RU192508U1

RU192508U1 - ELECTRIC CABLE FOR INSTALLATION OF SUBMERSIBLE ELECTRIC PUMPS

Info

Publication number: RU192508U1
Application number: RU2019118110U
Authority: RU
Inventors: Алексей Александрович Нор; Денис Евгеньевич Патлин
Priority date: 2019-06-10
Filing date: 2019-06-10
Publication date: 2019-09-18

Abstract

Полезная модель относится к кабельной технике и может быть использована для питания погружных систем, работающих в условиях повышенных температур и агрессивных сред. Кабель содержит три изолированные токопроводящие жилы. Два основных изоляционных слоя выполнены из композиции блоксополимера пропилена с этиленом, защитный слой наложен поверх второго основного изоляционного слоя и выполнен из экструдированного фторопласта. На токопроводящие изолированные жилы наложена общая обмотка из нетканого клееного полотна и общая броня. Технический результат - повышение надежности и увеличение срока службы. 2 ил.The utility model relates to cable technology and can be used to power submersible systems operating in elevated temperatures and aggressive environments. The cable contains three insulated conductors. The two main insulating layers are made of a propylene-ethylene block copolymer composition, the protective layer is applied over the second main insulating layer and is made of extruded fluoroplastic. The conductive insulated conductors are superimposed with a common winding of non-woven glued fabric and general armor. EFFECT: increased reliability and increased service life. 2 ill.

Description

Область техники, к которой относится полезная модельThe technical field to which the utility model relates.

Полезная модель относится к кабельной технике и может быть использована для питания погружных систем, работающих в условиях повышенных температур и агрессивных сред, а более конкретно - для подачи электрической энергии к погружным электродвигателям установок добычи нефти, водоподъема и перекачки жидкостей из шурфов, резервуаров и водоемов.The utility model relates to cable technology and can be used to power submersible systems operating at elevated temperatures and aggressive environments, and more specifically, to supply electric energy to submersible motors of oil production, water lifting and pumping liquids from pits, reservoirs and reservoirs.

Уровень техникиState of the art

Известен кабель электрический для установок погружных электронасосов (патент RU 61461, опубл. 27.02.2007), который содержит три скрученные между собой или уложенные параллельно токопроводящие жилы. Каждая жила покрыта двумя слоями изоляции из композиции блоксополимера (сополимера) пропилена с этиленом. Для защиты от непосредственного воздействия скважинной жидкости и газового фактора поверх второго основного слоя изоляции наложена дополнительная изоляция из лент полиэтилентерефталатной пленки. Сверху изолированных токопроводящих жил общая подушка и общая броня из профилированной стальной оцинкованной ленты.Known electric cable for the installation of submersible electric pumps (patent RU 61461, publ. 02.27.2007), which contains three twisted together or laid in parallel conductive wires. Each core is covered with two layers of insulation from the composition of a block copolymer (copolymer) of propylene with ethylene. To protect against the direct effects of the well fluid and the gas factor, additional insulation from polyethylene terephthalate film tapes is applied over the second main insulation layer. On top of the insulated conductive conductors is a common cushion and general armor made of profiled galvanized steel tape.

Недостатком известного кабеля является возможность проникновения агрессивной жидкости к основному слою изоляции, так как защитные слои наложены методом обмотки лентами, что не позволяет получить сплошность покрытия, что снижает надежность конструкции.A disadvantage of the known cable is the possibility of penetration of aggressive liquid to the main insulation layer, since the protective layers are superimposed by the method of winding tapes, which does not allow to obtain the continuity of the coating, which reduces the reliability of the design.

