1458

Конструкция кабеля WQEQ аналогична конструк­ ции кабеля Redalead ELB, при этом бандажи поверх оболочек жил выполнены из нейлоновой ленты.

Кабель-удлинитель WQJYEQ — 3 kV

Конструкция кабеля WQJYEQ аналогична конст­ рукции кабеля Motorlead KELB, при этом бандажи поверх обо­ лочек жил выполнены из фторопластовой и нейлоновой лент.

Кабели WQPQ и WQEQ предназначены для эксплуатации в сильно загазованных скважинных средах.

Максимальные токовые нагрузки на кабели КНР — 60 А [3].

Кабельная продукция фирмы Kerite (Шотландия)

Фирма Kerite поставляет все комплектующие из­ делия для кабельных линий установок погружных электронасо­ сов, начиная с основного кабеля и заканчивая удлинителями с муфтами кабельного ввода.

Основной кабель Кабель типа HTR

Конструкция кабеля HTR аналогична конструк­ ции кабеля Redablack EFE, при этом возможны варианты брони из монель-металла и нержавеющей стали.

Кабель типа HTRL

Конструкция кабеля HTRL аналогична конструк­ ции кабеля HTR, при этом поверх бандажей из термостойкой пленки каждая изолированная жила имеет оболочку из свинцового сплава.

Возможны варианты брони из монель-металла и нержавею­ щей стали.

Кабель HTRL предназначен для эксплуатации в сильнозагазованных и химически агрессивных скважинных средах.

Кабель HTF1 предназначен для эксплуатации в искривлен­ ных скважинах с сильно загазованными и химически агрессив­ ными средами. Конструкция кабеля типа HTF1 показана на рис. 1.140 [3].

Рис. 1.140. Кабель типа HTF1:

1 — медная однопроволочная жила; 2 — барьер из термостойкой пленки; 3 — изоляция из этиленпропилендиенового каучука EPDM; 4 — оболочка из свинцового сплава; 5 — бандаж из термостойкой пленки; 6 — бандаж из перфорированной металлической ленты; 7 — броня из гальванически оцинкованной стальной ленты, ленты из монель-металла или нержавеющей стали ступенчатого профиля

Кабель типа HTF2

Конструкция кабеля HTF2 аналогична конструк­ ции кабеля HTF1, при этом в кабеле HTF2 отсутствуют барьер­ ные пленки поверх токопроводящих жил.

Кабель НТР2 предназначен для эксплуатации в искривлен­ ных скважинах с сильно загазованными и химически агрессив­ ными средами.

Кабель типа HTF3

Конструкция кабеля HTF3 аналогична конструк­ ции кабеля Redalead ELTB, при этом в кабеле HTF3 бандажи поверх оболочек жил выполнены из нейлоновой ленты.

Возможны варианты брони из монель-металла и нержавею­ щей стали.

Кабель HTF3 предназначен для эксплуатации в сильно зага­ зованных и химически агрессивных скважинных средах.

Кабель-удлинитель типа MFL2

Конструкция кабеля-удлинителя MFL2 аналогична конструкции кабеля Redalead ELTB, при этом возможны вари­ анты брони из бронзы и монель-металла.

Муфта кабельного ввода

Устройство муфты кабельного ввода удлинителей фирмы Kerite показано на рис. 1.143 [3].

Рис. 1.141. Муфта кабельного ввода кабеля-удлинителя фирмы Kerite:

1 — кабель-удлинитель; 2 — корпус; 3 — шайба; 4 — набор уплотнительных шайб; 5 — шайба нажимная; б — шайба опорная; 7 — кольцо стопорное; 8 — наконечник штеп­ сельный; 9 — пробка; 10 — пружина; 11 — винт нажимной

Муфта кабельного ввода имеет металлический корпус 2, зак­ репляемый на кабеле-удлинителе 1 с помощью компаунда, за­ ливаемого в хвостовую полость корпуса через отверстие при вывернутой пробке 9. Изолированные жилы кабеля герметичес­ ки заделаны в корпусе с помощью набора резиновых уплотни­ тельных шайб 4, зажатых между шайбой 3 и нажимной шайбой 5 пружинами 10. Степень сжатия уплотнительных шайб регулиру­ ется нажимными винтами 11, ввернутыми в опорную шайбу 6 и воздействующими на пружины. Опорная шайба зафиксирова­ на в корпусе с помощью стопорного кольца 7.

