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[摘 要]地球物理勘探电缆通常指用于各类油、气井的测井、射孔、取芯等作业，也可用于水文测量、煤田地质勘探、地热测井等方面，是地面系统与地下仪器之间作为挂重连接以及传输测量数据用的连接线。本文从电缆的选型、检查、使用、保养和故障维修等几方面介绍了地勘电缆的使用与维护的原理和方法。
[关键词]地球物理勘探， 电缆的导电性，电缆的强度，电缆的性能
中图分类号：P631 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）48-0277-01
0 引言
地球物理勘探电缆通常指用于各类油、气井的测井、射孔、取芯等作业，也可用于水文测量、煤田地质勘探、地热测井等方面，是地面系统与地下仪器之间作为挂重连接以及传输测量数据用的连接线。由于在野外施工作业中环境对电缆的导电性、强度、性能要求很高，所以选型、使用和保养成为影响工程进度、工程质量的关键。这里从选型、检查、使用、保养和故障维修等几方面来介绍地勘电缆的使用与维护的原理和方法。
1 电缆的选型
1.1 用途
地球物理勘探电缆 （以下简称：地勘电缆）主要用于各类油、气井的测井、射孔、取芯等作业，也可用于水文测量、煤田地质勘探、地热测井等方面，是地面系统与地下仪器之间作为挂重连接以及传输测量数据用的连接线。
1.2 类别
地勘电缆的结构主要由铜导体、绝缘塑料以及铠甲钢丝组成。按照导电芯数不同分为：单芯、三芯、四芯、七芯等（见图1）。按照电缆直径的标称大小分有：3.50mm、4.70mm、5.60mm、6.40mm、8.00mm、ll.80mm、12.60mm、13.20mm。按照使用温度的耐热等级分为： 常温电缆（-30～150℃）、 高温电缆（-50～232℃）。按照屏蔽的分类分为总屏蔽及分相屏蔽加总屏蔽。按照防腐等级分为普通碳钢型、普通防腐型、中等防腐型及防硫化氢型（当井下有硫化氢气体且浓度达到5%时应使用防硫化氢电缆）。
1.3 电缆的选型
地勘电缆的选型要求是：
（1）电缆的导体不允许整根焊接，导体中的单线允许G接，各焊点之间的距离应不小于300mm。每根导体中的单线焊接不允许超过一处。（2）电缆的绝缘应根据相应耐热等级选用绝缘材料。绝缘标称厚度应符合标准的规定，绝缘厚度平均值应不小于标称值，其最薄点厚度不小于标称值的90%～0.1mm。特殊场合下使用的电缆应采用双层绝缘，标称厚度要求同上。（3）有分相屏蔽要求的电缆的绝缘上应涂敷或挤包半导电层。有总屏蔽要求的电缆的缆芯应包覆相应耐热等级的半导电材料。（4）铠甲钢丝由两层方向相反的镀锌高碳钢丝或合金钢丝组成。其内、外层销甲钢丝应进行预变形处理，从电缆上拆下的内、外层钢丝应能保持在电缆上的原有螺旋形状（不散花）。整根电缆的铠甲钢丝不允许有焊接。
2 电缆的检查方法
2.1 导体的通断检查及直流电阻的检查
采用数字表或直流电阻测试仪测量缆芯的直流电阻测量：将电缆同一芯线的两端分别连接在数字表或直流电阻测试仪的两个测试端上，连接点接触面要充分、牢固；根据电缆的长度，估算出测量所需要的量程，再从数字表或直流电阻测试仪上读出结果。
2.2 电缆的绝缘电阻的检查
