Обогрев устья скважины

Саморегулирующийся греющий кабель для скважины

Греющий кабель для скважины – оптимальный способ избежать проблем с водоснабжением загородных особняков, коттеджей и дачных домов при минусовых температурах. В теплое время года не возникает никаких проблем с подачей воды, но зимой коммуникации могут замерзнуть. Сравнительно недавно для утепления верхней части скважин и труб применялись минвата, пенопласт и другие виды утеплителей. Их установка была трудоемкой и длительной. Сейчас есть отличная альтернатива – нагревательные кабели.

Эффективная защита от замерзания коммуникаций

Глубина скважин – несколько десятков метров, поэтому полностью они никогда не промерзают. Уже на глубине метра (и более) температура не опускается ниже нуля. Поэтому саморегулирующийся греющий кабель необходимо монтировать лишь у самого основания и в трубах, которые находятся близко к поверхности.

Коммуникации для водоснабжения всегда прокладываются на глубине от 0.5 и более метров. Это – гарантия того, что система не будет замерзать при минусовых температурах. Но трубы, расположенные выше, и основание скважины, обязательно следует обогревать. Для этого используются кабели, способные менять температуру в зависимости от внешних условий.

В отличие от обычных теплоизоляционных материалов, электрические системы более эффективно препятствуют образованию наледи. Это возможно благодаря тому, что происходит равномерный обогрев всего участка, расположенного на уровне промерзания грунта или на поверхности.

Каталог кабелей для обогрева скважины

Для защиты скважин от замерзания могут использоваться несколько видов саморегулирующихся кабелей.

  • TSA

  • TSL

Не изменяет своих технических характеристик при очень низких температурах. Может устанавливаться на все виды труб. Предусмотрена возможность использования в любых зонах, соответствует ГОСТ IEC 60079-30-1-2011. Внешняя оболочка устойчива к разным видам сред.

  • TSS

Греющий элемент, максимально возможная рабочая температура которого варьируется в пределах +200 градусов. Состоит из двух медных токоведущих жил, изоляции оплетки и внешней оболочки из фторполимера. Может применяться для внешнего и внутреннего обогрева. Соответствует ГОСТ Р МЭК 60079.

  • TSU

Кабель отличается длительным сроком эксплуатации, на протяжении которого сохраняет первоначальную греющею мощность. Максимальная рабочая температура может превышать 200 градусов. Удобен в монтаже.

Монтаж в скважину

Обогрев основания скважин при помощи кабеля является оптимальным способом защитить систему водоснабжения от промерзания. Электрическое греющее оборудование монтируется с применением геофизической лебедки по особой технологии. Для внутреннего крепления используется устьевая планшайба, специальные сальники и замковые устройства.

«Установка требует знаний и опыта, ее разумнее доверить профессионалам – мастерам компании «Тепловые системы». Самостоятельный монтаж часто становится причиной выхода из строя греющих кабелей».

Обратитесь к нашим специалистам. Наш офис расположен в Московской области. Но работаем мы не только с компаниями Москвы. А оказываем комплексные услуги по всей стране.

Достоинства обогревательного оборудования:

  • эффективность. Отлично защищают основание скважины и трубы любого типа от промерзания;
  • функциональность. Греющие электрическое оборудование этого типа препятствуют накоплению отложений во внутренней части труб и устраняют конденсат на внешней;
  • практичность. Позволяют существенно снизить расходы на обслуживание и ремонт системы водоснабжения
  • экономичность. Цена греющего кабеля весьма доступна.

Все вопросы, касающиеся подобных систем обогрева, можно задать менеджеру компании «Тепловые системы».

Кабели нагревательные

Описание

Кабели нагревательные марки КГн.

Предназначены для электрообогрева фонтанных скважин и скважин, оборудованных ЭЦН, путем спуска непосредственно в НКТ в поток добываемой жидкости с целью предотвращения образования твердых фракций парафиногидратов, солеотложений и АСПО. Грузонесущий нагревательный кабель (греющий кабель) также применяется для борьбы и ликвидации гидратных и парафиновых пробок, удаления парафинов.

Нагревательные кабели разработаны на основе ТУ 3585-002-24118545-2004, сертифицированы и разрешены к применению Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору, а также защищены патентом РФ №35823.

Условные обозначения нагревательных кабелей имеет следующий вид:

Технические характеристики

В настоящее время наиболее востребованными являются кабели нагревательные марки КГн.

Основные характеристики нагревательных кабелей КГн приведены в таблицах.

Механические характеристики нагревательных кабелей КГн

Разрывное усилие, не менее

Макс. рабочая температура

Наружный диаметр кабеля

Вес 1 км в воздухе

Вес 1 км в воде

Электрические характеристики нагревательных кабелей КГн

Число и номинальное сечение жил, n x мм 2

Эл.сопр. одного проводника, Ом/км

Эл. сопр. изоляции, МОм*км

Макс. рабочий ток (пост/перем), А

Тип напряжения питания

Кабели нагревательные марки КнП

С 2004 года ООО «Псковгеокабель» производит кабели нагревательные для обогрева скважин, оборудованных штанговыми или глубинными насосами (ШГН), устанавливаемые в затрубное пространство. Нагревательный кабель имеет плоскую форму и монтируется с наружной стороны НКТ аналогично кабелю для питания нефтепогружных насосов.

