Cable de línea monoconductor para registro

Un cable de línea monoconductor es un único conductor de cobre aislado con dos capas contrahelicoidales de armadura de acero enrolladas sobre él. El conductor lleva la energía hacia abajo y la telemetría de vuelta hacia arriba. La armadura soporta la sarta de herramientas, y también es la vía de retorno eléctrico, por lo que el estado de la armadura suele manifestarse como un problema de señal antes de que alguien lo note como un problema mecánico.

La familia se fabrica en seis diámetros, 3/16″ (4.699 mm) to 3/8″ (9.652 mm), con resistencias a la rotura desde 17.35 kN (3,900 lbf) to 66.7 kN (15,000 lbf) y capacidades nominales de 1.000 a 1.500 V DC. El aislamiento se elige de forma independiente del diámetro: polipropileno a 149 °C para pozos superficiales y fríos; ETFE y FEP/ETFE de doble capa a 260 °C; PFA y un polímero de clase 315 °C para los calientes.

Elegir un tamaño no es «tomar el más resistente que el presupuesto permita». El propio peso del cable en el agua se resta de su carga de trabajo antes de que la sarta de herramientas reciba algo, así que un cable de 3/8″ no es simplemente mejor que uno de 1/4″: pesa el doble por metro, necesita una polea de 533 mm en lugar de 356 mm, y pasada cierta profundidad la resistencia adicional se gasta en llevar el cable adicional. La pestaña de Especificaciones tiene esa aritmética resuelta para los seis tamaños en lugar de dejar que usted la haga. Para el contexto de aplicación más amplio, consulte la cables para petróleo y gas correspondiente.

Este es el extremo de fondo de pozo de nuestra gama de cables para petróleo y gas; todo lo demás en esa gama permanece en la superficie, en la plataforma o en el área de proceso. Envíe la profundidad, el peso de la sarta de herramientas, la temperatura de fondo de pozo y si el pozo es agrio. Esas cuatro cifras determinan el diámetro, el aislamiento y el grado de armadura, que es toda la selección.

Construcción

Cuatro capas, y cada una de ellas realiza tanto un trabajo estructural como eléctrico. Eso es lo que distingue a un cable de línea de un cable que simplemente tiene armadura.

Conductor

Cobre trenzado, de 20 AWG a 15 AWG según el diámetro. El cobre desnudo es el estándar; cobre niquelado se especifica para pozos agrios, donde el H₂S atacará el cobre desnudo a través de cualquier brecha en el aislamiento.

Aislamiento

Una única pared extruida, y lo único que hay entre 1.500 V y una armadura de acero conectada a tierra que está sumergida en fluido de pozo. El material determina el límite de temperatura y la capacitancia; consulte la pestaña de Normas para ver cómo se compensan ambos.

Armadura interior y exterior

Dos capas de alambre de acero de alta resistencia dispuestas en direcciones opuestas. El cableado contrahelicoidal es lo que evita que el cable se desenrolle bajo carga, y también es lo que hace que la armadura sea un conductor de retorno utilizable. La capa exterior siempre añade exactamente dos diámetros de alambre al diámetro exterior; la capa interior se anida en el aislamiento y añade un poco menos.

El grado de armadura es GIPS (acero de arado galvanizado mejorado) o GEIPS (extra mejorado) como estándar. Para pozos corrosivos, la misma geometría se fabrica en aleación S75, S77 o MP35N; eso cambia la resistencia y, más importante aún, el comportamiento eléctrico. Tiene su propia página.

Aplicaciones

Este es un cable de registro para pozo entubado y pozo abierto. Hace funcionar herramientas alimentadas en el extremo de una línea de malacate: cualquier cosa que necesite corriente hacia abajo y datos de vuelta, a profundidad, a través del fluido del pozo.

Dónde se utiliza

Cuándo no es el cable adecuado

No es un slickline: no hay conductor en el slickline ni forma de alimentar una herramienta. No es un cable de superficie para petróleo y gas: nada en una construcción Type P o NEK 606 sobrevive a ser enrollado en un tambor de malacate bajo 40 kN. Y si el pozo es agrio, o la temperatura de fondo de pozo supera los 260 °C, o la operación se realiza sin inyección de grasa, las páginas hermanas enlazadas a continuación son el punto de partida correcto en su lugar.

Especificaciones

Todas las cifras corresponden a la construcción estándar de acero galvanizado (GIPS/GEIPS). La armadura de aleación cambia la resistencia y la resistencia de la armadura; esas cifras están en la página de servicio agrio.

Mecánico y eléctrico, por tamaño

La resistencia mínima de aislamiento es de 457 MΩ·km en toda la gama. La tolerancia del diámetro exterior es +0.13 / −0.05 mm en todos los tamaños.

