NO20130076A1

NO20130076A1 - Rørinnkapslet motorledning

Info

Publication number: NO20130076A1
Application number: NO20130076A
Authority: NO
Inventors: Greg Manke; Patrick Zhiyuan Ma; Jason Holzmueller
Original assignee: Schlumberger Technology Bv
Priority date: 2012-01-16
Filing date: 2013-01-15
Publication date: 2013-07-17
Also published as: BR102013001091A2; EP2615240A3; EP2615240A2; US20130183177A1

Abstract

Et system og en metode som letter leveringen av elektrisk kraft i en rekke forskjellige ugjestmilde miljøer. Teknikken kan nytte en elektrisk kraftkabel med en isolator plassert rundt en elektrisk leder. Isolatoren og den elektriske lederen plasseres inni et metallrør. I en rekke anvendelsesområder gjør metallrøret det mulig å konstruere den elektriske kraftledningen uten et armeringslag. En kappe plasseres mellom isolatoren og metallrøret og designes for å kompensere for forskjellene i varmeekspansjon mellom materialene. Kappen kan formes med gasslommer fordelt deri for å kompensere for forskjellige varmeekspansjonsnivåer for kappen relativ til, f.eks. metallrøret.

Description

RØRINNKAPSLET MOTORLEDNING

BAKGRUNN

[0001] Kraftkabler brukes i mange hydrokarbonbrønnanvendelsesområder til å levere elektrisk strøm til forskjellig utstyr. Elektriske kraftkabler kan f.eks. brukes til å levere kraft til nedsenkbare elektriske pumpesystemer. Anvendt i brønner, omfatter den elektriske kraftkabelen en motorledningsforl engel se med en elektrisk leder, isolasjon og metallarmering. Motorledningsforlengelsen har ofte et barrierelag formet av bly, for å hindre brønnvæske og gass fra å trenge inn i kabelen og angripe isolasjonen. Bly utsettes imidlertid lett for skade og det er vanskelig å bruke i forming av metall-mot-metall-forseglinger av den typen som brukes i en rekke nedhullutstyr. Den ytre armeringen kan brukes til å gi noe beskyttelse for bly-barrieren.

SAMMENDRAG

[0002] Generelt presenteres et system og en metode for levering av elektrisk kraft i en rekke forskjellige ugjestmilde miljøer. Teknikken kan nytte en elektrisk kraftkabel med en isolator plassert rundt en elektrisk leder. Isolatoren og den elektriske lederen plasseres inni et metallrør. I en rekke forskjellige anvendelser formes røret uten bly for å gi et mekanisk sterkt, korrosjonsresistent, gass- og brønnvæskeugjennomtrengelig lag. Avhengig av anvendelsesområdet, kan metallrøret gi mulighet for konstruksjon av den elektriske kraftledningen uten et armeringslag. En kappe plasseres mellom isolatoren og metallrøret og designes for å kompensere for forskjellene i varmeekspansjon mellom materialene. Kappen kan formes med gasslommer fordelt deri for å kompensere for forskjellige varmeekspansjonsnivåer for kappen relativ til, f.eks. metallrøret.

[0003] Mange modifikasjoner er imidlertid mulig, uten materielt avvik fra læren i denne offentliggjøringen. Følgelig er slike modifikasjoner intensjonelt inkludert i omfanget av denne offentliggjøringen, som definert i kravene.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0004] Visse utforminger av offentliggjøringen vil heretter bli beskrevet med henvisning til de vedlagte tegningene, hvor like henvisningsnumre viser til like elementer. Det skal imidlertid forstås at de vedlagte figurene illustrerer de forskjellige realiseringene som beskrives i dette dokumentet og ikke er ment å begrense omfanget av de forskjellige teknologiene som beskrives i dette dokumentet, og:

[0005] Fig. 1 er en skjematisk illustrasjon av et brønnsystem som omfatter et eksempel på et nedsenkbart elektrisk pumpesystem utsatt i et borehull og tilkoblet en elektrisk kraftledning, i henhold til en utforming av offentliggjøringen;

