Câble de diagraphie monoconducteur

Un câble de diagraphie monoconducteur est un unique conducteur en cuivre isolé, entouré de deux couches d'armure en acier enroulées en sens contraire. Le conducteur achemine l'énergie vers le fond et la télémétrie vers la surface. L'armure porte le train d'outils — et c'est aussi le chemin de retour électrique, ce qui explique pourquoi l'état de l'armure se manifeste généralement d'abord comme un problème de signal avant d'être remarqué comme un problème mécanique.

La gamme se décline en six diamètres, 3/16″ (4.699 mm) to 3/8″ (9.652 mm), avec des résistances à la rupture de 17.35 kN (3,900 lbf) to 66.7 kN (15,000 lbf) et des tensions nominales de 1 000 à 1 500 V DC. L'isolation se choisit indépendamment du diamètre : polypropylène à 149 °C pour les puits peu profonds et froids ; ETFE et FEP/ETFE à double couche à 260 °C ; PFA et un polymère de classe 315 °C pour les puits chauds.

Choisir une taille ne consiste pas à « prendre la plus résistante que le budget permet ». Le poids propre du câble dans l'eau est soustrait de sa charge de travail avant que le train d'outils n'en reçoive quoi que ce soit, donc un 3/8″ n'est pas simplement meilleur qu'un 1/4″ : il pèse le double au mètre, nécessite une poulie de 533 mm au lieu de 356 mm, et au-delà d'une certaine profondeur, la résistance supplémentaire est dépensée à porter le câble supplémentaire. L'onglet Spécifications a fait ce calcul pour les six tailles plutôt que de vous laisser le faire. Pour le contexte d'application plus large, voir la câbles pétrole et gaz correspondante.

C'est l'extrémité fond de puits de notre gamme de câbles pétroliers et gaziers ; tout le reste de cette gamme reste en surface, sur la plateforme ou dans la zone de procédé. Envoyez la profondeur, le poids du train d'outils, la température de fond de puits et si le puits est acide. Ces quatre chiffres déterminent le diamètre, l'isolation et la qualité d'armure — ce qui constitue toute la sélection.

Construction

Quatre couches, et chacune d'elles remplit à la fois un rôle structurel et électrique. C'est ce qui distingue un câble de diagraphie d'un câble qui a simplement de l'armure.

Conducteur

Cuivre toronné, de 20 AWG à 15 AWG selon le diamètre. Le cuivre nu est standard ; cuivre nickelé est spécifié pour les puits acides, où le H₂S attaquera le cuivre nu à travers toute brèche dans l'isolation.

Isolation

Une paroi extrudée unique, et la seule chose entre 1 500 V et une armure en acier mise à la terre qui baigne dans du fluide de puits. Le matériau détermine le plafond de température et la capacité — voir l'onglet Normes pour ce compromis.

Armure intérieure et extérieure

Deux couches de fil d'acier à haute résistance posées en directions opposées. Le câblage contra-hélicoïdal est ce qui empêche le câble de se dévriller sous charge, et c'est aussi ce qui fait de l'armure un conducteur de retour utilisable. La couche extérieure ajoute toujours exactement deux diamètres de fil au diamètre extérieur ; la couche intérieure s'imbrique dans l'isolation et en ajoute légèrement moins.

La qualité d'armure est GIPS (acier à socs galvanisé amélioré) ou GEIPS (extra amélioré) en standard. Pour les puits corrosifs, la même géométrie est fabriquée en alliage S75, S77 ou MP35N — cela modifie la résistance et, plus important, le comportement électrique. Elle a sa propre page.

Demandes

Il s'agit d'un câble de diagraphie pour trou tubé et trou ouvert. Il alimente des outils motorisés au bout d'une ligne de treuil : tout ce qui nécessite du courant vers le fond et des données en retour, en profondeur, à travers le fluide de puits.

Où il est utilisé

Quand ce n'est pas le bon câble

Ce n'est pas un slickline — il n'y a pas de conducteur dans un slickline et aucun moyen d'alimenter un outil. Ce n'est pas un câble de surface pour pétrole et gaz: rien dans une construction Type P ou NEK 606 ne survit au fait d'être enroulé sur un tambour de treuil sous 40 kN. Et si le puits est acide, ou si la température de fond de puits dépasse 260 °C, ou si l'opération se déroule sans injection de graisse, les pages sœurs liées ci-dessous constituent le bon point de départ à la place.

Caractéristiques techniques

Tous les chiffres concernent la construction standard en acier galvanisé (GIPS/GEIPS). L'armure en alliage modifie la résistance et la résistance de l'armure — ces chiffres figurent sur la page service acide.

Mécanique et électrique, par taille

La résistance d'isolement minimale est de 457 MΩ·km sur toute la gamme. La tolérance du diamètre extérieur est de +0.13 / −0.05 mm sur toutes les tailles.

