Кабельная линия установки для добычи нефти

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.