Несмотря на меньшую эффективность теплопередачи при этом способе установки кабеля, имеющиеся эксплуатационные данные показали полную пригодность подобной системы для депарафинизации скважин с ШГН. Причем имеется опыт работы установок в периодическом режиме, т. е. примерно на сутки включается нагрев, затем несколько суток пауза, что соответствует цикличности промывки скважин горячей нефтью, но при этом исключается применение горячей нефти.

Работа нагревательного кабеля в периодическом режиме наиболее экономична и способствует снижению потребления электроэнергии. Поставляемое оборудование позволяет выбрать режим работы нагревательного кабеля. Но решения о возможности и параметрах использования периодического прогрева принимаются службами ПТО нефтедобывающий предприятий в каждом конкретном случаи, с учетом характеристик состава скважинной жидкости, процентного содержания парафинов, скорости их отложения и пр.

Механические характеристики нагревательных кабелей КнП

Минимальная длина поставки, м

Габаритный размер, мм

К-во групп проводников

Номинальная удельная мощность, Вт/м

Электрические характеристики нагревательных кабелей КнП

Количество и сечение нагревательных элементов, Nхмм

Сопротивление одной ТПЖ нагревательного элемента, Ом/км

Эл. сопр.изоляции, МОм*км

Максимальный ток, А

Кабели нагревательные для полых стальных штанг марки Кн

Специалистами ООО «Псковгеокабель» разработан кабель нагревательный для полых стальных штанг. Кабель предназначен для обогрева штанг установок ШГН, устанавливается внутрь специально изготовленных полых штанг. Кабель имеет круглую форму диаметром 14-16 мм. Конструкция кабеля марки Кн состоит из: сегментных нагревательных проводников с двойной изоляционной оболочкой; центрального грузонесущего сердечника, выполненного из стеклопластикового прутка; ленточного бронепокрова; наружной полимерной оболочки.

Основные параметры кабеля Кн

Электрические:

Электрическое сопротивление токопроводящей жилы, не более

Сопротивление изоляции, не менее

Механические:

Разрывное усилие, не менее

Расчетная масса кабеля

Максимальная рабочая температура

Описание технологии и способов прогрева было бы неполным без рассмотрения экономических аспектов предлагаемого оборудования.

Потребляемое количество электроэнергии, которая является основной составляющей затрат при использовании электропрогрева скважин, выглядит большим только на первый взгляд. Так например, при дебите скважины 20 т/сутки нефти и мощности установки нагрева 50 кВт, затраты дополнительной электроэнергии на тонну добытой нефти составят 60 кВт*часов или 2-3 доллара (около 1%) стоимости продукции.

Однако, на начальном этапе при анализе экономических показателей, необходимо учесть следующие факторы:

— приведенные цифры удельных затрат электроэнергии на единицу продукции (примерно 1% в денежном выражении) значительно меньше в среднем по промышленности;

— увеличение потребления электроэнергии однозначно вызовет: снижение затрат на текущий ремонт, включая механические скребки; обработку скважины горячей нефтью; увеличение межремонтного периода и т.д.

— применение электропрогрева всегда сопровождается увеличением дебита скважины (в среднем 10-15%, в отдельных случаях до 200%) и снижением обводненности.

В качестве заключительного аргумента в пользу применения установок электропрогрева можно привести тот факт, что у всех наших потребителей срок окупаемости оборудования (станция управления, кабель, вспомогательная оснастка) составлял не более 8-ми месяцев, с учетом того, что гарантия составляет — 12 месяцев, а средний срок наработки кабеля на отказ 2,5 года.

Спуско-подъёмные операции.

Постановка с привлечением геофизического подъемника и автокрана.

Спуск и подъем кабеля осуществляется с помощью геофизического подъемника и автокрана, через два ролика, один из которых закреплен на скважинной арматуре (направляющий), а другой на крюке автокрана (подвесной). В связи с большим диаметром кабеля (26 мм), для проведения данных работ необходимо использовать ролики блок-баланса диаметром не менее 800 мм. При выполнении спуска необходимо следить за вертикальным положением нагревательного кабеля, сходящего с подвесного ролика и при необходимости корректировать его положения, так чтобы не повреждать его оболочку.

Для герметизации устья скважины рекомендуется использовать устройства выполненные аналогично лубрикатору, применяемому для работы с геофизическим кабелем. Также предлагается опорно-герметизирующее устройство ОГУ 27-200, рассчитанное для работы с нагревательным кабелем до 27 мм и рабочим давлением скважины до 200 атм. Герметизация кабеля осуществляется сжатием набора шайб из бензо — масло – кислотостойкой резины. ОГУ 27-200 также оборудовано узлом крепления замка, удерживающего нагревательный кабель от падения в скважину, а также от выброса кабеля из НКТ .

