CN209691459U - 一种用于油田钻井的复合电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于油田钻井的电缆的技术领域，具体涉及一种用于油田钻井的复合电缆。该复合电缆还包括填充模块层，所述填充模块层包括与所述填充模块层同轴的中心复合层和与所述中心复合层配合的固定安装层，在所述填充模块层中设有用于安装所述导电线缆和光纤单元的安装通槽，所述安装通槽跨设于所述固定安装层与所述中心复合层；所述固定安装层与所述中心复合层配合的一侧设有凸起，所述中心复合层与所述固定安装层配合的一侧设有与所述凸起配合的凹槽。本实用新型所设置的填充模块层，能够防止光纤单元被挤入导电线缆中；凸起与凹槽配合能够防止由于固定安装层与中心复合层的相对位置发生移动，损坏导电线缆和光纤单元的情况发生。

Description

一种用于油田钻井的复合电缆

技术领域

本实用新型涉及用于油田钻井的电缆的技术领域，具体涉及一种用于油田钻井的复合电缆。

背景技术

油田钻井的过程中需要使用大量的电缆提供电力以及传输数据，由于海上作业的特殊性，要求电缆的强度和防水性能较高。

授权公告号为CN101916616B的发明专利公开了一种海上石油平台电力组网用的海底电缆，该电缆包括三相分相的三根铜芯导线、分别复合在三根铜芯导线外部的绝缘及防水保护层、包覆在绝缘及防水保护层外部的外保护层、填充在外保护层与绝缘及防水保护层之间的填充层、设置在所述填充层内的海光缆单元、加装在外保护层外部的铠装钢丝及设于铠装钢丝外部的外被层。

发明人在实践中，发现上述现有技术存在以下缺陷：

为了解决在运输或者施工的过程中，将光纤不锈钢套管挤入电缆间损坏光纤的技术问题，上述发明专利利用聚丙烯材料制成的块状硬填料代替传统的软填料对填充层进行填充。但是即便是采用硬质填料填充填充层，光缆也有可能会被挤入电缆间，从而导致损坏光纤的情况出现。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种用于油田钻井的复合电缆，所采用的技术方案具体如下：

一种用于油田钻井的复合电缆，该复合电缆包括导电线缆和光纤单元，在所述导电线缆和光纤单元外由内至外依次包覆有涂胶布层、复合层、铠装钢丝层以及保护层，其特征在于，该复合电缆还包括填充模块层，所述填充模块层包括与所述填充模块层同轴的中心复合层和与所述中心复合层配合的固定安装层，在所述填充模块层中设有用于安装所述导电线缆和光纤单元的安装通槽，所述安装通槽跨设于所述固定安装层与所述中心复合层；在所述固定安装层上与所述中心复合层配合的一侧设有凸起，在所述中心复合层上与所述固定安装层配合的一侧设有与所述凸起配合的凹槽。

进一步，所述中心复合层的中心沿轴线方向设有多边形空腔，所述多边形空腔的侧边分别与所述安装通槽的切线平行设置。

进一步，所述铠装钢丝层与保护层之间设有防水层。

进一步，所述导电线缆包括导电线芯，和由内至外包覆于所述导电线缆的外部的屏蔽层、绝缘层、阻水层、铅护套和外护套。

进一步，所述光纤单元包括纤芯，和由内至外依次包覆于所述纤芯的外部的不锈钢层、铠装钢丝层和防护层。

进一步，所述复合电缆包括三根导电线缆和两根光纤单元，所述安装通槽相应的包括三个线缆安装通槽和两个光缆安装通槽；所述三个线缆安装通槽等间隔设置且与包覆于所述填充模块层上的涂胶布层相切，将所述固定安装层分离为三部分；所述两个光缆安装通槽分别设置于其中一个所述线缆安装通槽的两端。

进一步，所述填充模块层是由聚丙烯材料制成的填充模块层。

进一步，所述填充模块层包括由氯丁橡胶制成的骨架。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型所提供的一种用于油田钻井的复合电缆，该复合电缆包括填充模块层，所述填充模块层包括与填充模块层同轴的中心复合层和与中心复合层配合的固定安装层，在填充模块层中设有用于安装导电线缆和光纤单元的安装通槽，安装通槽跨设于固定安装层与中心复合层，通过填充模块层将复合电缆中的待填充区域填满，并在填充模块层设置安装导电线缆和光纤单元的方式，能够更好的防止光纤单元被挤入导电线缆中的情况出现。在固定安装层上设置的凸起与中心复合层上设置的凹槽进行配合，能够防止由于外力的作用使固定安装层与中心复合层的相对位置发生移动，损坏导电线缆和光纤单元的情况发生。因此本实用新型能够防止光纤单元被挤入导电线缆中以及防止导电线缆和光纤单元被损坏。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例提供的一种用于油田钻井的复合电缆的径向结构剖视图；

