RU204461U1 - Кабель грузонесущий для установок электроприводных центробежных насосов - Google Patents
Кабель грузонесущий для установок электроприводных центробежных насосов Download PDFInfo
- Publication number
- RU204461U1 RU204461U1 RU2021105157U RU2021105157U RU204461U1 RU 204461 U1 RU204461 U1 RU 204461U1 RU 2021105157 U RU2021105157 U RU 2021105157U RU 2021105157 U RU2021105157 U RU 2021105157U RU 204461 U1 RU204461 U1 RU 204461U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cable
- wires
- armor
- polymer
- twisted
- Prior art date
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 239000000565 sealant Substances 0.000 claims abstract description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 5
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 claims abstract description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 17
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 claims description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 4
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims description 3
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 claims description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 abstract description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 abstract 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 5
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100125840 Xenopus laevis inka1-b gene Proteins 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
- H01B7/18—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
- H01B7/22—Metal wires or tapes, e.g. made of steel
Landscapes
- Insulated Conductors (AREA)
- Ropes Or Cables (AREA)
Abstract
Полезная модель предназначена для работы в составе установок электроприводных центробежных насосов (УЭЦН) при добыче нефти. Конструкция кабеля обеспечивает одновременное выполнение двух основных функций: обеспечение электроэнергией электродвигателя насосного агрегата УЭЦН, подвес и удержание насосного агрегата УЭЦН в скважине на заданной глубине. Три изолированные медные многопроволочные токопроводящие жилы кабеля скручены между собой в сердечник вокруг полимерного жгута заполнения. Пустоты в жилах заполнены термостойким герметиком. Поверх скрученного сердечника наложены внутренняя оболочка из полимерного материала, внутренний и наружный повивы брони, выполненные из стальных проволок, являющихся грузонесущим элементом, наружная оболочка, выполненная из полимерного материала. Технический результат - улучшение эксплуатационных характеристик и повышение надежности кабеля. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Область техники, к которой относится полезная модель
Кабели предназначены для работы в составе установок электроприводных центробежных насосов (УЭЦН) при добыче нефти.
Уровень техники
Известны серийно выпускаемые кабели для установок погружных электронасосов по ГОСТ Р 51777-2001 с тремя скрученными между собой или расположенными параллельно друг другу в одной плоскости медными изолированными жилами с броней из профилированной стальной оцинкованной ленты.
Недостатком данных кабелей является недостаточная стойкость к продольным растягивающим нагрузкам, в результате чего существует необходимость их закрепления на внешней поверхности насосно-компрессорной трубы (НКТ) на всем ее протяжении. При выходе из строя элементов насосного агрегата или самого кабеля для проведения ремонтных работ необходимо вынимать из скважины всю колонну НКТ, что требует использования специализированного спуско-подъемного оборудования, как правило, отсутствующего на действующих скважинах, и сопровождается большими финансовыми и временными затратами.
Известен грузонесущий геофизический бронированный кабель (патент № 144512 опубл. 27.08.2014), который содержит электроизолированные токопроводящие жилы, покрытые парами повивов брони из стальной оцинкованной проволоки с зазорами, наружную полимерную оболочку. Зазоры между проволоками в каждом повиве наружной пары брони определяются из соотношения, равного 1,0÷2,0 от диаметра проволок повива, заполняются полимерным материалом, идентичным материалу наружной оболочки, причем зазоры распределены равномерно по периметру повива с точностью, равной 5÷10% от величины зазора.
Известен грузонесущий геофизический бронированный кабель (патент RU № 170543 опубл. 28.04.2017). Кабель состоит из одной или нескольких электроизолированных токопроводящих жил, покрытых одной, или двумя, или тремя парами повивов брони из стальной оцинкованной проволоки с противоположно направленными витками проволок в каждой паре, наружной полимерной оболочки. Зазоры выполнены между проволоками в каждом повиве наружной пары брони. Наружная пара брони выполнена с зазорами между повивами, определяемыми из соотношения, равного (0,05÷2,0) от диаметра проволок наружного повива брони, заполненными полимерным материалом, идентичным полимерному материалу наружной оболочки. Зазоры между проволоками в каждом повиве наружной пары брони определяются по формуле и зависят от зазоров между проволоками в каждом повиве наружной пары брони и диаметра проволок наружного повива брони.