Читайте также  Инфракрасный обогрев дома плюсы и минусы

В качестве герметизирующего устройства может быть применен сальник устьевой СУ-73-25, разработанный на основе устьевого сальника для герметизации штанг установок ШГН. Крепление кабеля осуществляется двумя замками, один из которых, основной (замок с шероховатой поверхностью), предназначен для фиксации нагревательного кабеля в опорном узле.

Второй замок, страхующий, конусного типа, устанавливается на верхний конец кабеля, крепится за проволоки брони наружного повива. Он предназначен для обеспечения электрического контакта с проволоками брони и предохраняет кабель от падения в скважину в случае ослабления основного замка

Постановка с привлечением геофизического подъемника и роликовой консоли.

Спуск и подъём нагревательного кабеля может быть выполнен с помощью геофизического подъёмника и специальной роликовой консоли закрепленной на скважинной арматуре. Роликовая консоль оснащена двумя роликами диаметром 750 мм и кронштейном для установки замка крепления кабеля.

В настоящее время используются как постоянно установленные консоли, что позволяет в исключительных случаях производить подъём кабеля методом буксировки, а также съёмные роликовые консоли, позволяющие производить спуско-подъёмные операции на разных скважинах с помощью одной роликовой консоли.

Преимущество данной конструкции, установленной на скважинную арматуру, заключается в возможности выполнять операции по спуску и подъёму нагревательного кабеля, без привлечения автокрана или другой дополнительной техники.

Постановка нагревательных кабелей плоского сечения.

Нагревательные кабели плоского сечения устанавливаются в скважину одновременно со спуском насосно-компрессорной трубы и насоса, что значительно снижает затраты на монтаж. Кабель крепится к НКТ с помощью металлических поясов аналогично креплению кабельных линий питания погружных электроцентробежных насосов. Вывод кабеля из скважины осуществляется через сальниковое устройство, аналогичное уплотнительному устройству используемому при монтаже кабелей питания ЭЦН. Монтаж, техническое обслуживание и ремонт кабелей данного типа легко выполняется специалистами эксплуатирующими УЭЦН.

КОНСТРУКЦИЯ:

Основным преимуществом технологии депарафинизации скважин методом электропрогрева являются разовые затраты на приобретение установки, спуск нагревательного кабеля и запуск системы управления в работу.

Имеющийся с 2001 года опыт эксплуатации нагревательных кабелей показывает, что на сегодняшний день из всех способов борьбы с парафинами и гидратами единственным универсальным и наиболее эффективным является электроподогрев скважин.

Опыт потребителей подтверждает, что применение технологии электрообогрева нефтяных скважин нагревательными кабелями позволяет:

  1. Исключить очистку НКТ механическими скребками.
  2. Увеличить межремонтный период работы подземного оборудования скважины.
  3. Сократить потери нефти из-за простоев скважины при спуско-подъёмах скребков, КРС и обработку горячей нефтью.
  4. Стабилизировать работу ЭЦН.
  5. Стабилизировать работу пласта, уменьшить обводнённость нефти и увеличить динамический уровень.
  6. Стабилизировать суточный объём добытой нефти.

Оборудование для работы с кабелем

Продукция для нефтегазового комплекса

Разработка и производство ООО «Псковгеокабель» сертифицированы по системе менеджмента качества в соответствии с международным стандартом ISO 9001-2011

2021 ООО «Псковгеокабель»

Россия, 180006, г. Псков, ул. Новаторов, 3Схема проезда

Быстросъемный обогрев жесткой линии долива скважины

Для выполнения определенных технологических операций обслуживания нефтяных или газовых скважин (промывка песчаных и гидратных коробок, разбуривание цементных мостов, фрезерование аварийного оборудование, глушение или долив скважины и т.д.) применяются емкости долива.

Оборудование предназначено для эксплуатации в любое время года, поэтому чаще всего используют емкости долива с обогревом. Готовые решения производителей данного оборудования предусматривают обогрев самой емкости, но не труб БРС, так как это специфическая система, требующая отдельной разработки и установки.

Решение задачи усложняется необходимостью многократно разбирать и собирать систему без повреждений и потери производственной эффективности. Специально для предприятий нефте-газового сектора существует вариант термоизолированного быстросъемного обогрева линий долива скважины с пременением саморегулирующегося греющего кабеля.

Система долива на основе быстроразъемных соединений.

Учитывая подвижность обогреваемого объекта для обогрева используются соединяемые термочехлы оснащенные греющим кабелем, соединяющимся посредством специальных быстроразъемных соединений. Процесс использования следующий: система в разобранном виде достается из упаковки, одевается на трубы, соединяется между собой и подключается к питающей сети. БРС состоит из труб диаметром 73 мм, длина одной трубы 4 м. Общая длинна линии составляет 20 метров.

