видов мест ной и дальней связи, а также для обеспечения бытовых нужд населе ния. К кабельным изделиям общего применения можно отнести:
•силовые кабели с пропитанной бумажной, пластмассовой и рези новой изоляцией;
•силовые кабели с пластмассовой изоляцией для сельского хо зяйства;
•провода с пластмассовой и резиновой изоляцией для распределе ния электрической энергии и выводов обмоток электрических машин
иаппаратов;
•кабели контрольные, управления, сигнализации и блокировки-
•монтажные провода и кабели;
•силовые кабели с пластмассовой изоляцией для сельского хо зяйства;
•провода с пластмассовой и резиновой изоляцией для распределе ния электрической энергии и выводов обмоток электрических машин
иаппаратов;
•кабели контрольные, управления, сигнализации и блокировки;
•монтажные провода и кабели;
•гибкие кабели, провода и шнуры для присоединения к передвиж ным или переносным электроустановкам и бытовой электро— и ра диоэлектронной аппаратуры;
•кабели и провода для электрифицированного транспорта;
•кабели местной и дальней связи;
•радиочастотные кабели.
Кабельные изделия специального применения отличаются от со ответствующих изделий общего применения наличием предъявляе мых к ним особых требований, вызванных спецификой их исполь зования в различных отраслях или в условиях особых климатических воздействий. Изделия специального применения можно подразделить на следующие основные группы:
•кабели для питания передвижных механизмов, используемых для землеройных и открытых горных работ;
•шахтные кабели и провода;
•кабели для нефтегазовой промышленности;
•кабели и провода для геофизических работ;
•кабели и провода для авиационной и космической техники;
•судовые кабели и провода;
•подводные кабели;
•кабели для систем кабельного телевидения;
•нагревательные кабели, провода и шнуры;
•специальные кабели и провода для различных областей техники. Кабели для питания передвижных механизмов работают в условиях
перемещения по поверхности земли, т. е. при наличии неровностей почвы, а, следовательно, они должны обладать повышенной гибкос тью, стойкостью к механическим растягивающим, ударным и истира ющим нагрузкам, а также высокими влагостойкостью и химическом стойкостью. В случае питания мощных энергоемких механизмов эти
кабели должны быть высоковольтными (до 35 кВ) и иметь вспомога тельные жилы для обеспечения заземления корпуса механизма вусло виях его перемещения.
Шахтные кабели и провода используются для питания угольных
комбайнов и другой специальной техники, а также для освещения, управления и сигнализации, монтажа различной электроаппаратуры
иорганизации местной связи. Эти кабельные изделия работают в ус ловиях ограниченного свободного пространства. При перемещении по штрекам колесного транспорта существует вероятность наезда на проложенный кабель или повреждения его в случае локальных обва лов пород. Учитывая наличие в шахтах взрывоопасных газов, необхо димо исключить возможность короткого замыкания при поврежде нии кабелей, т.е. шахтные кабели должны обладать высокой гибкос тью, повышенной механической прочностью (стойкостью к ударам
ираздавливанию), быть негорючими, пожаробезопасными. По этой причине в конструкции ряда кабелей предусматривается применение специальных упрочняющих профильных сердечников между изоли рованными жилами, а также специальных конструктивных элементов (экранов, дополнительных жил) для создания систем опережающе го отключения, которые обесточивают кабель до момента замыкания жил при его механическом повреждении. В качестве материалов для шахтных кабелей используются резины, не распространяющие горе ние, и поливинилхлоридные (ПВХ) пластикаты.
Кабели для нефтегазовой промышленности обеспечивают питание
электродвигателей погружных насосов, применяемых для добычи не фти, и нефтебуров, используемых при бурении нефтяных скважин. Эти кабели должны обладать повышенной гибкостью, радиальной герметичностью, стойкостью к агрессивным средам, способностью работать при повышенном гидростатическом давлении в условиях вибраций, динамических нагрузок и частых спусков в скважины.
Кабели и провода для геофизических работ применяются при ис
следовании скважин, бурящихся на нефть, газ, уголь, руду и другие ископаемые, а также при проведении полевых геофизических работ различными методами. Их можно подразделить на две группы: кабели грузонесущие для работы в глубоких скважинах и кабели и провода для полевых геофизических работ.
Особенностью грузонесущих кабелей является их работа в сква жинах на значительной глубине в различных буровых растворах при
повышенных температурах и давлениях, которые к тому же растут по мере углубления скважины. Эти кабели должны выдерживать зна чительные разрывные нагрузки под действием собственной массы и массы приборов, подвешиваемых на их конце, а также резких толч ков и других механических воздействий, возникающих при спуске и подъеме кабеля. Механическую прочность таким кабелям придают использованием брони в виде двух повивов высокопрочной стальной оцинкованной проволоки диаметром 0,8—1,3 мм, а также использова нием сталемедных токопроводящих жил. В зависимости от требуемой нагревостойкости в качестве материалов для изоляции используются резины, полиэтилен или плавкие фторопласты, а для оболочки — не фтемаслостойкие и теплостойкие резины или нагревостойкие пласт массы, например плавкие фторопласты. Особенностями этих кабелей является также то, что они должны выпускаться большой строитель ной длиной, соответствующей глубине скважин, и обладать способ ностью передавать информационные сигналы от аппаратуры в сква жине, что определяет специальные требования по высокочастотным свойствам к жилам и изоляции.
