AT526701A9 - Bohrlochkabel mit einem Schutzmantel - Google Patents
Bohrlochkabel mit einem Schutzmantel Download PDFInfo
- Publication number
- AT526701A9 AT526701A9 ATA50861/2022A AT508612022A AT526701A9 AT 526701 A9 AT526701 A9 AT 526701A9 AT 508612022 A AT508612022 A AT 508612022A AT 526701 A9 AT526701 A9 AT 526701A9
- Authority
- AT
- Austria
- Prior art keywords
- cable
- borehole
- fiber
- protective tube
- sheath
- Prior art date
Links
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 title claims abstract description 186
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 132
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 18
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 18
- 230000004323 axial length Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 31
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 11
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 239000002343 natural gas well Substances 0.000 claims description 6
- 239000003129 oil well Substances 0.000 claims description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 5
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 claims description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 5
- 239000010450 olivine Substances 0.000 claims description 5
- 229910052609 olivine Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 4
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 4
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 3
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000003848 UV Light-Curing Methods 0.000 claims description 2
- 238000001723 curing Methods 0.000 claims description 2
- 238000013007 heat curing Methods 0.000 claims description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 2
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims description 2
- 238000009736 wetting Methods 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 15
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 14
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 14
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 10
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 7
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 7
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 7
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 7
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 5
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 3
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 3
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 3
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4401—Optical cables
- G02B6/441—Optical cables built up from sub-bundles
- G02B6/4413—Helical structure
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4479—Manufacturing methods of optical cables
- G02B6/4486—Protective covering
- G02B6/4488—Protective covering using metallic tubes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/04—Flexible cables, conductors, or cords, e.g. trailing cables
- H01B7/046—Flexible cables, conductors, or cords, e.g. trailing cables attached to objects sunk in bore holes, e.g. well drilling means, well pumps
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
- H01B7/18—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B9/00—Power cables
- H01B9/005—Power cables including optical transmission elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02295—Microstructured optical fibre
- G02B6/02314—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes
- G02B6/02319—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes characterised by core or core-cladding interface features
- G02B6/02323—Core having lower refractive index than cladding, e.g. photonic band gap guiding
- G02B6/02328—Hollow or gas filled core
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4401—Optical cables
- G02B6/4415—Cables for special applications
- G02B6/4416—Heterogeneous cables
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4401—Optical cables
- G02B6/4429—Means specially adapted for strengthening or protecting the cables
- G02B6/443—Protective covering
- G02B6/4432—Protective covering with fibre reinforcements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4401—Optical cables
- G02B6/4429—Means specially adapted for strengthening or protecting the cables
- G02B6/4436—Heat resistant
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4401—Optical cables
- G02B6/4429—Means specially adapted for strengthening or protecting the cables
- G02B6/44384—Means specially adapted for strengthening or protecting the cables the means comprising water blocking or hydrophobic materials
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4479—Manufacturing methods of optical cables
- G02B6/4484—Manufacturing methods of optical cables with desired surplus length between fibres and protection features
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4479—Manufacturing methods of optical cables
- G02B6/449—Twisting
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B11/00—Communication cables or conductors
- H01B11/22—Cables including at least one electrical conductor together with optical fibres
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Bohrlochkabel (1) und ein Verfahren zur Herstellung eines Bohrlochkabels (1), welches zur Übertragung von Daten bzw. Messwerten und/oder elektrischer Energie verwendet werden kann. Das Bohrlochkabel (1) umfasst einen Kabelmantel (2) und einen innerhalb des Kabelmantels (2) aufgenommenen ersten Kabelstrang (3), wobei der erste Kabelstrang (3) ein erstes Schutzrohr (5) und wenigstens eine innerhalb des ersten Schutzrohres (5) aufgenommene bzw. angeordnete erste Faser (6) umfasst. Weiters ist vorgesehen, dass der erste Kabelstrang (3) über die gesamte axiale Länge des Bohrlochkabels (1) in einen Schutzmantel (9) eingebettet ist, wobei der Schutzmantel (9) aus Komponenten ausgebildet ist, welche Komponenten Fäden oder ein Pulver sowie ein Bindeharz umfassen.
Description
werten und/oder zur Übertragung von elektrischer Energie.
Aus der EP3362834B1 und der US10825584B2 sind ein optisches Faserkabel bzw. ein Bohrlochkabel bekannt. Die aus diesen Dokumenten bekannten Kabel weisen den Nachteil auf, dass diese insbesondere auf Grund der hohen Beanspruchung bei der Verwendung in Erdgas- bzw. Erdöl-Bohrlöchern in der WMeder-
verwendbarkeit bzw. Mehrfachverwendbarkeit stark begrenzt sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein Bohrlochkabel sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Bohrlochkabels zur Verfügung zu stellen, wobei das Bohrlochkabel eine verbesserte Robustheit in Bezug auf Beanspruchungen in Erdgas- bzw. Erdöl-Bohrlöchern bzw. beim Einbringen in ein Bohrloch und beim Ausbringen aus einem Bohr-
loch aufweist, sodass eine erhöhte Wiederverwendbarkeit ermöglicht ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den Ansprü-
chen gelöst.
Das erfindungsgemäße Bohrlochkabel zur Übertragung von Daten bzw. Messwerten und/oder elektrischer Energie umfasst einen Kabelmantel und einen innerhalb des Kabelmantels aufgenommenen ersten Kabelstrang. Der erste Kabelstrang umfasst ein erstes Schutzrohr und eine innerhalb des ersten Schutzrohres aufgenommene bzw. angeordnete erste Faser. Wenigstens der erste Kabelstrang ist über die gesamte axiale Länge des Bohrlochkabels in einen Schutzmantel eingebettet, insbesondere vollumfänglich eingebettet, wobei der Schutzmantel aus Komponenten ausgebildet ist, welche Komponenten Fäden oder ein Pulver sowie
N2022/13800-AT-00
ist und vorzugsweise einstückig und einteilig ausgebildet ist.
Unter einer einzelnen Faser kann dabei ein Kabel zur Übertragung von Daten oder elektrischer Energie verstanden werden. Beispielsweise kann ein Glasfaserkabel oder ein Kabel bzw. ein Leiter zum Leiten von elektrischer Energie unter einer ein-
zelnen Faser verstanden werden.
Ein Bohrlochkabel kann zur Verwendung in Bohrlöchern, wie beispielsweise in Erdgas- oder Erdölbohrlöchern sowie auch zur Verwendung in unterirdischen
Energiespeichern oder Geothermie-Bohrlöchern verwendet werden.
Weiters ist unter dem Kabelmantel die radial äußerste Schicht des Bohrlochkabels zu verstehen, wobei der Kabelmantel einen Schutz vor externen Belastungen, wie
beispielsweise durch chemische oder mechanische Beanspruchung bietet.
Als Kabelstrang ist weiters einer von möglicherweise mehreren Kabelsträngen zu verstehen, welcher Kabelstrang entlang der gesamten axialen Länge des Bohrlochkabels ausgebildet ist. Dabei kann ein Kabelstrang bzw. der wenigstens eine Kabelstrang wenigstens das erste Schutzrohr umfassen. Das Schutzrohr ist ein hohles Rohr, welches beispielsweise aus einer metallischen Legierung ausgebildet sein kann und in dessen Innenraum die wenigstens eine erste Faser aufnehm-
bar ist.
Wenigstens der erste Kabelstrang ist in den Schutzmantel eingebettet bzw. kann der wenigstens eine erste Kabelstrang an den Schutzmantel angeformt sein. Der Schutzmangel umgibt dabei den wenigstens einen Kabelstrang vollumfänglich, sodass der Schutzmantel als eine Isolationsschicht zwischen dem ersten Kabel-
strang und dem Kabelmantel ausgebildet ist.
Das Harz des Schutzmantels kann beispielsweise ein durch Wärmeeinwirkung oder durch Einwirkung von UV-Strahlung aushärtbares Kunstharz oder Bindeharz sein, welches bei der Herstellung des Schutzmantels die Fäden bzw. das Pulver
durchdringt. So kann der Schutzmantel wenigstens an den ersten Kabelstrang an-
N2022/13800-AT-00
Schutzmantel vollumfänglich berührt.
Dadurch ergibt sich unter anderem der Vorteil, dass die Elastizitätseigenschaften des Bohrlochkabels durch den Schutzmantel gegenüber einem Bohrlochkabel ohne Schutzmantel verbessert sind. Da Bohrlöcher im Allgemeinen nicht nur geradlinig ausgeführt sein müssen und somit ein in ein Bohrloch eingeführtes Bohrlochkabel teils starke Umlenkungen und damit Verformungen erfährt, bringt das erfindungsgemäße Bohrlochkabel den Vorteil, dass die plastischen Verformungen beim Einbringen sowie beim Ausbringen des Bohrlochkabel verringert sind. Somit ist die Möglichkeit einer wiederholten Wiederverwendbarkeit des Bohrlochkabels geschaffen, was insbesondere die Wirtschaftlichkeit des Betriebes eines Bohrlo-
ches bei Verwendung des erfindungsgemäßen Bohrlochkabels verbessert.
