山东东营胜利油田油藏动态监测中心工程测井项目部 李修文 王国华 崔文花 袁友为 257000
摘要：注水井测试过程中的井口防喷涉及到安全环保等问题，越来越受到重视。由于施工所用电缆多为钢丝铠装电缆，钢丝铠装电缆存在间隙，在仪器起下过程中电缆上下运移极易造成井内水沿防喷堵头外溢，发生污染。因此，研制了异型电缆，将外铠钢丝由圆形改为梯形，将溢流量控制在允许范围内，满足了现场需求。
关键词：注水井测试 异型电缆 钢丝电缆
1前言
注水井测调一体化技术是近年来胜利油田主要推广的分注测试技术，年测调需求量一直处于较高水平其中2018年测调计划超9000井次。随着国家对于安全环保要求的不断提高满足测调过程中的安全密闭施工越来越受到重视，因此，井口的密闭防喷成为亟待解决的问题。
国内测井行业井口电缆防喷装置采用了多级阻流设计，井口密封一般采用高压注脂装置来保障施工人员和环境安全以及测试仪器顺利起下。高压密闭防喷注脂装置按压力级别分类主要有 35 MPa和70 MPa 两种。井口防喷装置主要由高压防喷注脂系统、防喷管、封井器及密封系统等部分组成，该工艺技术已经相当成熟，目前为主流的测试防喷密闭施工技术。
2电缆制作
1.1材料优选
依据SY/T6600-2004标准要求，完成了材料优选。重新进行原材料的筛选试验，将外铠钢丝改为碳钢材质，将单根钢丝的镀层由30g增加到60g，提高了电缆的耐腐蚀性能。
1.2结构设计
将电缆外铠单根钢丝加工成梯形，绞合成缆后整个平面紧密圆滑。
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3检测试验
根据标准SY/T6600-2004对异型钢丝进行检测。
2.1外径检测
异型钢丝直径正负公差在±0.1mm之内，符合SY/T6600-2004标准。
2.2抗拉强度、断裂伸长率检验
钢丝抗拉强度≥1800MPa/mm2，额定拉断力符合SY/T6600-2004标准。
2.3弯曲试验
使用弯曲试验机，对铠装钢丝进行反复弯曲试验，试验弯曲次数≥16次，符合YB/T5343-2009制绳用钢丝的标准要求；满足电缆运行要求。
4性能评价
4.1抗拉强度对比
异型铠装层钢丝截面积大于圆钢丝截面积，不仅电缆抗拉强度大幅提升，钢丝硬度大，下井使用时不易打扭，可提高测试效率。
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滑动摩擦力计算公式：f =μN
式中：μ-滑动摩擦系数，跟材料、接触面粗糙程度有关；
N-正压力。
当密封盘根施加的压力一致时，普通电缆的接触面粗糙度大于异型电缆的接触面粗糙度。因此当普通电缆上的压力刚刚使电缆抱死时，而异型电缆不会抱死,避免电缆鼓包等现象产生。
4.3钢丝受力稳定性对比
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①圆钢丝铠装电缆，钢丝与钢丝之间的接触形式为点接触，受力易松散；
②异型钢丝铠装电缆，钢丝与钢丝之间的接触形式为面接触，抵抗变形的能力大，受力不易松散；
③由于异型钢丝铠装电缆外表光滑，可大大降低密封盘根的更换频率。
4.4钢丝缝隙对比
3.5mm外径的异型钢丝电缆相较于3.5mm外径的圆钢丝电缆，溢流可减少98.49%。
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4.5抗腐蚀性对比
4.5.1实验条件
酸液配置：现场用土酸配置液稀释5倍。
实验温度：50℃ 实验时间：3小时。
腐蚀速率：F新=10.15g/m2.h F旧=11.2g/m2.h
4.5.2实验结论
①经过稀释后的残酸浸泡3小时后，两种电缆都亮银色镀层消失，显出铜黄色本体，新电缆出现点腐蚀。
②从腐蚀速率来看，两种电缆的耐腐蚀性能相差不大；
③仅根据本次实验样本看，新电缆稍好一些，但与旧电缆没有本质的区别；
④腐蚀速率的具体数值与浸泡时间有关，仅具有比较作用。
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5结论
（1）优选碳钢材质的钢丝，将电缆外铠单根钢丝加工成梯形，绞合成缆而形成的异型钢丝；
（2）通过室内检测和评价， 异型钢丝电缆的抗拉强度、摩擦系数、受力稳定性、溢流大小均达到预期指标；
（3）现场施工过程中与内置防喷密封堵头、溢流即时回注装置等配套应用，井口溢流进一步降低至94.3%，满足现场需求；
（4）异型钢丝电缆的使用延长了钢丝电缆的使用寿命，降低单井施工成本，同时保障施工达到安全环保要求，可以在各种测试、测井施工中大规模推广应用。
参考文献
[1]曲淑英.油水井绿色测试工艺及装置的研究与应用[J].油气田环境保护,2014(5):23-26.
[2] SY/T 6600--2400承荷探测电缆[S].
[3]乔贺堂.生产测井原理及资料解释[M].北京:石油工业出版社,1999.