RU91648U1

RU91648U1 - ELECTRICAL CABLE

Info

Publication number: RU91648U1
Application number: RU2009141699/22U
Authority: RU
Inventors: Борис Георгиевич Горшков; Дмитрий Владимирович Зазирный; Максим Владимирович Зазирный
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ПетроФайбер" (ООО "ПетроФайбер")
Priority date: 2009-11-11
Filing date: 2009-11-11
Publication date: 2010-02-20

Abstract

1. Электрический кабель, содержащий уложенные параллельно в одной плоскости токопроводящие жилы, покрытые изоляцией и заключенные в ленточную броню, и оптический модуль, проложенный в пространстве между жилами, отличающийся тем, что оптический модуль представляет собой, по крайней мере, одно оптическое волокно, покрытое прилегающей к оптическому волокну защитной оболочкой из слоя металлизации, охваченного оплеткой из стеклонити и размещенное в герметичной металлической трубке, заполненной наполнителем - инертным газом. ! 2. Электрический кабель по п.1, отличающийся тем, что токопроводящие жилы покрыты изоляцией из термостойкого полимера. ! 3. Электрический кабель по п.1, отличающийся тем, что ленточная броня выполнена коррозионно-стойкой. ! 4. Электрический кабель по п.1, отличающийся тем, что слой металлизации выполнен из меди. ! 5. Электрический кабель по п.1, отличающийся тем, что толщина слоя металлизации составляет несколько десятков микрометров. ! 6. Электрический кабель по п.1, отличающийся тем, что в качестве инертного газа использован аргон. ! 7. Электрический кабель по п.1, отличающийся тем, что инертный газ находится под давлением примерно 1 атм. ! 8. Электрический кабель по п.1, отличающийся тем, что герметичная металлическая трубка выполнена из нержавеющей стали. ! 9. Электрический кабель по п.1, отличающийся тем, что герметичная металлическая трубка состоит из сваренных между собой отрезков цельнотянутых трубок. ! 10. Электрический кабель по п.1, отличающийся тем, что толщина стенки герметичной металлической трубки составляет около 1 мм.1. An electrical cable comprising conductive conductors laid parallel in one plane, coated with insulation and enclosed in tape armor, and an optical module laid in the space between the conductors, characterized in that the optical module is at least one optical fiber coated a protective sheath adjacent to the optical fiber from a metallization layer covered by a fiberglass braid and placed in a sealed metal tube filled with an inert gas filler. ! 2. The electric cable according to claim 1, characterized in that the conductive conductors are coated with insulation of a heat-resistant polymer. ! 3. The electric cable according to claim 1, characterized in that the tape armor is made of corrosion-resistant. ! 4. The electric cable according to claim 1, characterized in that the metallization layer is made of copper. ! 5. The electric cable according to claim 1, characterized in that the thickness of the metallization layer is several tens of micrometers. ! 6. The electric cable according to claim 1, characterized in that argon is used as an inert gas. ! 7. The electric cable according to claim 1, characterized in that the inert gas is at a pressure of about 1 atm. ! 8. The electric cable according to claim 1, characterized in that the sealed metal tube is made of stainless steel. ! 9. The electric cable according to claim 1, characterized in that the sealed metal tube consists of segments of seamless tubes welded together. ! 10. The electric cable according to claim 1, characterized in that the wall thickness of the sealed metal tube is about 1 mm

Description

Предложение относится к кабельной промышленности и может быть применено при изготовлении кабелей, в частности, плоских, включающих помимо токопроводящих жил оптический модуль.The proposal relates to the cable industry and can be applied in the manufacture of cables, in particular flat cables, including an optical module in addition to conductive wires.

