一種抗油圓形潛油泵電纜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗油圓形潛油泵電纜，由三根導線、三個可彎曲填充管和環(huán)形支撐芯構(gòu)成的纜芯；每根導線包括位于中部的導體以及依次包覆在導體外部的半導電屏蔽層、絕緣層、和單面鋁塑復合帶，單面鋁塑復合帶的塑料層朝內(nèi)金屬層朝外，環(huán)形支撐芯采用高分子材料制成且外周封閉，其中縱向布置多根細鋼絲；三根導線平行縱置在環(huán)形支撐芯內(nèi)并緊靠環(huán)形支撐芯的內(nèi)周，三個可彎曲填充管分別縱置在相鄰兩根導線之間并緊靠相鄰兩根導線以及環(huán)形支撐芯的內(nèi)周；在所述纜芯外部包覆護套層，所述纜芯與護套層之間設(shè)有潤滑層，護套層外部包覆鎧裝層。本發(fā)明提出的抗油圓形潛油泵電纜，結(jié)構(gòu)緊湊、耐高溫、磁場平衡性好、抗油性能優(yōu)異。
【專利說明】一種抗油圓形潛油泵電纜
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電纜領(lǐng)域，尤其涉及一種抗油圓形潛油泵電纜。
【背景技術(shù)】
[0002]潛油泵電纜作為潛油電泵機組輸送電能的通路部分，長期工作在高溫、高壓和具有腐蝕性氣體的環(huán)境中。為使電泵機組長期正常運行，要求閾值相配套的前有電纜具有較高的電氣性能:耐高溫、高壓和耐腐蝕。因此前有電纜與普通動力電纜相比，除了具有相同的絕緣性之外，還具有適應(yīng)油井井下運行的特殊性，主要表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)和絕緣材料與通用的動力電纜不同。
[0003]潛油泵電力電纜按形狀可分為圓形和扁形兩種。受油井套管狹小空間的限制，通常潛油泵電力電纜以扁形為主。由于扁形電纜是非對稱結(jié)構(gòu)，當電力傳輸時，因磁場的不平衡而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)會引起磁滯損耗，使電纜發(fā)熱。因此，當油井套管尺寸允許的情況下宜采用圓形電纜。
[0004]油井環(huán)境尤其對電纜的抗油性要求較高，一般的圓形潛油泵電纜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定較差，電力傳輸時，因磁場的不平衡而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)會弓I起磁滯損耗，使電纜發(fā)熱，使用壽命短。同時，電纜在油井井下運行時，油氣易于侵入纜芯內(nèi)部，對電纜壽命造成影響。如何制造一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、抗油性優(yōu)異，且耐高溫的潛油泵電纜，已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決【背景技術(shù)】中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種抗油圓形潛油泵電纜，其結(jié)構(gòu)緊湊、耐高溫、抗油性能優(yōu)異，能夠長期在油井環(huán)境下安全使用。
[0006]本發(fā)明提出的一種抗油圓形潛油泵電纜，由三根導線、三個可彎曲填充管和環(huán)形支撐芯構(gòu)成的纜芯；每根導線包括位于中部的導體以及依次包覆在導體外部的半導電屏蔽層、絕緣層、和單面鋁塑復合帶，單面鋁塑復合帶的塑料層朝內(nèi)金屬層朝外，環(huán)形支撐芯采用高分子材料制成且外周封閉，且內(nèi)部縱向布置多根細鋼絲；三根導線平行縱置在環(huán)形支撐芯內(nèi)并緊靠環(huán)形支撐芯的內(nèi)周，三個可彎曲填充管分別縱置在相鄰兩根導線之間并緊靠相鄰兩根導線以及環(huán)形支撐芯的內(nèi)周；在所述纜芯外部包覆護套層，所述纜芯與護套層之間設(shè)有潤滑層，護套層外部包覆鎧裝層。
[0007]優(yōu)選地，可彎曲填充管采用彈性材料制成。
[0008]優(yōu)選地，環(huán)形支撐芯采用氯化聚乙烯復合材料制成。
[0009]優(yōu)選地，填充管內(nèi)部充入冷卻劑或防腐劑。
[0010]優(yōu)選地，填充管內(nèi)部設(shè)有信號線。
[0011]優(yōu)選地，潤滑層采用薄鋁粉層制成。
[0012]優(yōu)選地，鎧裝層為316L型不銹鋼帶聯(lián)鎖鎧裝層。
