CN104376902B - 一种采油专用一体型管缆的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种采油专用一体型管缆的制造方法，属于油田管缆技术领域。技术方案：耐油油管（1）外绕包双层钢带（2），钢带外绕包钢丝（3），钢丝外设有内护套（4）；在耐油油管的内护套外、改性聚丙烯护套内设有多根线缆，每根线缆由导体（5）、改性聚丙烯绝缘（6）、F46绝缘（7）和铝带（8）构成，导体外设有改性聚丙烯绝缘，改性聚丙烯绝缘外设有F46绝缘，F46绝缘外纵包铝带。本发明生产的采油专用一体型管缆，既能提供电力，同时含有油管，能抽油，具有耐压及拉伸能力强，产品性能达到抗长期耐油老化、高抗渗透性、多功能要求，具备输油、动力传输、信号传送、井下安全阀门控制、机组结构清洗等多种功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种采油专用一体型管缆的制造方法，属于油田管缆技术领域。
背景技术
目前，国内外油田普遍采用潜油泵开采，钢管输油的传统方式，但潜油泵需要定期提泵清洗，输油管下井、管线接口、转弯等施工困难，同时，传统采油工艺存在金属输油管在井下易结腊、腐蚀、渗漏等技术瓶颈问题，对深海采油形成制约。钢制连续油管仅用于洗井、打捞等简单的修井作业。目前正是油管作业技术成熟的迅速发展的年代,深海采油用潜油泵关键的配套设备—潜油泵机组需要多功能、大长度、高安全性等方向发展，整套机组需具备输油、动力传输、信号传送、井下安全阀门控制、机组结构清洗等多种功能，如何减小输油管线弯曲半径，更好的适用于斜井、水平井采油是本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明目的是提供一种采油专用一体型管缆的制造方法，既能提供电力，同时含有油管，能抽油，具有耐压及拉伸能力强，产品性能达到抗长期耐油老化、高抗渗透性、多功能要求，具备输油、动力传输、信号传送、井下安全阀门控制、机组结构清洗等多种功能，解决背景技术中存在的上述问题。
本发明的技术方案是：
一种采油专用一体型管缆，包含耐油油管、钢带、钢丝、内护套、导体、改性聚丙烯绝缘、F46绝缘（F46是四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物）、铝带和改性聚丙烯护套，耐油油管外绕包双层钢带，钢带外绕包钢丝，钢丝外设有内护套；耐油油管及内护套的外轮廓为圆形，改性聚丙烯护套的外轮廓为圆形，耐油油管在改性聚丙烯护套内偏心布置；在耐油油管的内护套外、改性聚丙烯护套内设有多根线缆，每根线缆由导体、改性聚丙烯绝缘、F46绝缘和铝带构成，导体外设有改性聚丙烯绝缘，改性聚丙烯绝缘外设有F46绝缘，F46绝缘外纵包铝带。
所述耐油油管的内护套外、改性聚丙烯护套内设有三根线缆，耐油油管偏心布置在改性聚丙烯护套内的一侧，三根线缆偏心布置在改性聚丙烯护套内的另一侧。
一种采油专用一体型管缆的制造方法，包含如下步骤：
①将耐油油管进行钢带铠装，耐油油管外绕包双层钢带；然后进行钢丝绕包，同时挤内护套，得到半成品；上述半成品称为油管；
②采用专用模具将导体外双层绝缘同时挤出，挤出的双层绝缘由内向外是改性聚丙烯绝缘和F46绝缘；F46绝缘外铝带纵包，纵包的铝带为铝塑复合带，得到半成品；上述半成品称为线缆；