Защитный чехол для трубы Д 73мм L=4м с укрытием БРС, с обогревом.

Конструктивно чехол выполнен в виде трехслойного сэндвича. Наружная и подкладочная ткань представляет собой стекловолокно с двухсторонним силиконовым покрытием. Между ними, в качестве утепляющего (теплоизоляционного) материала, располагается вспененный каучук в один слой. Толщина утеплителя выбирается из расчета рабочих температур. Для удобства монтажа и проведения различных ремонтных и профилактических работ, чехол снабжен быстроразъемными соединениями типа «липучка» и/или шнуровыми затяжками с замком. Липучка имеет морозостойкое и негорючее исполнение.

Разъёмные соединения чехла выполнены с использованием специальных термостойких текстильных застёжек Cosmolon (лента — липучка).

Для доступа к органам управления обогреваемых приборов в конструкции чехлов по запросу изготавливаются отстёгивающиеся клапана либо смотровые окна. Для подвода питающих, контрольных кабелей, импульсных линий в чехле выполняются технологические отверстия с затягивающимися горловинами на лентах-липучках.

Защитные чехлы Z-KIP не требуют демонтажа при эксплуатации обогреваемых приборов.

На каждом чехле присутствует металлическая бирка с маркировкой изделия согласно ТУ и зоной для обозначения позиции прибора (TAG).

Система электрообогрева БРС

Нагревательный элемент – саморегулирующийся кабель Alphatrace 40ATL-2CP, взрывозащищенный. Таким образом, система состоит из отдельных отрезков нагревательной ленты, соединяемой вилкой и розеткой Wieland.

1. Подсистема обогрева
Саморегулирующийся греющий кабель 40ATL-2CP
Устройство соединение кабелей вилка X6.031.4053.1
Устройство соединение кабелей розетка X6.031.4153.1
Комплект для заделки греющего кабеля VN/KN
Термочехол для трубопровода
2. Подсистема питания и управления
Шкаф управления 200х300х150 IP65 — БУЭО-1/1-Т111Н-201029_69-Д
3. Подсистема крепления
Этикетка: Внимание электрообогрев

Характеристики системы

Рабочая мощность системы электрообогрева общая 1.08 кВт
Стартовая мощность системы электрообогрева общая 3.24 кВт
Количество фаз питания 1
Рабочий ток системы электрообогрева 4.91 А
Стартовый ток системы электрообогрева 14.73 А

Видео быстроразьемное соединение для греющего кабеля

Для управления системой используется шкаф также во взрывозащищенном исполнении с обогревом, смонтированный на одну из машин объекта.

Греющий кабель для водопроводных труб

Сделать водоснабжение частного дома или дачи постоянным и бесперебофным — задача не из легких. Самое трудное — обеспечить подачу воды зимой. Чтобы трубы не замерзали, их можно уложить ниже глубины промерзания, но все равно остаются слабые места. Первое — аномально холодные зимы, которые периодически брют все рекорды. Второе — места ввода в дом. Они все равно часто замерзают. Выход — установить греющий кабель для водопровода. В этом случае канализация желательна, но закапывать ее можно неглубоко. А на участки ввода в дом можно уложить нагреватель более мощный и получше утеплить.

Виды греющих кабелей для водопровода

Есть два вида нагревательных кабелей — резистивные и саморегулирующие. В резистивных использовано свойство металлов при прохождении электрического тока нагреваться. В обогревающих кабелях этого типа греется металлический проводник. Их характерная черта — они выделяют всегда одинаковое количество тепла. Неважно на улице +3°C или -20°C греться они будут одинаково — на всю мощность, следовательно, потреблять будут одинаковое количество электроэнергии. Чтобы уменьшить расходы в относительно теплое время, в системе ставят датчики температуры и терморегулятор (такие же, как используют для электрического теплого пола).

Строение резистивного кабеля

Резистивные обогревательные провода при укладке не должны пересекаться или располагаться один возле другого (вплотную). В таком случае они перегреваются и быстро выходят из строя. Внимательно следите за этим моментом в процессе монтажа.

Стоит еще сказать, что резистивный греющий кабель для водопровода (и не только) бывает одножильным и двухжильным. Чаще используются двухжильные, хоть они и дороже. Разница в подключении: у одножильных должны к электросети подключаться оба конца, что не всегда удобно. Двухжильные на одном конце имеют заглушку, на втором — закрепленный обычный электрический шнур с вилкой, который включается в сеть 220 В. Что еще надо знать? Резистивные проводники нельзя резать — работать не будут. Если купили бухту с более длинным чем надо отрезком — уложите его целиком.