Synergetisch dazu bietet der Schutzmantel neben dem Kabelmantel eine weitere Schutzschicht für den wenigstens einen Kabelstrang bzw. unter Umständen für die möglicherweise mehreren Kabelstränge des Bohrlochkabels hinsichtlich chemischer Belastungen in einem Bohrloch. Beispielsweise kann so die Wasserstoffdiffusion in den wenigstens einen Kabelstrang verringert werden, was einerseits die Einsatzzeit des Bohrlochkabels durch Verminderung der Wasserstoffversprödung über die Verwendungszeit des Bohrlochkabels erhöht und andererseits eine Sicherheit gegenüber fehlerhafter Datenübermittlung mit sich bringt, sofern die erste Faser als eine Datenübertragungsleitung ausgebildet ist. Die Sicherheit gegenüber fehlerhafter Datenübertragung wird beispielsweise bei einem Glasfaserkabel als Datenübertragungsleitung dahingehend verbessert, als dass durch die verminderte Wasserstoffdiffusion eine Verdunkelung der Glasfaser durch eindringenden Wasserstoff vermindert wird. Unter Wasserstoffversprödung ist weiters derjenige Prozess zu verstehen, bei dem sich Wasserstoff durch Diffusionsprozesse in kristallines Gefüge einbettet und so zu einer Veränderung dessen Eigenschaften, ins-
besondere zu einer Versprödung des Gefüges führt.
N2022/13800-AT-00
beln ohne erfindungsgemäßen Schutzmantel verbessert.
Des Weiteren kann es zweckmäßig sein, wenn das Bohrlochkabel einen innerhalb des Kabelmantels aufgenommenen zweiten Kabelstrang umfasst, wobei der zweite Kabelstrang ein zweites Schutzrohr und eine innerhalb des zweiten Schutzrohres aufgenommene bzw. angeordnete zweite Faser umfasst, wobei der erste Kabelstrang und der zweite Kabelstrang über die gesamte axiale Länge des Bohrlochkabels in den Schutzmantel eingebettet sind. Der Schutzmantel kann dabei an den ersten Kabelstrang und den zweiten Kabelstrang angeformt sein, bzw. die Kabelstränge vollumfänglich umschließen. Durch die Integration des zweiten Kabelstranges wird die Zugfestigkeit des Bohrlochkabels erhöht. Da beide Kabelstränge in den Schutzmantel eingebettet sind, insbesondere vollumfänglich darin eingebettet sind bzw. daran angeformt sind, wird ein mehrteiliger Verbund geschaffen, wodurch insbesondere im Hinblick auf eine Biegebeanspruchung des Bohrlochkabels vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich der Elastizität bzw. der Elastizitätsgrenze des Bohrlochkabels erzielt werden. So können bei einer Biegebeanspruchung des Bohrlochkabels innere Scherkräfte über den Schutzmantel auf verbesserte Weise kompensiert werden. Die Elastizitätsgrenze des Bohrlochkabels als gesamtes wird so angehoben wodurch vorhergehend beschriebene vorteilhafte Effekte verstärkt werden und das Bohrlochkabel einen wirtschaftlichen und sicheren
Einsatz desselben in Bohrlöchern gewährleistet.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der erste Kabelstrang und der zweite Kabelstrang zueinander verdrillt bzw. miteinander verseilt sind und innerhalb des Kabelmantels aufgenommen bzw. angeordnet sind. In der Herstellung dieser Ausgestaltungsform des Bohrlochkabels werden die beiden Kabelstränge vor dem Ummanteln mit dem Schutzmantel verseilt. Somit umformt bzw. umgibt der Schutzmantel
die beiden miteinander verseilten Kabelstränge vollständig. Da die Kabelstränge
N2022/13800-AT-00
einwirken, vervielfältigt, was die Wirtschaftlichkeit des Bohrlochkabels verbessert.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das Bohrlochkabel wenigstens einen innerhalb des Kabelmantels aufgenommenen dritten Kabelstrang umfasst, wobei der dritte Kabelstrang ein viertes Schutzrohr und eine innerhalb des vierten Schutzrohres aufgenommene bzw. angeordnete dritte Faser umfasst, wobei der erste Kabel-strang, der zweite Kabelstrang und der dritte Kabelstrang über die gesamte axiale Länge des Bohrlochkabels in den Schutzmantel eingebettet sind. Durch die Integration des dritten Kabelstranges wird die Zugfestigkeit des Bohrlochkabels weiter erhöht. Da alle Kabelstränge in den Schutzmantel eingebettet sind, insbesondere vollumfänglich darin eingebettet sind bzw. daran angeformt sind, wird ein mehrteiliger Verbund geschaffen. Insbesondere durch die Integration aller drei Kabelstränge in den Schutzmantel wird die radial außenliegende Oberfläche der Kabelstränge, die vom Schutzmantel umformt sind, erhöht, wodurch ein verbesserter Materialverbund geschaffen wird, was die bereits vorhergehend beschriebenen vorteilhaften Eigenschaften verstärkt. So können bei einer Biegebe-
anspruchung des Bohrlochkabels innere Scherkräfte über den Materialverbund
N2022/13800-AT-00
werden, wobei gleichzeitig die Zugfestigkeit des Bohrlochkabels verbessert ist.
Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass der erste Kabelstrang, der zweite Kabelstrang und der dritten Kabelstrang zueinander verdrillt bzw. miteinander verseilt sind und innerhalb des Kabelmantels aufgenommen bzw. angeordnet sind. Durch das Verdrillen dreier Kabelstränge miteinander ergeben sich mehrere Vorteile. Die Zugfestigkeit des Bohrlochkabels wird erhöht, wobei die vom Schutzmantel umformten radial außenliegenden Umfangsfläche der Kabelstränge dennoch nahezu vollständig in den Schutzmantel eingebettet sind. Somit werden die vorteilhaften mechanischen Eigenschaften des Verbundes aus Kabelsträngen und Schutzmantel erhalten. Unter den mechanischen Eigenschaften können dabei beispielhaft die plastischen und elastischen Eigenschaften wie auch Biegeeigenschaften oder Eigenschaften hinsichtlich der Robustheit und Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Belastungen des Bohrlochkabels verstanden werden. Weiters wird durch das Verseilen der Kabelstränge wiederum eine Überlänge der ersten Faser relativ zum Bohrlochkabel eingestellt, was sich durch das Verseilen an sich ergibt. Somit wird die Anwendungsvielfalt des Bohrlochkabels bzw. dessen Robustheit gegenüber thermischer Belastung
verbessert.
Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass die zweite Faser ein elektrischer Leiter ist. Durch das Vorsehen eines elektrischen Leiters wird die Nutzbarkeit für verschiedenste Anwendung des Bohrlochkabels erhöht. Der elektrische Leiter bzw. die zweite Faser kann dabei derart ausgebildet sein, dass der elektrische Leiter in eine Isolationsschicht, vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial, eingebettet ist, wobei der Außendurchmesser der, den elektrischen Leiter umgebenden Isolationsschicht einem Innendurchmesser des zweiten Schutzrohres entspricht. Dadurch wird der volle Querschnitt des zweiten Schutzrohres ausgenutzt, was in weiterer Folge, da der elektrische Leiter metallisch ist, die Zugfestigkeit des Bohr-
lochkabels verbessert.
7739 N2022/13800-AT-00
vielfalt und die Zugfestigkeit des Bohrlochkabels verbessert.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die erste Faser ein Lichtwellenleiter oder ein Vakuum-Kern-Lichtwellenleiter ist. Dadurch wird eine Datenübertragung in das und aus dem Bohrloch ermöglicht, was die Anwendungsvielfalt des Bohrlochkabels erhöht. Insbesondere im Hinblick auf den erfindungsgemäß ausgebildeten Schutzmantel ist die Verwendung eines Glasfaserkabels als erste Faser zweckmäßig, da der Schutzmantel eine thermische und chemische Isolationsschicht sowie eine mechanische Schutzschicht, insbesondere im Hinblick auf Querdrücke auf das Bohrlochkabel, bietet. Da das Glasfaserkabel auch durch spezielle Messmethoden zur Zustandsüberwachung des Bohrlochs Verwendung finden kann, ergibt dies neben der ermöglichten Datenübertragung einen weiteren Vorteil hinsichtlich eines sicheren Betriebes eines Bohrloches unter Verwendung
des erfindungsgemäßen Bohrlochkabels.
Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn die erste Faser bzw. das Glasfaserkabel eine initiale Faserüberlänge relativ zum unverseilten bzw. unverdrillten ersten Schutzrohr aus einem Bereich umfassend 0,1 % bis 5 %o, insbesondere 0,5 %o bis 1,5 %o aufweist. Dadurch wird, wie bereits vorhergehend erläutert, der mögliche und sichere Einsatzbereich des Bohrlochkabels hinsichtlich hoher Umgebungstemperaturen erhöht, da durch die initiale Faserüberlänge die Differenz zwischen den unterschiedlichen Wärmeausdehnungen zwischen Glasfaser und Bohr-
lochkabel kompensierbar ist, sodass die Glasfaser nicht abreiße.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die verdrillten Kabelstränge eine Schlaglänge aufweisen, welche Schlaglänge aus einem Bereich umfassend 20 mm bis 120 mm, insbesondere 50 mm bis 70 mm ausgewählt ist. Vorteilhaft ist dabei, dass durch das entsprechende Verseilen der Kabelstränge miteinander die Zugfestigkeit des Bohrlochkabels verbessert wird. Synergetisch dazu wird durch das Verseilen eine sich zur Initialen Faserüberlänge addierende Faserüberlänge
bis hin zu einer resultierenden Faserüberlänge bei verseilten Kabelstränge ausge-
N2022/13800-AT-00
Zustandsüberwachung des Bohrlochs mittels des Glasfaserkabels vorteilhaft.
Unter der Schlaglänge ist dabei die Ganghöhe der helixförmig geschlagenen Kabelstränge zu verstehen. Die Schlaglänge ist somit ein LängenmaßR für die axiale Erstreckung des Bohrlochkabels, auf welche Länge ein Kabelstrang eine vollständige Windung der Helix um 360° aufweist. Bei gegenständlichem Bohrlochkabel ist in diesem Zusammenhang die Schlagrichtung unerheblich. Jedoch kann angemerkt werden, dass die Schlaglänge der einzelnen miteinander verseilten Kabel-
stränge im Wesentlichen identisch sein kann.
Gemäß einer besonderen Ausprägung ist es möglich, dass die Fäden bzw. das Pulver aus einem mineralischen, keramischen oder kohlenstoffhaltigen ersten Material ausgebildet sind bzw. ist. Somit können die Isolationseigenschaften sowie die Elastizitätseigenschaften des Schutzmantels je nach Anwendungsfall einge-
stellt werden.
Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass das erste Material eine Mischung aus Silikaten und/oder Feldspat und/oder Olivin ist. Dadurch wird die Temperaturbeständigkeit des Schutzmantels vorteilhaft beeinflusst was in weiterer Folge die thermische Belastbarkeit des Bohrlochkabels verbessert. Entsprechend ist das Anwendungsspektrum des Bohrlochkabels erhöht und die Wiederverwendbarkeit des Bohrlochkabels je nach Anwendung verbessert. In Kombination mit der Verwendung eines speziell auf das erste Material abgestimmten Bindeharz kann die Widerstandsfähigkeit gegenüber thermischer Be-
lastung weiter verbessert werden.
Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn das erste Material basalthaltig ist.
Dadurch wird das Bohrlochkabel widerstandsfähiger gegenüber hohen Querdrü-
N2022/13800-AT-00
Bohrlochkabel ohne Schutzmantel mit einem basalthaltigen ersten Material plastische Verformungen des Bohrlochkabels vermindert. Wiederum ist so die Wieder-
verwendbarkeit des Bohrlochkabels verbessert.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die erste Faser im verseilten Zustand des ersten Kabelstranges eine resultierende Faserüberlänge aufweist, wobei die resultierende Faserüberlänge relativ zur Länge des Bohrlochkabels aus einem Bereich umfassend 0,1 % bis 3 %, Insbesondere 0,5 % bis 1,5 % ausgewählt ist. Dadurch ist im Hinblick auf die thermische Belastung der Einsatz des Bohrlochkabels bis hin zu Temperaturen von bis zu 900 °K ermöglicht, da durch die vorteilhaften Wirkungen des Schutzmantels bzw. des basalthaltigen Schutzmantels in Kombination mit der resultierenden Faserüberlänge der ersten Faser bzw. der Glasfaser die Differenz der Längenausdehnungen durch Wärmeeinwirkungen kompensierbar
sind.
Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass auf einer axialen Länge von einem Meter des Bohrlochkabels zwischen der ersten Faser und einer Innenfläche des ersten Schutzrohres bei Normalbedingungen und bei in Axialrichtung geradlinigem unverseiltem ersten Kabelstrang zumindest zwei Kontaktflächen bzw. Berührungsflächen ausgebildet sind. Unter Normalbedingung sind dabei 273 °K Umgebungstemperatur und 1013,25 mbar Umgebungsdruck zu verstehen. Da die erste Faser, insbesondere bei vertikaler Ausrichtung des Bohrlochkabels eine Zugbelastung auf Grund dessen Eigengewicht erfährt, kann diese Belastung auf die erste Faser über die Kontaktflächen vermindert werden. Es kann vorgesehen sein, dass die erste Faser beispielsweise spiralförmig in Längsrichtung des Bohrlochkabels verlaufend im ersten Schutzrohr angeordnet ist. So wird sichergestellt, dass die Berührungsflächen ausgebildet sind. Entsprechend ergibt sich durch diese Anordnung eine Faserüberlänge der Länge der ersten Faser rela-
tiv zur Länge des Bohrlochkabels.
10739 N2022/13800-AT-00
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die erste Faser gegenüber dem ersten Schutzrohr eine resultierende Faserüberlänge aufweist, sodass an den Kontaktflächen zwischen der ersten Faser und dem ersten Schutzrohr über die axiale Länge des Bohrlochkabels bei vertikaler Positionierung des Bohrlochkabels und bei Normalbedingungen eine resultierende Reibkraft ausgebildet ist, wobei die resultierende Reibkraft im Bereich zwischen 30 % und 200 %, insbesondere wenigstens 70% der Eigengewichtskraft der ersten Faser ist. Dadurch wird die erste Faser abgestützt, sodass diese nicht auf Grund ihres Eigengewichtes bei vertikaler Positionierung des Bohrlochkabels zu reißen droht. Vorteilhaft ist dabei, dass die verwendbare Länge des Bohrlochkabels erhöht wird, was wiederum die Anwendungsvielfalt desselben erhöht. Insbesondere im verseilten Zustand der Kabelstränge miteinander ergeben sich in diesem Zusammenhang durch den in Längsrichtung des Bohrlochkabels spiralförmig angeordneten ersten Kabelstrang wei-
tere Abstützflächen für die erste Faser.
Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass innerhalb des ersten Schutzrohres ein Fluid bzw. ein Gel aufgenommen bzw. angeordnet ist. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn das Fluid ein thixotropes Gel ist. Dadurch kann der Schutz der ersten Faser bzw. einer Glasfaser weiter erhöht werden. Insbesondere kann so der Schutz einer Glasfaser gegen Verdunkelung durch Wasserstoff, speziell bei Anwendungen Unterwasser bzw. bei hohen Temperaturen und entsprechend erhöhter Wasserstoffdiffusion in Bohrlöchern zur Erdgas- oder Erdölförderung verbessert werden. Dies erhöht die Einsatzdauer bzw. die Lebensdauer des Bohrlochkabels, was wiederum die Wirtschaftlichkeit verbessert. Neben der Barrierewirkung kann so auch der Reibkoeffizient an den Kontaktflächen zwischen der
Innenfläche des ersten Schutzrohres und der ersten Faser beeinflusst werden.
Des Weiteren kann es zweckmäßig sein, wenn der erste Kabelstrang ein drittes Schutzrohr umfasst, wobei innerhalb des dritten Schutzrohres ein elektrischer Leiter aufgenommen bzw. angeordnet ist. Dabei kann einerseits vorgesehen sein, dass das dritte Schutzrohr innerhalb des ersten Schutzrohres angeordnet ist, je-
doch auch, dass das drittes Schutzrohr beispielsweise neben dem ersten Schutz-
11739 N2022/13800-AT-00
rohr und dieses berührend angeordnet ist. Vorteilhaft ist dabei, dass über den weiteren elektrischen Leiter beispielsweise eine Steuerspannung oder zusätzliche elektrische Leistung im Bohrloch bereitstellbar ist. Dadurch ist das Bohrlochkabel
multifunktional einsetzbar, was das Anwendungsspektrum desselben vervielfältigt.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der erste Kabelstrang einen Schutzrohrmantel umfasst, wobei der Schutzrohrmantel das erste Schutzrohr formschlüssig und/oder reibschlüssig umformt oder um das erste Schutzrohr angeformt ist. Dadurch wird die Barrierewirkung zum Schutz der im ersten Schutzrohr angeordneten ersten Faser verbessert. Weiters wird die Zugfestigkeit des Bohrlochkabels verbessert. Auch kann durch eine entsprechende Auswahl des Materials des Schutzrohrmantels das Anhaften des Schutzmantels an den ersten Kabelstrang
verbessert werden.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das erste Schutzrohr und der Kabelmantel aus metallischen Legierungen hergestellt sind. Dadurch werden die Schutzwirkung vor mechanischer und chemischer Beanspruchung, die Barrierewirkung zum Schutz der ersten Faser und die Zugfestigkeit des Bohrlochkabels
verbessert.