[0006] Fig. 2 er en rettvinklet visning av en utforming av en elektrisk kraftkabel, i henhold til en utforming av offentliggjøringen;

[0007] Fig. 3 er en rettvinklet visning av en annen utforming av en elektrisk kraftkabel, i henhold til en utforming av offentliggjøringen;

[0008] Fig. 4 er en rettvinklet visning av en annen utforming av en elektrisk kraftkabel, i henhold til en utforming av offentliggjøringen; og

[0009] Fig. 5 er en illustrasjon av metallrøret i en utforming av den elektriske kraftkabelen, som er plastisk formet til kontakt med et indre materiale, i henhold til en utforming av offentliggjøringen.

DETALJERT BESKRIVELSE

[0010] I den følgende beskrivelsen presenteres en rekke detaljer for å gi en forståelse av noen utforminger av den foreliggende offentliggjøringen. Det vil imidlertid bli forstått av de med vanlige ferdigheter i faget, at systemet og/eller metoden kan praktiseres uten disse detaljene og at en rekke variasjoner eller modifikasjoner fra de beskrevne utformingene kan være mulig.

[0011] Den foreliggende offentliggjøringen relaterer til et system og en metode for levering av elektrisk kraft. Teknikken gjør bruk av en elektrisk kraftkabel designet for å gjøre mulig drift i en rekke forskjellige ugjestmilde miljøer, slik som sterk varme, nedhullmiljøer forbundet med mange forskjellige anvendelsesområder i en brønn. Den elektriske kraftkabelen kan, f.eks. ha en elektrisk leder omgitt av en isolator formet av minst ett isolasjonslag. Isolatoren og den elektriske lederen plasseres inni et metallrør og en kappe plasseres radialt mellom metallrøret og den kombinerte isolatoren og elektriske lederen.

[0012] Metallrøret kan formes av et mekanisk sterkt materiale, som gjør det mulig for mange anvendelsesområder å designe den elektriske kraftkabelen uten et armeringslag. Metallrøret kan i tillegg formes uten bruk av det relativt myke blyet forbundet med forskjellige eksisterende barrierelagdesign. Kappen plasseres mellom isolatoren og metallrøret og designes for å kompensere for forskjellene i varmeekspansjon mellom materialene. Kappen kan formes med gasslommer fordelt deri for å danne et skummateriale som kan kompensere for den høyere varmeekspansjonen av kappen relativ til, f.eks. metallrøret. I tillegg eller i stedet for gasslommene dannet over hele elastomermaterialet, kan gasslommene formes mellom elastomermaterialet og en innvendig overflate på metallrøret, ved å lage ytre overflatetrekk langs elastomermaterialet.

[0013] Fordi mange vanskelig miljøer, slik som f.eks. brønnmiljøer, har høye temperaturer, høye trykk og/eller skadelige gasser og andre væsker, designes kraftkabelen med lag, f.eks. metallrøret, som hindrer gass og andre væsker fra å migrere inn i kabelen og angripe kabelens indre. Den kraftige metallrørinnkapslingen av kraftkabelen gjør også mulig metall-mot-metall-forseglinger med koblinger eller andre komponenter. Kappelaget kan i tillegg lett sammenpresses, noe som styrker pålitelig bruk over lang tid av den elektriske kraftkabelen i høyvarmemiljøer, selv om de tilliggende materialene har forskj ellige varmeekspansj onskoeffisi enter.