Недостатком известных кабелей является отсутствие мер по предотвращению распространения пластовой жидкости и газов вдоль кабеля при повреждении оболочки или нарушении герметичности концевых заделок, а также недостаточная коррозионная стойкость стальных оцинкованных проволок брони к воздействию пластовой жидкости с повышенным содержанием сероводорода и диоксида углерода при повреждении оболочки, что негативно сказывается на их механической прочности и ведет к снижению общей грузонесущей способности кабеля.
Ближайшим аналогом является кабель грузонесущий с армированной оболочкой для подключения ЭЦН марки PowerCompojack КГ-Оа компании ООО «Инкаб» (https://incabspecialty.ru/conventional-cables/oil/power-compojack/), содержащий три скрученные между собой изолированные жилы, промежуточную оболочку и наружную оболочку, в которую интегрирована распределенная проволочная броня из высокопрочной стальной оцинкованной проволоки или проволоки из коррозионностойких сплавов.
К недостаткам известного кабеля можно отнести недостаточную гибкость однопроволочных токопроводящих жил, затрудняющую разделку концов кабеля и монтаж концевых разъемов, а также отсутствие мер по предотвращению распространения пластовой жидкости и газов вдоль кабеля при повреждении оболочки или нарушении герметичности концевых заделок.
Сущность полезной модели
Техническая задача направлена на создание конструкции кабеля, которая обеспечивает одновременное выполнение двух основных функций: обеспечение электроэнергией электродвигателя насосного агрегата УЭЦН, подвес и удержание насосного агрегата УЭЦН в скважине на заданной глубине.
Техническим результатом предложенного решения является улучшение эксплуатационных характеристик и повышение надежности кабеля.
Технический результат достигается тем, что в кабеле грузонесущем для установок электроприводных центробежных насосов, состоящем из трех покрытых полимерной изоляцией медных токопроводящих жил, скрученных в сердечник, поверх которого наложены внутренняя оболочка из полимерного материала, броня, выполненная в виде двух противоположно направленных повивов из проволок, наложенных с зазором, и наружная полимерная оболочка, заполняющая свободное пространство между проволоками брони, согласно предложенному решению, изолированные токопроводящие жилы выполнены многопроволочными и скручены между собой в сердечник вокруг жгута заполнения, при этом пустоты в жилах заполнены термостойким герметиком.
В кабеле токопроводящие жилы могут быть скручены из луженых или никелированных проволок, а изоляция токопроводящих жил выполнена однослойной или многослойной.
Жгут заполнения может быть выполнен из полимерного или волокнистого материала.
Пустоты в токопроводящей жиле могут быть заполнены вязким полимеризующимся герметиком на кремнийорганической основе.
Броня может быть выполнена из стальных оцинкованных проволок или проволок из нержавеющего сероводородостойкого сплава.
Полезная модель поясняется чертежом
Кабель состоит из трех медных многопроволочных токопроводящих жил 1, имеющих однослойную или двухслойную изоляцию 2 из полимерного материала. Токопроводящие жилы 1 скручены между собой в сердечник 3 вокруг полимерного жгута заполнения, поверх скрученного сердечника наложены внутренняя оболочка 4 из полимерного материала, внутренний 5 и наружный 6 повивы брони, выполненные из стальных проволок, являющихся грузонесущим элементом, наружная оболочка 7 из полимерного материала.
Повивы стальных проволок брони наложены в противоположных друг другу направлениях с поверхностной плотностью 0,5-0,8 (зазор между соседними проволоками повива от 0,2 до 1 диаметра проволоки), что на этапе изготовления кабеля обеспечивает проникновение материала наружной оболочки в зазоры между проволоками брони и ее сваривание с внутренней оболочкой, в результате чего образуется сплошная монолитная полимерная оболочка, армированная стальными проволоками.
Продольная герметичность кабеля для предотвращения миграции пластовой жидкости и газа по кабелю достигается за счет заполнения пустот в жилах термостойким герметиком и расположением в центре скрученного сердечника кабеля жгута из полимерного материала. Это позволяет использовать кабель при работе в пластовой жидкости на большой глубине под действием высокого давления и температуры.