Im Speziellen ist eine Verwendung des erfindungsgemäßen Bohrlochkabels in Erdölbohrlöchern, Erdgasbohrlöchern, geothermischen Bohrlöchern oder in Bohrlöchern für unterirdische Energiespeicher vorgesehen. In Erdöl- und Erdgasbohrlöchern sind hohe thermische und chemische sowie mechanische Beanspruchungen zu erwarten. Beispielsweise kann es beim Einbringen des Bohrlochkabels in ein Bohrloch zu starken Verformungen bzw. Biegungen des Bohrlochkabels kommen. Analog können diese Belastungen beim Ausbringen aus dem Bohrloch auftreten. Demnach wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Bohrlochkabels die Wiederverwendbarkeit nach erfolgtem Einsatz in einem Bohrloch ermöglicht. Während dem Betrieb eines Bohrloches muss das Bohrlochkabel den thermischen und chemischen Beanspruchungen standhalten und eine im ersten Schutzrohr angeordnete Glasfaser muss derart geschützt werden, dass eine gesi-
cherte Datenübertragung oder eine stetige Zustandsüberwachung des Bohrlochs
N2022/13800-AT-00
gewährleistet ist. Diesen Anforderungen wird das erfindungsgemäße Bohrlochkabel gerecht, bzw. werden durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Bohrlochkabels die Eigenschaften desselben dahingehend verbessert, dass ein sichererer und wirtschaftlicherer Betrieb in Erdöl- und Erdgasbohrlöchern gewährleistet ist. Gleiches gilt für die Verwendung des erfindungsgemäßen Bohrlochkabels in geothermischen Bohrlöchern. Auch für unterirdischen Energiespeichern, wie beispielsweise bei Redox-Flow-Speichern bietet das erfindungsgemäße Bohrlochka-
bel die gleichen vorteilhaften Effekte.
Die Erfindung betrifft weiters ein Verfahren zur Herstellung eines Bohrlochkabels umfassend die folgenden Verfahrensschritte:
- Bereitstellen eines ersten Kabelstranges umfassend ein erstes Schutzrohres;
- Einbringen einer ersten Faser in das erste Schutzrohr;
- Bereitstellen von wenigstens einem zweiten Kabelstranges, der wenigstens eine zweite Kabelstrang umfassend ein zweites Schutzrohr, wobei innerhalb des zweiten Schutzrohres eine zweite Faser aufgenommen ist;
- Verseilen bzw. Verdrillen der Kabelstränge, wobei mittels des Verdrillens eine resultierende Faserüberlänge der ersten Faser relativ zum Bohrlochkabel bzw. zur Längserstreckung des Bohrlochkabels aus einem Bereich umfassend 0,1 % bis 3 %, insbesondere 0,5 % bis 1,5 % ausgebildet wird;
- Ummanteln bzw. Umformen der miteinander verseilten Kabelstränge mit einem Schutzmantel, wobei die miteinander verseilten Kabelstränge insbesondere in den Schutzmantel eingebettet werden und wobei der Schutzmantel aus Fäden oder Pulver aus einem mineralischen, keramischen oder kohlenstoffhaltigen ersten Material sowie aus Harz bzw. aus einem härtbaren Bindeharz mittels Pultrusionsverfahren, Extrusionsverfahren oder einem artverwandtem Verfahren ausgebildet wird;
- Ummanteln des Schutzmantels mit einem Kabelmantel.
Vorteilhaft ist dabei, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren ein Bohrlochkabel mit einem Schutzmantel herstellbar ist, dessen mechanische Eigenschaften durch den Schutzmantel gegenüber einem Bohrlochkabel ohne Schutzmantel ver-
bessert sind. Unter den mechanischen Eigenschaften können dabei beispielhaft
N2022/13800-AT-00
die plastischen und elastischen Eigenschaften wie auch Biegeeigenschaften oder Eigenschaften hinsichtlich der Robustheit und Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Belastungen des Bohrlochkabels verstanden werden. Da Bohrlöcher im Allgemeinen nicht nur geradlinig ausgeführt sein müssen und somit ein in ein Bohrloch eingeführtes Bohrlochkabel teils starke Umlenkungen und damit Verformungen erfährt, bringt das mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellte Bohrlochkabel den Vorteil, dass die plastischen Verformungen beim Einbringen in ein Bohrloch sowie beim Ausbringen aus dem Bohrloch verringert sind. Somit ist die Möglichkeit einer wiederholten Wiederverwendbarkeit des Bohrlochkabels geschaffen, was insbesondere die Wirtschaftlichkeit des Betriebes eines Bohrloches
bei Verwendung des erfindungsgemäßen Bohrlochkabels verbessert.
Synergetisch dazu bietet der Schutzmantel neben dem Kabelmantel eine weitere Schutzschicht für die Kabelstränge des Bohrlochkabels hinsichtlich chemischer Belastungen in einem Bohrloch. Beispielsweise kann so die Wasserstoffdiffusion in den wenigstens einen Kabelstrang verringert werden, was einerseits die Einsatzzeit des Bohrlochkabels durch Verminderung der Wasserstoffversprödung über die Verwendungszeit des Bohrlochkabels erhöht und andererseits eine Sicherheit gegenüber fehlerhafter Datenübermittlung mit sich bringt, sofern die erste Faser als eine Datenübertragungsleitung bzw. als ein Glasfaserkabel ausgebildet ist. Die Sicherheit gegenüber fehlerhafter Datenübertragung wird beispielsweise bei einem Glasfaserkabel als Datenübertragungsleitung dahingehend verbessert, als dass durch die verminderte Wasserstoffdiffusion eine Verdunkelung der Glasfaser durch eindringenden Wasserstoff vermindert wird. Unter Wasserstoffversprödung ist weiters derjenige Prozess zu verstehen, bei dem sich Wasserstoff durch Diffusionsprozesse in kristallines Gefüge einbettet und so zu einer Veränderung dessen Eigenschaften, insbesondere zu einer Versprödung des Gefüges führt.
Weiters ist durch das erfindungsgemäße Verfahren ein Bohrlochkabel mit Schutz-
mantel herstellbar, dessen Zugfestigkeit verbessert ist, was wiederum die Wieder-
N2022/13800-AT-00
verwendbarkeit, obgleich hohen Belastungen beim Einbringen in und beim Ausbringen aus einem Bohrloch, gegenüber herkömmlichen Bohrlochkabeln ohne
Schutzmantel verbessert.
Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass beim Einbringen der ersten Faser in das erste Schutzrohr eine initiale Faserüberlänge der ersten Faser relativ zur Länge des ersten Schutzrohres aus einem Bereich umfassend 0,1 % bis 5 %, insbesondere 0,5 % bis 1,5 % eingebracht wird. Dadurch wird auf Grund des Verseilens der Kabelstränge miteinander die resultierende Faserüberlänge weiter erhöht, da durch das Verseilen per se bereits eine Faserüberlänge gegenüber dem unverseilten Zustand des ersten Kabelstranges je nach angewandter Schlaglänge eingestellt wird. Dadurch ist im Hinblick auf die thermische Belastung der Einsatz des Bohrlochkabels bis hin zu Temperaturen von bis zu 900 °K ermöglicht, da durch die vorteilhaften Wirkungen des Schutzmantels in Kombination mit der resultierenden Faserüberlänge der ersten Faser die Differenz der Längenausdehnungen durch Wärmeeinwirkungen zwischen Bohrlochkabel und erster Faser kompensierbar sind. Synergetisch dazu kann die Schlaglänge entsprechend der initialen Faserüberlänge erhöht werden, um schlussendlich eine gewünscht resultierende Faserüberlänge der ersten Faser re-
lativ zur Längenerstreckung des Bohrlochkabels zu realisieren.
Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass als erste Faser ein Lichtwellenleiter oder ein Vakuum-Kern-Lichtwellenleiter verwendet wird. Dadurch wird eine Datenübertragung in das und aus dem Bohrloch ermöglicht, was die Anwendungsvielfalt des Bohrlochkabels erhöht. Insbesondere im Hinblick auf den Schutzmantel ist die Verwendung eines Glasfaserkabels als erste Faser zweckmäßig, da der Schutzmantel eine thermische und chemische Isolationsschicht sowie eine mechanische Schutzschicht, insbesondere im Hinblick auf Querdrücke auf das Bohrlochkabel, bietet. Da das Glasfaserkabel auch durch spezielle Messmethoden zur Zustandsüberwachung des Bohrlochs selbst, insbesondere über dessen Längserstreckung, Verwendung finden kann, ergibt dies neben der ermöglichten Datenübertragung einen weiteren Vorteil hinsichtlich eines sicheren Betriebes eines
Bohrloches.
N2022/13800-AT-00
Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn beim Verseilen der Kabelstränge eine Schlaglänge aus einem Bereich umfassend 20 mm bis 120 mm, insbesondere 50 mm bis 70 mm eingestellt wird. Vorteilhaft ist dabei, dass durch das entsprechende Verseilen der Kabelstränge miteinander die Zugfestigkeit des Bohrlochkabels verbessert wird. Synergetisch dazu wird durch das Verseilen eine sich zur initialen Faserüberlänge addierende Faserüberlänge bis hin zu einer resultierenden Faserüberlänge bei verseilten Kabelstränge ausgebildet. Ein weiterer Synergieeffekt hinsichtlich des Schutzmantels ergibt sich dahingehend, dass der Schutzmantel eine Veränderung der Schlaglänge, beispielsweise in Bereichen starker Umlenkungen des Bohrlochkabels in einem Bohrloch oder beim Ein- und Ausbringen des Bohrlochkabels, in gewissen Grenzen verhindert bzw. vermindert. Dies ist in BeZug auf die gesicherte Datenübertragung oder die gesicherte Zustandsüberwa-
chung des Bohrlochs mittels des Glasfaserkabels vorteilhaft.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass als erstes Material eine Mischung aus Silikaten und/oder Feldspat und/oder Olivin verwendet wird. Dadurch wird die Temperaturbeständigkeit des Schutzmantels vorteilhaft beeinflusst was in weiterer Folge die thermische Belastbarkeit des Bohrlochkabels verbessert. Entsprechend ist das Anwendungsspektrum des Bohrlochkabels erhöht und die Wiederverwendbarkeit des Bohrlochkabels je nach Anwendung verbessert. In Kombination mit der Verwendung eines speziell auf das erste Material abgestimmten Bindeharz kann die Widerstandsfähigkeit gegenüber thermischer Belastung weiter verbessert wer-
den.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass als erstes Material ein basalthaltiges Material verwendet wird. Dadurch wird das Bohrlochkabel widerstandsfähiger gegenüber hohen Querdrücken und gegenüber hydrostatischen Druckbelastungen. Weiters wird die Elastizitätsgrenze des Bohrlochkabels erhöht, was gegenüber einem herkömmlichen Bohrlochkabel ohne Schutzmantel mit einem basalthaltigen ersten Material plastische Verformungen des Bohrlochkabels vermindert. Wiede-
rum ist so die Wiederverwendbarkeit des Bohrlochkabels verbessert.
N2022/13800-AT-00
Gemäß einer besonderen Ausprägung ist es möglich, dass das Ummanteln der miteinander verseilten Kabelstränge mit dem Schutzmantel folgende Verfahrensschritte umfasst:
- Umgarnen bzw. Umspinnen der miteinander verseilten Kabelstränge mit Fäden aus dem ersten Material oder Benetzen bzw. Beschichten der miteinander verseilten Kabelstränge mit Pulver aus dem ersten Material;
- Tränken bzw. Imprägnieren der mit dem ersten Material umgarnten bzw. beschichteten Kabelstränge mit Harz bzw. einem härtbaren Bindeharz in einem Harzbad bzw. mit einem Imprägnierwerkzeug;
- Aushärten des Harz mittels Heizaushärten oder UV-Aushärten.
Durch diese Verfahrensschritte wird eine möglichst technisch einfache und wirtschaftliche Herstellbarkeit des Schutzmantels ermöglicht. Weiters kann so gewährleistet werden, dass die Kabelstränge vollständig bzw. vollumfänglich in den Schutzmantel eingebettet sind bzw. sogar daran angeformt sind. Da alle Kabelstränge in den Schutzmantel eingebettet sind, insbesondere vollumfänglich darin eingebettet sind bzw. daran angeformt sind, wird ein mehrteiliger Verbund geschaffen. Insbesondere durch die Integration aller Kabelstränge in den Schutzmantel wird die radial außenliegende Oberfläche der Kabelstränge, die vom Schutzmantel umformt sind, erhöht, wodurch ein verbesserter Materialverbund geschaffen wird, was die bereits vorhergehend beschriebenen vorteilhaften Eigenschaften verstärkt. So können bei einer Biegebeanspruchung des Bohrlochkabels innere Scherkräfte über den Materialverbund des Schutzmantels mit den Kabelsträngen auf verbesserte Weise kompensiert werden, wobei gleichzeitig die Zug-
festigkeit des Bohrlochkabels verbessert ist.
Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass ein dritter Kabelstrang mit einem vierten Schutzrohr und einer darin aufgenommenen dritten Faser vor dem Verseilen der Kabelstränge bereitgestellt wird, wobei beim Verseilen der Kabelstränge der erste Kabelstrang, der zweite Kabelstrang und der dritte Kabelstrang miteinander verseilt werden. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn als zweite Faser und als dritte Faser jeweils ein elektrischer Leiter ver-
wendet wird. Dadurch kann die Zugfestigkeit des Bohrlochkabels weiter erhöht
17739 N2022/13800-AT-00
werden, wobei gleichzeitig eine weitere Faser beispielsweise als elektrischer Lei-
ter zur Übertragung von elektrischer Leistung bereitgestellt ist.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden
Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung: Fig. 1 eine mögliche Ausgestaltungsform eines Bohrlochkabels; Fig. 2 einen Querschnitt des Bohrlochkabel;
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lage-
angaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
In der Fig. 1 ist eine mögliche Ausgestaltungsform eines Bohrlochkabels 1 gezeigt. Das Bohrlochkabel 1 umfasst einen Kabelmantel 2 zum Schutz des Bohrlochkabels 1 vor externen chemischen oder mechanischen Belastungen. Innerhalb des Kabelmantels 2 können ein erster Kabelstrang 3 und wenigstens ein zweiter Kabelstrang 4 aufgenommen sein. Dabei kann der erste Kabelstrang 3 ein erstes Schutzrohr 5 umfassen, wobei innerhalb des ersten Schutzrohres 5 wenigstens eine erste Faser 6 aufgenommen sein kann. Die wenigstens eine erste Faser 6 kann eine Glasfaser oder ein Vakuum-Kern-Lichtwellenleiter bzw. eine ähnliche, auf Lichtwellenleiter-Technologie zur Datenübertragung basierende Faser sein. Weiters kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine erste Faser 6 innerhalb des ersten Schutzrohres 5 in ein Gel oder in ein thixotropes Fluid bzw. Gel einge-
bettet ist oder zumindest von diesem benetzt ist.
N2022/13800-AT-00
Der zweite Kabelstrang 4 kann ein zweites Schutzrohr 7 umfassen, in welchem zweiten Schutzrohr 7 eine zweite Faser 8 aufgenommen ist. Die zweite Faser 8 kann als elektrischer Leiter mit einer vollumfänglichen Isolationsschicht ausgebil-
det sein.
Der erste Kabelstrang 3 und der zweite Kabelstrang 4 können miteinander verseilt oder zueinander verdrillt sein. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Kabelstränge 3, 4 zueinander eine in verseiltem Zustand eine Schlaglänge aus einem Bereich umfassend 20 mm bis 120 mm, insbesondere 50 mm bis 70 mm aufweisen. Die beiden Kabelstränge 3, 4 können jeweils einen im Wesentlichen kreisrunden Querschnitt aufweisen, wobei sich die Kabelstränge 3, 4 im verseilten Zustand somit entlang einer spiralförmigen Berührungslinie, die entlang der Länge des Bohr-
lochkabels verläuft, berühren können.
Das Bohrlochkabel 1 kann weiters einen Schutzmantel 9 umfassen. Der Schutzmantel 9 kann innerhalb des Kabelmantels 2 aufgenommen sein, wobei der Kabelmantel 2 den Schutzmantel 9 vollumfänglich umschließend und den Schutzmantel 9 an dessen Außendurchmesser berührend ausgebildet sein kann. Die Kabelstränge 3, 4 können vollständig in den Schutzmantel 9 eingebettet sein, sodass der Schutzmantel 9 gegenüber dem Kabelmantel 2 eine isolierende Wirkung aufweist und sodass zwischen dem Kabelmantel 2 und den Kabelsträngen 3, 4 möglichst keine Hohlräume ausgebildet sind, sofern dies im Rahmen der Herstellungsmöglichkeiten des Schutzmantels 9 technisch umsetzbar ist. Der Schutzmantel 9 kann aus wenigstens zwei Komponenten hergestellt sein. Eine erste Komponente kann von Pulver oder Fäden gebildet sein, welches Pulver bzw. welche Fäden aus einem ersten Material gebildet sind. Eine zweite Komponente kann von einem
Harz bzw. einem aushärtbaren Kunstharz gebildet sein.