图2为本实用新型关于填充模块层的径向结构剖视图；

图3为图2中的爆炸结构示意图；

图4为本实用新型另一个实施例所提供的关于填充模块层的径向结构剖视图。

图中：100-填充模块层、200-光纤单元、300-导电线缆、401-涂胶布层、402-复合层、403-铠装钢丝层、404-防水层、405-保护层、101-中心复合层、1011-凹槽、1012多边形空腔、102-固定安装层、1021-凸起、103-安装通槽、1031-线缆安装通槽、1032-光缆安装通槽、104-骨架、105-填充腔体、301-导电线芯、302-屏蔽层、303-绝缘层、304-阻水层、305-铅护套、306-外护套、201-纤芯、202-不锈钢层、203-铠装钢丝层、204-防护层。

具体实施方式

为了更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种用于油田钻井的复合电缆，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

需要说明的是，当元件被称为“设置”或者“连接”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的属于只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合附图具体的说明本实用新型所提供的一种用于油田钻井的复合电缆的具体方案。

请参阅图1~图3，其中，图1示出了本实用新型一个实施例提供的一种用于油田钻井的复合电缆的径向结构剖视图，图2示出了本实用新型关于填充模块层的径向结构剖视图，图3示出了图2中的爆炸结构示意图，该复合电缆包括设置于该电缆中的导电线缆300和光纤单元200，该导电线缆300和光纤单元200的外周包覆有涂胶布层401、复合层402、铠装钢丝层403和保护层405。为了防止该复合电缆中的光纤单元200被挤入导电线缆300之中，本实用新型将复合电缆中间的与导线线缆300和光纤单元200之间的空隙作为填充模块层100，该填充模块层100是由聚丙烯材料制成的成型模块。该填充模块层100包括中心复合层101和固定安装层102。中心复合层101与填充模块层100同轴设置，固定安装层102环绕中心复合层101设置。在填充模块层100中设有用于安装导电线缆300和光纤单元200的安装通槽103，安装通槽103跨设于中心复合层101和固定安装层102。也就是说安装通槽103的一部分设置于中心复合层101的一侧，安装通槽103的另一部分设置于固定安装层102靠近中心复合层101的一侧。在固定安装层102上与中心复合层101配合的一侧设有凸起1021，在中心复合层101上与固定安装层102配合的一侧设有与凸起1021配合的凹槽1011。

在制作安装时，将导电线缆300和光纤单元200分别安装于相应的中心复合层101一侧的安装通槽103中，然后将安装通槽103匹配的固定安装层102，通过将固定安装层102上设置的凸起1021安装于中心复合层101上设置的凹槽1011中即可，方便制作安装。通过填充模块层100将复合电缆中的填充区域填满，并在填充模块层100设置安装导电线缆300和光纤单元200的方式，能够更好的防止光纤单元200被挤入导电线缆300中的情况出现；并且在固定安装层102上设置的凸起1021与中心复合层101上设置的凹槽1011进行配合，能够更好的将安装通槽103中的导电线缆300和光纤单元200进行固定，防止在进行作业时，由于外力的作用，固定安装层102与中心复合层101的相对位置发生移动，损坏导电线缆300和光纤单元200的情况发生。

综上所述，本实用新型所提供的一种用于油田钻井的复合电缆，该复合电缆包括填充模块层，填充模块层包括与填充模块层同轴的中心复合层和与中心复合层配合的固定安装层，在填充模块层中设有用于安装导电线缆和光纤单元的安装通槽，安装通槽跨设于固定安装层与中心复合层，通过填充模块层将复合电缆中的填充区域填满，并在填充模块层设置安装导电线缆和光纤单元的方式，能够更好的防止光纤单元被挤入导电线缆中的情况出现。在固定安装层上设置的凸起与中心复合层上设置的凹槽进行配合，能够防止由于外力的作用使固定安装层与中心复合层的相对位置发生移动，损坏导电线缆和光纤单元的情况发生。因此本实用新型能够防止光纤单元被挤入导电线缆中以及防止导电线缆和光纤单元被损坏。

在其他实施例中，中心复合层101的中心沿轴线方向设有多边形空腔1012，多边形空腔1012的侧边分别与安装通槽103的切线平行设置。具体到本实施例中，在中心复合层101的中心，沿该中心复合层的轴线方向开设多边形空腔，该多边形空腔的侧边线与相邻的安装通槽的切线平行。例如，在设有三个线缆安装通槽时，则相应的多边形空腔为三角形空腔。在外力挤压导电线缆时，由于多边形空腔的存在，能够为该挤压力提供弹性变形空间，缓冲该挤压力，防止导电线缆损伤，同时，由于多边形空腔的存在不仅能够增加电缆自身的柔性，而且能够减轻电缆自身的重量。

在其他实施例中，在铠装钢丝层403和保护层405之间设有防水层404。具体到本实施例中，防水层404采用聚乙烯材料作为防水材料制成的防水层。保护层405采用聚醚聚氨酯弹性体材料制成的保护层。

