Грузонесущий геофизический кабель для сверхглубоких скважин

Грузонесущий геофизический кабель для сверхглубоких скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ VS>eSll

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцмалнстмческни

Реслублык (6l}.Дополнительное к авт. синд-ву (22) Заявлено 07.12.78 (2I ) 2693471/24-07 (53)M. Кл.

Н 01 В 7/18 с присоелинениевт заявки №

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 23.11.80. Бюллетень № 43. (53) УЦ,К621.315 (088.8}

Дата опубликования описания25.11.80 (72) Авторы изобретения

В. Е. Горбунов, Н. С. Волков, H. Т. Соколов, Я, 3. Месенжник,, Л. А. Ставицкая и Е. Н. Лучинович (7l) Заявитель (54) ГРУЗОНЕСУЩИЙ ГЕОФИЗИЧЕСКИЙ КАБЕЛЬ

ДЛЯ СВЕРХГЛУБОКИХ СКВАЖИН

ll

Изобретение, относится к кабельной технике, в частности к геофизическим кабелям для исследования сверхглубоких (более 8км)скважин,предназначенным для спуска-подьема скважиннойаппаратурыи передачи сигналов от этой аппаратуры к на5 земной, Известны грузонесущие кабели, содержащие сердечник с токопроводящими изолированными жилами, подушку под броню и груэонесущуто броню, состоящую го из одного или нескольких повивов стальной проволоки. Повивы брони выполнены по всей длине одинакового сечения„ рассчитанного на максимальные нагрузки, 15 которые возникают в верхней части кабе-, ля - у усть| скважины 1).

Недостатком известных кабелей является большой вес за счет завышенного запаса прочности в нижней части кабеля.

В связи с этим, создание кабелей для сверхглубоких скважин становится прак.— тически невозможным, так как для скважин 12,5 км и более собственный вес

2 кабеля превышает допустимые нагрузки . к сечению кабеля у устья скважины.

Известен также кабель, содержащий сердечник из изолированных жил, подупмку под броней, ступенчатую по длине броню с постепейньтм уменьшением сечения и с одинаковым шагом наложения про волок в повивах брони.

Стальные проволоки брони заменяются проволоками из алюминия или магниевых сплавов, либо пластмассовыми жгу- тами, при этрм соединение стальных проволок и проволок из легкого металла производится с помощью сварки, а пласт» массовых жгутов в ходе свивки путем защемления в нижележащем слое (2 . . Недостатком известного кабеля является сложность конструкции из-aa mcaons-. зования в грузонесущей броне, кроме стальных проволок, проволок из цветйых металлов или пластмассовых жгутов.

Кроме того, сложна технология изготовления многослойной брони иэ различных материалов с эащемлением концов в ни3 78198 жележашие слои, при этом такое защем.ление концов имеет низкую надежность в эксплуатации.

Цель изобретения — упрощение конструкции, повышение технологичности изготовления и надежности работы кабеля.

Поставленная цель достигается тем, что каждая последующая ступень брони выполнена из проволок меньшего диаметра, наложенных в повив в количестве, 1р достаточном для заполнения зазоров, o6- разующихся в повиве при уменьшении диаметра проволоки, а каждая избыточная проволока в последующей ступени в паре со смежной проволокой этой ступени соединена с одной проволокой предыдущей ступени, при этом указанные соединения по периметру кабеля выполнены вразгон. .Иополнительное отличие заключается в том, что диаметр проволок каждой последующей ступени выбран в пределах 0,7 1

0,92 диаметра предыдущей.

На фиг.1 изображен кабель со ступенчатой бронеи; на фиг.2 — верхняя ступень, разрез А-А на фиг.1. на фиг.З— последующая ступень, разрез Б-Б на фиг. 1 на фиг.4 — сварное соединение проволок соседних ступеней в зоне пер- I

I вого стыка, разрез В-В на фиг.1;на фиг.5 сварное соединение одной проволоки предыдущей ступени брони к одной проволоке последующей ступени брони; на фиг.6сварное соединение одной проволоки предыдущей ступе и брони к двум прово- 35 кам последующей ступени брони; на фиг.7выполнение скосов и подгиба конца про-. волок для стыковой сварки двух проволок брони к одной.