Die Herstellung des Schutzmantels 9 kann folgende Verfahrensschritte umfassen: Bereitstellen der miteinander verdrillten Kabelstränge 3, 4. Umgarnen der miteinander verdrillten Kabelstränge 3, 4 mit Fäden aus dem ersten Material und/oder Beschichten mit bzw. Auftragen von Pulver aus dem ersten Material um Zwischenräume zwischen den verdrillten Kabelsträngen 3, 4 auszufüllen und einen bestim-
mungsgemäßen Außendurchmesser des Schutzmantels 9 herzustellen;
N2022/13800-AT-00
Anschließend kann mittels eines Pultrusionsverfahrens das Harz bzw. das aushärtbare Kunstharz in die bereits hergestellte Ummantelung aus dem ersten Mate-
rial eingebracht und ausgehärtet werden;
Alternativ zu einem Pultrusionsverfahren zur Ummantelung der Kabelstränge 3, 4 bzw. zum Herstellen des Schutzmantels 9 kann auch ein Extrusionsverfahren Ver-
wendung finden.
So können die miteinander verdrillten Kabelstränge 3, 4 über die gesamte axiale Länge des Bohrlochkabels 1 vollständig in den Schutzmantel 9 eingebettet werden bzw. kann so der Schutzmantel 9 and die Kabelstränge 3, 4 angeformt werden, wobei ein Materialschluss zwischen den äußeren Durchmessern der Kabelstränge
3, 4 und dem Schutzmantel 9 hergestellt werden kann.
Das erste Material kann dabei ein mineralisches, keramisches oder kohlenstoffhaltiges Material sein, wobei insbesondere eine Mischung aus Silikaten und/oder Feldspat und/oder Olivin denkbar ist. Es kann weiters vorgesehen sein, dass das erste Material insbesondere basalthaltig ist, wodurch gewünschte Isolations-, Barriere- und Elastizitätseigenschaften des Bohrlochkabels 1 erreicht werden können. Insbesondere durch das Anformen des Schutzmantels 9 an die miteinander verdrillten Kabelstränge 3, 4 können die mechanischen Eigenschaften, insbesondere die elastisch-plastischen Eigenschaften des Bohrlochkabels 1 vorteilhaft sein. Unter den mechanischen Eigenschaften können dabei beispielhaft die plastischen und elastischen Eigenschaften wie auch Biegeeigenschaften oder Eigenschaften hinsichtlich der Robustheit und Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Belas-
tungen des Bohrlochkabels 1 verstanden werden.
In der Fig. 2 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform des Bohrlochkabels gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in der vorangegangenen Fig. 1
verwendet werden. Fig. 2 zeigt einen Querschnitt des Bohrlochkabels.
N2022/13800-AT-00
Die erste Faser 6 kann bereits in ein unverdrilltes erstes Schutzrohr 5 eingebracht werden. Das Einbringen in das erste Schutzrohr 5 kann derart bewerkstelligt werden, dass die Faser 6von einer Abzugscheibe oder einer Spule abgewickelt wird und nach initialer Einführung in das erste Schutzrohr 5 durch die zwischen dem ersten Schutzrohr 5 und der ersten Faser 6 auftretende Reibung bei kontinuierlicher Fertigung von der Abzugscheibe in das erste Schutzrohr 5 eingezogen wird. Beim Einbringen der ersten Faser 6 in das erste Schutzrohr 5 kann eine initiale Faserüberläge relativ zum unverdrillten ersten Schutzrohr 5 aus einem Bereich umfassend 0,1 % bis 5 %, insbesondere 0,5 % bis 1,5 % eingebracht werden. Durch das Verseilen bzw. Verdrillen des erste Kabelstranges 3 mit dem zweiten Kabelstrang 4 kann eine resultierende Faserüberlänge der ersten Faser 6 relativ zum Bohrlochkabel 1 aus einem Bereich umfassend 0,1 % bis 3 %, Insbesondere
0,5 % bis 1,5 % erreicht werden.
Durch die entsprechende Vorsehung der resultierenden Faserüberlänge der ersten Faser 6 relativ zum Bohrlochkabel 1 kann das Bohrlochkabel 1 auf einer axialen Länge von einem Meter zumindest zwei Kontaktflächen 11 bzw. Berührungsflächen zwischen der ersten Faser 6 und einer Innenfläche 10 des ersten Schutzrohres 5 aufweisen. Wird das Bohrlochkabel 1 in dessen Achsrichtung vertikal ausgerichtet, so kann eine an den Kontaktflächen 11 resultierende Reibkraft zwischen der ersten Faser 6 und der Innenfläche 10 des ersten Schutzrohres 5 im Bereich zwischen 30 % und 200 %, insbesondere wenigstens 70% der Eigengewichtskraft der ersten Faser 6 liegen. Es ist weiters denkbar, dass die erste Faser 6 eine Beschichtung an dessen Außendurchmesser aufweist, mittels welcher die resultierende Reibkraft durch Veränderung des Reibbeiwertes entsprechend spezifischer Anwendungsanforderungen des Bohrlochkabels 1 veränderbar ist. Auch kann der Reibbeiwert durch entsprechende Auswahl eines möglicherweise vorge-
sehenen Gels im Inneren des ersten Schutzrohres 5 angepasst werden.
Die angegebenen Wertebereiche der initialen Überlänge, der resultierenden Überlänge sowie der resultierenden Reibkraft beziehen sich insbesondere auf Normalbedingungen bei 273 °K Umgebungstemperatur und 1013,25 mbar Umgebungs-
druck. Durch unterschiedliche Längenausdehnungskoeffizienten der ersten Faser
N2022/13800-AT-00
6 und des ersten Schutzrohres 5 bzw. des Bohrlochkabels 1 sind die resultierende Faserüberlänge sowie die resultierende Reibkraft naturgemäß bei Abweichungen
von den Normalbedingungen veränderlich.
Da der Schutzmantel 9 entsprechend des für die Fäden bzw. das Pulver verwendeten ersten Materials basalthaltig sein kann, kann der Schutzmantel 9 auch als Balsaltmantel bezeichnet werden. Der Basaltmantel kann, wie vorhergehend beschrieben, an die Kabelstränge 3, 4 angeformt sein bzw. sind die Kabelstränge 3, 4 jedenfalls vollumfänglich im Basaltmantel aufgenommen. Im Zusammenwirken mit dem Kabelmantel 2 kann somit die Elastizitätsgrenze gegenüber einem herkömmlichen Bohrlochkabel ohne Basaltmantel erhöht werden. Jedenfalls kann der
Basaltmantel bzw. der Schutzmantel 9 einteilig ausgebildet sein.
Das erste Schutzrohr 5 und der Kabelmantel 2 können aus metallischen Legierungen ausgebildet sein. Unabhängig davon kann das zweite Schutzrohr 7 aus einer
metallischen Legierung oder aus einem isolierenden Kunststoff ausgebildet sein.
Weiters ist es denkbar, dass er erste Kabelstrang 3 ein drittes Schutzrohr umfasst, wobei innerhalb des dritten Schutzrohres ein elektrischer Leiter aufgenommen bzw. angeordnet ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass das dritte Schutzrohr im Wesentlichen achsparallel zum ersten Schutzrohr 5 verlaufend angeordnet ist. Jedoch ist es auch denkbar, dass das drittes Schutzrohr innerhalb des ersten
Schutzrohres 5 angeordnet ist.
Unabhängig davon kann weiters vorgesehen sein, dass das erste Schutzrohr 5 einen Schutzrohrmantel 12 aufweist. Der Schutzrohrmantel 12 kann aus Aluminium ausgebildet sein, wobei das erste Schutzrohr 5 vollumfänglich mit dem Schutz-
rohrmantel 12 ummantelt ist.