Кабели изготавливаются с номинальным сечением жил 8 мм2 и 10 мм2 (каждая жила скручена из 19 проволок). Токопроводящие жилы кабелей для работы в скважинах с высоким содержанием сероводорода в целях минимизации коррозионного воздействия скручены из луженых или никелированных проволок.
Основные характеристики кабеля:
номинальное рабочее напряжение кабелей - 4 и 5 кВ.
номинальное разрывное усилие - 80 и 100 кН;
максимально допустимая рабочая температура - 130°С, 150°С и 180°С.
Кабель вследствие наличия наружной полимерной оболочки, покрывающей проволоки брони, обладает повышенной коррозионной стойкостью как при работе в скважинах с обычными условиями, так и в скважинах с повышенным содержанием сероводорода и двуокиси углерода, при этом с целью дополнительного повышения надежности для брони используется проволока из нержавеющего сплава, стойкого к сульфидному коррозионному растрескиванию под напряжением (СКРН).
Для изготовления кабелей, предназначенных для работы в скважинах с низким содержанием сероводорода, применяется стальная канатная проволока по ГОСТ 7372-79, оцинкованная по группе «Ж».
Для кабелей, работающих в средах с повышенным содержанием сероводорода, цинкового покрытия стальной проволоки становится недостаточно для обеспечения коррозионной стойкости кабеля. Поэтому для таких скважин применяется проволока из специального нержавеющего сероводородостойкого сплава, основными компонентами которого являются никель, хром, кобальт. В описываемых кабелях для этих целей применяются проволоки марок SUPA75, DUPLEX 2205, UNIVERSAL и MP35N.
Маркировочная группа по прочности применяемой для брони проволоки равна 1675-1860 Н/мм2 (170-190 кг/мм2).
Claims (6)
1. Кабель грузонесущий для установок электроприводных центробежных насосов, состоящий из трех покрытых полимерной изоляцией медных токопроводящих жил, скрученных в сердечник, поверх которого наложены внутренняя оболочка из полимерного материала, броня, выполненная в виде двух противоположно направленных повивов из проволок, наложенных с зазором, и наружная полимерная оболочка, заполняющая свободное пространство между проволоками брони, отличающийся тем, что изолированные токопроводящие жилы выполнены многопроволочными и скручены между собой в сердечник вокруг жгута заполнения, при этом пустоты в жилах заполнены термостойким герметиком.
2. Кабель по п.1, отличающийся тем, что токопроводящие жилы скручены из луженых или никелированных проволок.
3. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что изоляция токопроводящих жил выполнена однослойной или многослойной.
4. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что жгут заполнения выполнен из полимерного или волокнистого материала.
5. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что пустоты в токопроводящей жиле заполнены вязким полимеризующимся герметиком на кремнийорганической основе.
6. Кабель по п.1, отличающийся тем, что броня выполнена из стальных оцинкованных проволок или проволок из нержавеющего сероводородостойкого сплава.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021105157U RU204461U1 (ru) | 2021-03-01 | 2021-03-01 | Кабель грузонесущий для установок электроприводных центробежных насосов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021105157U RU204461U1 (ru) | 2021-03-01 | 2021-03-01 | Кабель грузонесущий для установок электроприводных центробежных насосов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU204461U1 true RU204461U1 (ru) | 2021-05-26 |
Family
ID=76034244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021105157U RU204461U1 (ru) | 2021-03-01 | 2021-03-01 | Кабель грузонесущий для установок электроприводных центробежных насосов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU204461U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119230178A (zh) * | 2024-12-04 | 2024-12-31 | 大连东盛电缆有限公司 | 一种防串水气的高强度承荷探测电缆 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU115554U1 (ru) * | 2011-09-29 | 2012-04-27 | Дмитрий Юрьевич Васечко | Электрический кабель для установок погружных электронасосов |