¿A qué profundidad el cable empieza a cargar su propio peso?

La carga de trabajo menos el peso del cable ya presente en el pozo es lo que realmente recibe la sarta de herramientas. A continuación, el peso en agua de la construcción de aislamiento más pesada, restado de la carga de trabajo máxima. Lea horizontalmente hasta la profundidad que utiliza, y esa cifra es su carga útil restante, antes de la tolerancia de sobretensión.

Lea la fila de 3/16″ de izquierda a derecha y verá cómo un cable se consume a sí mismo: a 7.000 m ha gastado el 66 % de su carga de trabajo en llevar su propio peso, y solo quedan 304 kg para las herramientas. El de 9/32″ gasta el 52 % a la misma profundidad. El cable pequeño no solo es más débil: se vuelve proporcionalmente más débil cuanto más profundo se va, que es la aritmética que una tabla de resistencias a la rotura oculta.

El estiramiento, y qué le hace a su profundidad

Elongación = coeficiente de estiramiento × profundidad en km × tensión en kN ÷ 5. Calculado para una corrida de 5.000 m:

Veintidós metros de estiramiento en una corrida de 3/16″ no es un error de redondeo: es la diferencia entre perforar el intervalo correcto y el que está justo encima. La corrección de profundidad no es opcional en los tamaños pequeños.

Opciones de aislamiento

Normas, designación y cuidado del cable

Cómo se designan los cables de línea

No existe un único número ISO o IEC para el cable de línea, como sí lo hay para un estilo UL AWM. La industria se rige por códigos de pieza descriptivos, y hay dos familias que verá en una solicitud de cotización.

El primero detalla la construcción en orden: número de conductores — código de aislamiento — diámetro exterior nominal en milésimas de pulgada — número de alambres de armadura interior/exterior — material de la armadura — número de hilos del conductor. Así, un cable monoconductor, FEP/ETFE, de 0,258″, galvanizado 12 sobre 18, de 19 hilos, se lee como una cadena de seis campos exactamente en ese orden. La segunda familia es más corta: un número de conductores, la letra N y el diámetro exterior en centésimas de pulgada, con el aislamiento y la armadura añadidos.

Envíenos cualquiera de los dos y lo interpretaremos. Envíenos en su lugar los datos del pozo y lo redactaremos por usted; suele ser más rápido y detecta las discrepancias que un número de pieza oculta.

Normas que realmente se aplican

Torsión, formación de jaula de pájaro (birdcaging) y la regla de las 20 a 30 corridas

La armadura contrahelicoidal siempre deja una torsión residual, que aumenta con la tensión. Un cable bajo 40 kN tiende a girar mucho más que el mismo cable bajo 8 kN. Si esa rotación no se permite y luego se libera de forma controlada, la armadura exterior se afloja en zonas, el cable forma una jaula de pájaro y el conductor se comprime hasta hacer cortocircuito con la armadura. Normalizar el cable cada 20 a 30 corridas vuelve a tensar las zonas flojas. Un cable que se enrosca al estar tendido en el suelo le está indicando que ya se ha retrasado.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre wireline y slickline?

El slickline es un único alambre sólido sin conductor: solo trabajo mecánico. El cable wireline tiene un conductor aislado dentro de la armadura, por lo que puede alimentar herramientas y transportar telemetría. Todo en esta página es wireline.

¿Por qué la armadura forma parte del circuito eléctrico?

Un cable monoconductor tiene exactamente un conductor aislado, por lo que la vía de retorno tiene que ser la armadura y el pozo. Por eso la resistencia de CC de la armadura está en la tabla de especificaciones, y por eso una armadura corroída o floja se manifiesta primero como un problema de señal.

¿Puedo usar una polea más pequeña que la mínima?

Puede, y el cable lo pagará. Por debajo del diámetro mínimo de la polea, los alambres de la armadura exterior ceden en cada pasada en lugar de flexionarse, y la vida a fatiga cae drásticamente. Las cifras de 305 a 533 mm de la tabla de especificaciones son mínimos, no objetivos: más grande siempre es mejor.

¿Qué longitudes se suministran?

Las longitudes continuas se fabrican a medida de la corrida, en el tamaño de tambor que especifique. Indíquenos las dimensiones del carrete y la capacidad de la pestaña junto con la longitud.

¿Conductor desnudo o niquelado?

Cobre desnudo para pozos dulces. Cobre niquelado siempre que H₂S está presente, porque una sola brecha en el aislamiento en un pozo agrio atacará el cobre desnudo a lo largo de todo el cable en lugar de en un solo punto.