Weiters kann auch vorgesehen sein, dass das Bohrlochkabel 1 einen dritten Kabelstrang 13 mit einem vierten Schutzrohr 14 umfasst, wobei im vierten Schutzrohr 14 eine dritte Faser 15 aufgenommen ist. Der dritte Kabelstrang 13 kann mit dem ersten Kabelstrang 3 und dem zweiten Kabelstrang 4 verseilt sein, wobei die mitei-
nander verseilten Kabelstränge 3, 4, 13 in den Schutzmantel 9 eingebettet sein
N2022/13800-AT-00
können. Unabhängig davon kann vorgesehen sein, dass die dritte Faser 15, wie auch die zweite Faser 8 als elektrischer Leiter ausgebildet sein kann. Im Wesentlichen kann der dritte Kabelstrang 13 baugleich zum ersten Kabelstrang 3 ausgebil-
det sein.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen
Fachmannes liegt.
Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zu-
grundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert
und/oder verkleinert dargestellt wurden.
N2022/13800-AT-00
23
Bezugszeichenliste
Bohrlochkabel Kabelmantel
erster Kabelstrang zweiter Kabelstrang erstes Schutzrohr erste Faser zweites Schutzrohr zweite Faser Schutzmantel Innenfläche Kontaktflächen Schutzrohrmantel dritter Kabelstrang viertes Schutzrohr
dritte Faser
N2022/13800-A T-00
Claims (30)
1. Bohrlochkabel (1) zur Übertragung von Daten bzw. Messwerten und/oder elektrischer Energie umfassend einen Kabelmantel (2) und einen innerhalb des Kabelmantels (2) aufgenommenen ersten Kabelstrang (3),
der erste Kabelstrang (3) umfassend ein erstes Schutzrohr (5) und wenigstens eine innerhalb des ersten Schutzrohres (5) aufgenommene bzw. angeordnete erste Faser (6),
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Kabelstrang (3) über die gesamte axiale Länge des Bohrlochkabels (1) in einen Schutzmantel (9) eingebettet ist, wobei der Schutzmantel (9) aus Komponenten ausgebildet ist, die Komponenten umfassend Fäden oder ein Pulver
sowie umfassend ein Harz.
2. Bohrlochkabel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bohrlochkabel (1) wenigstens einen innerhalb des Kabelmantels (2) aufgenommenen zweiten Kabelstrang (4) umfasst, wobei der zweite Kabelstrang (4) ein zweites Schutzrohr (7) und eine innerhalb des zweiten Schutzrohres (7) aufgenommene bzw. angeordnete zweite Faser (8) umfasst, wobei der erste Kabelstrang (3) und der zweite Kabelstrang (4) über die gesamte axiale Länge des Bohrlochkabels (1)
in den Schutzmantel (9) eingebettet sind.
3. Bohrlochkabel (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kabelstrang (3) und der zweite Kabelstrang (4) zueinander verdrillt bzw. miteinander verseilt sind und innerhalb des Kabelmantels (2) aufgenommen bzw. an-
geordnet sind.
4. Bohrlochkabel (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bohrlochkabel (1) wenigstens einen innerhalb des Kabelmantels (2) aufgenommenen dritten Kabelstrang (13) umfasst, wobei der dritte Kabelstrang (13) ein viertes
Schutzrohr (14) und eine innerhalb des vierten Schutzrohres (14) aufgenommene
N2022/13800-AT-00
bzw. angeordnete dritte Faser (15) umfasst, wobei der erste Kabelstrang (3), der zweite Kabelstrang (4) und der dritte Kabelstrang (13) über die gesamte axiale
Länge des Bohrlochkabels (1) in den Schutzmantel (9) eingebettet sind.
5. Bohrlochkabel (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kabelstrang (3), der zweite Kabelstrang (4) und der dritten Kabelstrang (13) zueinander verdrillt bzw. miteinander verseilt sind und innerhalb des Kabelmantels
(2) aufgenommen bzw. angeordnet sind.
6. Bohrlochkabel (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
zweite Faser (8) ein elektrischer Leiter ist.
7. Bohrlochkabel (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die
dritte Faser (15) ein elektrischer Leiter ist.
8. Bohrlochkabel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Faser (6) ein Lichtwellenleiter oder ein Vakuum-
Kern-Lichtwellenleiter ist.
9. Bohrlochkabel (1) nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die verdrillten Kabelstränge eine Schlaglänge aufweisen, welche Schlaglänge aus einem Bereich umfassend 20 mm bis 120 mm, insbesondere 50 mm bis
70 mm ausgewählt ist.
10. Bohrlochkabel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden bzw. das Pulver aus einem mineralischen, kera-
mischen oder kohlenstoffhaltigen ersten Material ausgebildet sind bzw. ist.
11. Bohrlochkabel (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material eine Mischung aus Silikaten und/oder Feldspat und/oder Olivin
ist.
N2022/13800-AT-00
12. Bohrlochkabel (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Material basalthaltig ist.
13. Bohrlochkabel (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Faser (6) im verseilten Zustand des ersten Kabelstranges (3) eine resultierende Faserüberlänge aufweist, wobei die resultierende Faserüberlänge relativ zur Länge des Bohrlochkabels (1) aus einem Bereich um-
fassend 0,1 % bis 3 %, insbesondere 0,5 % bis 1,5 % ausgewählt ist.
14. Bohrlochkabel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer axialen Länge von einem Meter des Bohrlochkabels (1) zwischen der ersten Faser (6) und einer Innenfläche des ersten Schutzrohres (5) bei Normalbedingungen und bei in Axialrichtung geradlinigem unverseiltem ersten Kabelstrang (3) zumindest zwei Kontaktflächen (11) bzw. Berührungs-
flächen ausgebildet sind.
15. Bohrlochkabel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Faser (6) gegenüber dem ersten Schutzrohr (5) eine resultierende Faserüberlänge aufweist, sodass an den Kontaktflächen (11) zwischen der ersten Faser (6) und dem ersten Schutzrohr (5) über die axiale Länge des Bohrlochkabels (1) bei vertikaler Positionierung des Bohrlochkabels (1) und bei Normalbedingungen eine resultierende Reibkraft ausgebildet ist, wobei die resultierende Reibkraft im Bereich zwischen 30 % und 200 %, insbesondere we-
nigstens 70% der Eigengewichtskraft der ersten Faser (6) ist.
16. Bohrlochkabel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des ersten Schutzrohres (5) ein Fluid bzw. ein Gel
aufgenommen bzw. angeordnet ist.
17. Bohrlochkabel (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass
das Fluid ein thixotropes Gel ist.
N2022/13800-AT-00
18. Bohrlochkabel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kabelstrang (3) ein drittes Schutzrohr umfasst, wobei innerhalb des dritten Schutzrohres ein elektrischer Leiter aufgenommen
bzw. angeordnet ist.
19. Bohrlochkabel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kabelstrang (3) einen Schutzrohrmantel (12) umfasst, wobei der Schutzrohrmantel (12) das erste Schutzrohr (5) formschlüssig
und/oder reibschlüssig umformt oder um das erste Schutzrohr (5) angeformt ist.
20. Bohrlochkabel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schutzrohr (5) und der Kabelmantel (2) aus me-
tallischen Legierungen ausgebildet sind.
21. Verwendung eines Bohrlochkabels (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bohrlochkabel (1) zur Verwendung in Erdölbohrlöchern, Erdgasbohrlöchern, geothermischen Bohrlöchern oder in
Bohrlöchern für unterirdische Energiespeicher vorgesehen ist.
22. Verfahren zur Herstellung eines Bohrlochkabels (1) umfassend die folgenden Verfahrensschritte:
- Bereitstellen eines ersten Kabelstranges (3) umfassend ein erstes Schutzrohres (5);
- Einbringen einer ersten Faser (6) in das erste Schutzrohr (5)
- Bereitstellen von wenigstens einem zweiten Kabelstranges (4), der wenigstens eine zweite Kabelstrang (4) umfassend ein zweites Schutzrohr (7), wobei innerhalb des zweiten Schutzrohres (7) eine zweite Faser (8) aufgenommen ist;
- Verseilen bzw. Verdrillen der Kabelstränge, wobei mittels des Verdrillens eine resultierende Faserüberlänge der ersten Faser (6) relativ zum Bohrlochkabel (1) aus einem Bereich umfassend 0,1 % bis 3 %, insbesondere 0,5 % bis 1,5 % ausgebildet wird;
- Ummanteln bzw. Umformen der miteinander verseilten Kabelstränge mit einem
N2022/13800-AT-00
Schutzmantel (9), wobei der Schutzmantel (9) aus Fäden oder Pulver aus einem mineralischen, keramischen oder kohlenstoffhaltigen ersten Material sowie aus Harz mittels Pultrusionsverfahren, Extrusionsverfahren oder einem artverwandtem Verfahren ausgebildet wird;
- Ummanteln des Schutzmantels (9) mit einem Kabelmantel (2).