Известен кабель силовой, содержащий три токопроводящие металлические жилы равного сечения, каждая из которых изолирована полимерным материалом, изолированные жилы скручены в сердечник, по скрученным изолированным жилам наложена поясная изоляция из полимерного материала методом экструзии с одновременным заполнением промежутков между жилами или методом обмотки или экструзии с заполнением между жилами жгутами из полимерного или волокнистого материала, по поясной изоляции наложен электропроводящий экран, выпрессованный или наложенный обмоткой из электропроводящего материала, поверх электропроводящего экрана наложен металлический экран, по металлическому экрану наложен разделительный слой из полимерного или/и волокнистого материала, поверх разделительного слоя наложена броня из стали или оцинкованной стали и защитный шланг (оболочка) из полимерного материала, наложенный методом экструзии, допускается отсутствие брони, отличающийся тем, что в конструкции кабеля изолированные жилы скручены в сердечник вокруг оптических модулей, каждый из которых представляет собой волоконный световод (RU87040.29.09.2009).A power cable is known, containing three conductive metal conductors of equal cross-section, each of which is insulated with polymeric material, insulated conductors are twisted into a core, twisted insulated conductors are applied with insulating polymeric material by extrusion with simultaneous filling of the gaps between the conductors or by winding or extrusion with filling between the conductors are bundles of polymer or fiber material, an electrically conductive screen is applied over the belt insulation, pressed out or overlaid with a winding of electrically conductive material, a metal screen is applied over the conductive screen, a separating layer of polymer and / or fibrous material is applied over the metal screen, armor made of steel or galvanized steel and a protective hose (sheath) made of polymer material, applied by extrusion are applied over the separation layer , the absence of armor is allowed, characterized in that in the cable structure the insulated conductors are twisted into a core around optical modules, each of which represents Oh fiber optic fiber (RU87040.29.09.09.2009).

Недостатком известного кабеля является сложная его конструкция при недостаточности защиты оптического модуля - волоконного световода от внешнего воздействия высоких температур и давлений, например, при использовании в скважинах. Кроме того, кабель выполнен круглым в поперечном сечении, что затрудняет его использование совместно со скважинным оборудованием.A disadvantage of the known cable is its complex design with insufficient protection of the optical module - the fiber waveguide from external exposure to high temperatures and pressures, for example, when used in wells. In addition, the cable is made round in cross section, which makes it difficult to use it together with downhole equipment.

Известен кабель, содержащий множество пучков проводов, в котором, по меньшей мере, один пучок проводов содержит металлические провода, имеющие профиль «замкового камня арки» (профиль сектора кольца), которые образуют канал, стойкий к смятию, причем упомянутый канал окружает, по меньшей мере, одно оптическое волокно, расположенное по центру, и, по меньшей мере, один заполнитель пустот; и полимерный изоляционный материал, размещенный вокруг упомянутого канала, стойкого к смятию, по меньшей мере, один из упомянутых пучков проводов дополнительно содержит рубашку-обшивку, размещенную вокруг внешней периферии упомянутого полимерного изолирующего материала (RU2006145026, 2008).Known cable containing many bundles of wires, in which at least one bundle of wires contains metal wires having a profile of the "castle stone of the arch" (profile sector of the ring), which form a channel that is resistant to collapse, and the said channel surrounds at least at least one optical fiber located in the center and at least one void filler; and polymeric insulating material arranged around said crush resistant channel, at least one of said bundles of wires further comprises a sheathing jacket placed around the outer periphery of said polymeric insulating material (RU2006145026, 2008).

Недостатком известного кабеля является сложная его конструкция при недостаточности защиты оптического модуля - оптического волокна (волоконного световода) от внешнего воздействия высоких давлений и температур, присутствующих, например, в скважинах с тяжелыми термобарическими условиями. Кроме того, кабель выполнен круглым в поперечном сечении, что затрудняет его использование совместно со скважинным оборудованием.A disadvantage of the known cable is its complex design with insufficient protection of the optical module - the optical fiber (optical fiber) from the external effects of high pressures and temperatures present, for example, in wells with severe thermobaric conditions. In addition, the cable is made round in cross section, which makes it difficult to use it together with downhole equipment.

Известен, выбранный в качестве ближайшего аналога электрический кабель, содержащий уложенные параллельно в одной плоскости токопроводящие жилы, покрытые изоляцией из пластмассы или резины и заключенные в коррозионо-стойкую ленточную броню, при этом в пространствах между жилами проложен оптический модуль, представляющий собой пучок оптико-волоконных световодов, помещенных внутри полимерной оболочки (RU74004, 2008).It is known that an electrical cable is selected as the closest analogue, containing conductive conductors laid parallel in one plane, coated with plastic or rubber insulation and enclosed in corrosion-resistant tape armor, while an optical module consisting of a fiber-optic bundle is laid in the spaces between the conductors optical fibers placed inside the polymer sheath (RU74004, 2008).