Известен электрический кабель для погружных электронасосов (патент RU 106431, опубл. 10.07.2011), который содержит три скрученные между собой или расположенные параллельно в одной плоскости токопроводящие жилы, два основных слоя изоляции из силанольносшитого полиэтилена низкого давления и два защитных слоя изоляции, первый из которых выполнен из фторопластовой пленки, а второй - из полиэтилентерефталатной пленки. Токопроводящие изолированные жилы заключены в общую броню из стальной оцинкованной ленты, наложенную на общую подушку. В варианте исполнения непосредственно на каждую жилу нанесена дополнительная эмалево-пленочная или пленочная полиимидно-фторопластовая изоляция.Known electrical cable for submersible electric pumps (patent RU 106431, publ. 07/10/2011), which contains three conductive conductors twisted together or parallel to one another, two main insulation layers of low-pressure crosslinked polyethylene and two protective insulation layers, the first of which is made of fluoroplastic film, and the second - of polyethylene terephthalate film. Conducting insulated conductors are enclosed in a common armor of galvanized steel tape, superimposed on a common pillow. In an embodiment, an additional enamel-film or polyimide-fluoroplastic insulation is applied directly to each core.

Наличие двух защитных слоев из прочных, термостойких и устойчивых к воздействию скважинной жидкости материалов повышает надежность и срок службы кабеля. Однако использование основной изоляции для токопроводящих жил из полиэтилена в кабеле ограничивает его работу при повышенной температуре в среде одновременного многофакторного влияния скважинной жидкости, содержащей нефть, воду, соли и газ.The presence of two protective layers of durable, heat-resistant and resistant to borehole fluid materials increases the reliability and service life of the cable. However, the use of basic insulation for conductive polyethylene conductors in a cable limits its operation at elevated temperatures in the environment of simultaneous multifactorial influence of a well fluid containing oil, water, salts and gas.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является электрический кабель (патент RU 43995, опубл. 10.02.2005), который содержит три скрученные или расположенные параллельно в одной плоскости токопроводящие жилы, каждая из которых имеет два основных изоляционных слоя из композиции блоксополимера пропилена с этиленом и два защитных слоя. Первый защитный слой нанесен поверх второго основного изоляционного слоя и выполнен из фторопластовой пленки. Второй защитный слой предназначен для механической защиты первого защитного слоя и выполнен в виде подушки из поливинилхлоридного пластика. Поверх токопроводящих жил наложена общая обмотка из лент нетканого клееного полотна, а сверху обмотки - общая броня.The closest in technical essence to the claimed utility model is an electric cable (patent RU 43995, publ. 10.02.2005), which contains three conductive conductors twisted or parallel to one plane, each of which has two main insulating layers from the propylene block copolymer composition with ethylene and two protective layers. The first protective layer is applied over the second main insulating layer and is made of a fluoroplastic film. The second protective layer is intended for mechanical protection of the first protective layer and is made in the form of a pillow made of polyvinyl chloride plastic. Over the current-carrying conductors a common winding of tapes of non-woven glued fabric is applied, and on top of the winding is general armor.

Надежность электрического кабеля обеспечена двумя защитными слоями, которые защищают основную изоляцию кабеля от воздействия агрессивных нефтегазосодержащих жидкостей, а также применением в качестве основной его изоляции такого материала, как блоксополимер пропилена с этиленом.The reliability of the electric cable is ensured by two protective layers that protect the main insulation of the cable from the effects of aggressive oil and gas liquids, as well as the use of such material as a block copolymer of propylene with ethylene as its main insulation.

Недостатком известного технического решения являются сравнительно низкие показатели механической прочности, термостойкости и стойкости к химическим воздействиям второго защитного слоя, выполненного из поливинилхлоридного пластика с термостойкостью до +105°С.A disadvantage of the known technical solution is the relatively low indicators of mechanical strength, heat resistance and resistance to chemical influences of the second protective layer made of polyvinyl chloride plastic with heat resistance up to + 105 ° C.

Сущность полезной моделиUtility Model Essence

Задачей заявленной полезной модели является усовершенствование существующих конструкций электрического кабеля, обладающего повышенной термостойкостью, прочностью и стойкостью к химическим воздействиям защитного слоя кабеля.The objective of the claimed utility model is to improve the existing designs of the electric cable with increased heat resistance, strength and resistance to chemical influences of the protective layer of the cable.

Технический результат, достигаемый при использовании заявленной полезной модели, заключается в повышении ее надежности и увеличении срока службы.The technical result achieved by using the claimed utility model is to increase its reliability and increase the service life.