[0014] Med generell henvisning til fig. 1, illustreres et brønnsystem som omfattende et nedhulls, elektrisk drevet system, f.eks. et nedsenkbart elektrisk pumpesystem. Systemet kan f.eks. omfatte en rekke forskjellige nedsenkbare elektriske pumpesystemkomponenter utsatt i en rørstreng plassert i et borehull. Elektrisk kraft leveres nedhulls inn i det ugjestmilde, underjordiske miljøet via en elektrisk kraftledning som kan være koblet til det nedsenkbare elektriske pumpesystemet via en motorledningsforlengelse. Det illustrerte nedsenkbare elektriske pumpesystemet eller andre typer brønnsystemer kan omfatte mange komponenttyper og kan nyttes til mange forskjellige anvendelsesområder og -miljøer, inkludert forede brønner og åpent-hull-brønner. Brønnsystemet kan også nyttes i vertikale brønner eller avledede brønner, f.eks. horisontale brønner.

[0015] Med henvisning igjen til fig. 1, illustreres et brønnsystem 20 som omfatter et elektrisk drevet system 22 som tar imot elektrisk kraft via en elektrisk kraftkabel 24. Det elektrisk drevne systemet 22 kan f.eks. være i form at et nedsenkbart elektrisk pumpesystem 26, og kraftkabelen 24 er designet for å motstå høye temperaturer, ugjestmilde miljøer. Selv om det nedsenkbare elektriske pumpesystemet 26 kan ha en rekke forskjellige komponenter, omfatter eksempler på slike komponenter en nedsenkbar pumpe 28, en nedsenkbar motor 30 og et motorvern 32.

[0016] I det illustrerte eksemplet er det nedsenkbare elektriske pumpesystemet 26 designet for utsetting i en brønn 34 plassert inni en geologisk formasjon 36 som inneholder, f.eks. petroleum eller andre ønskelige produksjonsvæsker. Et borehull 38 kan bores og fores med en borehullforing 40, selv om det nedsenkbare elektriske pumpesystemet 26 (eller en annen type elektrisk drevet system 22) kan brukes i åpne borehull eller i andre miljøer utsatt for høye temperaturer og ugjestmilde forhold. I det illustrerte eksemplet kan imidlertid foringen 40 perforeres med et mangfold med perforeringer 42 gjennom hvilke produksjonsvæske kan strømme fra formasjonen 36 inn i borehullet 38. Det nedsenkbare elektriske pumpesystemet 26 kan settes ut i et borehull 38 via et befordrings/overførings- eller annet utsettelsessystem 44 som kan omfatte rørledning 46, f.eks. spiralrør eller produksjonsrør. Overføringssystemet 44 kan f.eks. kobles sammen med det elektrisk drevne systemet 22 via en egnet rørkobling 48.

[0017] I det illustrerte eksemplet leveres elektrisk kraft til den nedsenkbare motoren 30 fra den elektriske kraftkabelen 24. Den nedsenkbare motoren 30 gir i sin tur kraft til den nedsenkbare pumpen 28 som trekker væske, f.eks. produksjonsvæske, inn i pumpesystemet gjennom et pumpeinnløp 50. Væsken produseres eller flyttes til overflaten eller annet passende sted via rørledningen 46. Væsken kan imidlertid pumpes til andre steder langs andre strømningsbaner. I noen anvendelsesområder kan f.eks. væsken pumpes langs ringrommet som omgir overføringssystemet 44.1 andre anvendelsesområder kan det nedsenkbare elektriske pumpesystemet 26 brukes til å injisere væske inn i den underjordiske formasjonen eller til å flytte væsker til andre underjordiske steder.

[0018] Som beskrevet mer detaljert nedenfor, er den elektriske kraftkabelen 24 designet for konsistent å levere elektrisk kraft til det nedsenkbare pumpesystemet 26 over lange driftsperioder i miljøer utsatt for høye temperaturer, høye trykk, skadelige væsker og/eller andre ugjestmilde forhold. Kraftkabelen 24 er koblet til den tilsvarende, elektrisk drevne komponenten, f.eks. den nedsenkbare motoren 30, med en egnet kraftkabelkontakt 52, f.eks. et egnet cellehode. Kabelkoblingen 52 gir forseglet og beskyttet passasje for kraftkabellederen eller -lederne gjennom et hus 54 på den nedsenkbare motoren 30. Kabelkoblingen 52 kan nytte en metall-mot-metall-forsegling som bruker et høystyrke ytre rør (se metallrøret 60 som beskrives nedenfor) til å danne kraftkabelen 24, f.eks. motorledningsforlengelse.

