测井电缆故障分析及现场应用

测井电缆故障分析及现场应用

季金龙胡凯

季金龙胡凯

江苏石油工程有限公司地质测井处225000

引言

在实际测井工作中，经常遇到电缆打钮、变形、电缆缆心断、绝缘低等现象，严重影响了测井任务顺利完成和安全，正确分析电缆故障现象和原因，正确判断电缆缆心断线、绝缘破坏位置，采取相应措施，对提高测井时效，保证井下施工安全有着重要意义。

1常见的电缆故障现象及分析

1.1由于挤压造成铠装钢丝局部变形

故障原因：a、电缆从滑轮上跳出来；b、由于持续给予超过破断强度50％的拉力，使在滚筒上的电缆交叉处被挤压坏；c、由于操作设备的不小心造成结构上的损坏；d、存在松散的铠装。

1.2电缆打扭

故障原因：a、电缆在高拉力的情况下，突然被松开；b、没有解开电缆旋转环结，就直接拉电缆；c、放电缆的速度比收电缆的速度快。

1.3铠装钢丝松开并变形

故障原因：a、电缆在高拉力的情况下，突然被松开；b、操作造成松散的外层铠装的钢丝排列混乱；c、电缆通过小直径的密封装置。

1.4铠装钢丝变形引起从铠装里凸出来

故障原因：不恰当的高拉力负荷，引起铠装钢丝变形。

1.5外层钢丝表面很快磨损

故障原因：a、滑轮槽或马丁代克槽比电缆直径小；b、滑轮安装不正；c、在一固定的表面上磨损。

2电缆在使用过程中发生工程事故的处理

2.1电缆卡点深度计算

（1）首先提到正常张力。

（2）在转盘水平面处的电缆上，做一个明显记号。

（3）使张力增加0.5吨，在转盘水平面处的电缆上，再做一个明显记号。

（4）用尺子测量出这两个记号之间的距离ΔL1。

（5）使张力再增加0.5吨，在转盘水平面处的电缆上，再做一个明显记号。

（6）用尺子测量出最后一个记号与第一个记号之间的距离ΔL2。

（7）根据七芯电缆的伸长系数为1.32202米/Km/吨，利用测定的结果用下面的公式就可求出卡点深度：

D=ΔL/ΔT×E

说明：D=遇卡深度（米）

ΔL=从转盘上量出的电缆伸长量（米）

ΔT=附加拉力（吨）

E=电缆伸长系数（米/Km/吨）

（8）要特别注意，在进行伸长测量时，不得超过最大安全张力。

2.2最大安全张力的计算(1)按规定拉力不要超过新电缆的50%。

(2)最大的安全张力=正常测井张力+（弱点定值×75%—电缆仪器在泥浆中的重量）。

3电缆缆芯故障的检查

3.1确定断芯位置

在确定断芯位置时，需要把电缆两端的鱼雷和滑环分别断开，这样防止其他方面的干扰正常的检测的准确性，电容法：用万用表的电容档，表笔插到相应的孔中，分别测量断芯电缆两端对外皮的电容，根据电容以及电缆的长度计算断点的位置。

式中L1-----断点与电缆头部的距离；

C1-----电缆头部的测试电容；

C2-----滑环一端的测试电容；

L------电缆总长。

3.2检查电缆缆芯绝缘破坏的位置

在进行检查电缆绝缘破坏位置时，需要把电缆两端的鱼雷和滑环分别断开，这样防止其他方面的干扰正常的检测的准确性，先用兆欧表检查电缆缆芯绝缘，若绝缘低于0.1兆欧时，可以用电桥法或用万用表和兆欧表较准确地检查出缆芯绝缘破坏位置，但绝缘高于0.1兆欧时，则采用专用设备或探伤仪进行检查。若无条件，也可以先将由绝缘问题的缆芯以较高电压将其彻底击穿，然后再用万用表和兆欧表检查出缆芯绝缘破坏位置。

3.2.1电桥法确定缆芯绝缘破坏位置

图1用电流法确定缆芯绝缘破坏的位置

测量方法如图1所示，用于电池或兆欧表给电桥对角两端通电，调节滑线电阻器使A点在C、D之间滑动，使电流表G上的电流为零，然后量出CA、AD之间的阻值，利用下式求出电缆绝缘破坏位置：

4测井过程中电缆铠装层断丝故障的处理示例

4.1电缆断丝（3根以下）处理方法

（1）将断丝的电缆起至绞车附近后停车。

（2）在井口用T形电缆卡子将电缆固定好，然后下放电缆将T形电缆卡子坐在井口上。如果有很长的电缆和井下仪器串处在裸眼井段，应配合钻工放下天滑轮使用游动滑车吊卡吊住T形电缆卡子进行缓慢起下，用以活动电缆，防止电缆和仪器串粘卡。

（3）下放电缆将断丝部位的电缆拽到平台上。

（4）在钢丝跳丝处，把跳丝全部剪断。在断头左右两侧各10cm处的电缆上打好整形钳。

（5）用与电缆绕向相反的力转动两把整形钳，使电缆外层钢丝松开。

（6）在断丝旁边的四根钢丝下穿入薄钢片，从另一侧四根钢丝下穿出，把断头压在钢片下然后用尖嘴钳把钢片拽平。

（7）松开整形钳将电缆恢复原状。

（8）用整形钳在压钢片处将电缆整平同时把露在外面的多余钢片去掉。

（9）对每个断丝采取同样的做法，压好钢片。上提电缆将其绷紧，卸掉T形电缆卡子，继续施工。

4.2测井过程中电缆打钮处置措施

4.2.1电缆轻微打钮

（1）慢速上提电缆，监视电缆运行，防止电缆在滑轮处跳槽。

（2）当扭曲电缆通过滑轮后，仍然慢速上提电缆，继续观察后续电缆是否还有扭曲，直到下井仪器提出井口。

（3）打钮的多心电缆应采取有效防护措施，如在电缆外层增附外层钢丝或铅丝、在电缆外层捆绑高压胶或在电缆外层铠装一层钢丝。

4.2.2电缆严重打钮

（1）慢速上提电缆，监视电缆运行，严禁扭结通过天滑轮。

（2）在扭结到达天滑轮下方2m处停车，确认无意外危险后，在井口安装T型卡。

（3）司钻慢速下放天滑轮，确认T型卡可靠后，将电缆扭结垛除，并快速铠接电缆。

（4）铠接电缆期间，下井仪器若处在裸眼井段，应要求司钻每3min提放T型卡一次，预防电缆或仪器粘卡。

（5）电缆铠接完成后，要求司钻提升天滑轮到原来位置。

（6）缓慢提升电缆将T型卡提离井口位置后拆卸T型卡。

（7）缓慢起出电缆。

参考文献：

【1】测井学.北京：石油工业出版社，1998.

【2】魏新勇等.深井测井事故处理及案例分析.石油工业出版社，2012.