CN103345967A - 一种双绝缘双护套潜油电泵电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种双绝缘双护套潜油电泵电缆，其包括有三根缆芯导体，每一根缆芯导体外侧从内到外均依次包裹有：五层聚酰亚胺-氟复合薄膜组成的辅助绝缘层、三元乙丙橡胶层材质的主绝缘层、单根缆芯铅合金护套层、以及玻璃丝带垫层；所述三根被绝缘保护的缆芯导体彼此紧靠，集合形成缆芯组，所述缆芯组外侧包覆有：丁腈橡胶整体护套层，所述丁腈橡胶整体护套外侧包覆有镀锌钢带。采用了这种结构的潜油电泵电缆，提高了电缆的耐温等级以及耐压级别，降低了因电缆故障导致的躺井，提高了电泵运行寿命，从而减少了产量损失，提高了经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种电缆，尤其涉及一种潜油电泵电缆。
背景技术
目前，一些油田具有“两超五高”的特点，即原油粘温拐点深、下泵深、掺稀油降粘生产需大排量的特性决定潜油电泵成为稠油机械举升的主要举升工艺，且其应用的潜油电泵主要为经过技术改进的深抽抗稠油潜油电泵。然而自2010年以来，受新投入开发区块油质更稠（原油动力粘度平均510000Pa.s，流动性能极差）、地层水矿化度更高（平均200346mg/l）、硫化氢含量更高（平均141600ppm）、井温更高（3500m处平均温度为110℃）及压力更高（3500m处平均压力为30Mpa以上）影响，稠油潜油电泵系统躺井率表现出大幅度上升的趋势，经统计发现：潜油电泵电缆的不适应是造成电泵躺井的主要问题。在对故障电缆结构、使用材质、技术指标认识的基础上，结合油田稠油油藏原油物性特点及电缆的故障类型，分析认为电缆故障率高、使用寿命短的主要原因有以下三方面：
1）前期使用的耐温120℃的潜油电缆耐温级别明显不足，现场11口电泵井离心泵排出口以上100m测试的平均125℃的流温说明电缆耐温级别确实不足，长期高温运行易导致电缆绝缘层快速老化，最终击穿躺井；
2）耐压3000V的电缆耐压级别不足，平均140KW电机，其额定电压加上电缆电压，再加上谐波电压、电缆实际工作电压已高达2800V以上，长期高电压工作易导致电缆击穿；
3）电缆结构及采用的三元乙丙橡胶护套层材料满足不了油田高温、高压电泵井的需求，在高压下气体分子易窜入电缆护套层及绝缘层内部，导致电缆绝缘损伤躺井。
因此，如何改善潜油电泵的电缆的耐高温耐高压的特性，以期满足特殊油田的使用，将是本领域技术人员一直希望解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐高温、耐高电压、耐高环境压力且具有较好绝缘防护性能的潜油电泵圆电缆。
为了实现上述目的，本发明采用了如下结构：一种双绝缘双护套潜油电泵电缆，其包括有三根缆芯导体，每一根缆芯导体外侧从内到外均依次包裹有：辅助绝缘层：五层聚酰亚胺-氟46复合薄膜；主绝缘层：三元乙丙橡胶层；单根缆芯护套层：铅合金护套层；以及玻璃丝带垫层；三根被绝缘保护的缆芯导体彼此紧靠，集合形成缆芯组，所述缆芯组外侧包覆有：橡胶整体护套：丁腈橡胶护套层；所述橡胶整体护套外侧包覆有钢带：所述钢带为镀锌钢带。辅助绝缘层和主绝缘层的设置是为了增加缆芯导体之间的绝缘效果及提高电缆耐电压能力；单根缆芯铅合金护套层和玻璃丝带垫层的设计是为了增加电缆的耐高温能力及高环境压力下防护气体能力；丁晴橡胶整体护套可以提高电缆的耐油性能，以更好的保护电缆绝缘层；橡胶整体护套外层包裹的镀锌钢带是为了提高电缆的抗拉强度及防磕碰能力。
进一步地，所述潜油电泵电缆优选设计为圆形，这种电缆整体圆形设计可以降低电流不平衡度，提高变频控制柜可拖带的电缆长度，从而实现更深层稠油的开发。
进一步地，所述缆芯导体采用一级无氧铜杆，以提高电缆导流能力，减少热损失。
进一步地，所述聚酰亚胺-氟46辅助绝缘层的单层厚度为0.045mm，共5层，总厚度为0.225mm；所述三元乙丙橡胶主绝缘层的厚度为2.3mm，所述铅合金单根缆芯护套层的厚度为1.0mm，厚玻璃丝带垫层的厚度为0.2mm；所述丁腈橡胶橡胶整体护套的厚度为2.0mm。