Задачей полезной модели является создание такой конструкции плоского электрического кабеля с оптическим модулем, которая бы позволяла использовать его в тяжелых термобарических скважинных условиях.The objective of the utility model is to create such a design of a flat electric cable with an optical module that would allow its use in severe thermobaric well conditions.

Техническим результатом предложения является упрощение конструкции электрического кабеля при сохранении достаточной защиты оптического модуля - оптического волокна (волоконного световода) от внешнего воздействия высоких давлений и температур, присутствующих, например, в скважинах с тяжелыми термобарическими условиями.The technical result of the proposal is to simplify the design of the electric cable while maintaining sufficient protection for the optical module — the optical fiber (optical fiber) from the external effects of high pressures and temperatures present, for example, in wells with severe thermobaric conditions.

Задача решается и технический результат достигается тем, что в электрическом кабеле, содержащем уложенные параллельно в одной плоскости токопроводящие жилы, покрытые изоляцией и заключенные в ленточную броню, и оптический модуль, проложенный в пространстве между жилами, согласно предложения оптический модуль представляет собой, по крайней мере, одно оптическое волокно, покрытое прилегающей к оптическому волокну защитной оболочкой из слоя металлизации, охваченного оплеткой из стеклонити и размещенное в герметичной металлической трубке, заполненной наполнителем - инертным газом.The problem is solved and the technical result is achieved in that in an electric cable containing conductive conductors laid parallel in one plane, coated with insulation and enclosed in tape armor, and an optical module laid in the space between the conductors, according to the proposal, the optical module is at least , one optical fiber coated with a protective sheath adjacent to the optical fiber from a metallization layer covered by a fiberglass braid and placed in a sealed metal pipe e filled with filler - the inert gas.

Способствует достижению технического результата то, что:Contributes to the achievement of the technical result that:

- в конкретном примере токопроводящие жилы покрыты изоляцией из термостойкого полимера;- in a specific example, the conductive conductors are coated with insulation from a heat-resistant polymer;

- ленточная броня выполнена коррозионо-стойкой, слой металлизации - из меди, причем толщина слоя металлизации составляет несколько десятков микрометров;- tape armor is made corrosion-resistant, the metallization layer is made of copper, and the thickness of the metallization layer is several tens of micrometers;

- в качестве инертного газа использован аргон, который находится под давлением примерно 1 атм.- argon is used as an inert gas, which is under a pressure of about 1 atm.

Предпочтительно, чтобы герметичная металлическая трубка была выполнена из нержавеющей стали.Preferably, the sealed metal tube is made of stainless steel.

Толщина стенки герметичной металлической трубки, обычно, составляет около 1 мм.The wall thickness of a sealed metal tube is typically about 1 mm.

Герметичная металлическая трубка может состоять из сваренных между собой отрезков цельнотянутых трубок.A sealed metal tube may consist of segments of seamless tubes welded together.

На фиг.1 показан электрический кабель, поперечное сечение: на фиг.2 - оптический модуль, поперечное сечение.Figure 1 shows the electric cable, cross section: figure 2 is an optical module, cross section.