[0019] Avhengig av anvendelsesområdet, kan kraftkabelen 24 omfatte en individuell elektrisk leder beskyttet av et isolasjonssystem eller et mangfold av elektriske ledere beskyttet av isolasjonssystemet. I forskjellige nedsenkbare pumpeutstyr, har den elektriske kraftledningen 24 form av en motorledningsforlengelse. I mange av disse anvendelsesområdene er motorledningsforlengelsen 24 designet for å overføre trefasestrøm, og den nedsenkbare motoren 30 omfatter en trefasemotor drevet av trefasestrømmen levert gjennom de tre elektriske lederne i motorledningsforlengelsen 24.

[0020] Med generell henvisning til fig. 2 illustreres et eksempel på en elektrisk kraftkabel 24, f.eks. en motorledningsforlengelse. I dette eksemplet omfatter kraftkabelen 24 en elektrisk leder 56 og en isolator 58 plassert rundt den elektriske lederen 56. Et metallrør 60 er plassert rundt isolatoren 58.1 mange anvendelsesområder gir metallrøret 60 et robust metall-lag, som er mekanisk sterkt og korrosjonsresistent. Metallrøret 60 kan f.eks. formes uten bly og kan omfatte en rekke forskjellige stållegeringer eller andre materialer som gir styrke og korrosjonsresistens. Det ikke-bly, sterke metallrøret 60, forlenger levetiden og forbedrer påliteligheten til den elektriske kraftkabelen 24 og gir også en jevn og robust ytre overflate 62 for metall-mot-metall-forseglingskonstruksjon. På grunn av den robuste karakteren til metallrøret 60, kan kraftkabelen 24 designes uten ytre metallarmering, fordi metallrøret 60, f.eks. stållegeringsrøret, gir tilstrekkelig beskyttelse til kraftkabelen 24 fra mekanisk skade.

[0021] En kappe 64 er plassert radialt mellom isolatoren 58 og metallrøret 60. Kappen 64 kan f.eks. være formet av et kompressbart materiale, slik som et elastomermateriale, som kan kompensere for de forskjellige varmeekspansjonskoeffisientene mellom tilliggende materialer, slik som forskjellene mellom varmeekspansjonskoeffisientene mellom materialet som utgjør kappen 64 og materialet som utgjør metallrøret 60.1 mange anvendelsesområder kan kappen 64 formes av elastomermateriale med en høyere varmeekspansjonskoeffisient og slik høyere varmeekspansjon, enn det omkringliggende metallrøret 60 for en gitt temperaturøkning.

[0022] Kappen 64 kan f.eks. formes som et kompressbart materiale ved å fordele gasslommer 66 over materialet for å kompensere for den høyere varmeekspansjonen i kappen relativt til den i metallrøret 60, når temperaturen i den elektriske kraftkabelen 24 øker. I én utforming formes kappen 64 med et svampmateriale 68, slik som et elastomersvampmateriale. Porøsiteten til svampmaterialet 68 gir rom som kompenserer for volumøkningen i svampmaterialet 68 når temperaturen øker. Elastomerkarakteren til svampmaterialet 68 tjener imidlertid også til å gjøre mulig sammenpressing av kappen 64 mellom isolatoren 58 og metallrøret 60, og sikrer en tett tilpasning mellom en utside 69 av kappen 64 og en indre overflate 70 på metallrøret 60.

