Cabo de linha de alta temperatura

Num cabo de linha de alta temperatura, o isolamento é a única parte que se preocupa com o calor. O cobre está bem, a armadura de aço está bem, e a classificação de temperatura do cabo é simplesmente a da parede de polímero entre o condutor e a armadura. Isso torna a seleção invulgarmente clara: escolha o material e terá escolhido a temperatura.

Cinco materiais cobrem de 149 °C a 315 °C. Polipropileno a 149 °C para poços rasos e frios. ETFE e um FEP/ETFE de dupla camada a 260 °C. PFA acima disso. E um polímero de classe 315 °C no topo, para poços geotérmicos, de injeção de vapor e os mais profundos do tipo HPHT.

A temperatura não é o único eixo, e tratá-la como tal é como as pessoas acabam com um cabo que sobrevive ao poço mas não consegue comunicar com a superfície. O isolamento também determina a capacitância entre o condutor e a armadura, e a capacitância é o que arruína a telemetria numa corrida longa. Na gama desta página, a capacitância varia de 128 a 223 pF/m — uma dispersão de 74 % — e o material mais duro é também o pior dielétrico. Portanto, a regra honesta é: ETFE onde o esmagamento e as estrias são o inimigo, FEP/ETFE de dupla camada para poços horizontais e de alcance estendido, PFA para corridas verticais longas onde o dielétrico tem de ser o certo.

Todos os isolamentos estão disponíveis nos seis diâmetros, de 3/16″ a 3/8″, com armadura galvanizada ou armadura de liga para poços sour. A temperatura e a corrosão são decisões independentes — um poço quente e sour precisa de ambas, e uma não substitui a outra.

Pertence a duas famílias ao mesmo tempo — a extremidade de fundo de poço da nossa cabos para petróleo e gás gama, e a extremidade quente de tudo o que fabricamos em fluoropolímero. Envie-nos a temperatura de fundo de poço, o comprimento da corrida, o perfil do poço e se é sour, e responderemos com um material em vez de um catálogo.

Construção

Apenas uma camada determina a temperatura

Um cabo de linha é cobre, polímero e aço. O cobre recoze mas não falha a estas temperaturas; a armadura de aço não é afetada. O isolamento é a classificação de temperatura. Sem mudar mais nada, um cabo de 149 °C torna-se um cabo de 315 °C.

Os cinco isolamentos

Porque existe sequer uma parede de dupla camada

O FEP é um dielétrico melhor do que o ETFE, mas mais macio; o ETFE é mais duro, mas um dielétrico pior. A parede de dupla camada coloca o FEP onde está o campo elétrico e o ETFE onde está a armadura, de modo que o cabo obtém o dielétrico de um e a resistência ao esmagamento do outro. É por isso que é a opção padrão para poços horizontais, onde a armadura pressiona o isolamento no lado inferior do poço ao longo de todo o trecho lateral.

Uma nota sobre a origem dos 288 °C

As classificações publicadas do PFA para serviço de linha não são unânimes. Os dados de construção por trás desta página classificam o PFA a 288 °C (550 °F); pelo menos um boletim independente de seleção de isolamento de outro fabricante de cabos de linha classifica o PFA a 260 °C (500 °F). A diferença é real e resume-se à espessura da parede, ao tempo de exposição e a quanto o fabricante está disposto a garantir. Cotamos o PFA a 260 °C para serviço contínuo como padrão e confirmaremos os 288 °C face ao seu perfil de corrida específico, e não face a uma linha de catálogo. Se o seu poço estiver genuinamente entre 260 e 288 °C, vale a pena ter essa conversa antes da encomenda e não depois da corrida.

Aplicações

O que esta página não é

Não é cabo de alta temperatura no sentido de cabo de ligação (hook-up) ou de aparelhos — essa é uma família distinta de fio extrudido para cablagem de equipamentos, e está disponível noutra parte deste site. E um cabo de linha revestido sem massa lubrificante limita-se a 190 °C independentemente do isolamento que tiver dentro, porque a bainha é então a camada limitante.

Especificações

Capacitância por tamanho e isolamento

Capacitância entre o condutor e a armadura, em pF/m. Quanto menor, melhor para a telemetria, e é o número que decide uma corrida longa.

Dessa tabela resultam duas coisas. O ETFE é o pior dielétrico em todos os tamanhos em que é oferecido — 17 % a 19 % mais capacitância do que o PFA no mesmo cabo. E os cabos maiores têm menor capacitância, porque a parede de isolamento é mais espessa em relação ao condutor. Um cabo de 3/8″ a 128 pF/m transporta um sinal mais limpo ao longo de 7000 m do que um de 7/32″ a 223 pF/m ao longo de 3000 m.

Classes de temperatura

O que o isolamento faz não muda

O que leva à conclusão útil: escolher o isolamento é apenas uma decisão de temperatura e telemetria. Não lhe custa nada mecanicamente, por isso não há razão para subespecificar a temperatura para poupar peso ou resistência. Não há nada a poupar.

Os dados mecânicos e elétricos completos para os seis diâmetros estão no cabo de linha monocondutor página.

Normas e notas de seleção

Como deve ser interpretada a classificação de temperatura

Estas são classificações de serviço contínuo para o isolamento, não classificações de sobrevivência para uma única corrida. Um cabo sobreviverá a uma breve incursão acima da sua classe; o que não fará é sobreviver a cem delas. Classifique de acordo com a temperatura estática de fundo de poço mais o que as condições de circulação acrescentarem, não de acordo com a média.

Normas

Perguntas frequentes

Qual é a temperatura máxima para um cabo de linha?

315 °C (600 °F) com um isolamento de polímero de classe superior. Acima disso, o limite deixa de ser o cabo e passa a ser as ferramentas, a cabeça e o fluido. Se está a perguntar sobre projetos geotérmicos acima de 350 °C, essa é uma conversa diferente e envolve construção com isolamento mineral, não polímero extrudido.

Devo simplesmente comprar a classificação de temperatura mais alta disponível?

Não. A opção de 315 °C custa mais e não traz nada num poço de 180 °C. Como a escolha do isolamento não altera a resistência, o peso ou o diâmetro, sobre-especificar é puro custo sem qualquer benefício compensatório — não é como sobre-especificar a armadura, onde pelo menos se ganha resistência.

PFA ou FEP/ETFE de dupla camada aos mesmos 260 °C?

PFA para corridas verticais longas, porque a sua menor capacitância protege a telemetria. FEP/ETFE de dupla camada para poços horizontais e de alcance estendido, porque a camada de ETFE absorve o esmagamento da armadura ao longo do trecho lateral. Mesma temperatura, modos de falha diferentes.

Porque é que um cabo revestido sem massa lubrificante é apenas 190 °C quando o seu isolamento é 260 °C?

Porque a bainha é a camada limitante, não o isolamento. Isso é abordado no cabo de linha revestido sem massa lubrificante página.

Posso ter alta temperatura e serviço sour ao mesmo tempo?

Sim, e deve tratá-los como duas especificações separadas: o isolamento trata do calor, a liga da armadura trata do H₂S (sulfureto de hidrogénio). Nenhuma compensa a outra. Envie a análise do fluido juntamente com a temperatura.