На концах токопроводящих жил кабеля закреплены с помо­ щью резьбовых соединений штепсельные наконечники 8.

При потере герметичности муфта может быть восстановлена поджатием уплотнительных шайб 4 через пружины 10 и нажим­ ную шайбу 5 винтами 11.

При хранении и транспортировке муфта кабельного ввода гер­ метически закрывается транспортировочной крышкой (на рисунке не показана).

Кабели фирмы Pirelli (Бразилия) аналогичны по конструкции кабеля Redalene РРЕО, Redablack ELB, Redablack EER и Redablack ЕТВЕ-4000.

Аналогичные кабельные линии выпускает фирма Fujikura Ltd (Япония).

1.4.6.1. Выбор конструкций кабелей для кабельных линий УЭЦН

Выбор конструкций кабельных линий зависит от условий эксплуатации установок ЭЦН, в первую очередь, от тем­ пературы скважинной продукции. Часто кроме пластовой тем­ пературы используется расчетная величина снижения этой тем­ пературы за счет температурного градиента, а также повышение температуры окружающей среды и самого скважинного агрегата за счет нагрева погружного электродвигателя и центробежного насоса. Повышение температуры может быть довольно значи­ тельным и составлять 20—30 °С. Другим критерием выбора кон­ струкции кабеля является температура окружающего воздуха, ко­ торая влияет на работоспособность и долговечность изоляцион­ ных материалов кабельных линий.

Важными факторами, влияющими на выбор конструкцию кабеля, являются свойства пластового флюида — коррозионная активность, обводненность, газовый фактор.

Основные рекомендации по выбору конструкций кабелей для УЭЦН представлены в табл. 1.62 [3].

При подборе и сравнении конструкций кабелей необходимо также учитывать и оценивать следующие основные показатели:

1)рабочее напряжение;

2)допустимые токовые нагрузки при температуре эксплуа­ тации;

3)конструктивное исполнение (круглое или плоское);

4)наружный диаметр (размер) и массу;

5)экономические показатели (цену и параметры надеж­ ности).

Исходными данными для расчета являются:

—сечение токопроводящей жилы основного кабеля (S,), мм;

—сечение токопроводящей жилы кабеля-удлинителя (S2), мм2;

—длина основного кабеля (/,), км;

—длина кабеля-удлинителя (/2), км;

—температура токопроводящих жил кабелей (Т), °С;

—номинальный ток электродвигателя установки (1д), А;

—коэффициент мощности электродвигателя (cos <р).

Расчет ведется на температуру, которая является рабочей для данной насосной установки. За температуру токопроводящих жил кабелей (Т) принимается температура наиболее нагретого участ­ ка кабельной линии.

Электрическое сопротивление медной токопроводящей жилы кабельной линии (Ом):

Лж= 18,4 {lx/ S x + /2/ S2} [1 + 0,004 (Т - 20)]

В простейшем случае, когда сечения токопроводящих жил основного кабеля и кабеля-удлинителя отличаются не более чем на размер (например, 10 и 6 мм2), электрическое сопротивление жилы кабельной линии рассчитывают как электрическое сопро­ тивление жилы основного кабеля (Ом), т.е.

RX = RX= (18,4 / Sx) [1 + 0,004 (Т - 20)/,]

Падение электрического напряжения в кабельной линии

AU = VJ/ д Лжcos <р, В

Расчет завершается сравнением напряжения, которое полу­ чается в результате вычитания падения напряжения в кабельной линии из величины напряжения на вторичной обмотке транс­ форматора, и рабочего напряжения, необходимого для работы погружного электродвигателя [3].

1.4.6.2. Технологическое и вспомогательное оборудование для эксплуатации кабельных линий

Приспособления для крепления и защиты кабеля

Для сохранения целостности кабеля и его изо­ ляции при спуско-подъемных операциях необходимо кабель фиксировать на колонне НКТ. При этом необходимо приме­ нять фиксирующие приспособления вблизи участка измене­ ния диаметра колонны, т.е. около муфты или высадки под резьбу. При фиксации кабеля необходимо следить за тем, чтобы кабель плотно прилегал к трубам, а в случае применения плос­ кого кабеля надо следить за тем, чтобы кабель не был пере­ кручен.