[0023] I noen anvendelsesområder, kan kappen 64 formes med trekk 71 i de ytre overflatene, designet slik at kappen 64 er i delvis kontakt med metallrøret 60. Slike ytre overflatetrekk 71 kan omfatte spiraler eller rifler 72 eller enhver annen type overflatetrekk 71 som danner gasslommer 66 mellom kappen 64 og den indre overflaten 70 på metallrøret 60.1 noen anvendelsesområder kan kappen 64 formes av svampmateriale 68 med indre gasslommer 66 samtidig som det også omfatter ytre overflatetrekk 71 som danner ytterligere gasslommer 66 langs den indre overflaten 70 på metallrøret 60. Klareringen som dannes i rommene mellom de ytre overflatetrekkene 71 gir ytterligere rom for varmeekspansjon av kappen 64 relativt til metallrøret 60 ved høyere temperaturer.

[0024] Avhengig av anvendelsesområdet kan kappen 64 formes av svampmaterialet 68 bundet til isolatoren 58 eller latt ubundet. En rekke forskjellige elastomerer kan brukes til å forme svampmaterialet 68, inkludert EPDM, HNBR, NBR, SBR, silikoner, fluorsilikoner, klorinert polyetylen, kloropren, butyl, FEPM eller andre utvidbare elastomerer som kan prosesseres til en svampsammensetning. Svampkarakteren til elastomeren kan oppnås ved et gassdannende tilsetningsstoff som tilsettes direkte i gummi sammensetningen, ved gassinjeksjon inn i et utvidbart krysshode under prosessering og/eller ved andre passende teknikker for å lage et svampmateriale.

[0025] I en utforming av den elektriske kraftkabelen 24, kan svampmaterialet 68 være ikke-ledende og designet for å gi ytterligere dielektrisk styrke til kabelen. Denne typen svampmateriale 68 bidrar også til forbedret pålitelighet i kabeldesignen. I andre eksempler kan svampmaterialet 68 være halvledende og kan fungere som et isolasjonsskjold. Denne typen svampmateriale 68 kan være nyttig når brukt i kraftkabler 24 drevet ved middels til høy spenning, da det vil redusere den elektriske spenningen mellom isolasjonen og metallbarrieren.

[0026] Kappen 64 kan f.eks. være ekstrudert over isolatoren 58. Hvis kappen 64 er formet av elastomersvampmaterialet 68, kan elastomersvampmaterialet ekstruderes over isolatoren. Kappen 64 kan imidlertid plasseres rundt isolatoren 58 ved bruk av forskjellige andre teknikker, slik som støpning, lagdeling, emballering eller andre egnede teknikker. På samme måten kan kappen 64, sammen med den elektriske lederen 56 og isolatoren 58, plasseres inni metallrøret 60 ved bruk av en rekke teknikker. Metallrøret 60 kan f.eks. ekstruderes over kappen 64 eller metallrøret 60 kan plastisk deformeres til sammenføyning med kappen 64 så snart den elektriske lederen 56, isolatoren 58 og kappen 64 er plassert inni det indre av metallrøret 60. Ett eksempel på den plastiske deformeringsteknikken omfatter flatpressing, som drøftet mer detaljert nedenfor. Andre teknikker kan imidlertid brukes til å sette inn lederen 56, isolatoren 58 og kappen 64 i metallrøret 60 og for å lage en sikker kontakt mellom den indre overflaten 70 på metallrøret 60 og det ytre 69 av kappen 64.

[0027] Den elektriske kraftkabelen 24 kan omfatte en rekke andre og/eller ytterligere komponenter avhengig av miljøet hvor kraftkabelen 24 skal brukes og parameterne i et gitt anvendelsesområde. Isolatoren 58 kan f.eks. omfatte en rekke isolasjonsmaterialer og konstruksjoner. I noen utforminger kan isolatoren 58 omfatte et individuelt lag og andre utforminger kan nytte et mangfold av isolasjonslag, f.eks. isolasjonslag 73 og 74. Hvert lag i mangfoldet av lag kan formes av et forskjellig materiale og/eller en annen type konstruksjon. Isolasjonslaget 73 kan f.eks. omfatte et tapet isolasjonslag som emballeres over den elektriske lederen 56. Isolasjonslaget 74 kan omfatte et ekstrudert isolasjonslag som ekstruderer over det tapeemballerte isolasjonslaget 73. Disse og andre konfigurasjoner for isolatoren 58 kan brukes for å gi ønsket isolasjon mellom den elektriske lederen 56 og kappen 64.