采用兆欧表（500V～2500V）测量缆芯的绝缘电阻：将被测电缆的两端进行预测试处理，除去铠装层、屏蔽及绝缘层。导体与总屏蔽之间至少要保留30mm以上的绝缘层，绝缘外有半导电涂层的还应用酒精清洗干净，处理过程中不得损伤导体及绝缘。测量前导体与屏蔽及铠甲钢丝之间应相互分开，且保持一定的距离（大于100mm），以防高压短路。
2.3 电缆的拉断力检查
采用拉力试验设备测定电缆在机械外力垂直破坏作用下的最大拉断力值。
从成品电缆的任一端截取试样一根，长度为600mm，在取样过程中要求铠装层不变形，基本保持原样，除去试样表面防锈脂。将试样的铠装层拆开，使其保持原来形状与节距后，用锡进行交铸于l00mm处，以保证铠装层的每根钢丝都能均匀受力和夹持的牢固性。实测的电缆拉断力大于或等于标准值时则视为正常，否则为不合格。不合格的情况有以下几种：电缆的试样拉脱试验失败；电缆的钢丝强度不够或钢丝根数缺少；电缆的使用频率较低或经常在腐蚀性的环境下作业，电缆的铠甲钢丝存在严重的腐蚀。
3 电缆的使用
3.1 缠绕电缆
（1）地勘电缆从货运滚筒转绕到绞车滚筒上，要特别注意在保持一定的缠绕拉力的状态下，放多少收多少，不能有余。否则松余电缆会自然出现扭弯随拉力拉坏电缆，电缆缠绕拉力应保持基本拉直状态，使滚筒上的最底层电缆保持贴近滚筒芯外围面。缠绕拉力应低于缆芯所能承受的安全使用拉力，防止在交叉处造成铠装变形的压力。（2）绞车滚筒必须保持完好，滚筒的轮缘必须垂直于滚筒表面。缠绕电缆时滚筒的边穿孔是直角孔时应考虑沿盘轮边垫物，垫物直径应与电缆同径，建议在自身电缆上剪一段做垫物，长度略短于滚筒芯的圆周长，垫物应放在缠绕电缆开始的地方，使电缆上滚筒后就是第二圈。同时不能用力敲击电缆，实践证明：90%以上的电缆缠绕上绞车滚筒后绝缘受伤损坏处都是出在这里。
3.2 电缆在正常使用时的拉力说明
每一盘地勘电缆的资料中都会记录着实际的破断拉力数据，其使用的安全工作拉力为该电缆破断拉力的40%，在使用过程中应当注意不要超过50%，当超过50%后，导体的钢线芯会超过疲劳强度，使电缆寿命缩短。当超过60%时，就有可能拉断导体线芯。
4 电缆的保养和报废处理
4.1 对铠甲钢丝进行必要的检查和保养
（1）电缆应至少每个月检查一次铠甲钢丝的松散性。地勘电缆的铠甲钢丝是由两层方向相反的钢丝扭旋而成的，它是通过保持结构上的稳定和设备上的正确连接来保护导电缆芯的。检查松散铠装最简单的方法是挑起试验；用一个薄的螺丝刀，插入外层的铠装钢丝之间，如果铠装是紧的，钢丝就难以挑起。（2）电缆在使用的过程中存在钢丝的磨损和腐蚀，应至少每三个月检查一次电缆的破断拉力，特别是使用频率不高或短期闲置不用的电缆，在重新使用前做这样的检查意义更大。
4.2 增加内外层铠甲钢丝之间的润滑
长期的保持两层铠甲钢丝之间的润滑，既可以保护内层铠甲钢丝减少腐蚀又可以减小两层钢丝之间的摩擦阻力，延长电缆的使用寿命，在有条件的地方可以用加润滑防锈剂来保养电缆。
4.3 清洁
井下泥浆、钻井液等物质会对电缆的铠甲钢丝造成一定的腐蚀，我们应尽量的保持电缆的清洁。在最后一次起出电缆时，尽量的要冲洗电缆。有条件时应把电缆通过校直滑轮使之揉曲调理，这样可以帮助清除出铠甲钢丝内的有害物质。对于使用频率不高或暂时闲置的电缆更应清洁保养好，以防锈蚀。
4.4 出现下列的情况电缆应报废：
（1）全长三分之二以上的电缆外层铠甲钢丝磨损近三分之一。（2）铠甲钢丝腐蚀、锈蚀严重。内外层铠甲钢丝出现“氢脆”现象；（3）缆芯的绝缘阻值低，且无法修复；（4）1000米内电缆两处及以上的断芯。
5 结论