Простейшими приспособлениями для крепления кабелей к насосно-компрессорным трубам (НКТ) и узлам погружного на­ сосного агрегата УЭЦН являются металлические пояса с пряж­ ками или клямсы.

Крепление кабеля-удлинителя к узлам погружного агрегата (погружного насоса, протектора и двигателя) осуществляется в местах, указанных в руководствах по эксплуатации данного вида оборудования; крепление кабеля-удлинителя и основно­ го кабеля к НКТ осуществляется по обе стороны каждой муф­ ты НКТ на расстоянии 200—250 мм от верхнего и нижнего торцов муфты.

Длины поясов в зависимости от места крепления кабеля для российских УЭЦН см. в табл. 1.63 [3].

Фирмой REDA используются крепежные пояса длиной 559 мм (для крепления кабеля на НКТ) и 813 мм (для крепления защит­ ных кожухов кабеля-удлинителя на длине насосного агрегата) в обычном и коррозионностойком исполнениях. Пояса являются изделиями одноразового использования.

Эксплуатация установок УЭЦН в -наклонных и криволиней­ ных скважинах потребовала создания приспособлений для креп­ ления кабелей и защиты их от механических повреждений.

Российскими предприятиями ЗАО «Ижспецтехнология» (г. Ижевск) и «Марс-Технология» (г. Москва) разработаны и про­ изводятся защитные устройства 1 (ЗУ), состоящие из корпуса и механических замков (рис. 1.142).

Замок крепления ЗУ

Корпус (лонжерон) ЗУ

Насосно-компрессорная труба с муфтой

Рис. 1.142. Защитное устройство ЗАО «Ижспецтехнология»

Данное устройство устанавливается на муфте НКТ и облада­ ет следующими техническими особенностями:

—обеспечивает простую и надежную фиксацию (осевую и радиальную) на НКТ;

—надежно удерживает и защищает кабель, в т.ч. в аварийных ситуациях;

—не имеет сборно-разборных элементов (винтов, гаек, шплин­ тов и др.), что исключает их попадание в скважину при монтаже

испуско-подъемных операциях;

—предполагает многократное использование;

—монтаж устройства не требует слесарно-монтажного инст­ румента.

Среди ведущих фирм мира наибольший опыт в разработке, производстве и эксплуатации защитных устройств для кабелей имеет фирма Lasalle (Шотландия).

Цельнометаллические литые протекторы Lasalle отличают следующие характеристики:

—скорость и простота монтажа;

—пригодность к эксплуатации в высокосернистой скважин­ ной среде;

—отсутствие незакрепленных элементов, могущих упасть в скважину;

—возможность многократного использования.

Фирма Lasalle предлагает протекторы для защиты основного кабеля (круглого и плоского) и кабеля-удлинителя на участках колонны НКТ, погружного агрегата установки, обратного и спус­ кного клапанов. Один из вариантов протекторов Lasalle, уста­ навливаемых на НКТ, показан на рис. 1.143 [3].

Протекторы Lasalle рассчитаны на неподвижную посадку при нагрузках, приведенных в табл. 1.64.

Защитные хомуты кабелей для НКТ аналогичного исполне­ ния предлагаются также фирмой Phoenix (Шотландия).

Отличительными особенностями хомутов Phoenix являются повышенная площадь охвата поверхности НКТ (до 85 %) и уни­ фикация для всех размеров одного типа кабеля.

Рис. 1.143. Протектор фирмы Lasalle: I — корпус; 2 — скоба откидная;

3 — НКТ с муфтой; 4 — болт откидной

1.4.6.3. Приборы и устройства контроля состояния изоляции кабельных линий и кабелей установок УЭЦН

Устройство Н КИ -1

Устройство непрерывного контроля изоляции ка­ беля погружных насосов НКИ-1 выпускается ЗАО «Нефтяная электронная компания» и предназначено для непрерывного и периодического (в автоматическом режиме) контроля электри­ ческой изоляции системы «кабель — двигатель» установки УЭЦН при спуске в скважину без остановки этого процесса.

Устройство позволяет быстро и качественно фиксировать снижение сопротивления изоляции ниже установленной вели­ чины с помощью звукового сигнала.

Корпус устройства снабжен универсальной струбциной для крепления его внутри кабельного барабана.

Исполнение устройства — влагозащищенное и виброударопрочное [3, 9].