[0028] Den elektriske kraftkabelen 24 kan også konstrueres i en rekke forskjellige konfigurasjoner, f.eks. med en individuell elektrisk leder 56 eller et mangfold av elektriske ledere 56. Et mangfold av elektriske ledere 56, kan f.eks. arrangeres for å forme en generelt flat kraftkabel, som illustrert i fig. 3.1 dette eksemplet er kappen 64 plassert individuelt rundt hver elektriske leder 56 og den tilhørende isolatoren 58. Metallrøret 60 er på lignende måte plassert individuelt rundt hver kappe 64. De individuelle metallrørene 60 kan holdes sammen av et ytre lag 75, slik som en hylse, emballasje, armering eller annet egnet lag designet for å binde mangfoldet av ledere 56 sammen inn i kraftkabelen 24. Kappen 64 og metallrøret 60 kan imidlertid formes for kollektivt å omslutte mangfoldet av elektriske ledere 56 og tilhørende isolatorer 58. Med den generelt flate kraftkabelkonstruksjonen, kan det kollektive ytre metallrøret 60 formes med et flattrykt eller avlangt tverrsnitt med en indre størrelse til å ta imot den kollektive kappen 64 med indre ledere 56.

[0029] I eksemplet illustrert i fig. 3, er den elektriske kraftkabelen 24 illustrert med tre elektriske ledere 56. Avhengig av anvendelsesområdet, kan andre antall elektriske ledere brukes til å levere kraft til, f.eks. det elektrisk drevne nedhullsystemet 22.1 mange anvendelsesområder gjør bruken av tre elektriske ledere 56 mulig levering av trefasekraft til det elektrisk drevne systemet 22. Kraftkabelen 24 kan f.eks. designes som en trefase kraftkabel for levering av trefasekraft til den nedsenkbare motoren 30 i et nedsenkbart elektrisk pumpesystem 26.1 en slik anvendelse, er den nedsenkbare elektriske pumpesystemmotoren 30 designet som en trefasemotor.

[0030] Med generell henvisning til fig. 4 presenteres et eksempel på en kraftkabel 24 med et mangfold av elektriske ledere kollektivt omsluttet av kappen 64.1 dette eksemplet er et mangfold av elektriske ledere, f.eks. tre elektriske ledere for overføring av trefasestrøm, plassert inni kraftkabelen 24. Hver elektriske leder 56 kan individuelt være omgitt av en isolator 58 med, f.eks. et mangfold av isolasjonslag 73, 74. Den kollektive gruppen elektriske ledere 56 og tilhørende isolatorer 58 er omgitt av kappen 64, som illustrert. Den kollektive kappen 64 er i sin tur plassert inni metallrøret 60.1 noen anvendelser kan ytterligere en styringslinje eller styringslinjer 76, f.eks. hydrauliske styringslinjer og/eller fiberoptiske styringslinjer plasseres inni kraftkabelen 24.

[0031] Med generell henvisning til fig. 5 illustreres en metode for kraftkabelkonstruksjon hvor det ytre metallrøret 60 er plastisk deformert for å oppnå kontakt mellom den indre overflaten 70 på metallrøret 60 og kappen 64.1 mange anvendelser kan metallrøret 60 plastisk deformeres inntil kappen 64 sammenpresses radialt i en ønsket utstrekning. I dette eksemplet settes den elektriske lederen 56 (eller et mangfold av elektriske ledere 56), tilhørende isolator 58 og kappen 64 inn innledningsvis i det indre av metallrøret 60. Metallrøret 60 flates deretter sammen av et metallsammenpressingsverktøy 78. Metallrøret 60 flates ned til en forhåndsbestemt diameter som vist av diameteren i overgangsregjonen 80 illustrert i fig. 5.

