КАБЕЛЬ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ДАННЫХ

Область техники
Областью техники настоящей полезной модели является сбор геофизических данных. Более конкретно, настоящая полезная модель относится к области проектирования и изготовления кабелей для передачи геофизических данных.
Уровень техники
Геофизические кабели, предназначенные для использования в нефтяной и горной промышленности и при добыче природного газа, используют в неблагоприятной среде (сельской местности, в горах, на дне моря и т.п.). Поэтому их проектируют так, чтобы они отвечали специфическим механическим и электрическим техническим требованиям.
Само собой разумеется, что эти кабели в первую очередь должны обеспечивать высокую надежность при передаче данных.
Кабели также должны выдерживать различные механические напряжения, причем указанные кабели должны в удовлетворительной степени обладать следующими свойствами;
- прочность на истирание и сопротивление срезу;
- коррозионная стойкость;
- высокая разрушающая нагрузка;
- прочность на растяжение и сопротивление кручению;
- др.
В частности, геофизические кабели должны выдерживать прямое растяжение при сохранении существенной гибкости.
Одновременно, эти кабели могут быть использованы при высоких динамических нагрузках, причем от 500 до 1000 рабочих циклов могут быть осуществлены в течение их срока службы. Эти рабочие циклы соответствуют раскладке и намотке кабелей на земле. Таким образом, геофизические кабели подвержены высоким и повторяющимся (циклическим) механическим напряжениям.
В известной технологии упрочнения геофизических кабелей используют опрессованные оплетки для образования деталей крепления. В этом процессе, оплетки опрессовывают на внешней оболочке кабеля. Задачей является заклинивание армирующих элементов кабелей, расположенных продольно между внешней оболочкой и жилами кабеля. В этой технологии, сцепление детали крепления с жилами (проводниками) и с внешней оболочкой существенно улучшает прочностные свойства кабеля.
Однако, это улучшение необходимо балансировать со свойствами гибкости кабеля. Эти свойства гибкости теоретически являются необходимыми для того, чтобы армирующие элементы могли скользить относительно жил и внешней оболочки.
Таким образом, необходимо найти компромисс между механическим армирующим элементом и гибкостью.
В настоящее время, армирующие элементы геофизических кабелей чаще всего делают из арамидных волокон. Прочностные свойства этого материала позволяют сделать очень прочный армирующий элемент для динамических применений. Однако, такие арамидные волокна являются очень дорогими и выпускаются в недостаточных объемах, что затрудняет возможность их закупки.
Задачей настоящей полезной модели является устранение указанных недостатков.
Более конкретно, задачей настоящей полезной модели является создание геофизических кабелей с пониженной стоимостью изготовления и с использованием широко доступных материалов.
Указанная ранее и другие задачи полезной модели будут более ясны из последующего детального описания,
Эти задачи, а также другие задачи, которые указаны ниже, решены при помощи настоящей полезной модели, в которой предлагается кабель для передачи геофизических данных, который имеет внешнюю оболочку и по меньшей мере одну жилу, идущую продольно в указанной оболочке, а также по меньшей мере один армирующий элемент, идущий продольно в указанной оболочке, причем указанный армирующий элемент изготовлен из покрытых (имеющих покрытие) элементарных стекловолокон (или из стекловолоконной пряжи).
Таким образом, традиционные арамидные волокна геофизических кабелей заменены волокнами, покрытие которых оптимизирует прочностные свойства кабеля.
Следует иметь в виду, что специалисты в данной области в принципе не советуют использовать стекловолоконную пряжу для армирования кабелей, предназначенных для использования в динамических циклах, то есть таких кабелей, как геофизические кабели.
В самом деле, стекловолоконная пряжа является очень хрупкой и поэтому в принципе плохо подходит или вообще не подходит для использования в динамических циклах.
Однако, когда стекловолокна вводят в геофизический кабель в покрытом состоянии, свойства гибкости и прочности кабелей существенно улучшаются, до такого уровня, который позволяет изготовить геофизический кабель с удовлетворительной механической прочностью.
Таким образом, покрытие стекловолоконной пряжи оптимизирует трение таким образом, что это позволяет обеспечивать распределение нагрузки между внешней оболочкой и жилами, при одновременном сохранении высокой гибкости кабеля. Покрытие стекловолоконных армирующих элементов предотвращает их поломку во время различных операций при манипулировании кабелями на земле.
Более того, геофизический кабель в соответствии с настоящей полезной моделью может быть изготовлен при меньшей себестоимости, чем геофизический кабель с арамидными армирующими элементами. Это достигается одновременно с исключением ограничений, связанных с трудностями поставки материалов.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящей полезной модели, указанные элементарные стекловолокна покрыты полимером, а преимущественно полимером типа полиуретана.
Указанный армирующий элемент (или армирующие элементы) введен (или введены) между указанной жилой или жилами и указанной внешней оболочкой, причем указанный армирующий элемент (или армирующие элементы) преимущественно установлен (установлены) так, что он (они) может (могут) свободно скользить внутри указанной оболочки.
Указанные ранее и другие характеристики полезной модели будут более ясны из последующего детального описания предпочтительного варианта осуществления, приведенного в качестве пояснительного, не ограничительного примера.
Как уже было указано выше, принцип полезной модели заключается в том, что в геофизическом кабеле с армирующими элементами, идущими продольно внутри внешней оболочки кабеля, используют армирующие элементы, которые изготовлены из покрытой стекловолоконной пряжи.
Например, геофизический кабель содержит:
- внешнюю оболочку, например, изготовленную из армированного полиуретана;
- четыре или больше витые жилы, идущие продольно внутри внешней оболочки; и группы армирующих элементов, идущих продольно внутри внешней оболочки.
В соответствии с принципом настоящей полезной модели, армирующие элементы изготовлены из покрытой стекловолоконной пряжи, а более конкретно, из стекловолоконной пряжи, покрытой полимером типа полиуретана.
Армирующие элементы расположены рядом друг с другом вокруг жил и у внутренней поверхности внешней оболочки. Другими словами, армирующие элементы вставлены (введены) между жилами и внешней оболочкой.
Структура готового кабеля преимущественно не создает сцепления. Другими словами, армирующие элементы установлены внутри внешней оболочки так, что они могут свободно скользить внутри внешней оболочки, относительно внутренней поверхности этой оболочки и относительно жил.