Примерно в таком виде продают нагревательные кабели для водопровода

Саморегулирующиеся кабели — это металлополимерная матрица. В данной системе провода только проводят ток, а греется полимер, который находится между двух проводников. Этот полимер имеет интересное свойство — чем выше его температура, тем меньше тепла он выделяет, и наоборот, остывая, он начинает выделять больше тепла. Происходят эти изменения независимо от состояния соседних участков кабеля. Вот и получается, что он сам регулирует свою температуру, потому его так и назвали — саморегулирующийся.

Читайте также  Обогрев курятника инфракрасной пленкой

Строение саморегулирующего кабеля

У саморегулирующихся (самогреющих) кабелей сплошные плюсы:

  • они могут пересекаться и не перегорят;
  • их можно резать (есть маркировка с линиями реза), но требуется затем сделать оконечную муфту.

Минус у них один — высокая цена, но срок службы (при соблюдении правил эксплуатации) порядка 10 лет. Так что траты эти разумны.

Используя греющий кабель для водопровода любого типа, трубопровод желательно утеплить. Иначе на обогрев потребуется слишком большая мощность, а значит, и большие расходы, да и не факт, что подогрев справится с особо сильными морозами.

Способы монтажа

Греющий кабель для водопровода укладывают снаружи или внутри трубы. Для каждого способа есть специальные виды проводов — некоторые только для наружного монтажа, другие — для внутреннего. Способ монтажа обязательно прописывается в технических характеристиках.

Внутри трубы

Для установки нагревательного элемента внутри водопроводной трубы, он должен отвечать нескольким требованиям:

  • оболочка не должна выделять вредных веществ;
  • степень электрической защиты должна быть не ниже IP68;
  • герметичная оконечная муфта.

Чтобы была возможность заправить провод внутрь, на конце трубопровода ставят тройник, в один из отводов которого через сальник (идет в комплекте) заводится провод.

Пример установки греющего кабеля внутрь трубы через сальник

Обратите внимание, что соединительная муфта — место перехода между нагревательным кабелем и электрическим — должна находится за пределами трубы и сальника. Она для влажных сред не предназначена.

Тройник для монтажа обогревающего кабеля внутри трубы может иметь разные углы отвода — на 180°, 90°, 120°. При этом способе монтажа провод никак не фиксируется. Его просто заправляют внутрь.

Виды тройников для монтажа греющего кабеля внутри водопровода

Наружный монтаж

Закреплять греющий кабель для водопровода на наружной поверхности трубы надо так, чтобы он прилегал плотно, всей площадью. Перед установкой на металлические трубы, их очищают от пыли, грязи, ржавчины, следов сварки и т.п. На поверхности не должно остаться каких-либо элементов, которые могут повредить проводник. На чистый металл укладывается повод, фиксируется через каждые 30 см (чаще можно, реже — нет) при помощи металлизированной клейкой ленты или пластиковых хомутов.

Если тянется вдоль одна-две нитки, то монтируются они снизу — в самой холодной зоне, укладываются параллельно, на некотором расстоянии друг от друга. При укладке трех и более проводов, они располагаются так, чтобы их большая часть находилась снизу, но расстояние между греющими кабелями выдерживается (особенно важно это для резистивных модификаций).

Есть второй способ монтажа — спиралью. Укладывать провод надо аккуратно — они не любят резких или многократных изгибов. Есть два способа. Первый — разматывать муфту постепенно наматывая освобождающийся кабель на трубу. Второй — закрепить его с провисаниями (нижняя картинка на фото), которые потом намотать и закрепить металлизированной липкой лентой.

Если обогревать будут водопроводную трубу из пластика, то под провод наклеивается сначала металлизированный скотч. Он улучшает теплопроводность, повышая эффективность нагрева. Еще один нюанс монтажа обогревающего кабеля на водопровод: тройники, вентили и другие подобные устройства требуют больше тепла. При укладке сделайте на каждом фитинге несколько петель. Только следите за минимальным радиусом изгиба.

Фитинги, краны необходимо прогревать лучше

Чем утеплять

Однозначно для утепления обогреваемого трубопровода нежелательно использовать минеральную вату любого происхождения. Она боится намокания — во влажном состоянии теряет свои теплоизоляционные свойства. Замерзнув в мокром виде, после повышения температуры, она просто рассыпается в труху. Отсутствие влаги вокруг трубопровода обеспечить очень сложно, так что этот утеплитель лучше не брать.

Не очень хороши утеплители, которые сжимаются под действием тяжести. Сжавшись, они тоже теряют теплоизоляционные свойства. Если трубопровод у вас проложен в специально построенной канализации, на него ничего давить не может, можете использовать и поролон. Но если трубу будете просто закапывать, вам нужна жесткая теплоизоляция. Есть еще вариант — поверх сминаемого утеплителя (например, вспененного полиэтилена с закрытыми ячейками) надеть жесткую трубу, к примеру — пластиковую канализационную.