[0032] Flatpressingen gir plastisk deformering av metallrøret 60 inntil utsiden eller den ytre overflaten 69 på kappen 64 kommer i kontakt med den indre overflaten 70 på metallrøret 60.1 noen anvendelser presses metallrøret 60 sammen inntil kappen 64 er radialt sammenpresset i ønsket utstrekning. Kontakten mellom metallrøret 60 og kappen 64 gjør det mulig å skape friksjon som motstår relativ bevegelse mellom metallrøret 60 g kappen 64. Friksjonen kan brukes til å danne en kraft som er tilstrekkelig til å støtte vekten av den elektriske lederen 56 (eller lederne) og til å forhindre at den elektriske lederen 56 glir eller faller ut av metallrøret 60 på grunn av gravitasjon. Denne friksjonsstøtten reduserer eller fjerner spenning som ellers kunne blitt påført ved forskjellige tilkoblingssteder.

[0033] Den elektriske kraftkabelen 24 kan ha en rekke forskjellige størrelser og/eller konstruksjoner. Kraftkabelen 24 kan f.eks. designes med en individuell leder eller andre antall ledere, avhengig av parameterne i et gitt anvendelsesområde. Forskjellige isolatortyper kan formes av individuelle eller mangfoldige lag med mange forskjellige typer konstruksjoner for å gi den ønskede isolasjonen av den tilsvarende elektriske lederen. Kappen kan også formes av forskjellige materialer og med mange typer gasslommer plassert langs kappen. Mange typer indre gasslommer kan f.eks. formes for å danne et svampmateriale med ønsket porøsitet og kompressibilitet for å tilpasses forskjeller i varmeekspansjonen mellom tilliggende materialer. Kappen kan også omfatte mange typer ytre trekk for å danne gasslommer mellom kappen og det omkringliggende metallrøret. Metallrøret kan på lignende måte formes av forskjellige materialer i en rekke forskjellige størrelser. Metallrøret kan f.eks. formes av en stållegering, andre metallegeringer, metaller kombinert med andre materialer for å danne et sammensatt rør og andre egnede metallmaterialer som gir det sterkere og mer robuste materialet relativt til bly.

[0034] Kraftkabelen 24 kan i tillegg brukes i en rekke nedhullanvendelser og andre ikke-brønnrelaterte anvendelser. Kraftkabelen 24 kan f.eks. brukes til å levere trefasekraft til nedhulls nedsenkbare elektriske pumpesystemer. Andre typer kraftkabler kan imidlertid brukes til å levere kraft til underjordiske miljøer og gi kraft til en rekke forskjellige elektrisk drevne systemer 22. Kraftkabelen kan også brukes i andre typer underjordiske miljøer, og i overflatemiljøer, slik som høytemperatur- og høytrykksoverflatemiljøer eller andre typer ugjestmilde overflatemiljøer.

[0035] Selv om noen utforminger av offentliggjøringen har blitt beskrevet i detalj ovenfor, vil de med vanlige ferdigheter i faget umiddelbart forstå at mange modifikasjoner er mulige, uten materielt avvik fra læren i denne offentliggjøringen. Følgelig er slike modifikasjoner intensjonelt inkludert i omfanget av denne offentliggjøringen, som definert i kravene.

Claims

1. En elektrisk kraftledning, som omfatter: en elektrisk leder; en isolator plassert rundt den elektriske lederen; et metallrør plassert rundt isolatoren, hvor metallrøret formes uten bly; og en kappe plassert mellom isolatoren og metallrøret, hvor kappen er formet av et elastomersvampmateriale med en varmeekspansjonskoeffisient som er høyere enn for materialet som utgjør metallrøret.

2. Den elektriske kraftkabelen som beskrevet i krav 1, hvor kappen omfatter en ytre overflate plassert for å redusere kontakten mellom elastomersvampmaterialet og en innvendig overflate på metallrøret.

