CN207458628U - 一种超深井超宽频重载承荷探测电缆 - Google Patents
一种超深井超宽频重载承荷探测电缆 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种超深井超宽频重载承荷探测电缆，包括缆芯，缆芯包括5根绝缘线芯和2根光纤单元，绝缘线芯和光纤单元绞合成缆芯，绝缘线芯包括导体和设在导体外侧的绝缘层，绝缘线芯的外侧涂覆半导电分屏蔽层；光纤单元包括光纤和位于光纤外侧的钢管，钢管内填充光纤油膏；5根绝缘线芯和2根光纤单元之间填充半导电填充层，缆芯的外侧缠绕半导电总屏蔽层，半导体总屏蔽层的外侧设置内铠装钢丝层，内铠装层的外侧设置外铠装钢丝层。本实用新型的超深井超宽频重载承荷探测电缆可以有效保证7000米以上的超深井作业，电缆整体破断拉力大于95KN，电缆制造长度整根大于8500米中间也不需有任何接点。电缆伸长量小于0.8m/km/5kN。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种超深井超宽频重载承荷探测电缆。
背景技术
深井探测用高抗拉电缆主要适用于承受机械负荷进行电气测量的油矿探测电缆，这类电缆用于各类油、汽井的测井、射孔、取芯等作业，也可用于海洋调查、河流、港湾、水利、水文测量、煤田地质勘探、地热测井等方面。深井探测用高抗拉电缆作为挂重仪器测量用连接线，既能承受机械载荷和传输电讯号，又是丈量井深的标尺。
因深井作业电缆需承受负荷较大，信号传输应失真性小。目前，选用深井探测用高抗拉电缆一般都采用进口，其价格昂贵，生产周期长，严重影响生产的需要。在国内，也有一些厂家开始研制和生产深井探测用高抗拉电缆，但由于材料选择不正确和结构设计的不合理，造成电缆使用寿命低下，信号传输不稳定，严重影响与之连接仪表的正常工作。
随着电缆长度的增加，就会造成电缆部分物理、电气性能的降低，不能满足正常的使用要求，由于电缆长度的增加就会不同程度的加大了导体的直流电阻值，影响了正常的电流传输，会造成射孔枪点不响、传输信号不准确等问题，还会在使用过程中出现抗拉强度不够拉断电缆等问题，这是现有技术所存在的不足之处。
因此，需要一种超深井超宽频重载承荷探测电缆以解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术的缺陷，提供一种超深井超宽频重载承荷探测电缆。
为解决上述技术问题，本实用新型的超深井超宽频重载承荷探测电缆所采用的技术方案为：
一种超深井超宽频重载承荷探测电缆，包括缆芯，所述缆芯包括5根绝缘线芯和2根光纤单元，所述绝缘线芯和光纤单元绞合成缆芯，所述绝缘线芯包括导体和设在所述导体外侧的绝缘层，所述绝缘线芯的外侧涂覆半导电分屏蔽层；所述光纤单元包括光纤和位于光纤外侧的钢管，所述钢管内填充光纤油膏；5根所述绝缘线芯和2根所述光纤单元之间填充半导电填充层，所述缆芯的外侧缠绕半导电总屏蔽层，所述半导电总屏蔽层的外侧设置内铠装钢丝层，所述内铠装钢丝层的外侧设置外铠装钢丝层。
更进一步的，所述半导电填充层内设置有多根PE填充绳。采用PE填充绳填充，使电缆的结构稳定。
更进一步的，所述内铠装钢丝层和外铠装钢丝层的缠绕方向相反。
更进一步的，2根所述光纤单元分别为单模光纤单元和多模光纤单元。可以大大提高电缆的信号传输范围。
更进一步的，所述内铠装钢丝层和外铠装钢丝层均为镀锌钢丝。
更进一步的，所述光纤单元中光纤的余长大于3‰。
更进一步的，所述绝缘层为氟塑料绝缘层。
更进一步的，所述半导电总屏蔽层和内铠装钢丝层之间设置有管道层，所述管道层内填充惰性气体。可以对电缆起到有效地阻燃防燃效果，而且将其设置在总屏蔽层和内铠装层之间，即使发生燃烧也能对总屏蔽层起到一定的保护作用。
更进一步的，所述半导电填充层内设置有多根充气管，所述充气管内填充惰性气体。可以对缆芯起到有效地阻燃防燃效果，而且将其设置在半导电填充层内，即使发生燃烧也能对缆芯起到保护作用。