[0013]本發(fā)明中，在電纜內(nèi)部設(shè)置采用熱塑性彈性體材料制成的環(huán)形支撐芯，環(huán)形支撐芯外周封閉且其中縱向布置多根細鋼絲，三根導線平行縱置在環(huán)形支撐芯內(nèi)，并且三個可彎曲填充管分別縱置在相鄰兩根導線之間。在上述結(jié)構(gòu)布置方式中，一方面，環(huán)形支撐芯和可彎曲填充管的設(shè)置使導線固定，纜芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，另一方面，環(huán)形支撐芯外周封閉，防止外部油氣侵入纜芯內(nèi)部，保證了電纜的耐油防水性能，延長了電纜的使用壽命，再一方面，環(huán)形支撐芯和填充管均采用彈性材料制成，并且環(huán)形支撐芯內(nèi)部縱向布置多根細鋼絲，不影響電纜的柔韌性的同時，增強了電纜的機械性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明提出一種抗油圓形潛油泵電纜的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，圖1為本發(fā)明提出的一種抗油圓形潛油泵電纜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]參照圖1，本發(fā)明提出的一種抗油圓形潛油泵電纜，包括由三根導線1、三個可彎曲填充管2和環(huán)形支撐芯3構(gòu)成的纜芯；
[0017]導線I包括位于中部的導體11，導體11由多根鍍錫銅絲絞合而成，導體11外部包覆半導電屏蔽層12，半導體屏蔽層12外部包覆絕緣層13，絕緣層13外部包覆單面鋁塑復合帶14，單面鋁塑復合帶14的塑料層朝內(nèi)鋁金屬層朝外；彈性填充管2采用彈性材料制成，其直徑小于導線I的直徑；
[0018]環(huán)形支撐芯3采用熱塑性彈性體材料制成且外周封閉，其中縱向布置多根細鋼絲30。
[0019]在導線和信號線的布置過程中，三根導線I平行縱置在環(huán)形支撐芯3內(nèi)并緊靠環(huán)形支撐芯3的內(nèi)周，三個彈性填充管2分別縱置在相鄰兩根導線I之間并緊靠相鄰兩根導線以及環(huán)形支撐芯3的內(nèi)周；纜芯結(jié)構(gòu)緊湊，屏蔽性能好。
[0020]在纜芯外部包覆護套層5，纜芯與護套層5之間設(shè)有薄鋁粉層4，護套層5外部包覆鎧裝層6，鎧裝層6為316L型不銹鋼帶聯(lián)鎖鎧裝層。
[0021 ] 在本實施例中，在電纜內(nèi)部設(shè)置采用熱塑性彈性體材料制成的環(huán)形支撐芯3，環(huán)形支撐芯3外周封閉且內(nèi)部縱向布置多根細鋼絲30，三根導線I平行縱置在環(huán)形支撐芯3內(nèi)，并且三個彈性填充管2分別縱置在相鄰兩根導線I之間。在上述結(jié)構(gòu)布置方式中，一方面，環(huán)形支撐芯3和彈性填充管2的設(shè)置使導線I固定，纜芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，另一方面，環(huán)形支撐芯3外周封閉，防止外部油氣侵入纜芯內(nèi)部，保證了電纜的耐油防水性能，延長了電纜的使用壽命，再一方面，環(huán)形支撐芯3和彈性填充管2均采用彈性材料制成，并且環(huán)形支撐芯3內(nèi)部縱向布置多根細鋼絲30，不影響電纜的柔韌性的同時，增強了電纜的機械性能。
[0022]在具體結(jié)構(gòu)設(shè)計中，三根導線I平行縱置在環(huán)形支撐芯3內(nèi)并緊靠環(huán)形支撐芯3的內(nèi)周，三個彈性填充管2分別縱置在相鄰兩根導線I之間并緊靠相鄰兩根導線以及環(huán)形支撐芯3的內(nèi)周，環(huán)形支撐芯3和三個彈性填充管2將三根導線I固定在纜芯中，提高電纜內(nèi)空間的利用效率，使得纜芯結(jié)構(gòu)緊湊而穩(wěn)定；在電纜受到外力時，環(huán)形支撐芯3和彈性填充管2起到保護導線的作用；導線在纜芯內(nèi)呈品字形布置，使纜芯內(nèi)產(chǎn)生的電磁場均勻分布，相互干擾小，電磁兼容性好。
[0023]在導線I的導體11和絕緣層13之間設(shè)置半導電屏蔽層12，目的是防止導體11和絕緣層13之間的間隙，保證導體11的金屬等電位并且與絕緣層13的絕緣材料良好接觸，從而避免導體11與絕緣層13表面產(chǎn)生局部放電，并且半導體屏蔽層12均勻電場分布以及抑制導體11的金屬與絕緣層13的絕緣材料表面電暈的產(chǎn)生，保證了電纜高載流的穩(wěn)定。
