CN112735649A - 一种石油勘探用电缆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石油勘探用电缆，包括：电力仓、通信仓和备用通信仓；电力仓、通信仓与备用通信仓的外壁缠绕有捆扎带，捆扎带的外壁上挤包有内衬层，内衬层的外壁上包覆有铠装层，铠装层的外壁上包覆有外被层，外被层的外壁上涂刷有沥青胶；电力仓包括电导体，多根电导体相互束绞后成为缆芯，电导体的外壁上挤包有屏蔽层，屏蔽层的外壁上包覆有绝缘层，屏蔽层与绝缘层之间设置有屏蔽绝缘间隙，屏蔽绝缘间隙内填充有纸浆；通信仓与备用通信仓均包括加强元件和套管，加强元件位于中心，六个套管位于外周进行正规绞合后成为缆芯，本发明能够将通讯和通电结合起来，方便使用，提高了电缆抗拉强度和防水性能。

Description

一种石油勘探用电缆

技术领域

本发明涉及石油勘探技术领域，更具体地说，涉及一种石油勘探用电缆。

背景技术

近年来，石油开采，特别是近海石油开采发展很快，石油平台数量不断增加，石油平台根据作用不同，可分为探测平台、采油平台、生活平台等。这些平台坐落在海洋上，距离陆地很远，除了由运输船及直升飞机运送一些必需品之外，还需要大量不同用途的电缆来维持生活、生产活动。例如：电力电缆、控制电缆、通信电缆、各种仪器仪表线等。电力电缆是电力供应必不可少的，由于石油平台上的特殊作业环境，可以说是在十分严酷的条件下生活与作业：太阳日照的射线、海风、海水盐份及酸碱腐蚀、高低温、独立平台上的防火灾特殊要求以及有害气体的毒性等。

公开号为CN108206075A的发明公开了一种深海石油勘探用电缆，包括填充聚合物、电信故障监测器、支架、绝缘层和防腐槽，所述填充聚合物与防腐槽相连接，且防腐槽内设置有绝缘层，所述防腐槽与支架相连接，所述电信仓内设置有电信故障监测器，所述辅助导电芯的外侧设置有防蛀层，所述备用光纤的右端设置有固定支座，且固定支座上设置有固定孔，所述铠装层的内部设置有加强层，且其外侧设置有防水层。该深海石油勘探用电缆，结合现在使用的海石油勘探用电缆进行创新设计，本深海石油勘探用电缆设置有电信仓，能够很方便的将电力电信传输装置结合使用，使得工作效率大大增加，内部等距设置有检测器，能够及时的发现故障，使得检查故障变得更加的方便快捷。

但是上述发明用电缆抗拉性能低，而且结构强度低，防水性能不佳，在使用的过程中容易出现渗水现象，影响电缆的使用寿命，并且通讯和通电不能结合使用导致使用起来不是很方便。

发明内容

本发明提供了一种石油勘探用电缆，旨在解决上述现有技术中的问题。

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案：

一种石油勘探用电缆，由电力仓、通信仓和备用通信仓组成。

其中，所述电力仓、通信仓与备用通信仓的外壁缠绕有捆扎带，捆扎带能够将电力仓、通信仓与备用通信仓捆绑在一起，所述捆扎带的外壁上挤包有内衬层，内衬层能够防止铠装层在受力时损伤电力仓、通信仓与备用通信仓，所述内衬层的外壁上包覆有铠装层，所述铠装层的外壁上包覆有外被层，铠装层与外被层对电力缆芯提供保护，承受压力和拉力，并提高电缆对各种环境的适应能力，由于石油勘探用电缆需要在海水盐份及酸碱腐蚀的环境下工作，因此所述外被层的外壁上涂刷有沥青胶，使外被层免于受周围海水盐份及酸碱的侵蚀，增加使用寿命和减少运输时的损伤。

其中，所述电力仓包括电导体，多根电导体相互束绞后成为缆芯，束绞后的电导体由于单线间相对松动、单线细，因此更为柔软，在挤或包制绝缘时基本上能控制产品的外形为圆形，所述电导体的外壁上挤包有屏蔽层，屏蔽层能够改善电缆的抗干扰性能，所述屏蔽层的外壁上包覆有绝缘层，绝缘层用以支撑和分隔导体使各对导体分别构成传输信号的电回路，所述屏蔽层与绝缘层之间设置有屏蔽绝缘间隙，由于纸浆具有良好的电绝缘性、较高的机械强度、一定的柔软性、容易加工等特点，因此所述屏蔽绝缘间隙内填充有纸浆。