所述专用模具包含模芯、中心孔、模套一、模套二、改性聚丙烯绝缘通道和F46绝缘通道，模芯、模套一和模套二依次布置，并设有贯穿模芯、模套一和模套二的中心孔；模芯与模套一之间设有改性聚丙烯绝缘通道，模套一与模套二之间设有F46绝缘通道，改性聚丙烯绝缘通道和F46绝缘通道分别与中心孔连通；改性聚丙烯绝缘通道和F46绝缘通道均为环形通道；导体从中心孔穿过，改性聚丙烯绝缘通道和F46绝缘通道分别与各自的挤压设备匹配连接，在挤压设备的作用下，改性聚丙烯绝缘通过改性聚丙烯绝缘通道挤出在导体表面；同时，在挤压设备的作用下，F46绝缘通过F46绝缘通道挤出在导体的改性聚丙烯绝缘外面，同时完成双层绝缘挤出；
③油管和线缆通过成型模具进行护套一体挤出，挤出的护套为改性聚丙烯护套；所述成型模具包含内模和外模，内模与外模为空心腔体，分别设有圆形进口和圆形出口，头尾相连，内模的头部圆形出口与外模的尾部圆形进口相匹配，油管和线缆从内模与外模的腔体内穿过，内模的头部圆形出口与内模腔体轴线偏心布置，在内模的头部圆形出口上部，设有多个通孔，多根线缆分别从多个通孔中穿过，一根油管从内模的头部圆形出口中穿过；内模与外模之间设有环形的改性聚丙烯通道，改性聚丙烯通过该通道进入外模腔体，在外模腔体内剩余的空间内形成改性聚丙烯护套，完成耐油油管和导体一体成型；
油管外轮廓为圆形，改性聚丙烯护套的外轮廓为圆形，油管在改性聚丙烯护套内偏心布置；在油管的内护套外、改性聚丙烯护套内设有多根线缆，耐油油管偏心布置在改性聚丙烯护套内的一侧，多根线缆偏心布置在改性聚丙烯护套内的另一侧。
所述耐油油管的内护套外、改性聚丙烯护套内设有三根线缆，所述成型模具内模的头部圆形出口上部，设有三个通孔，三根线缆分别从三个通孔中穿过；油管偏心布置在改性聚丙烯护套内的一侧，三根线缆偏心布置在改性聚丙烯护套内的另一侧。
所述钢丝绕包，是通过钢丝绞线设备将钢丝绕包在耐油油管的双层钢带外面，钢丝绞线设备包含依次同轴布置的圆形分线板、分线孔、压轮形分线板、圆环形分线板、过线模和校直装置；
多个圆形分线板直径由大到小依次固定于框绞机的分线盘上，圆形分线板上设有若干分线孔，分线孔均匀分布在圆形分线板外圆周围，用于消除应力，随框绞机同时转动；
压轮形分线板起消除应力作用，由凹形导轮、轴承导轮、导轮固定板和圆柱形套筒组成，凹形导轮、轴承导轮固定在导轮固定板上，导轮固定板焊接在圆柱形套筒上，圆柱形套筒固定在直径最小的圆形分线板上；
圆环形分线板起消除应力作用，由瓦形分线孔和套筒组成，若干个瓦形分线孔均匀分布在套筒上，套筒为圆柱形，套筒固定在压轮形分线板的圆柱形套筒上；
过线模起稳定外径的作用；
校直装置消除钢丝在电缆上残留的预应力，避免电缆在经过牵引轮后出现蛇形弯曲，使钢丝铠装电缆外观平直、圆整；校直装置由两排凹形导压轮构成；
钢丝分别穿过每个圆形分线板上的分线孔，进入压轮形分线板上凹形导轮形成的通道，再穿过圆环形分线板上的瓦形分线孔，然后进入过线模，将钢丝绕包在耐油油管的双层钢带外面，最后进入校直装置的两排凹形导压轮，进行校直。
本发明的积极效果是：生产的采油专用一体型管缆，既能提供电力，同时含有油管，能抽油，具有耐压及拉伸能力强，产品性能达到抗长期耐油老化、高抗渗透性、多功能要求，具备输油、动力传输、信号传送、井下安全阀门控制、机组结构清洗等多种功能。本发明生产的采油专用一体型管缆，寿命不低于10年，复合型非金属连续油管长度可大于2000米，长期工作温度不低于110℃，抗压强度不低于20Mpa，可承受拉力不小于17吨。