Пример утепления водопроводной трубы с нагревательным кабелем

Еще один материал — пенополистирол, сформованный в виде фрагментов труб разного диаметра. Такой вид утеплителя часто называют скорлупой. Имеет он хорошие теплоизоляционные характеристики, не боится воды, выносит некоторые нагрузки (зависит от плотности).

Какой мощности требуется греющий кабель для водопровода

Требуемая мощность зависит от региона, в котором вы проживаете, от того, как проложен трубопровод, от диаметра труб, утеплен он или нет, да еще и от того, как именно вы прокладываете обогрев — внутри трубы или поверх нее. В принципе, у каждого производителя есть таблицы, по которым определяется расход кабеля на один метр трубы. Эти таблицы составляются для каждой мощности, так что выкладывать тут какую-то из них нет смысла.

По опыту, можно сказать, что при среднем утеплении трубопровода (пенополистирольная скорлупа толщиной 30 мм) в Средней полосе России на обогрев одного метра трубы изнутри достаточно мощности в 10 Вт/м, а снаружи надо брать не менее 17 Вт/м. Чем севернее вы живете, тем большая мощность (или толще стой утеплителя) вам требуется.

С терморегулятором или без?

Если хотите за обогрев водопровода платить мизер, лучше поставить терморегулятор. Даже если вы собрались монтировать саморегулирующийся нагревательный кабель. В основном, характеристики такие: включается в работу при +3°C, выключается при +13°C.

Если вода у вас подается из скважины, в ней она никогда не будет иметь температуру в +13°C. Получается, что обогрев будет работать все время, даже весной и летом. Летом, понятное дело, кабель можно выключить, а вот весной и осенью этого не сделаешь из-за возможности внезапного заморозка. С колодцами несколько проще, но ненамного — летом там вода может иметь температуру и чуть выше порога отключения. Но это — летом, и в самый жаркий период. И вообще, зачем вам греть, скажем воду, которая идет в сливной бачок? Да и ту, что идет на кухню или в душ вы все равно будете нагревать бойлерами или проточными водонагревателями.

В любом случае получается — терморегулятор нужен. На нем выставляете температуру отключения в районе +5°C. Затраты на подогрев трубопровода падают в разы. При этом значительно увеличивается срок службы греющих кабелей — они имеют определенный ресурс рабочих часов. Чем меньше они работают, тем дольше будут вам служить.

Греющий кабель для водопровода — схема подключения к терморегулятору

При установке системы обогрева водопровода с терморегулятором, надо будет установить и датчик температуры. Тут есть сложность. Его надо поставить на трубу так, так, чтобы на него не влияла температура от нагревателей. То есть, от трубы его теплоизолировать не надо, а от кабелей — надо.

Сам терморегулятор желательно установить в помещении. Его подключают к домовому электрощитку через защитный автомат и, желательно, УЗО. Потребляемая мощность у обогревательного кабеля небольшая, потому номинал автомата можно взять порядка 6А, номинал УЗО выбираете ближайший больший, а то утечки, желательно, 30 мА.

Подключают греющий кабель для водопровода к соответствующим разъемам на корпусе терморегулятора. Если веток несколько, их запаралеливают. На соседние контакты подключается датчик температуры. На каждом терморегуляторе есть маркировка, по которой понятно, что и куда надо подключать. Если маркировки нет — лучше купите другой: работоспособность данного экземпляра очень сомнительна.

научная статья по теме НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ КАБЕЛИ И ЭЛЕКТРОПОДОГРЕВ СКВАЖИН Геофизика

Цена:

Авторы работы:

Научный журнал:

Год выхода:

Текст научной статьи на тему «НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ КАБЕЛИ И ЭЛЕКТРОПОДОГРЕВ СКВАЖИН»

КАБЕЛИ И ЭЛЕКТРОПОДОГРЕВ

Л. КОВРИГИН, Пермский государственный технический университет Г. МАКИЕНКО, ОАО ««Камкабель»

И. АКМАЛОВ, С. ПЕШИН, ООО «Сервис подземного оборудования»

Осложнения при эксплуатации скважин, связанные с выделением парафина на подземном оборудовании, имеются практически на всех месторождениях. Основной причиной отложения парафиновых фракций (от С16Н34 до Сб4Н130) является изменение термобарических параметров течения газожидкостной смеси в скважинах. В зависимости от количества растворенных парафинов нефти подразделяются на три типа: беспарафиновые с массовым содержанием парафина менее 1%, малопарафиновые с концентрацией парафина до 2% и парафиновые. Как правило, парафиновые нефти характеризуются высоким содержанием бензиновых фракций, а беспарафиновые содержат масляные фракции.