其中，所述通信仓与备用通信仓均包括加强元件和套管，加强元件用于增强光缆敷设时可承受的负荷，由于正规绞合后的通信缆芯结构最稳定，利于弯、扭、绞合外径最小、外形圆整，切断绞线时、单线不会外弹松股，因此所述加强元件位于中心，六个所述套管位于外周进行正规绞合后成为缆芯，通过电力仓、通信仓与备用通信仓之间的相互配合，能够将通讯和通电结合在一起，方便使用。

作为本发明的一种优选方案，所述绝缘层的外壁上包覆有防水层，所述防水层包括半导电阻水带，所述半导电阻水带的外壁上挤包有普通阻水带，所述普通阻水带的外壁上挤包有第一外护套，所述第一外护套采用高密度聚乙烯材料制成。

作为本发明的一种优选方案，所述防水层的外壁上包覆有合金铅套，所述合金铅套的外壁上包覆有增强保护层，所述增强保护层采用聚苯乙烯树脂材料发泡成型。

作为本发明的一种优选方案，所述电力仓、通信仓、备用通信仓与内衬层之间设置有第一填充腔，所述第一填充腔内填充有芳纶丝纤维。

作为本发明的一种优选方案，所述加强元件采用非金属纤维注塑而成，所述套管采用聚丙烯材料制成，所述套管内设置有光纤，多根所述光纤相互扭绞在一起，所述光纤与套管之间设置有第二填充腔，所述第二填充腔内填充有阻水粉。

作为本发明的一种优选方案，所述套管的外壁上挤包有双面覆塑铝带，所述双面覆塑铝带的外壁上挤包有第二外护套，所述第二外护套采用高密度聚乙烯材料制成。

作为本发明的一种优选方案，所述套管、加强元件与双面覆塑铝带之间设置有第三填充腔，所述第三填充腔内填充有阻水纱。

作为本发明的一种优选方案，所述内衬层由玻璃丝材料制成，所述铠装层由多根镀锌钢丝相互交叉编织制成，所述外被层由氯磺化聚乙烯材料制成，所述屏蔽层由铜-铁-铜组成的多层屏蔽体制成，所述绝缘层为聚四氟乙烯材料制成的管道。

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)通过电力仓、通信仓与备用通信仓之间的相互配合，能够将通讯和通电结合在一起，方便使用，第一外护套与第二外护套均采用高密度聚乙烯材料制成，第一填充腔内填充有芳纶丝纤维，能够有效提高电缆的抗拉能力。

(2)半导电阻水带和普通阻水带遇水膨胀，当半导电阻水带和普通阻水带膨胀后，很快形成阻水段，阻止了水的进一步渗透，通过半导电阻水带和普通阻水带的双重阻挡，提高了防水层的防水性能，合金铅套具有完全不透水性、能够可靠地防止水分和潮气的侵入、密封性能好的特点，进一步的起到了防水的作用，通过防水层与合金铅套的设计，提高了电力仓的防水性能，采用阻水粉干式材料取代传统的纤膏、缆膏，实现全截面无液态物质，既能满足阻水标准要求，又具有施工清洁便利、对环境无污染的优点，通过对阻水纱的设计，进一步的提高通信仓与备用通信仓的防水性能。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明的正视结构示意图；

图3为本发明的俯视结构示意图；

图4为本发明实施例中的电力仓结构示意图；

图5为本发明实施例中的阻水层结构示意图；

图6为本发明实施例中的通信仓结构示意图。

图中标号说明：

1、第一填充腔；2、电力仓；21、电导体；22、屏蔽层；23、屏蔽绝缘间隙；24、绝缘层；25、防水层；251、半导电阻水带；252、普通阻水带；523、第一外护套；26、合金铅套；27、增强保护层；3、通信仓；31、加强元件；32、光纤；33、第二填充腔；34、套管；35、第三填充腔；36、双面覆塑铝带；37、第二外护套；4、备用通信仓；5、内衬层；6、铠装层；7、外被层；8、沥青胶；9、捆扎带。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

请参阅图1-6，一种石油勘探用电缆，由电力仓2、通信仓3和备用通信仓4组成。

其中，电力仓2、通信仓3与备用通信仓4的外壁缠绕有捆扎带9，捆扎带9能够将电力仓2、通信仓3与备用通信仓4捆绑在一起，捆扎带9的外壁上挤包有内衬层5，内衬层5能够防止铠装层6在受力时损伤电力仓2、通信仓3与备用通信仓4，内衬层5的外壁上包覆有铠装层6，铠装层6的外壁上包覆有外被层7，铠装层6与外被层7对电力缆芯提供保护，承受压力和拉力，并提高电缆对各种环境的适应能力，由于石油勘探用电缆需要在海水盐份及酸碱腐蚀的环境下工作，因此外被层7的外壁上涂刷有沥青胶8，使外被层7免于受周围海水盐份及酸碱的侵蚀，增加使用寿命和减少运输时的损伤。

