ГЕОФИЗИЧЕСКИЙ КАБЕЛЬ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ НАКЛОННЫХ И ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ УЧАСТКОВ СКВАЖИН

Предлагаемый кабель для исследования наклонных и горизонтальных участков скважин относится к области геофизических исследований и предназначен для спуска и подъема геофизических приборов и аппаратов, их питания электроэнергией номинального напряжения до 600 В и осуществления информационной связи между наземной аппаратурой и скважинными приборами при геофизических исследованиях скважин.
Известны конструкции специальных геофизических кабелей для исследования наклонных и горизонтальных скважин (патенты РФ №№2105326, дата приоритета 20.01.1997 и 2248594, дата приоритета 27.08.27).
Кабель по патенту РФ №2248594, как наиболее близкий к заявляемому по своей технической сущности, выбран в качестве прототипа. Известный кабель состоит из скрученных в сердечник изолированных токопроводящих жил и упругих элементов, расположенных между ними, брони, наложенной на скрутку в противоположном направлении, и наружной оболочки. Каждая жила выполнена бронированной, промежутки между бронированными жилами и центральная часть кабеля заполнены проволоками, бронированные жилы и проволоки заполнения свиты между собой. А многослойные повивы брони расположены на свитых бронированных жилах.
Недостатком конструкции данного кабеля является сложность изготовления и отсутствие защиты проволок наружного повива от агрессивного воздействия внешней среды.
Целью данной полезной модели является создание геофизического кабеля для исследования наклонных и горизонтальных участков скважин удобного в изготовлении и использовании, который обеспечивает также высокое прохождение горизонтальных участков скважин.
Для достижения поставленной цели в геофизическом кабеле для исследования наклонных и горизонтальных скважин, состоящем из скрученных в сердечник изолированных токопроводящих жил и упругих элементов, расположенных между ними, брони, наложенной на скрутку в противоположном направлении, и наружной оболочки, предлагается:
- токопроводящие жилы с расположенными между ними упругими элементами скрутить вокруг сердечника, причем, в нижней части кабеля сердечник и упругие элементы выполнить из силового стеклопластика,
- в средней и верхней части кабеля сердечник выполнить путем скрутки стальной проволоки в стальной трос, помещенный в промежуточную оболочку, тогда как упругие элементы выполнить из изолированных стальных проволок.
Дополнительными отличиями предлагаемого геофизический кабеля для исследования наклонных и горизонтальных скважин является то, что предлагается:
- в средней части кабеля часть упругих элементов заменить свинцовыми проволоками,
- сердечник в нижней части кабеля выполнить из силового стеклопластика, имеющего диаметр диаметр 3-12 мм,
- упругий элемент в нижней части кабеля выполнить из силового стеклопластика, имеющего диаметр 1-3 мм.
Таким образом, кабель конструктивно разделен на три участка, что позволяет создать оптимальную конструкцию для выполнения своей функции на каждом из участков кабеля. Длина каждого участка кабеля определяется по согласованию с заказчиком и зависит от структуры скважины.
Сердечник в верхней и средней части выполнен путем скрутки стальной проволоки в стальной трос, на который нанесена оболочка из полимерного материала. В нижней части сердечник выполнен из силового стеклопластикового элемента диаметром, равным диаметру сердечника верхней и средней части по промежуточной оболочке. На сердечник путем скрутки наложены одна или несколько изолированных токопроводящих жил. В верхней части кабеля вместе с токопроводящими жилами в повиве накладываются изолированные стальные проволоки диаметром по изоляции равным диаметру по изоляции токопроводящих жил. В средней части кабеля часть стальных проволок может быть заменена на свинцовые проволоки для утяжеления. В нижней части стальные проволоки заменены силовыми стеклопластиковыми элементами близкими по диаметру к диаметру изоляции проволок. На скрутку наложен слой брони в противоположном направлении скрутки. Поверх брони наложена наружная оболочка из полимерного материала.
На фиг.1 изображена верхняя часть кабеля для исследования наклонных и горизонтальны участков скважин в разрезе:
1 - токопроводящие жилы;
2 - изоляция токопроводящих жил;
3 - изоляция стальных проволок;
4 - промежуточная оболочка;
5 - стальные проволоки;
6 - наружная оболочка.
На фиг.2 изображена средняя часть кабеля для исследования наклонных и горизонтальны участков скважин в разрезе:
1 - токопроводящие жилы;
2 - изоляция токопроводящих жил;
3 - изоляция стальных проволок;
4 - промежуточная оболочка;
5 - стальные проволоки;
6 - наружная оболочка.
7 - свинцовые проволоки;
На фиг.3 изображена нижняя часть кабеля для исследования наклонных и горизонтальных участков скважин в разрезе:
1 - токопроводящие жилы;
2 - изоляция токопроводящих жил;
5 - стальные проволоки;
6 - наружная оболочка;
8 - силовой стеклопластиковый элемент.
Последовательность операций при изготовлении предлагаемого кабеля следующая:
- скрутка медных проволок в жилу на крутильной машине;
- изолирование медных токопроводящих жил и стальных проволок методом экструзии на экструзионной линии;
- скрутка стального троса на крутильной машине сигарного типа;
- наложение промежуточной оболочки методом экструзии на экструзионной линии;
- скрутка изолированных жил стальных изолированных проволок, свинцовых проволок и силовых стеклопластиковых элементов на крутильной машине сигарного типа;
- наложение повива брони из стальных оцинкованных проволок;
- наложение оболочки методом экструзии на экструзионной линии.
Для производства предлагаемого кабеля используется оборудование OOO «СЕВГЕОКАБЕЛЬ» и ОАО «СЕВКАБЕЛЬ».
Материалы используемые в данном кабеле:
- проволока медная марки ММ, МТ ТУ16.К71-087-90;
- блоксополимер пропилена с этиленом 02-МК ТУ2211-001-36295287-2002;
- проволока стальная канатная оцинкованная группы Ж или С ГОСТ 7372;
- силовой стеклопластиковый элемент ТУ 2296-0051-20994511-04;
- свинец С2 или С3
Предлагаемый кабель имеет ряд преимуществ по сравнению с известными конструкциями, а именно:
- упругая и легкая нижняя часть, которая обеспечивает проталкивание приборов в горизонтальных частях скважин;
- тяжелая средняя часть создает усилие для проталкивания нижней части вместе с прибором;
- постоянный диаметр и наличие оболочки по всей длине облегчает эксплуатацию кабеля, возможно применять уплотняющие устройства на устье скважины, удобно раскладывать кабель на приемном барабане подъемника.