[0024]在每根導線I的絕緣層13外部包覆單面鋁塑復合帶14，并且單面鋁塑復合帶14的鋁金屬層朝外塑料層朝內(nèi)，在電纜工作時，其防止外部油氣侵入導線內(nèi)部。同時，當在彈性填充管2內(nèi)充入冷卻液時，冷卻液從內(nèi)部冷卻纜芯，此時，單面鋁塑復合帶14的鋁金屬層在纜芯內(nèi)形成高效導熱通路，使纜芯內(nèi)部環(huán)境溫度均衡，從而降低導線和信號線的工作環(huán)境溫度的效果；可替換地，當在彈性填充管2內(nèi)設(shè)置信號線時，實現(xiàn)電纜的復合傳輸，此時，單面鋁塑復合帶14的鋁金屬層為每個導線和信號線形成單獨屏蔽，起到屏蔽導線和信號線之間電磁波干擾的作用，實現(xiàn)對電纜的電磁波屏蔽性能。
[0025]纜芯和護套層5之間設(shè)有薄鋁粉層4，使得纜芯與外部護套層5之間十分潤滑，當外部鎧裝層6和護套層5受到外部扭力時，保護纜芯，同時當外部鎧裝層6和護套層5受到破壞時，便于其從纜芯剝離。
[0026]鎧裝層6采用316L型不銹鋼帶連鎖鎧裝工藝，起著縱向受力作用，同時對護套層5起著關(guān)鍵的保護作用，提高了電纜使用中的防銹、抗拉、彎曲性能；并且316L型不銹鋼帶連鎖鎧裝層6起到電纜總屏蔽層的作用，為纜芯屏蔽外部電磁波的干擾。
[0027]優(yōu)選地，環(huán)形支撐芯3采用的氯化聚乙烯復合材料按質(zhì)量份數(shù)包括下列組分:40?50份氯化聚乙烯、15?30份滑石粉、20?30份輕質(zhì)碳酸|丐、10?20份碳纖維、10?20份導電炭黑、5?8份三烯丙基異氰脲酸酯、5?8份過氧化二異丙苯、2?4份PE蠟、I?3份抗氧劑1010 ;具體地，其組分和含量如下:50份氯化聚乙烯、15份滑石粉、25份輕質(zhì)碳酸鈣、17份碳纖維、17份導電炭黑、6份三烯丙基異氰脲酸酯、7份過氧化二異丙苯、3份PE蠟、2份抗氧劑1010。
[0028]環(huán)形支撐芯3作為內(nèi)部導線I支撐保護體，通過采用上述原料組分的氯化聚乙烯復合材料制成，可以具有耐油防水、高強度、抗老化、絕緣的性能，可以延長電纜在油井環(huán)境下的使用壽命。其中，輕質(zhì)碳酸鈣和碳纖維的添加增強復合材料的硬度和機械性能；導電炭黑的加入，可提高復合材料的抗靜電性，改進電纜在油井環(huán)境中工作的安全性。
[0029]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種抗油圓形潛油泵電纜，其特征在于，由三根導線(1)、三個可彎曲填充管(2)和環(huán)形支撐芯(3)構(gòu)成的纜芯；每根導線(1)包括位于中部的導體(11)以及依次包覆在導體(11)外部的半導電屏蔽層(12)、絕緣層(13)、和單面鋁塑復合帶(14)，單面鋁塑復合帶(14)的塑料層朝內(nèi)金屬層朝外，環(huán)形支撐芯(3)采用高分子材料制成且外周封閉，且內(nèi)部縱向布置多根細鋼絲(30 );三根導線(1)平行縱置在環(huán)形支撐芯(3 )內(nèi)并緊靠環(huán)形支撐芯(3 )的內(nèi)周，三根可彎曲填充管(2 )分別縱置在相鄰兩根導線(1)之間并緊靠相鄰兩根導線(1)以及環(huán)形支撐芯(3)的內(nèi)周；在所述纜芯外部包覆護套層(5)，所述纜芯與護套層(5)之間設(shè)有潤滑層(4)，護套層(5 )外部包覆鎧裝層(6 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗油圓形潛油泵電纜，其特征在于，可彎曲填充管(2)采用彈性材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗油圓形潛油泵電纜，其特征在于，環(huán)形支撐芯(3)采用氯化聚乙烯復合材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的抗油圓形潛油泵電纜，其特征在于，填充管(2)內(nèi)部充入冷卻劑或防腐劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的抗油圓形潛油泵電纜，其特征在于，填充管(2)內(nèi)部設(shè)有信號線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗油圓形潛油泵電纜，其特征在于，潤滑層(4)采用薄鋁粉層制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗油圓形潛油泵電纜，其特征在于，鎧裝層(6)為316L型不銹鋼帶聯(lián)鎖鎧裝層。
【文檔編號】H01B7/282GK103903767SQ201410103807
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】魏金春, 彭群, 朱立春, 王冠云 申請人:安徽海容電纜有限公司