Кабели и провода для геофизических исследований вполевыхусло виях работают при температурах окружающей среды от -50 до +50 °С, их токопроводящие жилы выполняются из сталемедной проволоки или из стальных и медных проволок, изоляция — из полиэтилена, оболочка — из ПВХ пластиката.
Кабели и провода для авиационной и космической техники обеспе
чивают монтаж бортовой сети, различной радиоэлектронной аппа ратуры и приборов, а также систем зажигания и запуска самолетов, ракет и космических аппаратов. Основными специальными требо ваниями к этим кабельным изделиям являются малая масса, него рючесть, стойкость к воздействию глубокого вакуума, циклическим изменениям температуры, ионизирующим излучениям, вибраци ям, ударам, а также высокие нагревостойкость, морозостойкость и повышенная надежность. Миниатюризация конструкций кабелей и проводов, т. е. уменьшение их размеров (и, прежде всего, площа ди сечения токопроводящих жил), неизбежно вызывает требование обеспечения повышенной нагревостойкости изоляции, поэтому в этих изделиях широко применяются различные фторопласты и теплостойкие резины (на основе кремнийорганических каучуков и фторкаучуков). Также используются жилы упрочненные и имеющие
защитные покрытия (луженые или посеребренные, никелирован ные).
Судовые кабели и провода предназначены для цепей силового пи
тания, контроля, освещения, сигнализации и связи на судах морско го и речного флота, а также на береговых и плавучих сооружениях. К ним предъявляются особые требования, вызванные спецификой их работы: прокладка в ограниченном пространстве, в пучках, часто проходящих через водонепроницаемые перегородки, разделяющие отсеки в трюмах. По этой причине от них требуются повышенная нагревостойкость, негорючесть, стойкость к действию морской воды, нефти, различных масел, радиальная и продольная герметичность, пожаростойкость и повышенная надежность. Для таких кабельных изделий используются различные резины, облученный полиэтилен, специальные ПВХ пластиката, минеральная изоляция, адля продоль ной герметизации применяются термопластичные и термореактив ные эластомеры.
Подводные кабели предназначены для сооружения магистральных
линий связи, пересекающих большие водные пространства. Эти ка бели должны обладать высокой прочностью к растягивающим нагруз кам, возникающим под действием собственной массы при прокладке ихс кабелеукладочного судна, стойкостью к морской воде, способнос тью работать при высоком гидростатическом давлении (до 70 МПа на глубинах 6—7 км). Кроме того, подводные кабели должны выпускать ся большой строительной длины и иметь встроенные промежуточные усилители. Ранее для этих целей использовались коаксиальные кабели большого размера со сплошной полиэтиленовой изоляцией и броней из круглых проволок, наложенных поверх наружного проводника, или со стальным тросом внутри трубчатого внутреннего проводни ка для обеспечения необходимой разрывной прочности. В последнее время широко используются оптические кабели связи для подводной прокладки, которые имеют значительно большие пропускную спо собность и расстояние между встроенными регенераторами.
Кабели для систем кабельного телевидения обеспечивают переда
чу телевизионного сигнала от передающего центра непосредственно до телевизионного приемника по материальной среде двухпроводной (коаксиальной) цепи. По конструкции это коаксиальные радиочас тотные кабели, но условия их работы отличаются от обычных для этих кабелей. Во-первых, длина их может достигать сотен и тысяч метров,
что отвечает особенностям использования кабелей дальней связи. Вовторых, они прокладываются в телефонной кабельной канализации как и городские телефонные кабели, а по диапазону частот (сотни ме гагерц) соответствуют обычным радиочастотным кабелям.
Нагревательные кабели, провода и шнуры используются для обог
рева производственных, сельскохозяйственных, жилых помещений, гражданских объектов (крыш и карнизов зданий, тротуаров и т.п.), промышленных объектов (трубопроводов), а также для нагрева раз личных промышленных агрегатов и в бытовых нагревательных уст ройствах. Они представляют собой распределенные по длине нагре ватели, которые могут быть проложены под полами, внутри стен, чехлов и т.п. Особенностью этих кабельных изделий является схема включения, в которой обычно начало и конец одной токопроводящей жилы подключается к питающему напряжению и ток определяется сопротивлением этой жилы. Длина таких кабелей может быть от од ного до сотен метров, токопроводящие жилы могут быть медными, стальными или из сплавов с высоким сопротивлением, а изоляция
— обычной теплостойкости (полиэтилен) или нагревостойкой (фто ропласты, кремнийорганические резины или неорганические мине ральные материалы).
Перечисленные группы кабельных изделий не охватывают все разнообразие выпускаемой кабельной продукции. Ввиду ограничен ности объема данной книги не представляется возможным рассмот реть особенности многих других типов кабелей и проводов, поэтому можно объединить их все в одну общую группу — специальные кабе ли и провода для различных отраслей техники. Сюда можно отнести кабели рентгеновские для электронных микроскопов, излучающие радиочастотные, аэродромные и прожекторные, для электросварки, питания осветительных приборов студий телецентров, а также протя женные кабели —датчики температуры для использования всистемах противопожарной сигнализации, термопарные кабели, медицинские кабели и провода, в том числе вживляемые в человеческий организм, и др.
Кабели и провода специального и общего применения, исполь зуемые в технике и технологии добычи нефти, при выполнении гео физических работ подробно рассмотрены в ряде публикаций [90,99]. Ввиду ограниченности объема справочника, в данной главе и в целом по публикации рассматриваются специальные кабели и провода, экс