كابل قياس عالي درجة الحرارة

في كابل القياس عالي درجة الحرارة، العزل هو الجزء الوحيد الذي يتأثر بالحرارة. النحاس بخير، والتدريع الفولاذي بخير، وتصنيف درجة حرارة الكابل هو ببساطة تصنيف جدار البوليمر بين الموصل والتدريع. وهذا يجعل الاختيار واضحاً بشكل غير معتاد: اختر المادة، وتكون قد اخترت درجة الحرارة.

تغطي خمس مواد نطاقاً من 149 إلى 315 درجة مئوية. البولي بروبيلين عند 149 درجة مئوية للآبار الضحلة والباردة. ETFE وFEP/ETFE ثنائي الطبقة عند 260 درجة مئوية. PFA فوق ذلك. وبوليمر من فئة 315 درجة مئوية في القمة، للآبار الحرارية الأرضية وحقن البخار وأعمق آبار HPHT.

درجة الحرارة ليست المحور الوحيد، ومعاملتها كذلك هي كيف ينتهي الأمر بالناس إلى كابل يصمد في البئر لكنه لا يستطيع التواصل مع السطح. يحدد العزل أيضاً السعة بين الموصل والتدريع، والسعة هي ما يقضي على القياس عن بعد في التشغيل الطويل. عبر النطاق في هذه الصفحة، تتراوح السعة من 128 إلى 223 بيكوفاراد/م — بتفاوت 74% — والمادة الأصلب هي أيضاً أسوأ عازل كهربائي. لذا فإن القاعدة الصادقة هي: ETFE حيث يكون السحق والتخديد هما العدو، وFEP/ETFE ثنائي الطبقة للآبار الأفقية والممتدة، وPFA للتشغيلات الرأسية الطويلة حيث يجب أن يكون العازل الكهربائي صحيحاً.

كل عزل متوفر عبر جميع الأقطار الستة، من 3/16 إلى 3/8 بوصة، بتدريع مجلفن أو تدريع من سبيكة للآبار الحامضة. درجة الحرارة والتآكل قراران مستقلان — يحتاج البئر الساخن والحامض إلى كليهما، ولا يعوّض أحدهما عن الآخر.

ينتمي إلى عائلتين في آن واحد — الطرف السفلي من كابلات النفط والغاز مجموعتنا، والطرف الساخن من كل ما نصنعه من الفلوروبوليمر. أرسل درجة حرارة قاع البئر وطول التشغيل ومخطط البئر وما إذا كان حامضاً، وسنرد عليك بمادة بدلاً من كتالوج.

التركيب

طبقة واحدة فقط هي التي تحدد درجة الحرارة

كابل القياس مصنوع من النحاس والبوليمر والفولاذ. النحاس يخضع للتلدين لكنه لا يفشل عند هذه الدرجات؛ ولا يتأثر التدريع الفولاذي. العزل هو تصنيف درجة الحرارة. دون تغيير أي شيء آخر، يتحول كابل 149 درجة مئوية إلى كابل 315 درجة مئوية.

أنواع العزل الخمسة

لماذا يوجد جدار ثنائي الطبقة أصلاً

FEP عازل كهربائي أفضل من ETFE لكنه أكثر ليونة؛ وETFE أصلب لكنه عازل أضعف. يضع الجدار ثنائي الطبقة FEP حيث يوجد المجال الكهربائي وETFE حيث يوجد التدريع، بحيث يحصل الكابل على الخاصية العازلة من أحدهما ومقاومة السحق من الآخر. ولهذا فهو الخيار الافتراضي للآبار الأفقية، حيث يضغط التدريع على العزل عند الجانب السفلي من الحفرة على طول الامتداد الأفقي بأكمله.

ملاحظة حول مصدر قيمة 288 درجة مئوية

التصنيفات المنشورة لمادة PFA لخدمة كابلات القياس ليست متفقاً عليها بالإجماع. تصنّف بيانات البناء وراء هذه الصفحة PFA عند 288 درجة مئوية (550 فهرنهايت)؛ بينما تصنّفه نشرة مستقلة لاختيار العزل من مصنّع كابلات قياس آخر عند 260 درجة مئوية (500 فهرنهايت). الفرق حقيقي ويعود إلى سماكة الجدار، ومدة التعرض، ومدى استعداد المصنّع للضمان. نحن نسعّر PFA عند 260 درجة مئوية للخدمة المستمرة كمعيار قياسي، وسنؤكد 288 درجة مئوية وفقاً لملف التشغيل المحدد لديك بدلاً من سطر في الكتالوج. وإذا كان بئرك بالفعل بين 260 و288 درجة مئوية، فإن هذا الحوار يستحق أن يجري قبل الطلب وليس بعد التشغيل.

