Молниезащита
Справочник по кабелям и проводам
Справочники / Справочник по кабелям и проводам

 

КАБЕЛИ ДЛЯ НЕФТЯНЫХ ПРОМЫСЛОВ

7.1. НОМЕНКЛАТУРА

Кабели для нефтяных промыслов предназначены для питания электродвигателей noгpyжных нефтенасосов, применяемых для откачки нефти, и нефтебуров, используемых при бурении нефтяных скважин. Номенклатура кабелей для нефтяных промыслов приводится в табл. 7.1, а сортамент - в табл. 7.2.

Таблица 7.1. Номенклатура кабелей для нефтепромыслов

Марка (код ОКП)

Наименование

Область применения

ГОСТ, ТУ

Кабели для погружных нефтенасосов

КПБК (3542110100)

С медными жилами, с ПЭ изоляцией, в ПЭ оболочке, бронированный со скрученными жилами (круглый)

Питание электродвигателей нефтяных насосов переменным напряжением 3300 В (сечением 6 мм2 – 2500 В) в условиях воздействия пластовой жидкости с газовым фактором не более 0,18 м3/кг при давлении не более 20 мПа и температуре не более 90ºС, а также на воздухе при температуре от –60 до +50ºС

ТУ 16.505.129-82

КПБП (354211080)

То же с параллельно уложенными жилами (плоский)

То же

То же

Кабели для токопровода к электробурам

КТШЭ* (3545451100-3545451105)

С медными жилами, резиновой изоляции, в оболочке (круглый)

Питание электродвигателя электробура переменным напряжением до 3000 В*

ТУ 16.505.381-77

КГТШЭ (3545451200-3545451202)

То же газостойкий

То же

То же

КТШЭ-П* (35454

51000-3545451004)

То же, что КТШЭ с параллельно уложенными жилами (плоский)

” ”

” ”

* Кабели КТШЭ (сечением 3 * ;50 мм2) и КТШЭ-П (сечением 2 * ;35 мм2) предназначены для эксплуатации при напряжении до 2000 В.

Таблица 7.2. Сортамент кабелей для нефтепромыслов

Марка

S, мм2

Одножильные

Двухжильные

Трехжильные

Кабели для погружных нефтенасосов

КПБК

-

-

6; 10; 16; 25; 35; 50

КПБП

-

-

6; 10; 16; 25; 35; 50

Кабели для токопровода к электробурам

КТШЭ

25; 35; 50

-

35; 50

КГТШЭ

50

-

-

КТШЭ-П

-

35; 50

25; 35

 

7.2. КАБЕЛИ ДЛЯ ПОГРУЖНЫХ НЕФТЕНАСОСОВ

Кабели для питания электродвигателей погружных нефтенасосов выпускают с ПЭ изоляцией, в ПЭ оболочке, со скрученными (рис. 7.1 и 7.2) или параллельно уложенными жилами (плоские) с броней из стальной ленты (рис. 7.3 и 7.4). Эти кабели не обладают грузонесущей способностью, поэтому во избежание обрывов при спуске в скважину их крепят хомутами к насосно-компрессорной трубе. В табл. 7.3 приводятся конструктивные данные кабелей.

Токопроводящие жилы кабелей изготовляют из медных проволок, а их конструкция соответствует классу 1 по ГОСТ 22983-78. Для номинального сечения 50 мм2 допускается семипроволочная жила (проволока диаметром 3,02 мм). Многопроволочные жилы предварительно герметизируют продольно. Допускается изготовление токопроводящих жил сечением 25 — 50 мм2 без предварительной герметизации при условии скрутки их в соответствии с конструкциями, указанными в табл. 7.4.

Токопроводящие жилы кабелей изолируют ПЭ высокой плотности. Поверх каждой изолированной жилы накладывают оболочку из ПЭ высокой плотности. Поверх скрученных изолированных жил кабелей КПБК и жил кабелей КПБП, уложенных параллельно, накладывают подушку из лент прорезиненной ткани и броню из стальной оцинкованной ленты толщиной не менее 0,3 мм, шириной не 6олее 20 мм (кабель КПБП 3*6 мм2), для остальных сечений размерами 0,5*20 мм, а кабелей КПБК всех сечений размером 0,5*10 мм. Броню профилируют и накладывают на кабели КПБК в замок с S-образным профилем (рис. 7.5), а на кабели КПБП — с положительным перекрытием лент брони, имеющих ступенчатый профиль (рис. 7.6).