附图说明
图1是本发明实施例生产的采油专用一体型管缆示意图；
图2是本发明实施例工艺流程示意图；
图3是本发明实施例专用模具示意图；
图4为本发明实施例钢丝绞线设备示意图；
图5为本发明实施例钢丝绞线设备的圆环形分线板示意图；
图6为本发明实施例钢丝绞线设备圆环形分线板的凹形导轮a示意图；
图7为本发明实施例钢丝绞线设备的圆环形分线板示意图；
图8是本发明实施例成型模具示意图；
图9是图8的A部放大示意图；
图10是图8的B部放大示意图；
图11是本发明实施例内模示意图；
图12是本发明实施例内模侧视示意图；
图13是本发明实施例外模示意图；
图14是本发明实施例外模侧视示意图；
图中：耐油油管1、钢带2、钢丝3、导体4、改性聚丙烯绝缘5、F46绝缘6、铝带7、改性聚丙烯护套8、内护套9、模芯10、中心孔11、模套一12、模套二13、改性聚丙烯绝缘通道14、F46绝缘通道15、圆形分线板21、分线孔22、压轮形分线板23、圆环形分线板24、过线模25、校直装置26、凹形导轮31、轴承导轮32、导轮固定板33、圆柱形套筒34、瓦形分线孔35、套筒36、内模41、外模42、内模的头部圆形出口43、通孔44、改性聚丙烯通道45。
具体实施方式
下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步说明
一种采油专用一体型管缆，包含耐油油管1、钢带2、钢丝3、内护套9、导体4、改性聚丙烯绝缘5、F46绝缘6（F46是四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物）、铝带7和改性聚丙烯护套8，耐油油管外绕包双层钢带，钢带外绕包钢丝，钢丝外设有内护套；耐油油管及内护套的外轮廓为圆形，改性聚丙烯护套的外轮廓为圆形，耐油油管在改性聚丙烯护套内偏心布置；在耐油油管的内护套外、改性聚丙烯护套内设有多根线缆，每根线缆由导体、改性聚丙烯绝缘、F46绝缘和铝带构成，导体外设有改性聚丙烯绝缘，改性聚丙烯绝缘外设有F46绝缘，F46绝缘外纵包铝带。
所述耐油油管的内护套外、改性聚丙烯护套内设有三根线缆，耐油油管偏心布置在改性聚丙烯护套内的一侧，三根线缆偏心布置在改性聚丙烯护套内的另一侧。
一种采油专用一体型管缆的制造方法，包含如下步骤：
①将耐油油管进行钢带铠装，耐油油管外绕包双层钢带；然后进行钢丝绕包，同时挤内护套，得到半成品；上述半成品称为油管；
②采用专用模具将导体外双层绝缘同时挤出，挤出的双层绝缘由内向外是改性聚丙烯绝缘和F46绝缘；F46绝缘外铝带纵包，纵包的铝带为铝塑复合带，得到半成品；上述半成品称为线缆；
所述专用模具包含模芯10、中心孔11、模套一12、模套二13、改性聚丙烯绝缘通道14和F46绝缘通道15，模芯10、模套一12和模套二13依次布置，并设有贯穿模芯10、模套一12和模套二13的中心孔11；模芯10与模套一12之间设有改性聚丙烯绝缘通道14，模套一12与模套二13之间设有F46绝缘通道15，改性聚丙烯绝缘通道14和F46绝缘通道15分别与中心孔11连通；改性聚丙烯绝缘通道14和F46绝缘通道15均为环形通道；导体从中心孔穿过，改性聚丙烯绝缘通道14和F46绝缘通道15分别与各自的挤压设备匹配连接，在挤压设备的作用下，改性聚丙烯绝缘通过改性聚丙烯绝缘通道14挤出在导体表面；同时，在挤压设备的作用下，F46绝缘通过F46绝缘通道15挤出在导体的改性聚丙烯绝缘外面，同时完成双层绝缘挤出；