总之，由于在野外施工和作业，环境对地球物理勘探电缆电缆的导电性、强度、性能要求很高，所以必须注意其在选型、使用和保养方面的特殊性，从安全、性能等各方面进行严格要求，否则，不仅仅形成安全隐患，而且也很难保证工程进度和工程质量。
[关键词]地球物理勘探， 电缆的导电性，电缆的强度，电缆的性能
中图分类号：P631 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）48-0277-01
0 引言
地球物理勘探电缆通常指用于各类油、气井的测井、射孔、取芯等作业，也可用于水文测量、煤田地质勘探、地热测井等方面，是地面系统与地下仪器之间作为挂重连接以及传输测量数据用的连接线。由于在野外施工作业中环境对电缆的导电性、强度、性能要求很高，所以选型、使用和保养成为影响工程进度、工程质量的关键。这里从选型、检查、使用、保养和故障维修等几方面来介绍地勘电缆的使用与维护的原理和方法。
1 电缆的选型
1.1 用途
地球物理勘探电缆 （以下简称：地勘电缆）主要用于各类油、气井的测井、射孔、取芯等作业，也可用于水文测量、煤田地质勘探、地热测井等方面，是地面系统与地下仪器之间作为挂重连接以及传输测量数据用的连接线。
1.2 类别
地勘电缆的结构主要由铜导体、绝缘塑料以及铠甲钢丝组成。按照导电芯数不同分为：单芯、三芯、四芯、七芯等（见图1）。按照电缆直径的标称大小分有：3.50mm、4.70mm、5.60mm、6.40mm、8.00mm、ll.80mm、12.60mm、13.20mm。按照使用温度的耐热等级分为： 常温电缆（-30～150℃）、 高温电缆（-50～232℃）。按照屏蔽的分类分为总屏蔽及分相屏蔽加总屏蔽。按照防腐等级分为普通碳钢型、普通防腐型、中等防腐型及防硫化氢型（当井下有硫化氢气体且浓度达到5%时应使用防硫化氢电缆）。
1.3 电缆的选型
地勘电缆的选型要求是：
（1）电缆的导体不允许整根焊接，导体中的单线允许G接，各焊点之间的距离应不小于300mm。每根导体中的单线焊接不允许超过一处。（2）电缆的绝缘应根据相应耐热等级选用绝缘材料。绝缘标称厚度应符合标准的规定，绝缘厚度平均值应不小于标称值，其最薄点厚度不小于标称值的90%～0.1mm。特殊场合下使用的电缆应采用双层绝缘，标称厚度要求同上。（3）有分相屏蔽要求的电缆的绝缘上应涂敷或挤包半导电层。有总屏蔽要求的电缆的缆芯应包覆相应耐热等级的半导电材料。（4）铠甲钢丝由两层方向相反的镀锌高碳钢丝或合金钢丝组成。其内、外层销甲钢丝应进行预变形处理，从电缆上拆下的内、外层钢丝应能保持在电缆上的原有螺旋形状（不散花）。整根电缆的铠甲钢丝不允许有焊接。
2 电缆的检查方法
2.1 导体的通断检查及直流电阻的检查
采用数字表或直流电阻测试仪测量缆芯的直流电阻测量：将电缆同一芯线的两端分别连接在数字表或直流电阻测试仪的两个测试端上，连接点接触面要充分、牢固；根据电缆的长度，估算出测量所需要的量程，再从数字表或直流电阻测试仪上读出结果。
2.2 电缆的绝缘电阻的检查
采用兆欧表（500V～2500V）测量缆芯的绝缘电阻：将被测电缆的两端进行预测试处理，除去铠装层、屏蔽及绝缘层。导体与总屏蔽之间至少要保留30mm以上的绝缘层，绝缘外有半导电涂层的还应用酒精清洗干净，处理过程中不得损伤导体及绝缘。测量前导体与屏蔽及铠甲钢丝之间应相互分开，且保持一定的距离（大于100mm），以防高压短路。
2.3 电缆的拉断力检查