更进一步的，所述绝缘层包括内侧的带皮发泡聚乙烯层和外侧的交联聚乙烯绝缘层。绝缘层为耐高温高压双层绝缘，最高可耐温260℃、耐井下压力170MPa。
有益效果：本实用新型的超深井超宽频重载承荷探测电缆可以有效保证7000 米以上的超深井作业，电缆整体破断拉力大于95KN，电缆制造长度整根大于 8500米中间也不需有任何接点。电缆伸长量小于0.8m/km/5kN。
附图说明
图1是本实用新型的系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
请参阅图1所示，本实用新型的超深井超宽频重载承荷探测电缆，包括缆芯，缆芯包括5根绝缘线芯和2根光纤单元，绝缘线芯和光纤单元绞合成缆芯，绝缘线芯包括导体1和设在导体外侧的绝缘层2，绝缘线芯的外侧涂覆半导电分屏蔽层；光纤单元包括光纤4和位于光纤4外侧的钢管，钢管内填充光纤油膏；5根绝缘线芯和2根光纤单元之间填充半导电填充层，缆芯的外侧缠绕半导电总屏蔽层6，半导电总屏蔽层6的外侧设置内铠装钢丝层7，内铠装钢丝层7的外侧设置外铠装钢丝层8。其中，优选的，半导电填充层内设置有多根PE填充绳。采用PE填充绳填充，使电缆的结构稳定。内铠装钢丝层7和外铠装钢丝层8的缠绕方向相反。其中，2根光纤单元分别为单模光纤单元和多模光纤单元。可以大大提高电缆的信号传输范围。内铠装钢丝层7和外铠装钢丝层8均为镀锌钢丝。光纤单元中光纤4的余长大于3‰。绝缘层2为氟塑料绝缘层。
优选的，半导电总屏蔽层6和内铠装钢丝层7之间设置有管道层，管道层内填充惰性气体。可以对电缆起到有效地阻燃防燃效果，而且将其设置在总屏蔽层和内铠装层之间，即使发生燃烧也能对总屏蔽层起到一定的保护作用。半导电填充层内设置有多根充气管，充气管内填充惰性气体。可以对缆芯起到有效地阻燃防燃效果，而且将其设置在半导电填充层内，即使发生燃烧也能对缆芯起到保护作用。绝缘层包括内侧的带皮发泡聚乙烯层和外侧的交联聚乙烯绝缘层。绝缘层为耐高温高压双层绝缘，最高可耐温260℃、耐井下压力170MPa。
实施例1：
本产品主要用于超深井全频高速双向测井遥传、分布式测温、可视化成像测井、声波测井、压裂监测、VSP等。
1、导体：导体由多股软铜丝绞合制成，用于井下仪器供电和数据传输。20℃时导体直流电阻不大于33Ω/km；
2、绝缘：绝缘材料选用氟塑料，采用双层挤包方式，保证8500米以上绝缘线芯的性能稳定可靠，氟塑料的抗张强度大于30MPa，耐温范围在-50～260℃；
3、不锈钢管光纤单元：单模光纤单元内置3根光纤，1310nm衰减指标小于0.40dB/km，1550nm衰减指标小于0.25dB/km；多模光纤单元内置3根光纤， 850nm衰减指标小于3.5dB/km，1300nm衰减指标小于1.0dB/km。光纤耐温范围 -50～300℃。光纤余长大于3‰；
4、铠装层：内外两层高强度镀锌钢丝做缆芯的保护铠甲，同时要承载高强度的机械负荷，满足7000米以上超深井的测量作业，电缆破断拉力95kN以上。
本实用新型的超深井超宽频重载承荷探测电缆还具有以下改进：
1)创新研发超高强韧铠装钢丝技术。采用Nb微合金化超细珠光体晶粒和纳米(50～100nm)贝氏体结构，融合防脱碳技术，获得抗拉强度≥2160MPa的超高强韧电缆铠装钢丝；实现重载承荷探测电缆及所携带勘探机器人安全作业，井下作业时铠装电缆伸长率＜0.1％。
2)突破了超深井超宽频勘探测信号无中继传输技术。研制出融入无磁钢管松套光纤的全新超宽频电缆结构，实现在温度、压力、拉力梯度环境下，获得有效的高分辨率宽频信号，确保线路衰减降低至8dB/km以下。
3)开发出可耐受高温高湿强腐蚀环境的无氧高纯铜导体。研制出高抗拉高电导率纳米孪晶无氧铜，解决了导体在7-10km超深井下因超过屈服应力被拉长、电阻率急剧上升的难题，突破超深井探测信号无畸变传输的技术瓶颈。
