Виды кабеля применяемые в нефтеперерабатывающей и нефтедобывающей промышленности
Нефтегазовый комплекс на сегодняшний день является базовой отраслью экономики России. Именно здесь формируется значительная часть государственного бюджета страны.
Нефтяная отрасль -это специфический пласт деятельности, требующий особого подхода к изготавливаемому оборудованию.
География промышленных объектов нефтегазовой отрасли включает в себя все климатические зоны нашей страны: от газовых месторождений на арктическом шельфе до нефтеналивных терминалов в субтропиках. Это приводит к необходимости использования материалов и оборудования, обеспечивающих работоспособность объектов и гарантирующих безопасность персонала в широком диапазоне внешних факторов: температура, влажность, стойкость к маслам и т.д.
Актуальной задачей для нефтедобывающих компаний является сокращение расходов, повышение рентабельности и разработка новых месторождений. А решить эту проблему можно за счёт совершенствования методик нефтедобычи, а также путём внедрения высокотехнологичного оборудования и инновационных технологий.
Текущие тенденции в сфере недропользования таковы: доля активной нефти сокращается, но растёт количество углеводородной массы, «запертой» в подземных кладовых. Истощение поверхностных запасов нефти привело к тому, что процесс добычи сырья происходит на большей глубине, что требует использования высокотехнологичного оборудования, в том числе и кабеля для нефтяной промышленности.
Эксплуатация такого кабеля происходит в чрезвычайно суровых условиях: высокие температуры, и высокое давление, а также их резкие перепады, агрессивные среды, растягивающие нагрузки.
Столь жёсткие требования существенно ограничивают выбор материалов и конструкций кабеля, подходящих для использования на добывающих и перерабатывающих предприятиях нефтегазовой отрасли.
Наибольшее внимание уделяется конструктивной прочности кабеля для питания электробуров при бурении скважины и кабеля для электроцентробежных насосов непосредственно при добыче нефти из самой скважины. Кабель для нефтяного насоса как правило состоит из нескольких отрезков: основной питающий кабель и соединенный с ним высокотемпературный кабель-удлинитель.
Приведем обзор марок нефтепогружных кабелей для электроцентробежных насосов.
КПБП - плоский нефтепогружной кабель для насоса, используется в качестве удлинителя, т.е. подключается непосредственно к электродвигателю нефтенасоса.
- Допустимо использовать в среде с содержанием нефти, газа, сероводорода (концентрация не более 0,01 г/л), воды.
- Максимальное рабочее напряжение 3,3 кВ
- Гидростатическое давление не более 25 Мпа
- Температурный диапазон эксплуатации: -60С до + 90 С
- Монтаж при температуре не менее - 35 С
- Изгибы при температуре не ниже - 40 С
- Газовый фактор - не более 500 м3/м3
- Не допускается скручивание вокруг своей оси на угол более 10 градусов
- Срок службы - 5 лет
КПБК -круглый нефтепогружной кабель для насоса. Чаще используется в качестве основного питающего кабеля.
- Технические характеристики как у КПБП.
- Устойчив к скручиванию.
- Радиус изгиба при спуске кабеля не менее 380 мм.
КППБП-120 - плоский нефтепогружной кабель с изоляцией из полипропилена. Применяют как основной кабель для нефтенасоса, так и как удлинитель.
- Стоек к изгибам.
- Гидростатическое давление - 25 мПа
- Газовый фактор - не более 500 м3/м3
- Операции по спуску-подъему производить при температуре не холоднее - 30 С.
- Максимальная температура нагрева жил + 120 С.
- Также в производстве есть кабель КППБП-260 с изоляцией из полиэфирэфиркетона с максимальной рабочей температурой до +260 С.
КЭСБП-200 (230) – высокотемпературный нефтепогружной кабель с изоляцией из этиленпропиленовой резины. Может использоваться как в качестве основного кабеля для питания насосов, так и в качестве удлинителя. Предназначен для эксплуатации в сложных условиях: наличие кислот, паров, щелочей, солей. Впервые разработан ОАО «ВНИИКП» в 2003-2006гг.
- Форма исполнения – плоская
- Максимальное рабочее напряжение - 3,3 кВ
- Максимальная рабочая температура жил +200 (230) С
- Газовый фактор - не более 500 м3/м3
- Гидростатическое давление в пределах 25-30 Мпа
Есть модификация кабеля с изоляцией из фторопластовой пленки (КИЭСПБ). Также есть марка кабеля с броней из коррозионностойкой нержавеющей стали КЭСБкП. Недостатками этих кабелей считаются большой вес (примерно 1,5 кг/м), что увеличивает риск повреждения при спускоподъемных работах, а также текучесть фторопласта, что приводит к разгерметизации соединительных муфт.
Приведенные выше марки кабеля являются наиболее распространенными, используемые в нефтяной промышленности, хотя существуют марки, изготовляемые по спецзаказам от нефтедобывающих компаний.
Нефтепогружные кабели такие как КРБП и КРБК, на сегодняшний день мало используются (вместо них КПБП и КПБК), так как эти марки имеют более слабые технические характеристики. Изоляция жил этих кабелей выполнена из резины, поэтому максимальная рабочая температура составляет до + 65 С. Кабели теряют гибкость при температуре ниже - 30 С. Рассчитаны на рабочее напряжение 1 кВ. Гидростатическое давление - не более 10 МПа. С увеличением глубины добычи нефти возникла потребность в увеличение рабочей температуры жил кабеля до 90 С, а рабочего напряжения до 2,3-3 кВ. В связи с этим, а также невозможностью ремонта после подъема кабели КРБП и КРБК практически не выпускаются.
Кабели используются при разработке месторождений нефти и газа как на суше, так и на море, на заводах переработки сырья для распределения электроэнергии, передачи информационных сигналов и сигналов управления. Для всех кабелей обязательным стандартом является высочайшая стойкость к распространению огня, стойкость к механическим, электромагнитным воздействиям и воздействиям окружающей среды, а также стойкость к воздействию активных сред.