Допускается поставки кабелей в количестве до 25% партии строительными длинами, состоящими из двух отрезков, намотанных на один барабан. Суммарная длина отрезков, намотанных на один барабан, должна соответствовать длинам, указанным в табл. 7.3.

Допускается поставка кабелей сечением 10 — 25 мм2 длиной не менее 500 мм, сечением 35-50 мм2 — не менее 300 м в количестве не более 3% объема поставки кабелей потребителю. Допускается сдача кабелей марки КПБП номинальным сечением 3*6 мм2 длинами 60 м и кратно.

Изолированные жилы после 1 ± 0,1 ч пребывания в воде при температуре (20 ± 10)ºС испытывают переменным напряжением частоты 50 Гц: 6 кВ — кабелей сечением 3*6 мм2 и 9 кВ — кабелей остальных сечений. Электрическое сопротивление изоляции жилы, измеренное после (1 ± 0,1) ч пребывания в воде при температуре (20*10)ºС, должно быть не менее 300*106 Ом*км. В готовом виде кабели марок КПБК и КПБП испытывают переменным напряжением частоты 50 Гц в течение (5+0,5) мин в соответствии с данными табл. 7.5.

Раздавливающее усилие кабелей марок КПБК и КПБП не менее 156,8 кН.

Рисунок 7.1. Кабель КПБК

Рисунок 7.2. Кабель КПБП

Рисунок 7.3. Схема кабеля КПБК: 1 - токопроводящая жила; 2 - изоляция; 3 - оболочка; 4 - ткань; 5 – бронепокров

Рисунок 7.4. Схема кабеля КПБП: 1 - токопроводящая жила; 2 - изоляция; 3 - оболочка; 4 - ткань; 5 – бронепокров

Таблица 7.3. Конструктивные данные кабелей для погружных нефтенасосов

Марка кабеля

nЧS, мм2

Толщина изоляции, мм

Толщина оболочки, мм

Максимальный внешний размер, мм

Масса, кг/км

Строительная длина, м

КПБК

3*6

1,1

1,5

25,0

712

1100

3*10

1,5

1,5

29,0

898

1100, 1250, 1400, 1500, 1800

3*16

1,5

1,5

32,0

1125

1100, 1250, 1400, 1500, 1800

3*25

1,5

1,5

35,6

1564

1000, 1350

3*35

1,5

1,5

38,3

1913

900

3*50

1,5

1,5

44,0

2425

500

КПБП

3*6

1,1

1,4

10,2*27,5

469

Не менее 300

3*10

1,5

1,5

13,6*33,8

950

1100, 1250, 1400, 1500, 1800

3*16

1,5

1,5

15,0*37,4

1177

1100, 1250, 1400, 1500, 1800

3*25

1,5

1,5

15,4*43,0

1615

1100, 1350

3*35

1,5

1,5

18,0*48,2

2098

900

3*50

1,5

1,5

19,7*52,3

2641

500

Примечание. Допустимое предельное отклонение от номинальной толщины изоляции и оболочки ± 20%, от строительных длин ± 3%.

Таблица 7.4. Конструктивные данные токопроводящих жил сечением 25-50 мм2 без предварительной герметизации

S, мм2

n*d, мм

Диаметр жилы

25

1*2,76 + 6*2,01 или 1*2,52 + 6*2,07

6,78

35

1*2,85 + 6*2,44

7,73

50

1*3,57 + 6*2,85

9,27

Таблица 7.5. Испытательное напряжение кабелей КПБК и КПБП

n*S, мм2

Испытательное напряжение, кВ

при приемке у изготовителя

на период хранения и эксплуатации у потребителя

3*6

7

6

3*10

10

9

3*16

10,5

9

3*25

10,5

9

3*35

10,5

9

3*50

10,5

9

Рисунок 7.5. Профиль бронепокрова кабеля КПБК

Рисунок 7.6. Профиль бронепокрова плоского кабеля КПБП

7.3. КАБЕЛИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОБУРЕНИЯ

Кабели серии КТШЭ (табл. 7.6) с резиновой изоляцией в резиновой оболочке одно-, двух- и трехжильные сечением от 25 до 50 мм2 (рис. 7.7, 7.8) предназначены для передачи электроэнергии при переменном напряжении до 3 кВ к электродвигателю электробура при гидростатическом давлении до 122,5 МПа и температуре окружающей жидкости не более 100ºС в условиях вибраций, динамических нагрузок и частых спусков в скважины.