Электрический кабель содержит уложенные параллельно в одной плоскости токопроводящие жилы 1, покрытые изоляцией 2 и заключенные в ленточную броню 3. Оптический модуль 4, проложен в пространстве между жилами 1 и представляет собой оптическое волокно 5, покрытое прилегающей к оптическому волокну 5 защитной оболочкой 6 из слоя металлизации (медь, никель и др.) толщиной несколько десятков микрометров. Оболочка 6 охвачена снаружи оплеткой 7 из стеклонити. В кольцевом зазоре (кольцевом пространстве) 8 между оплеткой 7 и герметичной металлической трубкой 9 находится наполнитель - инертный газ (например аргон) под давлением под давлением примерно 1 атм (1 кг/см²). В качестве изоляции 2 используют термостойкий полимер. Ленточная броня 3 обычно бывает коррозионо-стойкой. Свободное пространство между жилами 1 в изоляции 2, оптическим модулем 4 и броней 3 может быть заполнено наполнителем (гидрофобным) 10. Под броней может находиться подкладка (не показана). Толщина стенки герметичной металлической трубки, обычно, составляет около 1 мм.The electric cable contains conductive conductors 1 laid parallel in one plane, coated with insulation 2 and enclosed in tape armor 3. The optical module 4, laid in the space between the conductors 1, is an optical fiber 5, covered with a protective sheath 6 made of a layer adjacent to the optical fiber 5 metallization (copper, nickel, etc.) with a thickness of several tens of micrometers. The shell 6 is covered externally with a braid 7 of glass fiber. In the annular gap (annular space) 8 between the braid 7 and the sealed metal tube 9 is a filler - an inert gas (eg argon) under pressure under a pressure of about 1 bar (1 kg / cm ² ). As insulation 2, a heat-resistant polymer is used. Tape armor 3 is usually corrosion resistant. The free space between the cores 1 in insulation 2, the optical module 4 and the armor 3 can be filled with a hydrophobic filler 10. There may be a lining (not shown) under the armor. The wall thickness of a sealed metal tube is typically about 1 mm.

Герметичная металлическая трубка 9, обычно, выполнена цельнотянутой из нержавеющей стали и может состоять из сваренных между собой отрезков цельнотянутых трубок. Толщина стенки металлической трубки, как правило, составляет примерно (около) 1 мм. Слой металлизации (защитная оболочка 6) обеспечивает долговременную эксплуатацию оптического волокна при высоких температурах. Оплетка 7 обеспечивает механическую защиту оптического волокна при изготовлении и эксплуатации кабеля. Электрический кабель может содержать более чем один оптических модуля, выполненных аналогично.Sealed metal tube 9, usually made of seamless stainless steel and may consist of welded together pieces of seamless pipes. The wall thickness of the metal tube is typically about (about) 1 mm. The metallization layer (protective sheath 6) provides long-term operation of the optical fiber at high temperatures. Braid 7 provides mechanical protection of the optical fiber in the manufacture and operation of the cable. An electrical cable may contain more than one optical module, made in the same way.

Кабель в процессе изготовления наматывается на транспортный барабан, либо на барабан подъемника.The cable in the manufacturing process is wound on a transport drum, or on a lift drum.

Изготовленный в соответствии с предложением электрический кабель может быть использован в добывающих и нагнетательных скважинах с тяжелыми термобарическим условиями (давление более сто и более атмосфер, температура в сотни градусов цельсия).The electric cable manufactured in accordance with the proposal can be used in production and injection wells with severe thermobaric conditions (pressure of more than one hundred or more atmospheres, temperature of hundreds of degrees Celsius).

Claims

1. An electrical cable comprising conductive conductors laid parallel in one plane, coated with insulation and enclosed in tape armor, and an optical module laid in the space between the conductors, characterized in that the optical module is at least one optical fiber coated a protective sheath adjacent to the optical fiber from a metallization layer covered by a fiberglass braid and placed in a sealed metal tube filled with an inert gas filler.

2. The electric cable according to claim 1, characterized in that the conductive conductors are coated with insulation of a heat-resistant polymer.

3. The electric cable according to claim 1, characterized in that the tape armor is made of corrosion-resistant.

4. The electric cable according to claim 1, characterized in that the metallization layer is made of copper.

5. The electric cable according to claim 1, characterized in that the thickness of the metallization layer is several tens of micrometers.

6. The electric cable according to claim 1, characterized in that argon is used as an inert gas.

7. The electric cable according to claim 1, characterized in that the inert gas is at a pressure of about 1 atm.

8. The electric cable according to claim 1, characterized in that the sealed metal tube is made of stainless steel.

9. The electric cable according to claim 1, characterized in that the sealed metal tube consists of segments of seamless tubes welded together.

10. The electric cable according to claim 1, characterized in that the wall thickness of the sealed metal tube is about 1 mm