在其他实施例中，导电线缆300包括导电线芯301，和由内至外包覆于导电线缆301的外部的屏蔽层302、绝缘层303、阻水层304、铅护套305和外护套306。屏蔽层302采用半导电聚乙烯材料，绝缘层303采用交联聚乙烯材料，阻水层304采用半导电聚乙烯材料，铅护套305和外护套306采用的是目前通用的材料。

在其他实施例中，光缆200包括纤芯201，和由内至外依次包覆于纤芯201的外部的不锈钢层202、铠装钢丝层203和防护层204。

在其他实施例中，请再次参阅图2和图3，复合电缆包括三根导电线缆和两根光纤单元，安装通槽103相应的包括三个线缆安装通槽1031和两个光缆安装通槽1032；三个线缆安装通槽1031等间隔设置，具体的说，这三个线缆安装通槽1031的中心点按照每间隔120度，等角度的设置于以该填充模块层100的中心为原点的径向方向上。作为本实用新型一个优选的实施例，该线缆安装通槽1031的边缘与包覆于填充模块层100上的涂胶布层401相切。线缆安装通槽1031将固定安装层102分离为三部分；两个光缆安装通槽1032分别设置于其中一个线缆安装通槽1031的两端。在对导电线缆300和光纤单元200进行安装时，能够分别将各个线缆进行安装，并将三个分离的固定安装层102与安装通槽103进行配合，不仅更加方便安装，而且能够防止光纤单元被挤入导电线缆中。

在其他实施例中，如图4所示，其示出了本实用新型另一个实施例所提供的关于填充模块层的径向结构剖视图，该填充模块层100包括由中心复合架和固定安装架组成的骨架104。中心复合架与填充模块层100同轴设置，固定安装架环绕中心复合架设置。在填充模块层100中设有用于安装导电线缆300和光纤单元200的安装通槽103，安装通槽103跨设于中心复合架和固定安装架。也就是说安装通槽103的一部分设置于中心复合架的一侧，安装通槽103的另一部分设置于固定安装架靠近中心复合架的一侧。填充模块层100包括由氯丁橡胶制成的骨架104。中心复合架和固定安装架的内部均分别设有填充腔体105，在填充腔体105中可以填充其他用于绝缘和/或加强线缆强度的填充料，也可以将相应的材料交错编织而成，不仅能够减轻线缆的强度，而且能够防止线缆缠绕，例如采用聚丙烯材料。并且设置为骨架的形式，即使在使用时将腔体中的填充料拉断或者拉散，也不会进入线缆之间，影响线缆之间的相对位置关系。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种用于油田钻井的复合电缆，该复合电缆包括导电线缆和光纤单元，在所述导电线缆和光纤单元外由内至外依次包覆有涂胶布层、复合层、铠装钢丝层以及保护层，其特征在于，该复合电缆还包括填充模块层，所述填充模块层包括与所述填充模块层同轴的中心复合层和与所述中心复合层配合的固定安装层，在所述填充模块层中设有用于安装所述导电线缆和光纤单元的安装通槽，所述安装通槽跨设于所述固定安装层与所述中心复合层；在所述固定安装层上与所述中心复合层配合的一侧设有凸起，在所述中心复合层上与所述固定安装层配合的一侧设有与所述凸起配合的凹槽。

2.根据权利要求1所述的一种用于油田钻井的复合电缆，其特征在于，所述中心复合层的中心沿轴线方向设有多边形空腔，所述多边形空腔的侧边分别与所述安装通槽的切线平行设置。

3.根据权利要求1所述的一种用于油田钻井的复合电缆，其特征在于，所述铠装钢丝层与保护层之间设有防水层。

4.根据权利要求1~3任意一项所述的一种用于油田钻井的复合电缆，其特征在于，所述导电线缆包括导电线芯，和由内至外包覆于所述导电线缆的外部的屏蔽层、绝缘层、阻水层、铅护套和外护套。

5.根据权利要求4所述的一种用于油田钻井的复合电缆，其特征在于，所述光纤单元包括纤芯，和由内至外依次包覆于所述纤芯的外部的不锈钢层、铠装钢丝层和防护层。

6.根据权利要求5所述的一种用于油田钻井的复合电缆，其特征在于，所述复合电缆包括三根导电线缆和两根光纤单元，所述安装通槽相应的包括三个线缆安装通槽和两个光缆安装通槽；所述三个线缆安装通槽等间隔设置且与包覆于所述填充模块层上的涂胶布层相切，将所述固定安装层分离为三部分；所述两个光缆安装通槽分别设置于其中一个所述线缆安装通槽的两端。

7.根据权利要求1~3任意一项所述的一种用于油田钻井的复合电缆，其特征在于，所述填充模块层是由聚丙烯材料制成的填充模块层。