4)创新研发了铠装钢丝预变形螺旋稳定技术。通过精确调节钢丝水平预变形度，精度达到0.01mm，并采用聚合物锁紧钢丝铠装层，有效阻止钢丝铠装层扭矩的累积，实现反复测井拖曳状态下，电缆结构稳定。
本实用新型的超深井超宽频重载承荷探测电缆可以有效保证7000米以上的超深井作业，电缆整体破断拉力大于95KN，电缆制造长度整根大于8500米中间也不需有任何接点。电缆伸长量小于0.8m/km/5kN。
Claims (10)
1.一种超深井超宽频重载承荷探测电缆，其特征在于：包括缆芯，所述缆芯包括5根绝缘线芯和2根光纤单元，所述绝缘线芯和光纤单元绞合成缆芯，所述绝缘线芯包括导体(1)和设在所述导体外侧的绝缘层(2)，所述绝缘线芯的外侧涂覆半导电分屏蔽层；所述光纤单元包括光纤(4)和位于光纤(4)外侧的钢管，所述钢管内填充光纤油膏；5根所述绝缘线芯和2根所述光纤单元之间填充半导电填充层，所述缆芯的外侧缠绕半导电总屏蔽层(6)，所述半导电总屏蔽层(6)的外侧设置内铠装钢丝层(7)，所述内铠装钢丝层(7)的外侧设置外铠装钢丝层(8)。
2.如权利要求1所述的超深井超宽频重载承荷探测电缆，其特征在于：所述半导电填充层内设置有多根PE填充绳。
3.如权利要求1所述的超深井超宽频重载承荷探测电缆，其特征在于：所述内铠装钢丝层(7)和外铠装钢丝层(8)的缠绕方向相反。
4.如权利要求1所述的超深井超宽频重载承荷探测电缆，其特征在于：2根所述光纤单元分别为单模光纤单元和多模光纤单元。
5.如权利要求1所述的超深井超宽频重载承荷探测电缆，其特征在于：所述内铠装钢丝层(7)和外铠装钢丝层(8)均为镀锌钢丝。
6.如权利要求1所述的超深井超宽频重载承荷探测电缆，其特征在于：所述光纤单元中光纤(4)的余长大于3‰。
7.如权利要求1所述的超深井超宽频重载承荷探测电缆，其特征在于：所述绝缘层(2)为氟塑料绝缘层。
8.如权利要求1所述的超深井超宽频重载承荷探测电缆，其特征在于：所述半导电总屏蔽层(6)和内铠装钢丝层(7)之间设置有管道层，所述管道层内填充惰性气体。
9.如权利要求1所述的超深井超宽频重载承荷探测电缆，其特征在于：所述半导电填充层内设置有多根充气管，所述充气管内填充惰性气体。
10.如权利要求1所述的超深井超宽频重载承荷探测电缆，其特征在于：所述绝缘层包括内侧的带皮发泡聚乙烯层和外侧的交联聚乙烯绝缘层。
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|---|---|---|---|---|
| CN109545471A (zh) * | 2018-12-17 | 2019-03-29 | 江苏华能电缆股份有限公司 | 基于微震监测横波增敏传感光纤承荷探测电缆 |
| CN109961897A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-07-02 | 江苏亨通海洋光网系统有限公司 | 一种轻型裸铠电缆 |
| CN112102999A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-12-18 | 江苏华能电缆股份有限公司 | 光纤Fabry-Perot压力传感承荷探测电缆 |
| CN113123150A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-07-16 | 法尔胜泓昇集团有限公司 | 一种可视讯的深井救援钢丝绳的生产方法 |
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- 2017-03-10 CN CN201720232335.5U patent/CN207458628U/zh active Active
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