CN207909534U - 一种油井用光电复合光缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的在于提供一种油井用光电复合光缆，用于解决提高光电复合光缆可靠性以及方便生产的技术问题。包括光纤单元、导体单元、填充单元、包覆单元和铠装单元；所述的光纤单元位于复合光缆的中间位置，包括外层涂覆聚酰亚胺的光纤和用于套装光纤的不锈钢管；以不锈钢管为中心，所述的导体单元和填充单元紧密排列螺旋绞合在不锈钢管的外侧，形成缆芯；缆芯的外侧由内之外分别设置所述的包覆单元和铠装单元；所述铠装单元包括绞合方向相反的内层铠装钢丝和外层铠装钢丝。实用新型有益效果：可靠性高、方便生产。

Description

一种油井用光电复合光缆

技术领域

本实用新型涉及电复合光缆技术领域，具体地说是一种油井用光电复合光缆。

背景技术

在石油开采中，如何高效、经济地将原油从油气井中开采出来一直是我们一个重要的课题。目前，油气井用电缆是油田勘探、生产测井过程中用的重要设备之一，可以传输井下多种参数。

现有技术中，由于铜线传输井下的测试数据有限，带宽低，并且传输信号易受电磁环境的影响，存在多种弊端。然而，光纤具有线径小、重量轻、带宽宽、传输速率快、抗电磁干扰，是目前最佳的数据传输介质。因此，急需研制一种在油井下使用的光电复合缆，来满足未来建设数字油井的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种油井用光电复合光缆，用于解决提高光电复合光缆可靠性以及方便生产的技术问题。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种油井用光电复合光缆，包括光纤单元、导体单元、填充单元、包覆单元和铠装单元；所述的光纤单元位于复合光缆的中间位置，包括外层涂覆聚酰亚胺的光纤和用于套装光纤的不锈钢管；以不锈钢管为中心，所述的导体单元和填充单元紧密排列螺旋绞合在不锈钢管的外侧，形成缆芯；缆芯的外侧由内至外分别设置所述的包覆单元和铠装单元；所述铠装单元包括绞合方向相反的内层铠装钢丝和外层铠装钢丝。

进一步的，所述不锈钢管和光纤之间填充高温吸氢纤膏。

进一步的，所述不锈钢管从内至外设有多层，多层不锈钢管之间紧密配合，不锈钢管无缝焊接。

进一步的，所述导体单元包括多股铜线绞合而成导线，以及导线外侧的绝缘层；所述铜线外设有锡层。

进一步的，所述填充单元包括玻璃纤维，玻璃纤维的外侧设置聚全氟乙丙烯层。

进一步的，所述包覆单元包括包绕层以及设置在包绕层外侧的包覆层；包绕层采用聚酰亚胺带，包覆层采用铝杆，通过包覆机进行包覆。

实用新型内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是实用新型所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

本实用新型采用聚酰亚胺涂覆光纤，光纤低损耗，具有良好的机械性能和耐高低温性能，光纤工作温度范围广；光纤外的不锈钢管具有很好耐化学腐蚀和耐压性能；镀锡导线，可以提高导线的耐化学腐蚀能力；导线外的绝缘层采用聚全氟乙丙烯氟材料，具有很好的耐高温性能、优异电绝缘性能、优异的化学稳定性能、很好的耐湿和耐水性；等半径的导体单元和填充单元采用螺旋绞合的方式，保证缆芯良好的圆整度，并且缆芯紧凑，缆径小；缆芯外采用铝层进行保护，具有良好的耐热、耐压性能，并且弯曲性能优异；本实用新型铠装层采用双层高强度镀锌钢丝，内外层钢丝采用正反向绞合，铠装层扭矩平衡，结构稳定，可反复弯曲收放线进行使用。

附图说明

图1为本实用新型实施例的整体结构剖视示意图；

图2为本实用新型实施例中缆芯的结构剖视示意图；

图中：1.光纤；2.不锈钢管；3.导线；4.纤膏；5.玻璃纤维；6.包绕层； 7.包覆层；8.内层铠装钢丝；9.外层铠装钢丝。

具体实施方式

为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和技术描述以避免不必要地限制本实用新型。

如图1和图2所示，一种油井用光电复合光缆，包括光纤单元、导体单元、填充单元、包覆单元和铠装单元。所述的光纤单元位于复合光缆的中间位置，包括外层涂覆聚酰亚胺的光纤1和用于套装光纤1的不锈钢管2；所述不锈钢管2和光纤1之间填充高温吸氢纤膏4；所述不锈钢管2从内至外设有多层，多层不锈钢管2之间不存在空隙，每层不锈钢管2可通过激光焊无缝焊接。

以不锈钢管2为中心，等外径的导体单元和填充单元紧密排列螺旋绞合在不锈钢管2的外侧，共同形成缆芯。根据使用需要，所述的导体单元设置多个，导体单元包括导线3和设置在导线3外侧的导线绝缘层；导线3采用多股铜线绞合而成，导线3外镀锡层，提高耐腐蚀性能；导线绝缘层采用聚全氟乙丙烯(FEP)材料。所述的填充单元主要为了保证缆芯的圆整度，填充单元采用玻璃纤维5为线芯，外部挤制聚全氟乙丙烯(FEP)外护层形成填充绳。