À quelle profondeur le câble commence-t-il à se porter lui-même ?

La charge de travail moins le poids du câble déjà présent dans le puits est ce que reçoit réellement le train d'outils. Ci-dessous, le poids dans l'eau de la construction d'isolation la plus lourde, soustrait de la charge de travail maximale. Lisez jusqu'à la profondeur que vous utilisez, et ce chiffre est votre charge utile restante, avant marge de surtraction.

Parcourez la ligne du 3/16″ et vous verrez un câble se consumer lui-même : à 7 000 m, il a déjà dépensé 66 % de sa charge de travail à porter son propre poids, et il ne reste que 304 kg pour les outils. Le 9/32″ en dépense 52 % à la même profondeur. Le petit câble n'est pas seulement plus faible — il devient proportionnellement plus faible à mesure que l'on descend, une arithmétique que dissimule un simple tableau de résistances à la rupture.

L'allongement, et ce qu'il fait à votre profondeur

Allongement = coefficient d'allongement × profondeur en km × tension en kN ÷ 5. Calculé pour une remontée de 5 000 m :

Vingt-deux mètres d'allongement sur une remontée en 3/16″ n'est pas une erreur d'arrondi — c'est la différence entre perforer le bon intervalle et celui juste au-dessus. La correction de profondeur n'est pas facultative sur les petites tailles.

Options d'isolation

Normes, désignation et entretien du câble

Comment les câbles de diagraphie sont désignés

Il n'existe pas de numéro ISO ou IEC unique pour le câble de diagraphie, comme c'est le cas pour un style UL AWM. Le secteur fonctionne avec des codes de référence descriptifs, et il existe deux familles que vous verrez dans une demande de devis.

Le premier détaille la construction dans l'ordre : nombre de conducteurs — code d'isolation — diamètre extérieur nominal en millièmes de pouce — nombre de fils d'armure intérieure/extérieure — matériau d'armure — nombre de brins du conducteur. Ainsi, un câble monoconducteur, FEP/ETFE, de 0,258″, galvanisé 12 sur 18, à 19 brins, se lit comme une chaîne à six champs exactement dans cet ordre. La seconde famille est plus courte : un nombre de conducteurs, la lettre N et le diamètre extérieur en centièmes de pouce, avec l'isolation et l'armure ajoutées.

Envoyez-nous l'un ou l'autre et nous le décoderons. Envoyez-nous plutôt les données du puits et nous le rédigerons pour vous — c'est généralement plus rapide et cela détecte les incohérences qu'une référence dissimule.

Normes réellement applicables

Couple, birdcaging et la règle des 20 à 30 remontées

L'armure contra-hélicoïdale laisse toujours un couple résiduel, qui augmente avec la tension. Un câble sous 40 kN veut tourner beaucoup plus que le même câble sous 8 kN. Si cette rotation n'est pas autorisée puis relâchée de façon contrôlée, l'armure extérieure se desserre par zones, le câble forme un birdcage, et le conducteur se comprime jusqu'à court-circuiter avec l'armure. Normaliser le câble tous les 20 à 30 remontées resserre les zones desserrées. Un câble qui s'enroule quand il est posé au sol vous indique qu'il est en retard.

Foire aux questions

Quelle est la différence entre wireline et slickline ?

Le slickline est un fil unique et massif sans conducteur — travail purement mécanique. Le câble wireline possède un conducteur isolé à l'intérieur de l'armure, ce qui lui permet d'alimenter des outils et de transporter de la télémétrie. Tout sur cette page est du wireline.

Pourquoi l'armure fait-elle partie du circuit électrique ?

Un câble monoconducteur possède exactement un conducteur isolé, de sorte que le chemin de retour doit être l'armure et le puits lui-même. C'est pourquoi la résistance DC de l'armure figure dans le tableau des spécifications, et pourquoi une armure corrodée ou desserrée se manifeste d'abord comme un problème de signal.

Puis-je utiliser une poulie plus petite que le minimum ?

Vous le pouvez, et le câble en paiera le prix. En dessous du diamètre minimal de poulie, les fils de l'armure extérieure cèdent à chaque passage au lieu de fléchir, et la durée de vie en fatigue chute fortement. Les chiffres de 305 à 533 mm du tableau des spécifications sont des minimums, pas des cibles — plus grand est toujours mieux.

Quelles longueurs sont fournies ?

Les longueurs continues sont fabriquées sur mesure pour la remontée, sur la taille de tambour que vous spécifiez. Indiquez-nous les dimensions de la bobine et la capacité de flasque avec la longueur.

Conducteur nu ou nickelé ?

Cuivre nu pour les puits doux. Cuivre nickelé partout où le H₂S est présent, car une seule brèche d'isolation dans un puits acide attaquera le cuivre nu sur toute la longueur du câble plutôt qu'en un seul point.