التطبيقات

ما لا تتناوله هذه الصفحة

ليس سلك عالي الحرارة بمعنى أسلاك التوصيل (hook-up) أو الأجهزة — فتلك عائلة منفصلة من الأسلاك المبثوقة لتوصيلات المعدات، وتوجد في مكان آخر من هذا الموقع. وأما كابل قياس مغلّف خالٍ من الشحم فإنه يُحدّ عند 190 درجة مئوية بغض النظر عن نوع العزل بداخله، لأن الغلاف عندئذٍ هو الطبقة المحدِّدة.

المواصفات الفنية

السعة حسب المقاس والعزل

السعة بين الموصل والتدريع، بوحدة بيكوفاراد/م. كلما قلّت كانت أفضل للقياس عن بعد، وهي الرقم الذي يحدد نجاح التشغيل الطويل.

يتضح من هذا الجدول أمران. ETFE هو أضعف عازل كهربائي في كل المقاسات المتوفرة به — بسعة أعلى بنسبة 17% إلى 19% من PFA في نفس الكابل. و الكابلات الأكبر لها سعة أقل، لأن جدار العزل أسمك نسبةً إلى الموصل. الكابل بمقاس 3/8 بوصة عند 128 بيكوفاراد/م ينقل إشارة أنظف على مسافة 7000 م مقارنة بكابل 7/32 بوصة عند 223 بيكوفاراد/م على مسافة 3000 م.

فئات درجة الحرارة

ما الذي يفعله العزل ليس يتغيّر

وهو ما يقودنا إلى الاستنتاج المفيد: اختيار العزل هو قرار متعلق بدرجة الحرارة والقياس عن بعد فقط. لا يكلفك شيئاً ميكانيكياً، لذا لا داعي لتخفيض تصنيف درجة الحرارة لتوفير الوزن أو القوة. فلا يوجد شيء لتوفيره أصلاً.

البيانات الميكانيكية والكهربائية الكاملة لجميع الأقطار الستة موجودة في كابل القياس أحادي الموصل صفحة.

المعايير وملاحظات الاختيار

كيف يجب قراءة تصنيف درجة الحرارة

هذه تصنيفات للخدمة المستمرة للعزل، وليست تصنيفات للنجاة من رحلة واحدة. سينجو الكابل من تجاوز قصير لفئته؛ لكنه لن ينجو من مئة تجاوز من هذا القبيل. صنِّف بناءً على درجة الحرارة الساكنة لقاع البئر مضافاً إليها ما تضيفه ظروف التدوير، لا بناءً على المتوسط.

المعايير

الأسئلة الشائعة

ما هي درجة الحرارة القصوى لكابل القياس؟

315 درجة مئوية (600 فهرنهايت) مع عزل بوليمري من أعلى فئة. وفوق ذلك، يتوقف الحد عن أن يكون الكابل ويصبح الأدوات والرأس والسائل. وإذا كنت تسأل عن مشاريع حرارية أرضية تتجاوز 350 درجة مئوية، فتلك محادثة مختلفة وتتضمن تركيباً معزولاً معدنياً، لا بوليمراً مبثوقاً.

هل ينبغي أن أشتري ببساطة أعلى تصنيف لدرجة الحرارة المتاح؟

لا. يكلّف خيار 315 درجة مئوية أكثر ولا يضيف شيئاً في بئر 180 درجة مئوية. ولأن اختيار العزل لا يغيّر القوة أو الوزن أو القطر، فإن المبالغة في التحديد هي تكلفة صرفة دون أي فائدة معوّضة — على عكس المبالغة في تحديد التدريع، حيث تحصل على الأقل على قوة إضافية.

PFA أم FEP/ETFE ثنائي الطبقة عند نفس درجة 260 مئوية؟

PFA للتشغيلات الرأسية الطويلة، لأن سعتها الأقل تحمي القياس عن بعد. وFEP/ETFE ثنائي الطبقة للآبار الأفقية والممتدة، لأن طبقة ETFE تتحمل سحق التدريع على طول الامتداد الأفقي. نفس درجة الحرارة، أنماط فشل مختلفة.

لماذا يقتصر الكابل المغلّف الخالي من الشحم على 190 درجة مئوية بينما عزله يتحمل 260 درجة مئوية؟

لأن الغلاف هو الطبقة المحدِّدة، لا العزل. وهذا موضّح في كابل القياس المغلّف الخالي من الشحم صفحة.

هل يمكنني الجمع بين درجة الحرارة العالية وخدمة الغاز الحامض معاً؟

نعم، ويجب أن تتعامل معهما كمواصفتين منفصلتين: العزل يتعامل مع الحرارة، وسبيكة التدريع تتعامل مع H₂S (كبريتيد الهيدروجين). ولا تعوّض إحداهما عن الأخرى. أرسل تحليل السائل مع درجة الحرارة.