③油管和线缆通过成型模具进行护套一体挤出，挤出的护套为改性聚丙烯护套；所述成型模具包含内模41和外模42，内模41与外模42为空心腔体，分别设有圆形进口和圆形出口，头尾相连，内模的头部圆形出口与外模的尾部圆形进口相匹配，油管和线缆从内模与外模的腔体内穿过，内模的头部圆形出口43与内模腔体轴线偏心布置，在内模的头部圆形出口43上部，设有多个通孔44，多根线缆分别从多个通孔中穿过，一根油管从内模的头部圆形出口43中穿过；内模41与外模42之间设有环形的改性聚丙烯通道45，改性聚丙烯通过该通道进入外模腔体，在外模腔体内剩余的空间内形成改性聚丙烯护套8，完成耐油油管和导体一体成型；
油管外轮廓为圆形，改性聚丙烯护套的外轮廓为圆形，油管在改性聚丙烯护套内偏心布置；在油管的内护套外、改性聚丙烯护套内设有多根线缆，耐油油管偏心布置在改性聚丙烯护套内的一侧，多根线缆偏心布置在改性聚丙烯护套内的另一侧。
所述耐油油管的内护套外、改性聚丙烯护套内设有三根线缆，所述成型模具内模的头部圆形出口43上部，设有三个通孔44，三根线缆分别从三个通孔中穿过；油管偏心布置在改性聚丙烯护套内的一侧，三根线缆偏心布置在改性聚丙烯护套内的另一侧。
所述钢丝绕包，是通过钢丝绞线设备将钢丝绕包在耐油油管的双层钢带外面，钢丝绞线设备包含依次同轴布置的圆形分线板21、分线孔22、压轮形分线板23、圆环形分线板24、过线模25和校直装置26；
多个圆形分线板直径由大到小依次固定于框绞机的分线盘上，圆形分线板上设有若干分线孔，分线孔均匀分布在圆形分线板外圆周围，用于消除应力，随框绞机同时转动；
压轮形分线板23起消除应力作用，由凹形导轮、轴承导轮、导轮固定板和圆柱形套筒组成，凹形导轮、轴承导轮固定在导轮固定板上，导轮固定板焊接在圆柱形套筒上，圆柱形套筒固定在直径最小的圆形分线板上；
圆环形分线板24起消除应力作用，由瓦形分线孔和套筒组成，若干个瓦形分线孔均匀分布在套筒上，套筒为圆柱形，套筒固定在压轮形分线板23的圆柱形套筒上；
过线模25起稳定外径的作用；
校直装置26消除钢丝在电缆上残留的预应力，避免电缆在经过牵引轮后出现蛇形弯曲，使钢丝铠装电缆外观平直、圆整；校直装置26由两排凹形导压轮构成；
钢丝分别穿过每个圆形分线板上的分线孔，进入压轮形分线板23上凹形导轮形成的通道，再穿过圆环形分线板24上的瓦形分线孔，然后进入过线模25，将钢丝绕包在耐油油管的双层钢带外面，最后进入校直装置26的两排凹形导压轮，进行校直。
本实施例中，导体使用无氧铜杆，采用conform挤压机进行挤制，产品质量好，生产效率高。同时采用铜导体表面处理技术，增加导体与绝缘的粘合性。对特种改性聚丙烯材料采用预处理技术，提高绝缘的电气性能及机械性能及耐油性能，满足产品的要求。本发明技术先进，工艺可行，产品质量可靠。
Claims (2)
1.一种采油专用一体型管缆的制造方法，其特征在于包含如下步骤：
①将耐油油管进行钢带铠装，耐油油管外绕包双层钢带；然后进行钢丝绕包，同时挤内护套，得到半成品；上述半成品称为油管；
②采用专用模具将导体外双层绝缘同时挤出，挤出的双层绝缘由内向外是改性聚丙烯绝缘和F46绝缘；F46绝缘外铝带纵包，纵包的铝带为铝塑复合带，得到半成品；上述半成品称为线缆；