Токопроводящие жилы кабелей изготовляют по конструкции класса 2 – сечением 25 и 35 мм2 и класса 3 – сечением 35 мм2 по ГОСТ 22483-88 и изолируют резиной типа РТИ-1 толщиной, указанной в табл. 7.6. Содержание каучука в резине кабелей марки КТШТЭ не менее 35%, а наложение изоляции оболочки должно производиться одновременно.

Поверх изоляции в кабелях КТШЭ сечением 1*25 мм2, КТШЭ 1*35 мм2, КТШЭ 1*50 мм2, поверх скрученных изолированных жил кабелей КТШЭ 3*35 мм2, КТШЭ 1*50 мм2 и поверх параллельно уложенных изолированных жил кабелей КТШЭ-П 2*35 мм2, КТШЭ-П 2*50 мм2 (рис. 7.9), КТШЭ-П

3*25 мм2, КТШЭ-П 3*35 мм2 (рис. 7.10), накладывают оболочку из нефтестойкой резины типа PIIIH-2.

Поверх изоляции кабеля КГТШЭ 1*50 мм2 накладывают изоляцию из резины PIIIH-1.

На поверхности оболочки кабеля КГТШЭ 1*150 мм2 по всей длине кабеля имеются три продольные риски.

Строительная длина кабелей всех марок и размеров - кратная 12,5 м.

Изолированные жилы кабелей марки КТШЭ после 6 ч пребывания в воде испытывают напряжением 7 кВ в течение 5 мин. Допускается испытание жил на АСИ напряжением 16 кВ. Сопротивление изоляции жил после 6 ч пребывания в воде при (20 ± 10)ºС не менее 100*106 Ом*км. В готовом виде кабели после 6 ч пребывания в воде испытывают напряжением 7 кВ в течение 5 мин.

Кабели выдерживают испытание на изгиб на 180º при -30ºС.

Кабельные секции токопровода, опускаемые вместе с электробуром в скважину, соединенные последовательно, составляют сплошную цепь. Кабельная секция представляет собой отрезок кабеля марки КТШЭ длиной 12-13 м, армированного с одного конца контактным стержнем, с другого - контактной муфтой со смонтированными на них стальными опорами. Армированные концы запрессовывают резиной, при соединении секции муфта и стержень плотно сочленяются и создают надежный котакт. В муфте, стержне и месте сращивания между токопроводящими шинами в готовых секциях, а также по отношению к внешней поверхности секций обеспечивается в любом месте наличие слоя резины толщиной: на стержне - не менее 2 мм, в муфте - не менее 4 мм, в месте сращивания - не менее 5 мм.

Секции выпускают типов KСT1, KСTl-T, KСTl-TГ, KСT11, KСT9 по ТУ 16.538.179-78. При опускании токопровода в скважину кабельные секции встраиваются в отрезки бурильных труб, которые присоединяют друг к другу.

Готовые секции (кабель, муфта, стержень) испытывают переменным напряжением 7 кВ в течение 5 мин. Сопротивление изоляции между жилами кабеля и между каждой жилой и корпусом (водой) не менее 2000*106 Ом.

Таблица 7.6. Конструктивные данные кабелей для электробуров

Марка кабеля

n*S, мм2

Толщина изоляции, мм

Толщина оболочки, мм

Максимальный внешний размер кабеля, мм

g, кг/км

КТШЭ

1*25

2,2

3,0

18,0

490

1*35

2,2

3,5

20,1

641

1*50

2,5

3,5

22,2

956

3*35

2,2

3,0

34,2

2117

КГТШЭ

1*50

2,8

3,5

22,2

961

КТШЭ-П

2*35

2,2

3,4

21,1*35,4

1535

 

2*50

3,5

3,5

24,2*41,4

2091

 

3*25

2,2

2,4

16,8*40,8

1328

 

3*35

2,2

2,4

17,9*44,1

1710

Примечание. Предельное отклонение от номинальной толщины изоляции – 10%, толщины оболочки – 20% [для КТШ и КГШТЭ (1*50 мм2) – 10%].

Рисунок 7.7. Схема одножильного кабеля КГТШЭ

Рисунок 7.8. Схема трехжильного кабеля КТШЭ

Рисунок 7.9. Схема двухжильного плоского кабеля КТШЭ-П

Рисунок 7.10. Схема трехжильного плоского кабеля КТШЭ-П