采用拉力试验设备测定电缆在机械外力垂直破坏作用下的最大拉断力值。
从成品电缆的任一端截取试样一根，长度为600mm，在取样过程中要求铠装层不变形，基本保持原样，除去试样表面防锈脂。将试样的铠装层拆开，使其保持原来形状与节距后，用锡进行交铸于l00mm处，以保证铠装层的每根钢丝都能均匀受力和夹持的牢固性。实测的电缆拉断力大于或等于标准值时则视为正常，否则为不合格。不合格的情况有以下几种：电缆的试样拉脱试验失败；电缆的钢丝强度不够或钢丝根数缺少；电缆的使用频率较低或经常在腐蚀性的环境下作业，电缆的铠甲钢丝存在严重的腐蚀。
3 电缆的使用
3.1 缠绕电缆
（1）地勘电缆从货运滚筒转绕到绞车滚筒上，要特别注意在保持一定的缠绕拉力的状态下，放多少收多少，不能有余。否则松余电缆会自然出现扭弯随拉力拉坏电缆，电缆缠绕拉力应保持基本拉直状态，使滚筒上的最底层电缆保持贴近滚筒芯外围面。缠绕拉力应低于缆芯所能承受的安全使用拉力，防止在交叉处造成铠装变形的压力。（2）绞车滚筒必须保持完好，滚筒的轮缘必须垂直于滚筒表面。缠绕电缆时滚筒的边穿孔是直角孔时应考虑沿盘轮边垫物，垫物直径应与电缆同径，建议在自身电缆上剪一段做垫物，长度略短于滚筒芯的圆周长，垫物应放在缠绕电缆开始的地方，使电缆上滚筒后就是第二圈。同时不能用力敲击电缆，实践证明：90%以上的电缆缠绕上绞车滚筒后绝缘受伤损坏处都是出在这里。
3.2 电缆在正常使用时的拉力说明
每一盘地勘电缆的资料中都会记录着实际的破断拉力数据，其使用的安全工作拉力为该电缆破断拉力的40%，在使用过程中应当注意不要超过50%，当超过50%后，导体的钢线芯会超过疲劳强度，使电缆寿命缩短。当超过60%时，就有可能拉断导体线芯。
4 电缆的保养和报废处理
4.1 对铠甲钢丝进行必要的检查和保养
（1）电缆应至少每个月检查一次铠甲钢丝的松散性。地勘电缆的铠甲钢丝是由两层方向相反的钢丝扭旋而成的，它是通过保持结构上的稳定和设备上的正确连接来保护导电缆芯的。检查松散铠装最简单的方法是挑起试验；用一个薄的螺丝刀，插入外层的铠装钢丝之间，如果铠装是紧的，钢丝就难以挑起。（2）电缆在使用的过程中存在钢丝的磨损和腐蚀，应至少每三个月检查一次电缆的破断拉力，特别是使用频率不高或短期闲置不用的电缆，在重新使用前做这样的检查意义更大。
4.2 增加内外层铠甲钢丝之间的润滑
长期的保持两层铠甲钢丝之间的润滑，既可以保护内层铠甲钢丝减少腐蚀又可以减小两层钢丝之间的摩擦阻力，延长电缆的使用寿命，在有条件的地方可以用加润滑防锈剂来保养电缆。
4.3 清洁
井下泥浆、钻井液等物质会对电缆的铠甲钢丝造成一定的腐蚀，我们应尽量的保持电缆的清洁。在最后一次起出电缆时，尽量的要冲洗电缆。有条件时应把电缆通过校直滑轮使之揉曲调理，这样可以帮助清除出铠甲钢丝内的有害物质。对于使用频率不高或暂时闲置的电缆更应清洁保养好，以防锈蚀。
4.4 出现下列的情况电缆应报废：
（1）全长三分之二以上的电缆外层铠甲钢丝磨损近三分之一。（2）铠甲钢丝腐蚀、锈蚀严重。内外层铠甲钢丝出现“氢脆”现象；（3）缆芯的绝缘阻值低，且无法修复；（4）1000米内电缆两处及以上的断芯。
5 结论
总之，由于在野外施工和作业，环境对地球物理勘探电缆电缆的导电性、强度、性能要求很高，所以必须注意其在选型、使用和保养方面的特殊性，从安全、性能等各方面进行严格要求，否则，不仅仅形成安全隐患，而且也很难保证工程进度和工程质量。