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einbringen der ersten Faser (6) in das erste Schutzrohr (5) eine initiale Faserüberlänge der ersten Faser (6) relativ zur Länge des ersten Schutzrohres (5) aus einem Bereich umfassend 0,1 % bis 5 %, insbesondere 0,5 %o bis 1,5 %o einge-
bracht wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass als erste Faser (6) ein Lichtwellenleiter oder ein Vakuum-Kern-
Lichtwellenleiter verwendet wird.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass beim Verseilen der Kabelstränge eine Schlaglänge aus einem Bereich umfassend 20 mm bis 120 mm, insbesondere 50 mm bis 70 mm eingestellt
wird.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass als erstes Material eine Mischung aus Silikaten und/oder Feldspat
und/oder Olivin verwendet wird.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekenn-
zeichnet, dass als erstes Material ein basalthaltiges Material verwendet wird.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Ummanteln der miteinander verseilten Kabelstränge mit dem
Schutzmantel (9) folgende Verfahrensschritte umfasst:
N2022/13800-AT-00
- Umgarnen bzw. Umspinnen der miteinander verseilten Kabelstränge mit Fäden aus dem ersten Material oder Benetzen bzw. Beschichten der miteinander verseilten Kabelstränge mit Pulver aus dem ersten Material;
- Tränken bzw. Imprägnieren der mit dem ersten Material umgarnten bzw. beschichteten Kabelstränge mit Harz in einem Harzbad bzw. mit einem Imprägnierwerkzeug;
- Aushärten des Harz mittels Heizaushärten oder UV-Aushärten.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Kabelstrang (13) mit einem vierten Schutzrohr (14) und einer darin aufgenommenen dritten Faser (15) vor dem Verseilen der Kabelstränge bereitgestellt wird, wobei beim Verseilen der Kabelstränge der erste Kabelstrang, der zweite Kabelstrang und der dritte Kabelstrang (13) miteinander
verseilt werden.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass als zweite Faser (8) und als dritte Faser (15) jeweils ein elektrischer
Leiter verwendet wird.
N2022/13800-AT-00
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ATA50861/2022A AT526701A1 (de) | 2022-11-14 | 2022-11-14 | Bohrlochkabel mit einem Schutzmantel |
| PCT/AT2023/060386 WO2024103090A1 (de) | 2022-11-14 | 2023-11-14 | Bohrlochkabel mit einem schutzmantel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ATA50861/2022A AT526701A1 (de) | 2022-11-14 | 2022-11-14 | Bohrlochkabel mit einem Schutzmantel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| AT526701A1 AT526701A1 (de) | 2024-05-15 |
| AT526701A9 true AT526701A9 (de) | 2024-06-15 |
Family
ID=89190758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ATA50861/2022A AT526701A1 (de) | 2022-11-14 | 2022-11-14 | Bohrlochkabel mit einem Schutzmantel |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT526701A1 (de) |
| WO (1) | WO2024103090A1 (de) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4321341A1 (de) * | 1992-12-24 | 1994-06-30 | Rheydt Kabelwerk Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Lichtwellenleiter-Ader |
| WO2006054092A1 (en) * | 2004-11-20 | 2006-05-26 | Expro North Sea Limited | Improved cable |
| WO2008027387A2 (en) * | 2006-08-30 | 2008-03-06 | Afl Telecommunications Llc | Downhole cables with both fiber and copper elements |
| WO2008142586A2 (en) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Schlumberger Canada Limited | Modular opto-electrical cable unit |
| EP2312360A1 (de) * | 2007-07-20 | 2011-04-20 | FMC Kongsberg Subsea AS | Verbundkabel |
| US20150226021A1 (en) * | 2012-10-18 | 2015-08-13 | C6 Technologies As | Fibre composite rod petroleum well intervention cable |
| WO2015152929A1 (en) * | 2014-04-03 | 2015-10-08 | Halliburton Energy Services, Inc. | Composite slickline cable having an optical fiber with optimized residual strain |
| US20170110220A1 (en) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | Michael C. Romer | Synthetic Power Cable For Downhole Electrical Devices |
| US20180023352A1 (en) * | 2013-12-28 | 2018-01-25 | Trican Well Service, Ltd. | Carbon fiber based tubing encapsulated cable |
| WO2022180121A1 (en) * | 2021-02-23 | 2022-09-01 | Wires&Bytes Gmbh | Downhole cable |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11268329B2 (en) * | 2013-09-13 | 2022-03-08 | Schlumberger Technology Corporation | Electrically conductive fiber optic slickline for coiled tubing operations |
| US9075212B2 (en) * | 2013-09-24 | 2015-07-07 | Corning Optical Communications LLC | Stretchable fiber optic cable |
| CA3001343A1 (en) | 2015-10-16 | 2017-07-20 | Afl Telecommunications Llc | Optical fibers and cables for high temperature applications |
| WO2017210548A1 (en) | 2016-06-03 | 2017-12-07 | Afl Telecommunications Llc | Downhole logging cables with core conductor and optical units |
-
2022
- 2022-11-14 AT ATA50861/2022A patent/AT526701A1/de unknown
-
2023
- 2023-11-14 WO PCT/AT2023/060386 patent/WO2024103090A1/de unknown
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4321341A1 (de) * | 1992-12-24 | 1994-06-30 | Rheydt Kabelwerk Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Lichtwellenleiter-Ader |
| WO2006054092A1 (en) * | 2004-11-20 | 2006-05-26 | Expro North Sea Limited | Improved cable |
| WO2008027387A2 (en) * | 2006-08-30 | 2008-03-06 | Afl Telecommunications Llc | Downhole cables with both fiber and copper elements |
| WO2008142586A2 (en) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Schlumberger Canada Limited | Modular opto-electrical cable unit |
| EP2312360A1 (de) * | 2007-07-20 | 2011-04-20 | FMC Kongsberg Subsea AS | Verbundkabel |
| US20150226021A1 (en) * | 2012-10-18 | 2015-08-13 | C6 Technologies As | Fibre composite rod petroleum well intervention cable |
| US20180023352A1 (en) * | 2013-12-28 | 2018-01-25 | Trican Well Service, Ltd. | Carbon fiber based tubing encapsulated cable |
| WO2015152929A1 (en) * | 2014-04-03 | 2015-10-08 | Halliburton Energy Services, Inc. | Composite slickline cable having an optical fiber with optimized residual strain |
| US20170110220A1 (en) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | Michael C. Romer | Synthetic Power Cable For Downhole Electrical Devices |
| WO2022180121A1 (en) * | 2021-02-23 | 2022-09-01 | Wires&Bytes Gmbh | Downhole cable |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AT526701A1 (de) | 2024-05-15 |
| WO2024103090A1 (de) | 2024-05-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69321267T2 (de) | Optisches Kabel | |
| DE3041679C2 (de) | ||
| DE69021674T2 (de) | Optische Faser beinhaltendes Unterwasserkabel. | |
| DE102008063086A1 (de) | Erdungskabel, insbesondere Bahnerdungskabel zur Erdung von Eisenbahneinrichtungen | |
| EP0499089B1 (de) | Flexibler Schutzschlauch für langgestrecktes Gut | |
| DE2910135A1 (de) | Optisches kabel | |
| DE10119653C1 (de) | Mehrleiteranordnung zur Energie- und/oder Datenübertragung | |
| DE3214778A1 (de) | Optisches nachrichtenkabel | |
| WO2004042445A1 (de) | Hochspannungsbauteil mit optischer faser und verfahren zu seiner herstellung | |
| AT526701A1 (de) | Bohrlochkabel mit einem Schutzmantel | |
| DE2512830C3 (de) | Fernsehkamerakabel mit Lichtleitfasern | |
| DE2433099C3 (de) | Elektrisches Kabel mit zugaufnehmenden Elementen aus hochfesten Kunststoffäden | |
| EP2758820B1 (de) | Faseroptisches kabel | |
| EP3007179A1 (de) | Kabel hoher steifigkeit und verfahren zu seiner herstellung | |
| DE3837285C2 (de) | ||
| DE19508888C2 (de) | Flexible elektrische Starkstromleitung | |
| DE3144743A1 (de) | Elektrische, flexible leitung mit besonderer widerstandsfaehigkeit gegen torsionsbeanspruchung | |
| WO2011035450A2 (de) | Elektrooptisches kabel | |
| EP2842141B1 (de) | Selbsttragende elektrische leitung | |
| DE3137956C2 (de) | ||
| DE10131569B4 (de) | Kabel mit Polyethylenmantel und Verfahren zur Herstellung eines Kabels | |
| DE69811409T2 (de) | Faseroptisches kabel | |
| DE2163954A1 (de) | Flexible röhrenförmige Körper und Verfahren zu deren Herstellung | |
| EP0996014B1 (de) | Isoliertes elektrisches Freileitungskabel mit Lichtwellenleiter | |
| EP1030315A2 (de) | Datenkabel und Verfahren zur Herstellung eines Datenkabels |