Технический результат достигается тем, что в электрическом кабеле для установок погружных электронасосов, содержащем три скрученные или расположенные параллельно в одной плоскости токопроводящие жилы, каждая из которых имеет два основных изоляционных слоя, выполненные из композиции блоксополимера пропилена с этиленом, и защитный слой, наложенный поверх второго основного изоляционного слоя, общую обмотку и общую броню, согласно предложенному решению, защитный слой для каждой токопроводящей жилы выполнен из экструдированного фторопласта.The technical result is achieved by the fact that in the electric cable for the installation of submersible electric pumps, containing three twisted or parallel conductive conductors, each of which has two main insulating layers made of a propylene block copolymer composition with ethylene, and a protective layer overlaid on top of the second the main insulation layer, the common winding and the overall armor, according to the proposed solution, the protective layer for each conductive core is made of extruded fluoroplastic hundred.

Фторопласты имеет высокую термостойкость в пределах температур от плюс 140 до 250°С, высокие диэлектрические показатели в широком диапазоне температур и высокую химическую стойкость. Защитный слой, выполненный из фторопласта методом экструзии, обладает повышенной прочностью и долговечностью за счет своей сплошности покрытия в сравнении с защитным слоем, выполненным методом обмотки лентами из фторопласта и поливинилхлоридного пластиката.Fluoroplastics has high heat resistance in the temperature range from plus 140 to 250 ° C, high dielectric properties in a wide temperature range and high chemical resistance. The protective layer made of fluoroplastic by extrusion has increased strength and durability due to its continuity of coating in comparison with the protective layer made by the method of wrapping tapes of fluoroplastic and polyvinyl chloride plasticate.

Высокие показатели термостойкости и устойчивости к воздействию нефтяной агрессивной среды основной изоляции токопроводящих жил и защитного слоя в совокупности позволяют повысить рабочую температуру кабеля, его надежность и срок службы.High indicators of heat resistance and resistance to the effects of an aggressive oil environment of the main insulation of the conductive conductors and the protective layer together can increase the cable operating temperature, its reliability and service life.

Заявителю не известны конструкции кабелей, представляющих совокупность существенных признаков, характеризующих указанную полезную модель, что говорит о соответствии заявляемого объекта критерию полезной модели «новизна».The applicant does not know the design of cables, representing a set of essential features characterizing the specified utility model, which indicates the compliance of the claimed object with the criterion of utility model "novelty".

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг. 1 изображено поперечное сечение кабеля с параллельным расположением токопроводящих жил, на фиг. 2 - поперечное сечение кабеля со скрученными токопроводящими жилами.In FIG. 1 shows a cross section of a cable with a parallel arrangement of conductive conductors, FIG. 2 - cross section of a cable with twisted conductive cores.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Электрический кабель содержит три токопроводящие жилы 1. На каждую токопроводяшую жилу наложен первый изоляционный слой 2, поверх которого наложен второй изоляционный слой 3. Изоляционные слои 2 и 3 выполнены из блоксополимера пропилена с этиленом. Поверх второго изоляционного слоя 3 наложен защитный слой 4 из фторопласта методом экструзии. На токопроводящие изолированные жилы 1 наложена общая обмотка 5 из нетканого клееного полотна и общая броня 6.The electric cable contains three conductive conductors 1. A first insulating layer 2 is applied to each conductive core, on top of which a second insulating layer 3 is applied. The insulating layers 2 and 3 are made of block copolymer of propylene with ethylene. On top of the second insulating layer 3, a protective layer 4 of PTFE was applied by extrusion. The conductive insulated conductors 1 are superimposed with a common winding 5 of non-woven glued fabric and general armor 6.

Изготовление кабеля осуществляется на базе известного оборудования, материалов и технологий, существующих в кабельной промышленности и используемых в производстве электрических кабелей.Cable manufacture is carried out on the basis of well-known equipment, materials and technologies existing in the cable industry and used in the manufacture of electric cables.

Параметры, характеристики, изготовление, требования к испытаниям и эксплуатации кабеля выбираются и выполняются в соответствии с ГОСТ Р 51777-2001 «Кабели для установок погружных электронасосов».Parameters, characteristics, manufacturing, requirements for testing and operation of the cable are selected and performed in accordance with GOST R 51777-2001 "Cables for the installation of submersible electric pumps."