3. Den elektriske kraftkabelen som beskrevet i krav 2, hvor trekkene på den ytre overflaten omfatter et mangfold av rifler.

4. Den elektriske kraftkabelen som beskrevet i krav 1, hvor kappen er ekstrudert over isolatoren.

5. Den elektriske kraftkabelen som beskrevet i krav 1, hvor elastomersvampmaterialet er elektrisk ikke-ledende.

6. Den elektriske kraftkabelen som beskrevet i krav 1, hvor elastomersvampmaterialet er elektrisk halvledende.

7. Den elektriske kraftkabelen som beskrevet i krav 1, hvor isolatoren omfatter et mangfold av isolasjonslag.

8. Den elektriske kraftkabelen som beskrevet i krav 7, hvor mangfoldet av isolasjonslag omfatter et tapeemballert isolasjonslag og et ekstruderende isolasjonslag.

9. Den elektriske kraftkabelen som beskrevet i krav 1, hvor den elektriske lederen omfatter et mangfold av elektriske ledere hvor hver elektriske leder er individuelt omsluttet av kappen.

10. Den elektriske kraftkabelen som beskrevet i krav 1, hvor den elektriske lederen omfatter et mangfold av elektriske ledere hvor hver elektriske leder er kollektivt omsluttet av kappen.

11. Den elektriske kraftkabelen som beskrevet i krav 1, hvor den elektriske lederen, isolatoren, metallrøret og kappen er kombinert for å forme en motorledningsforlengelse med en kontaktende formet for tilkobling til et nedsenkbart elektrisk pumpesystem.

12. En metode for forming av en elektrisk kraftkabel som gjør det mulig å kompensere for varmeekspansjon, som omfatter: plassering av en isolator rundt en elektrisk leder; plassering av isolatoren og den elektriske lederen inni et metallrør; og radial separering av metallrøret fra isolatoren med en kappe med gasslommer fordelt deri, for å kompensere for forskjellene i varmeekspansjon i kappen relativ til i metallrøret når temperaturen på den elektriske kraftkabelen øker.

13. Metoden som beskrevet i krav 12, som videre omfatter forming av kappen med et elastomerskummateriale med gasslommer fordelt over elastomerskummaterialet.

14. Metoden som beskrevet i krav 13, hvor formingen videre omfatter forming av gasslommer langs en indre overflate av metallrøret med ytre overflatetrekk på kappen.

15. Metoden som beskrevet i krav 12, hvor kappen er ekstrudert på isolatoren og deretter satt inn i det indre av metallrøret.

16. Metoden som beskrevet i krav 12, som videre omfatter plastisk deformering av metallrøret i en radial retning innover inntil en indre overflate på metallrøret kommer i kontakt med det ytre av kappen.

17. Metoden som beskrevet i krav 12, hvor plassering av isolatoren omfatter plassering av et mangfold av isolasjonslag rundt den elektriske lederen.

18. Metoden som beskrevet i krav 12, som videre omfatter: forming av metallrøret uten bly; og elektrisk kobling av den elektriske lederen til et nedsenkbart elektrisk pumpesystem.

19. Et system for pumping av brønnvæsker, som omfatter: et nedsenkbart elektrisk pumpesystem med en nedsenkbar pumpe som er drevet av en nedsenkbar motor; og en elektrisk kraftkabel koblet til den nedsenkbare motoren, hvor den elektriske kraftkabelen omfatter: en elektrisk leder; en isolator plassert rundt den elektriske lederen; et metallrør plassert rundt isolatoren; og en kappe plassert mellom isolatoren og metallrøret, hvor kappen har gasslommer fordelt deri for å kompensere for forskjeller i varmeekspansjon mellom forskjellige materialer i den elektriske kraftkabelen.

20. Systemet som beskrevet i krav 19, hvor den elektriske lederen omfatter et mangfold av elektriske ledere.