Определение натяжения кабеля
Для определения натяжения кабеля точки опоры ролика (ребра угловых вырезов его оси) смещены относительно его оси вращения (в описанных выше блок-балансах обычно на 8 мм). Ввиду этого ось ролика стремится повернуться, но удерживается пружинным динамомет-
ром, помещенным между нижними концами щек и салазками (см. рис. 11). Усилие, действующее на динамометр, приблизительно пропорционально натяжению кабеля, поэтому по показаниям динамометра можно судить о натяжении кабеля.
|
| Рис.11 Схема измерения натяжения кабеля на блок-балансе. О- ось вращения ролика; А-опора оси; Т-усиление в кабеле; Р- равнодействующая усилий в кабеле; Д-динамометр. |
Если динамометр установлен так, что линия, проходящая через точки крепления его, перпендикулярна к длинному концу щек, на динамометр действует сила, приблизительно в 30 раз меньшая натяжения кабеля. Соотношение между показаниями динамометра и натяжением кабеля обычно устанавливают, задавая кабелю известное натяжение.
Для передачи натяжений кабеля указателю натяжения, устанавливаемому в подъемнике и лаборатории, служит датчик натяжений. Он представляет пружинный динамометр, дополненный реостатом, корпус которого связан с одним, а ползунок с другим концом пружины. При
изменении натяжения кабеля и длины пружины ползунок будет перемещаться по реостату, включая в схему указателя натяжения различное сопротивление. Изменение сопротивления на реостате вызовет изменение показаний измерительного прибора, шкала которого градуиру-
ется в единицах натяжения кабеля. Точность показаний описанного выше динамометра и чувствительность его невелики. По показаниям динамометра и указателя натяжения можно получить лишь приближенное представление о величине натяжения и больших его изменениях.
Известны также следующие способы определения натяжения кабеля (не получившие, однако, широкого применения):
а) по сжатию мощной пружины, помещаемой между одним из концов оси ролика блок-баланса и опорной подставки;
б) по деформации упрого элемента (скоба, мембрана и др.), связанного с подставкой блок-баланса или щекой ролика; деформация упругого элемента изменяет параметры (сопротивление, индуктивность, взаимоиндуктивность) механически связанной с ним электронной схемы, на выходе которой включен указатель натяжения.
Каротажные кабели
Типы каротажных кабелей
Все возможные геофизические работы в скважинах выполняют при помощи геофизического кабеля. Грузонесущие кабели служат для спуска в скважину и подъема из нее геофизических приборов, зондов, прострелочной и взрывной аппаратуры, а также аппаратуры для
воздействия на прискважинную зону. токонесущие жилы кабелей предназначены для питания электроэнергией скважинных приборов и преобразователей, устройств управления, передачи электрических сигналов от этих приборов (преобразователей) к наземной регистрирую-
щей и обрабатывающей аппаратуре. Кроме того, кабели применяют для привязки полученных данных к истинным глубинам.
Конструктивно (рис.12) геофизические кабели состоят из одной или нескольких токопроводящих жил, на каждую из которых наложена изоляция. В кабелях некоторых типов поверх изоляции жилы оплетают пряжей и обматывают тканевой изоляционной лентой. Несколько жил
скручивают между собой в кабель, на который накладывают обмотку лентой из ткани, затем резиновую оболочку или обмотку пряжей либо два повива проволочной брони в зависимости от типа конструкции и области применения. Геофизические кабели имеют следующую марки-
ровку. В начале марки ставятся буквы КГ, обозначающие "кабель геофизический", затем следуют цифры, указывающие число токопроводящих жил в кабеле, разрывное усилие кабеля в килоньютонах, максимальную рабочую температуру в градусах Цельсия. Для некоторых ка-
белей после цифр введены буквы. ВО - кабель в оплете из волокнистого материала. Ш - кабель в шланговой оболочке, ШМ - кабель в маслостойкой шланговой оболочке, КШ - кабель коаксиальный в шланговой оболочке, К - кабель с одной коаксиальной парой.
Например, КГ1-53-180 обозначает одножильный бронированный кабель с разрывным усилием 53 кН и рабочей температурой 180 С, КГ3-18-70ВО - трехжильный в волокнистой оплетке с разрывным усилием 18 кН и рабочей температурой 70 С.
Кабели, используемые при геофизических работах, характеризуются следующими параметрами: нагревостойкостью, строительной длиной, разрывным усилием, коэффициентом затухания, электрическим сопротивлением токопроводящей жилы, емкостью, индуктивностью, из-
носостойкостью, стабильностью механических и электрических харак-
теристик и др.
В качестве изоляционного материала в термостойких кабелях, как правило, применяется фторопласт 4 или 4Д.
Области применения геофизических кабелей:
КГ1-24-90 Для всех видов ГИС, в том числе для работ через лубрикатор
КГ1-53-90 Для всех видов ГИС
КГ3-59-90,
КГ7-59-90 Для всех видов ГИС
КГ1-24-180 Для всех видов ГИС, в том числе для работ через лубрикатор
КГ1-53-180,
КГ3-67-180, Для всех видов ГИС
КГ7-68-180
КГ17-59-180ШМ Для изготовления каротажных зондов, рассчитанных на температуру до 180° С
КГ1-59-220 Для всех видов ГИС
КГ1-59-250,
КГ1-66-250 Для всех видов ГИС
КГ3-78-250,
КГ17-66-250 Для изготовления каротажных зондов, рассчитанных на тем пературу до 250° С
КГ3-10-70ВО Для каротажных работ в мелких скважинах
КГ3-18-70ВО Для всех видов ГИС в мелких скважинах
КГ3-70Ш Для каротажных работ с переносными станциями в мелких скважинах
КГ3-18-70ШМ Для всех видов геофизических работ в мелких скважинах
КГ1-44-90К Для ГИС при высоких частотах (более 200 кГц)
КГ3-40-90 Для всех видов ГИС, в том числе для работ через лубрикатор
КГ3-68-100 Для всех видов ГИС
КГ1-100-180 Для работ в скважинах глубиной до 10 км при температурах до 180° С.
|
| Рис.12. Устройство геофизических кабелей а и б- соответственно КГ1-59-150 и КГЗ-78-250; 1- жила из стальных (в центре) и медных проволок; 2- изоляция пленочными фторопластами 4 и 4Д; 3- резиновая оболочка; 4- броня; в- КГ7-68-180: 1- токопроводящая жила; 2- изоляция из фторопласта; 3- подушка под броню; 4- броня; г- КГ17-59-180ШМ: 1- токопроводящая медная жила с изоляцией из фторопласта 4Д; 2- оплетка из пряжи; 3- проволочная броня; 4-обмотка лентой из фторопласта 4; 5- шланг резиновый; 6- жилы зондовые; 7- обмотка лентой из ткани; 8- шланг резиновый |
|
|
Тип и марка кабеля выбираются исходя из типа используемой аппаратуры и геолого-технических условий в скважинах (глубина, температура, давление).
Знание электроных характеристик грузонесущих геофизических кабелей необходимо для правильного выбора электрических схем скважинных приборов. Это особенно важно при передаче электрических сигналов с широким частотным диапазоном.
Режим эксплуатации кабелей в скважинах выбирается таким образом, чтобы максимальное натяжение не превышало 60% разрывного усилия при закрепленных концах.
Каротажные кабели периодически подлежат ремонту. Для получения необходимой строительной длины кабель может быть составлен из нескольких отрезков. Методика сращивания достаточно хорошо разработана.