Выпадение парафина определяется температурой, давлением и скоростью течения скважинной жидкости. Отложение парафина в подземном оборудовании невозможно при устьевых температурах, превышающих температуру начала выпадения парафина. Глубина начала выпадения парафина соответствует отметке, где температура скважинной жидкости становится меньше температуры выпадения парафина. Практика добычи парафиновых нефтей показывает, что наиболее интенсивно парафин откладывается на внутренней поверхности колонны на-сосно-компрессорных труб (НКТ). Многочисленные промысловые исследования показали, что характер распределения парафиновых отложений в подъемных трубах различного диаметра примерно одинаков. Толщина отложений постепенно увеличивается от начала их образования на глубине 500—900 м и достигает максимального значения на глубине 50—200 м от устья, затем уменьшается до 1—2 мм в области устья (рис. 1) [1].

Читайте также  Способы обогрева дачного дома

Для отдельных малодебитных скважин Западной Сибири глубина начала выпадения парафина достигает отметки 1000 м [2]. Наибольшие затруднения возникают в скважинах с ШГН, где вследствие отложения парафина резко возрастает гидравличес-

кое сопротивление течению жидкости и перемещению штанги, увеличивается нагрузка на головку балансира станка-качалки и уменьшается коэффициент наполнения насоса. Парафин создает большие осложнения при подземном ремонте скважин, так как при подъеме насоса он соскребается со стенок, образуя пробку, при этом вся жидкость, находящаяся сверху пробки, выливается на поверхность, загрязняя устье и прилегающую площадку. В ряде случаев уплотненный парафин не позволяет извлечь насос, поэтому приходится поднимать НКТ.

Новым видом осложнений, присущим месторождениям Западной Сибири, является образование гидратных пробок в нефтяных скважинах. Впервые это явление обнаружено в 1976 г. на Правдинском месторождении, затем более активно — на Самотлорском и Федоровском месторождениях после внедрения компрессорного газлифта. С вводом в разработку залежей с низкопродуктивными коллекторами и высоким газовым фактором нефти резко интенсифицировался процесс образования гидратных пробок в фонтанных и насосных скважинах. Особенно остро вопросы профилактики гидратообразова-ния встают на месторождениях Заполярья, где фактически весь фонд, эксплуатируемый ШГН, подвержен интенсивному пробкообразованию.

В насосных скважинах гидратные пробки образуются как в НКТ, так и в межтрубном пространстве. Наличие газа высокого давления в межтрубном пространстве при пропусках в резьбовых соединениях НКТ стимулирует пробкообразование как в НКТ, так и в межтрубном пространстве. Гидраты появляются при взаимодействии воды с газом по мере понижения температуры скважинной жидкости, движущейся в сторону устья. Они оседают на стенках подземного оборудования, образуя пробки. Интенсивность гидратооб-разования возрастает в скважинах с высоким газовым фактором.

При обводненности, близкой к точке инверсии, образуются стойкие

О 10 20 30 И, мм

Распределение толщины парафиновых отложений по глубине скважины на НКТ различного диаметра:

1 — 89 мм; 2 — 73 мм; 3 — 60 мм

эмульсии, которые в сочетании с пара-финоотложением и гидратами создают высокое гидравлическое сопротивление течению скважинной жидкости. Влияние эмульсий наиболее ощутимо в скважинах, оснащенных ШГН, где возвратно-поступательное движение штанги способствует созданию эмульсии и принудительному размазыванию гидратов и парафина по стенкам НКТ.

Интенсивному накоплению гидратов и образованию пробок способствует зона вечной мерзлоты, уходящая на глубину 100—350 м. В этом интервале на поверхности подземного оборудования наблюдается выделение из газа газового конденсата с высоким содержанием про-пан-бутановой фракции, способной формировать гидраты при низком давлении.

Гидратообразование в непрерывно работающей скважине невозможно,

Схема электроподогрева НКТ добывающей скважины (а) и поперечное сечение скважины, оборудованной установкой ШГН с нагревательным кабелем (б):

1 — обсадная колонна

3 — концевая заделка

4 — нагревательный кабель

5 — соединительная муфта

если температура на устье превышает температуру гидратообразования. При давлении 1,5 МПа на устье скважины максимальное значение гидратоопас-ного дебита длительно эксплуатируемой скважины составляет 20 м3/сут. Максимальная глубина образования гидратов, определяемая температурой и давлением, — 500—700 м.

Поддержание по всей глубине скважины температуры, превышающей температуру образования гидратов и выпадения парафинов, позволяет решить проблему пробкообразования. Нагреть скважину можно с помощью греющего кабеля двумя способами — греющий кабель прокладывается по внешней поверхности НКТ для скважин с ШГН или самонесущий греющий кабель опускается в НКТ.

Кабельные системы электроподогрева разработаны, исследованы и внедрены на месторождениях Западной Сибири предприятием СургутНИ-ПИнефть в 80-е годы [2, 3]. Созданы системы электроподогрева для установок ШГН и для других способов добычи нефти.