所述专用模具包含模芯（10）、中心孔（11）、模套一（12）、模套二（13）、改性聚丙烯绝缘通道（14）和F46绝缘通道（15），模芯（10）、模套一（12）和模套二（13）依次布置，并设有贯穿模芯（10）、模套一（12）和模套二（13）的中心孔（11）；模芯（10）与模套一（12）之间设有改性聚丙烯绝缘通道（14），模套一（12）与模套二（13）之间设有F46绝缘通道（15），改性聚丙烯绝缘通道(14)和F46绝缘通道(15)分别与中心孔(11)连通；改性聚丙烯绝缘通道(14)和F46绝缘通道(15)均为环形通道；导体从中心孔穿过，改性聚丙烯绝缘通道(14)和F46绝缘通道(15)分别与各自的挤压设备匹配连接，在挤压设备的作用下，改性聚丙烯绝缘通过改性聚丙烯绝缘通道(14)挤出在导体表面；同时，在挤压设备的作用下，F46绝缘通过F46绝缘通道(15)挤出在导体的改性聚丙烯绝缘外面，同时完成双层绝缘挤出；
③油管和线缆通过成型模具进行护套一体挤出，挤出的护套为改性聚丙烯护套；所述成型模具包含内模（41）和外模（42），内模（41）与外模（42）为空心腔体，分别设有圆形进口和圆形出口，头尾相连，内模的头部圆形出口与外模的尾部圆形进口相匹配，油管和线缆从内模与外模的腔体内穿过，内模的头部圆形出口（43）与内模腔体轴线偏心布置，在内模的头部圆形出口（43）上部，设有多个通孔（44），多根线缆分别从多个通孔中穿过，一根油管从内模的头部圆形出口（43）中穿过；内模（41）与外模（42）之间设有环形的改性聚丙烯通道（45），改性聚丙烯通过该通道进入外模腔体，在外模腔体内剩余的空间内形成改性聚丙烯护套（8），完成耐油油管和导体一体成型；
油管外轮廓为圆形，改性聚丙烯护套的外轮廓为圆形，油管在改性聚丙烯护套内偏心布置；在油管的内护套外、改性聚丙烯护套内设有多根线缆，耐油油管偏心布置在改性聚丙烯护套内的一侧，多根线缆偏心布置在改性聚丙烯护套内的另一侧。
2.根据权利要求1所述的一种采油专用一体型管缆的制造方法，其特征在于所述钢丝绕包，是通过钢丝绞线设备将钢丝绕包在耐油油管的双层钢带外面，钢丝绞线设备包含依次同轴布置的圆形分线板(21)、分线孔(22)、压轮形分线板(23)、圆环形分线板(24)、过线模(25)和校直装置（26）；
多个圆形分线板直径由大到小依次固定于框绞机的分线盘上，圆形分线板上设有若干分线孔，分线孔均匀分布在圆形分线板外圆周围，用于消除应力，随框绞机同时转动；
压轮形分线板（23）起消除应力作用，由凹形导轮、轴承导轮、导轮固定板和圆柱形套筒组成，凹形导轮、轴承导轮固定在导轮固定板上，导轮固定板焊接在圆柱形套筒上，圆柱形套筒固定在直径最小的圆形分线板上；
圆环形分线板（24）起消除应力作用，由瓦形分线孔和套筒组成，若干个瓦形分线孔均匀分布在套筒上，套筒为圆柱形，套筒固定在压轮形分线板（23）的圆柱形套筒上；
过线模（25）起稳定外径的作用；
校直装置（26）消除钢丝在电缆上残留的预应力，避免电缆在经过牵引轮后出现蛇形弯曲，使钢丝铠装电缆外观平直、圆整；校直装置（26）由两排凹形导压轮构成；
钢丝分别穿过每个圆形分线板上的分线孔，进入压轮形分线板（23）上凹形导轮形成的通道，再穿过圆环形分线板（24）上的瓦形分线孔，然后进入过线模（25），将钢丝绕包在耐油油管的双层钢带外面，最后进入校直装置（26）的两排凹形导压轮，进行校直。
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