| RU144512U1 (ru) * | 2014-03-18 | 2014-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Гальва" | Грузонесущий геофизический бронированный кабель с наружной полимерной оболочкой и зазорами между проволоками брони |
| US9455069B2 (en) * | 2012-07-24 | 2016-09-27 | Schlumberger Technology Corporation | Power cable system |
| RU170543U1 (ru) * | 2017-01-09 | 2017-04-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Гальва" | Грузонесущий геофизический бронированный кабель с наружной полимерной оболочкой и зазорами между повивами наружной пары брони |
| WO2018022237A1 (en) * | 2016-07-27 | 2018-02-01 | Schlumberger Technology Corporation | Armored submersible power cable |
| US10763011B2 (en) * | 2014-12-02 | 2020-09-01 | Schlumberger Technology Corporation | Power cable having multiple layers including foamed protective layer |
-
2021
- 2021-03-01 RU RU2021105157U patent/RU204461U1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU115554U1 (ru) * | 2011-09-29 | 2012-04-27 | Дмитрий Юрьевич Васечко | Электрический кабель для установок погружных электронасосов |
| US9455069B2 (en) * | 2012-07-24 | 2016-09-27 | Schlumberger Technology Corporation | Power cable system |
| RU144512U1 (ru) * | 2014-03-18 | 2014-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Гальва" | Грузонесущий геофизический бронированный кабель с наружной полимерной оболочкой и зазорами между проволоками брони |
| US10763011B2 (en) * | 2014-12-02 | 2020-09-01 | Schlumberger Technology Corporation | Power cable having multiple layers including foamed protective layer |
| WO2018022237A1 (en) * | 2016-07-27 | 2018-02-01 | Schlumberger Technology Corporation | Armored submersible power cable |
| RU170543U1 (ru) * | 2017-01-09 | 2017-04-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Гальва" | Грузонесущий геофизический бронированный кабель с наружной полимерной оболочкой и зазорами между повивами наружной пары брони |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119230178A (zh) * | 2024-12-04 | 2024-12-31 | 大连东盛电缆有限公司 | 一种防串水气的高强度承荷探测电缆 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6555752B2 (en) | Corrosion-resistant submersible pump electric cable | |
| RU192508U1 (ru) | Электрический кабель для установок погружных электронасосов | |
| EA010658B1 (ru) | Электрические кабели с защитными упрочняющими элементами из скрученных проволок | |
| CN87104896A (zh) | 多芯动力电缆，特别是钻孔机组用的供电电缆 | |
| WO2025086871A1 (zh) | 超深水用海底电缆 | |
| CN111276285B (zh) | 一种超深井矿用垂吊敷设电缆及其生产工艺 | |
| EP3926645A1 (en) | An umbilical for combined transport of power and fluid | |
| CN202394574U (zh) | 一种承荷探测电缆 | |
| CN202003730U (zh) | 耐腐蚀潜油电泵电缆 | |
| CN105845230B (zh) | 一种可悬挂安装的潜油泵电缆及其制造方法 | |
| RU143415U1 (ru) | Кабель с армированной оболочкой для погружных нефтяных насосов | |
| CN204596489U (zh) | 一种新型潜油泵用电缆 | |
| RU202014U1 (ru) | Кабель судовой герметизированный с резиновой изоляцией и оболочкой | |
| CN203288312U (zh) | 新型高防水高阻燃潜油泵电缆 | |
| CN202473346U (zh) | 近海平台用承重电缆 | |
| CN219497407U (zh) | 抑制扭转断线型直流油浸纸高压电缆 | |
| RU127273U1 (ru) | Нагревательный кабель | |
| RU2843670C1 (ru) | Многофункциональный погружной кабель для нефтедобычи | |
| CN202205500U (zh) | 一种乙丙橡皮绝缘氯丁橡皮护套船用电力电缆 | |
| RU189838U1 (ru) | Электрический кабель для погружных нефтяных насосов | |
| CN202307243U (zh) | 耐中高温扁形潜油泵电缆 | |
| RU209628U1 (ru) | Кабель электрический для питания установок погружных электроприводных центробежных насосов | |
| RU199615U1 (ru) | Силовой электрический кабель для питания электродвигателя погружного насоса | |
| RU212084U1 (ru) | Кабель нефтепогружной | |
| RU144512U1 (ru) | Грузонесущий геофизический бронированный кабель с наружной полимерной оболочкой и зазорами между проволоками брони |