В зависимости от конструкции скважины и способа эксплуатации возможны различные схемы реализации

7 — сальниковое уплотнение

8 — питающий кабель

9 — разделительный трансформатор

10 — шкаф ШГС-58 03 со станцией управления

электроподогрева. Для фонтанных, газлифтных и оснащенных ЭЦН скважин наиболее целесообразно использование электроподогрева кабелем,

спускаемым через лубрикатор непосредственно в НКТ. Такая схема реализации электроподогрева не требует проведения подземных работ и остановки скважины. Спускаемый кабель соприкасается со скважинной жидкостью, поэтому она быстро нагревается. Это позволяет осуществлять периодический подогрев — наиболее экономичный способ профилактики пробко-образования.

Для скважин с ШГН электроподогрев может проводиться кабелем, смонтированным с внешней стороны НКТ. Вывод его из скважины обеспечивается через стандартное сальниковое уплотнение, используемое при монтаже ЭЦН. Этот способ основан в большей степени на компенсации теп-лопотерь скважинной жидкости в па-рафиногидратоопасном интервале, поэтому требуется непрерывная подача электроэнергии. Отсутствие движения жидкости в межтрубном пространстве гарантирует безаварийную работу исправно смонтированной системы. Монтаж кабеля выполняется одновременно со спуском насоса, что существенно снижает стоимость работ.

В системе электроподогрева установок ШГН применялись силовые кабели на напряжение 3,3 кВт при сечении жил 3х16 мм2, а сечение подводящего кабеля, который подключался к станции управления через разделительный трансформатор (рис. 2), составляло 3х25 или 3х35 мм2. Для защиты кабеля от механических повреждений при монтаже, демонтаже на скважинах применялись защитные кожуха. Кабель кре-

Марка кабеля Число и номинальное сечение жил, мм2 Номинальная толщина изоляции, мм Максимальный наружный диаметр, мм Расчетная масса кабеля, кг/км Электрическое сопротивление жилы на длине 1 км при 20°С, Ом, не более

Первый слой Второй слой общая

КнсПпоБП 3х6 3х8 3х10 4х6 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 2,0 2,0 2,0 2,0 11,5×27,5 11,9×28,7 12,3×29,9 11,5×35,5 630 701 778 810 30,0 22,5 19,0 30,0

КНПпоБП КНПпоБПл 3х6 1,0 1,0 2,0 11,5×27,5 650 653 3,33

КНПпоБП КНПпоБПл 4х6 1,0 1,0 2,0 11,5×35,5 837 840 3,33

1. Длительно допустимая температура нагрева жил кабелей 120° С.

2. Электрическое сопротивление изоляции жил и готового кабеля, пересчитанное на 1 км длины и температуру 20° С, не менее 300 Мом.

3. Средний срок службы кабелей не менее трех лет.

4. Разработчик и изготовителя нагревательных кабелей — ОАО «Камкабель»; ТУ 16. К09 — 120 — 2003 «Кабели нагрев».

Распределение температуры по высоте скважины при различной удельной мощности:

а) — кабель расположен от начала АСПО до устья

б) — кабель расположен от начала АСПО до уровня на 600 м выше

пился к НКТ с помощью металлических поясов по аналогии с УЭЦН.

К началу 1977 г. на промыслах ОАО «Сургутнефтегаз» в составе установок ШГН для депарафинизации НКТ системы злектроподогрева применялись на 649 скважинах. Отдельными разработчиками и исследователями даны методики тепловых расчетов скважин с учетом применения нагревательного кабеля [2, 3, 4].

С середины 90-х годов на ОАО «Камкабель» [4] проводятся разработ-

ка, исследования и внедрение нагревательных кабелей для борьбы с отложениями парафина и гидратными пробками. Наибольший объем работ выполнен для плоских нагревательных кабелей с целью депарафинизации скважин с ШГН, поскольку такие скважины составляют примерно 56% всего фонда [5].

Сведения о конструктивных параметрах и некоторых характеристиках плоских нагревательных кабелях, изготовляемых ОАО «Камкабель», приведены в табл. 1 [6, 7].

Отдельные марки кабелей в настоящее время применяются на промыслах Западной Сибири и Приволжского Федерального округа.

Существуют различные варианты прокладки греющих кабелей (рис. 3): от насоса до устья; от начала зоны АСПО (асфальтосмолопарафиновых отложений) до устья; от начала зоны АСПО до уровня на 300—400 м выше.

Удельная тепловая мощность нагревательных кабелей составляет 60—80 Вт/м. Рекомендуемое крепление кабеля на НКТ — примерно через 0,5 м.

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Пoхожие научные работы по теме «Геофизика»

КОВАЛЕНКО В. — 2006 г.

БЕКМЕТОВ А.М. — 2003 г.

БЕЛЬСКИЙ А.А., ЖДАНКИН Е.В. — 2015 г.

АРЗАМАСОВ В.Л., ГАВРИЛОВ А.Н., ГОРЧАКОВ В.В., ИВАНОВ А.Г., ЛЕОНОВ Ю.К., МИХАЙЛОВ В.В., МУЗАГИТОВ М.М., СКВОРЦОВ Ю.Г., ЧАРОНОВ В.Я. — 1998 г.