其中，电力仓2包括电导体21，多根电导体21相互束绞后成为缆芯，束绞后的电导体21由于单线间相对松动、单线细，因此更为柔软，在挤或包制绝缘时基本上能控制产品的外形为圆形，电导体21的外壁上挤包有屏蔽层22，屏蔽层22能够改善电缆的抗干扰性能，屏蔽层22的外壁上包覆有绝缘层24，绝缘层24用以支撑和分隔导体使各对导体分别构成传输信号的电回路，屏蔽层22与绝缘层24之间设置有屏蔽绝缘间隙23，由于纸浆具有良好的电绝缘性、较高的机械强度、一定的柔软性、容易加工等特点，因此屏蔽绝缘间隙23内填充有纸浆。

其中，通信仓3与备用通信仓4均包括加强元件31和套管34，加强元件31用于增强光缆敷设时可承受的负荷，由于正规绞合后的通信缆芯结构最稳定，利于弯、扭、绞合外径最小、外形圆整，切断绞线时、单线不会外弹松股，因此加强元件31位于中心，六个套管34位于外周进行正规绞合后成为缆芯，通过电力仓2、通信仓3与备用通信仓4之间的相互配合，能够将通讯和通电结合在一起，方便使用。

具体的，现有的石油勘探用电缆防水性能不佳，因此绝缘层24的外壁上包覆有防水层25，防水层25包括半导电阻水带251，半导电阻水带251的外壁上挤包有普通阻水带252，普通阻水带252的外壁上挤包有第一外护套523，由于高密度聚乙烯具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度好，耐环境应力开裂性亦较好，硬度、拉伸强度和蠕变性优于低密度聚乙烯，耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性均较好，因此，第一外护套523采用高密度聚乙烯材料制成。

在进一步的实施例中，半导电阻水带251和普通阻水带252遇水膨胀，当半导电阻水带251和普通阻水带252膨胀后，很快形成阻水段，阻止了水的进一步渗透，通过半导电阻水带251和普通阻水带252的双重阻挡，提高了防水性能。

具体的，防水层25的外壁上包覆有合金铅套26，合金铅套26的外壁上包覆有增强保护层27，增强保护层27采用聚苯乙烯树脂材料发泡成型。

在进一步的实施例中，合金铅套26具有完全不透水性、能够可靠地防止水分和潮气的侵入、密封性能好的特点，进一步的起到了防水的作用，增强保护层27起到保温、隔热、防震的作用。

具体的，电力仓2、通信仓3、备用通信仓4与内衬层5之间设置有第一填充腔1，第一填充腔1内填充有芳纶丝纤维。

在进一步的实施例中，目前的深海石油勘探用电缆抗拉强度低，而芳纶丝纤维具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻、绝缘、抗老化、生命周期长等优良性能，能够有效提高电缆的抗拉能力。

具体的，加强元件31采用非金属纤维注塑而成，套管34采用聚丙烯材料制成，套管34内设置有光纤32，多根光纤32相互扭绞在一起，光纤32与套管34之间设置有第二填充腔33，第二填充腔33内填充有阻水粉。

在进一步的实施例中，光纤油膏主要成分是硅油，基础硅油一般是化学合成品，自然降解能力很低，即使本身无毒，也是会污染土壤，影响生物呼吸，光缆安装时，油膏需要用特殊的化学合成品处理油膏，处理过程比较复杂，浪费大量人工，因此采用阻水粉干式材料取代传统的纤膏、缆膏，实现全截面无液态物质，既能满足阻水标准要求，又具有施工清洁便利、对环境无污染的优点。

具体的，套管34的外壁上挤包有双面覆塑铝带36，双面覆塑铝带36的外壁上挤包有第二外护套37，第二外护套37采用高密度聚乙烯材料制成，套管34、加强元件31与双面覆塑铝带36之间设置有第三填充腔35，第三填充腔35内填充有阻水纱。

在进一步的实施例中，双面覆塑铝带36对套管34起到保护作用，第二外护套37对双面覆塑铝带36起到保护作用，通过对阻水纱的设计，进一步的提高通信仓3与备用通信仓4的防水性能。

具体的，内衬层5由玻璃丝材料制成，铠装层6由多根镀锌钢丝相互交叉编织制成，外被层7由氯磺化聚乙烯材料制成，屏蔽层22由铜-铁-铜组成的多层屏蔽体制成，绝缘层24为聚四氟乙烯材料制成的管道。

在进一步的实施例中，氯磺化聚乙烯有优异的耐臭氧性、耐大气老化性、耐化学腐蚀性等，较好的物理机械性能、耐老化性能、耐热及耐低温性、耐油性、耐燃性、耐磨性以及耐电绝缘性，采用铜-铁-铜组成的多层屏蔽体可进一步提高屏蔽性能，聚四氟乙烯具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力，提高了使用寿命。