采用了上述结构的潜油电泵电缆，提高了电缆的耐温等级以及耐压级别，降低了因电缆故障导致的躺井，提高了电泵运行寿命，从而减少了产量损失，提高了经济效益。
附图说明
图1为本发明所述潜油电泵电缆的端面图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的目的，结构特点以及功能，下面结合附图对本发明的优选实施方式的结构、工作过程以及功能进行详细描述。
本实施例所述的潜油电泵电缆为双绝缘双护套潜油电泵电缆，如图1所示，其包括有三根缆芯导体1，每一根缆芯导体1外侧从内到外均依次包裹有辅助绝缘层2、主绝缘层3、单根缆芯护套层4以及垫层5，从而保证了三根缆芯导体1之间的良好的绝缘；三根被绝缘保护的缆芯导体1彼此紧靠，集合为一组形成缆芯组合，所述缆芯组合外侧包覆有整体橡胶护套6，所述整体橡胶护套6外侧包覆有钢带7，最终形成本发明所述的双绝缘双护套潜油电泵电缆。具体来说，在本实施例中，所述三根缆芯导体1均采用一级无氧铜杆；所述辅助绝缘层2是由五层厚度为0.225mm的厚聚酰亚胺-氟46组成的复合薄膜；所述主绝缘层3是厚度为2.3mm的三元乙丙橡胶层；所述单根缆芯护套层4是厚度为1.0mm的铅合金护套层，所述铅合金单根缆芯护套层4外侧包裹一层厚度为0.2mm的厚玻璃丝带垫层5；所述缆芯组合的整体护套层6是厚度为2.0mm的丁腈橡胶护套层；所述丁腈橡胶护套层外侧包裹的钢带7为镀锌钢带。
采用了上述结构的双绝缘双护套潜油电泵电缆耐温值达到了150℃,耐电压级别提升到了6KV。
下面是本发明所述双绝缘双护套潜油电泵电缆与现有技术潜油泵电缆的各项指标对比：
表1新设计电缆与前期使用电缆技术指标对比表
由上述对比可知本发明所述的潜油泵电缆的各项指标均比现有技术潜油电泵电缆优异，而且在实际使用中，本发明所述的电缆满足了大排量、高扬程、大功率潜油电泵电缆的耐高温、耐高电压、耐高环境压力、且具有良好抗硫化氢的性能要求。因此在试用的一年来，稠油潜油电泵完井绝缘提高至原来的2.4倍，电缆故障率由前期的52.4%降低到现在的2.8%，大幅度的降低了潜油电泵电缆故障率，极大地减少了采油厂的采油损失，节约了采油成本。
以上所述仅是本发明所述双绝缘双护套潜油电泵电缆的一种优选实施方式，应当指出，对于相关领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，做出的细微数据以及结构上的变化，也应视为属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种双绝缘双护套潜油电泵电缆，其特征在于，其包括有三根缆芯导体（1），每一根缆芯导体（1）外侧从内到外均依次包裹有：
辅助绝缘层（2）：聚酰亚胺-氟复合薄膜；
主绝缘层（3）：三元乙丙橡胶层；
单根缆芯护套层（4）：铅合金护套层；
以及玻璃丝带垫层（5）；
三根被绝缘保护的缆芯导体（1）彼此紧靠，集合形成缆芯组，所述缆芯组外侧包覆有：
橡胶整体护套（6）：丁腈橡胶护套层；
所述橡胶整体护套（6）外侧包覆有钢带（7）：所述钢带（7）为镀锌钢带。
2.如权利要求1所述的双绝缘双护套潜油电泵电缆，其特征在于，所述缆芯导体（1）采用一级无氧铜杆。
3.如权利要求1所述的双绝缘双护套潜油电泵电缆，其特征在于，所述辅助绝缘层（2）包括有五层聚酰亚胺-氟复合薄膜，其中所述聚酰亚胺-氟辅助绝缘层的单层厚度为0.225mm；所述三元乙丙橡胶主绝缘层（3）的厚度为2.3mm，所述铅合金单根缆芯护套层（4）的厚度为1.0mm，厚玻璃丝带垫层的厚度为0.2mm；所述丁腈橡胶橡胶整体护套（6）的厚度为2.0mm。
4.如权利要求1所述的双绝缘双护套潜油电泵电缆，其特征在于，所述潜油电泵电缆为圆形。
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN103345967A (zh) |
Cited By (1)
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