Токопроводящие жилы 1 изготавливают из медной проволоки. В зависимости от номинального сечения и диаметра жилы могут быть однопроволочные или многопроволочные. Изоляция должна плотно прилегать к токопроводящей жиле 1. Первый изоляционный слой 2 может быть выполнен из блоксополимера пропилена с этиленом марки 02-МК, второй изоляционный слой 3 из блоксополимера пропилена с этиленом - марки 0201 К. Первый и второй изоляционные слои предпочтительно выполнять разного цвета. После наложения изоляционных слоев 2 и 3 накладывают защитный слой 4 из фторопласта методом экструзии. Затем поверх скрученных или расположенных параллельно изолированных токопроводящих жил накладывают общую обмотку 5 из лент нетканого клееного полотна. Броню 6 выполняют из профилированной стальной оцинкованной ленты.Conductors 1 are made of copper wire. Depending on the nominal cross-section and diameter of the core, they can be single-wire or multi-wire. The insulation should fit snugly against the conductive core 1. The first insulating layer 2 can be made of block copolymer of propylene with ethylene grade 02-MK, the second insulating layer 3 of block copolymer of propylene with ethylene grade 0201 K. The first and second insulating layers are preferably made in different colors. After applying the insulating layers 2 and 3, a protective layer 4 of fluoroplastic is applied by extrusion. Then, on top of twisted or parallel insulated conductive conductors, a common winding 5 of non-woven adhesive tapes is applied. Armor 6 is made of profiled galvanized steel tape.

Во время эксплуатации кабеля спуско-подъемные и перемоточные операции производят при температуре воздуха не ниже минус 40°С. Спуск кабеля в скважину и подъем из нее производят плавно, а при креплении кабеля к насосно-компрессорным трубам и свинчивании труб не допускают закручивания кабеля вокруг труб и перекручивания плоского кабеля относительно собственной оси.During cable operation, hoisting and rewinding operations are carried out at an air temperature not lower than minus 40 ° С. The cable is lowered into the well and climbed out of it smoothly, and when the cable is attached to the tubing and the pipes are screwed, the cable is not twisted around the pipes and the flat cable is twisted around its own axis.

Проведенные испытания заявляемого электрического кабеля показали надежную его работу в условиях повышенных температур от 130 до 140°С в агрессивных нефтегазосодержащих жидкостях.The tests of the inventive electric cable showed its reliable operation in conditions of elevated temperatures from 130 to 140 ° C in aggressive oil and gas liquids.

В таблице приведены характеристики заявляемого кабеля и прототипаThe table shows the characteristics of the claimed cable and prototype

Данное техническое решение позволяет эксплуатировать кабель при газовом факторе среды более 500 м³/т и давлении до 40 МПа, а также обеспечивает снижение набухания в агрессивной среде основного слоя изоляции. Высокие показатели термостойкости и устойчивости к воздействию нефтяной агрессивной среды основной изоляции токопроводящих жил и защитного слоя в совокупности позволяют повысить рабочую температуру кабеля, его надежность и срок службы.This technical solution allows the cable to be operated with a gas factor of more than 500 m ³ / t and a pressure of up to 40 MPa, and also reduces swelling in an aggressive environment of the main insulation layer. High indicators of heat resistance and resistance to the effects of an aggressive oil environment of the main insulation of the conductive conductors and the protective layer together can increase the cable operating temperature, its reliability and service life.

Кабель соответствует критерию полезной модели «промышленная применимость», поскольку он может быть многократно произведен и использован по своему назначению и расширяет арсенал средств.The cable meets the criterion of the utility model “industrial applicability”, since it can be repeatedly produced and used for its intended purpose and expands the arsenal of funds.

Claims

An electric cable for installation of submersible electric pumps, containing three twisted or parallel conductive conductors, each of which has two main insulating layers made of a propylene block copolymer composition with ethylene, and a protective layer overlaid on top of the second main insulating layer, a common winding and general armor, characterized in that the protective layer for each conductive core is made of extruded fluoroplastic.