所述的缆芯外侧采用包覆单元包覆，包覆单元包括包绕层6和包覆层7。包绕层6直接包绕在缆芯外侧，其采用聚酰亚胺带，能够耐高温。所述的包覆层7设置在包绕层6的外侧，包覆层7采用铝杆，通过包覆机设备进行包覆，使缆芯具有优异的耐温和抗压性能。所述包覆单元的外侧设置所述的铠装单元，铠装单元包括内层铠装钢丝8和外层铠装钢丝9；内层铠装钢丝8螺旋绞合在所述包覆单元的外侧，所述的外层铠装钢丝9螺旋绞合在内层铠装钢丝8的外侧；内层铠装钢丝8和外层铠装钢丝9的绞合方向相反，使该复合缆的扭矩平衡，避免在下井使用过程中造成旋转打扭，并提高抗拉和承载性能；所述的内层铠装钢丝8和外层铠装钢丝9采用高强度的镀锌钢丝。

优选的，一种油井用光电复合光缆的结构和性能：光电复合光缆外径整体截面尺寸Φ14.9mm左右；不锈钢管2设有三层，第一层不锈钢管外径Φ 2.5mm，第二层不锈钢管外径Φ2.9mm，第三层不锈钢管外径Φ3.3mm；导线 3截面积0.56mm2，导线绝缘层厚度0.3mm，导体单元共6根；填充单元(填充绳)外径为Φ1.5mm，共3根；缆芯绕包后的外径为Φ6.4mm，铝包覆后的缆芯外径为8.7mm；内层铠装钢丝8外径为1.4mm，内层铠装钢丝8数量为 22根；外层铠装钢丝9外径为1.7mm，外层铠装钢丝9数量为23根。该光电复合缆可承载一定载荷，抗拉能力达到154kN以上。

一种油井用光电复合光缆生产方法，包括以下步骤：

采用拉丝塔将光纤1拉出，在光纤1外涂覆、固化聚酰亚胺涂层，聚酰亚胺涂层的耐温范围为-165～300℃，光纤1的涂覆外径为190μm～200μm；

采用激光焊接装置，将不锈钢带焊接为多层的无缝不锈钢管2；将上述涂覆后的光纤1通过放线装置伸入不锈钢管2内；在不锈钢管2和光纤1之间填充耐高温吸氢纤膏4；

将铜线通过锡液池，在铜线外涂一层锡层；将涂层后的多股铜线绞合而成导线3；采用挤塑机在导线3的外部挤制一层聚全氟乙丙烯作为绝缘层；

采用挤塑机在玻璃纤维5外挤制一层聚全氟乙丙烯，将其制备成与绝缘导线3相同外径的圆形填充绳；

以套装光纤1后的不锈钢管2为中心，在不锈钢管2外部环形布设绝缘导线3 和填充绳，并采用光缆成绞机以螺旋绞合的方式制备成缆芯；通过绕包设备在缆芯外设置聚酰亚胺带；

通过铝包覆机加工设备，在设置聚酰亚胺带后的缆芯外均匀设置一层包覆层7(铝包覆层)，保证缆芯内的结构更紧凑；

采用笼绞设备在包覆铝带的缆芯外分别绞合内层铠装钢丝8和外层铠装钢丝9，内层铠装钢丝8和外层铠装钢丝9的绞合方向分别相反，保证光电复合光缆的扭力平衡，提高结构稳定性。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，在本实用新型技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性的劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种油井用光电复合光缆，其特征是，包括光纤单元、导体单元、填充单元、包覆单元和铠装单元；所述的光纤单元位于复合光缆的中间位置，包括外层涂覆聚酰亚胺的光纤和用于套装光纤的不锈钢管；以不锈钢管为中心，所述的导体单元和填充单元紧密排列螺旋绞合在不锈钢管的外侧，形成缆芯；缆芯的外侧由内至外分别设置所述的包覆单元和铠装单元；所述铠装单元包括绞合方向相反的内层铠装钢丝和外层铠装钢丝。

2.根据权利要求1所述的一种油井用光电复合光缆，其特征是，所述不锈钢管和光纤之间填充高温吸氢纤膏。

3.根据权利要求1所述的一种油井用光电复合光缆，其特征是，所述不锈钢管从内至外设有多层，多层不锈钢管之间紧密配合，不锈钢管无缝焊接。

4.根据权利要求1所述的一种油井用光电复合光缆，其特征是，所述导体单元包括多股铜线绞合而成导线，以及导线外侧的绝缘层；所述铜线外设有锡层。

5.根据权利要求1所述的一种油井用光电复合光缆，其特征是，所述填充单元包括玻璃纤维，玻璃纤维的外侧设置聚全氟乙丙烯层。

6.根据权利要求1所述的一种油井用光电复合光缆，其特征是，所述包覆单元包括包绕层以及设置在包绕层外侧的包覆层；包绕层采用聚酰亚胺带，包覆层采用铝包覆层。