Груэонесущий геофизический кабель . 4 для сверхглубоких скважин содержит сердечник 1 из изолированных токопроводящих жил 2, подушку под броню 3, двухповивную ступенчатую проволочную броню со ступенями 4,5,6,7 и 8. диаметр проволок брони каждой поледующей (ниж« ней) ступени составляет 0,7-0,92 диаметра проволок предыдущей (верхней) ступени брони, поэтому количество проволок в каждой последующей ступени бро Ъ ни больше количества проволок каждой предыдущей ступени брони так как проволоки всех . ступеней грузонесущей брони накладыва1от"ся на один и тот же сердечник, имеющий по всей длине одинаковый диаметр. Коли55 чество проволок в каждой последующей ступени брони берется таким, чтобы они, размещаясь на сердечнике кабеля с тем же шагом, что и предыдущая ступень, а

1 4 покрыли всю поверхность сердечника кабеля в первом повиве и всю поверхность первого повива — во втором. Проволоки 9 каждого повива брони ступени 4 соединены с проволоками 10 соответствующего повива брони ступени 5. Каждая проволока 9 ступени 4 соединена встык сваркой с одной или двумя проволоками

10 ступени 5; Таким же образом соединены проволоки всех ступеней 5,6,7 и 8„

Дпя соединения одной проволоки 9 к двум проволокам. 10 на концах последних выполнены скосы 11, которые в соединении прилегают друг к другу, а орцы прово- лок 10 образуют поверхность, близкую к окружности, плошадь которой примерно равна плошади проволоки 9. Вследствие того, что все сварные стыки проволок расположены враэгон, переходы от одной ступени к другой получаются плавные, в виде конуса, длина которого, например для кабеля диаметром 14мм достигает 182.4м.

Кабель работает следующим образом.

К последней ступени 8 брони кабеля подсоединяют грузонесущие элементы геофизической аппаратуры, а электрическую ее часть - к токопроводящим жилам

2 сердечника 1 кабеля и опускают в скважину. По мере опускания кабеля в скважину нагрузка на сечение кабеля у устья скважины постепенно возрастает вследствие увеличения длины кабеля, опушенной в скважину. Эта нагрузка может изменятъся от О, 2 тс (вес аппаратуры) до

18-20 тс (вес 15 км кабеля). По мере увеличения нагрузки на сечение кабеля у устья скважины, в скважину подаются ступени брони кабеля.

Диаметр проволоки брони каждой опущенной в скважину ступени составляет

0,7-0,92 диаметра проволок ступени у устья скважины. Таким образом, увеличение нагрузки в сечении брони кабеля у устья скважины, по мере опускания его в скважину, компенсируется постепенным увеличением сечения проволок брони ступеней кабеля.

Выполненный таким образом геофизический грузонесуший кабель длиной 12,515 км имеет на 25-50 меньший вес при большем запасе прочности, по сравнению .с используемым кабелем неступенчатой конструкции.

Предлагаемая конструкции кабеля для сверхглубоких скважин с двухслойной ступенчатсй броней может изготовляться на существующем кабельном оборудовании и способна обеспечить в сверхглубоких

4-4

5 78198 скважинах при проведении геофизических ,исследований значительно большую надежность.

Формула изобретения

1. 1 вузонесущий геофизический кабель для сверхглубоких скважин, содержащий сердечник. из изолированных жил, подушку, ступенчатую по длине броню с посте;пенным уменьшением сечения и е одинако- 10 вым шагом наложения проволок в. повивах брони, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения технологичности и надежности его работы, каждая последующая ступень t5 брони выполнена из проволок меньшего диаметра, наложенных в повив в количестве, достаточном для заполнения зазоров, образующихся в повиве при уменьшений диаметра проволоки, а каждая избыточ- 2о

1 б ная проволока в последующей ступени в паре со смежной проволокой этой ступени соединена с одной проволокой предылушей ступени„при этом указанные соединения по периметру кабеля выполнены враз гон.

2. Кабель по п.1, о т л и ч а юшийся . тем, что диаметр проволок каждой последующей .ступени выбран в пределах 0,7-0,92 диаметра проволок предыдущей ступени.

Источники информации, принятые во внимание при. экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

14 127713, кл. 21, с 3/01.

2. Разработка грузонесущего элемента одно- и трехжильного каротажных. кабелей для исследования сверхглубоких скважин. Отчет по НИР No. 944-45 Одесского политехнического института, 1973.

781981

Фиг. Ф

I0 фиг; о

Корректор В.Синндкаи

Подписное

Заказ 8155/63 Тираж 844

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и,открытий

113036, Москва, Ж35, Раушская наб.; n. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Проектнаи, 4

Составитель В, Столбов

Редактор Т. Кугрышева Техред С. Мигунова .