本实施例的工作原理：

通过电力仓2、通信仓3与备用通信仓4之间的相互配合，能够将通讯和通电结合在一起，方便使用，半导电阻水带251和普通阻水带252遇水膨胀，当半导电阻水带251和普通阻水带252膨胀后，很快形成阻水段，阻止了水的进一步渗透，通过半导电阻水带251和普通阻水带252的双重阻挡，提高了防水层25的防水性能，合金铅套26具有完全不透水性、能够可靠地防止水分和潮气的侵入、密封性能好的特点，进一步的起到了防水的作用，通过防水层25与合金铅套26的设计，提高了电力仓2的防水性能，采用阻水粉干式材料取代传统的纤膏、缆膏，实现全截面无液态物质，既能满足阻水标准要求，又具有施工清洁便利、对环境无污染的优点，通过对阻水纱的设计，进一步的提高通信仓3与备用通信仓4的防水性能，第一外护套523与第二外护套37均采用高密度聚乙烯材料制成，第一填充腔1内填充有芳纶丝纤维，能够有效提高电缆的抗拉能力。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种石油勘探用电缆，其特征在于，包括：电力仓(2)、通信仓(3)和备用通信仓(4)；

所述电力仓(2)、通信仓(3)与备用通信仓(4)的外壁缠绕有捆扎带(9)，所述捆扎带(9)的外壁上挤包有内衬层(5)，所述内衬层(5)的外壁上包覆有铠装层(6)，所述铠装层(6)的外壁上包覆有外被层(7)，所述外被层(7)的外壁上涂刷有沥青胶(8)；

所述电力仓(2)包括电导体(21)，多根电导体(21)相互束绞后成为缆芯，所述电导体(21)的外壁上挤包有屏蔽层(22)，所述屏蔽层(22)的外壁上包覆有绝缘层(24)，所述屏蔽层(22)与绝缘层(24)之间设置有屏蔽绝缘间隙(23)，所述屏蔽绝缘间隙(23)内填充有纸浆；

所述通信仓(3)与备用通信仓(4)均包括加强元件(31)和套管(34)，所述加强元件(31)位于中心，六个所述套管(34)位于外周进行正规绞合后成为缆芯。

2.根据权利要求1所述的一种石油勘探用电缆，其特征在于：所述绝缘层(24)的外壁上包覆有防水层(25)，所述防水层(25)包括半导电阻水带(251)，所述半导电阻水带(251)的外壁上挤包有普通阻水带(252)，所述普通阻水带(252)的外壁上挤包有第一外护套(523)，所述第一外护套(523)采用高密度聚乙烯材料制成。

3.根据权利要求2所述的一种石油勘探用电缆，其特征在于：所述防水层(25)的外壁上包覆有合金铅套(26)，所述合金铅套(26)的外壁上包覆有增强保护层(27)，所述增强保护层(27)采用聚苯乙烯树脂材料发泡成型。

4.根据权利要求1所述的一种石油勘探用电缆，其特征在于：所述电力仓(2)、通信仓(3)、备用通信仓(4)与内衬层(5)之间设置有第一填充腔(1)，所述第一填充腔(1)内填充有芳纶丝纤维。

5.根据权利要求1所述的一种石油勘探用电缆，其特征在于：所述加强元件(31)采用非金属纤维注塑而成，所述套管(34)采用聚丙烯材料制成，所述套管(34)内设置有光纤(32)，多根所述光纤(32)相互扭绞在一起，所述光纤(32)与套管(34)之间设置有第二填充腔(33)，所述第二填充腔(33)内填充有阻水粉。

6.根据权利要求1所述的一种石油勘探用电缆，其特征在于：所述套管(34)的外壁上挤包有双面覆塑铝带(36)，所述双面覆塑铝带(36)的外壁上挤包有第二外护套(37)，所述第二外护套(37)采用高密度聚乙烯材料制成。

7.根据权利要求1所述的一种石油勘探用电缆，其特征在于：所述套管(34)、加强元件(31)与双面覆塑铝带(36)之间设置有第三填充腔(35)，所述第三填充腔(35)内填充有阻水纱。

8.根据权利要求1所述的一种石油勘探用电缆，其特征在于：所述内衬层(5)由玻璃丝材料制成，所述铠装层(6)由多根镀锌钢丝相互交叉编织制成，所述外被层(7)由氯磺化聚乙烯材料制成，所述屏蔽层(22)由铜-铁-铜组成的多层屏蔽体制成，所述绝缘层(24)为聚四氟乙烯材料制成的管道。

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