薛永增,支宏旭,余强,高天瑞,张华勇,秦小飞

(中海油田服务股份有限公司油田技术事业部,河北廊坊065201)

0 引 言

电缆测井系统中,地面通过电缆挂接井下测井仪器,实现对井下测井仪器的供电和通讯。测井电缆又称为承荷探测电缆(如7芯铠装电缆),由外向内分别由外层铠装钢丝、内层铠装钢丝、编制层(屏蔽层)、填充物、缆芯绝缘材料和导电缆芯构成,其中,缆芯为软铜绞线,它是供电和通讯的载体[1-2]。

目前对测井电缆的应用研究,主要集中在数据传输系统的设计[3]、传输特性[4]、频率特性[5]、通讯编码[6]等方面,对井下测井电缆缆芯压降问题没有深入的应用研究。电缆缆芯压降是测井测控系统与井下复杂环境相互耦合作用的结果,井下温度、仪器下放深度、仪器重力和电缆拉伸等,都将造成测井电缆本身的导电面积、电阻率等物理属性发生变化,从而改变电缆上的缆芯压降。在测井过程中,由于电缆长度达数千米,地面供电电压与井下测井仪器接收到的电压存在较大差值,电缆缆芯压降将导致井下测井仪器欠压工作,这是井下测井仪器工作的不稳定因素。尤其对于含有电磁阀、电机、光谱光源、制冷系统等大功率用电装置的测井仪器,研究电缆缆芯压降的动态变化是保障井下测井仪器正常工作的前提。

本文根据电缆温度分布、电缆自重和井下测井仪器重力等因素,建立了直流供电条件下电缆电阻和缆芯压降模型,推导出电缆电阻和电缆缆芯压降与仪器下放深度的变化规律。……