TW201222572A - Downhole well communications cable - Google Patents
Downhole well communications cable Download PDFInfo
- Publication number
- TW201222572A TW201222572A TW100127194A TW100127194A TW201222572A TW 201222572 A TW201222572 A TW 201222572A TW 100127194 A TW100127194 A TW 100127194A TW 100127194 A TW100127194 A TW 100127194A TW 201222572 A TW201222572 A TW 201222572A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- well
- temperature
- composition
- cable
- pfa
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B11/00—Communication cables or conductors
-
- 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
- H01B7/29—Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame
- H01B7/292—Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame using material resistant to heat
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L27/12—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
- C08L27/18—Homopolymers or copolymers or tetrafluoroethene
-
- 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
- H01B7/29—Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
- Communication Cables (AREA)
Description
201222572 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於下孔井中的通訊纟覽線,其係用於在溫 度超過纟覽線組件中之氟聚合物(fluoropolymer)工作溫度 的作業,並且係關於此氟聚合物在下孔井中於此溫度條 件下之使用。 【先前技術】 用於自地層中回收烴流體(例如油及/或天然氣) 的下孔井,或者用於攫取以出現在地層中的含水流體所 推動之熱能的下孔井,皆在越來越高的溫度作業,取決 於井在何處鑽得與井有多深。在深鑽井中,在井底或接 近井底處(亦即鄰接井底處)常遇到至少28〇。(:的溫度。 通机纟覽線係插入於這些下孔井中,以在地表的調控 單S與下孔工具(例如記錄感應器)間傳遞訊號,或傳 遞sfU虎至電動下孔作業例如鑽井。該纜線包括一聚合性 組例如作為電絕緣’或者在光纖纜線的情況中作為 包f该光纖之保護性材料,亦即護套及/或位於該光纖 與€套間的填料°該下孔工具本身可包括-聚合性組件 二作為密封材料’以避免下孔流體侵人該工具中 ,或作 二電f,:絕緣’或作為包覆光纖之保護性材料。 4f合性組件由於其承受越來越高之溫度的能力 =成為I線中的弱連結,隨著井鑽得越來越深入地層即 會在鄰接弁麻# ς οη/( &處化遇到此越來越高之溫度。美國專利第 5,894 104 號掘- ’ 询不〜種滑線纜線(slick line cable),在其下 而具有—記錄探空儀(1〇gging sonde),該纜線包括聚 201222572 合物絕緣如PFA、FEP與TEFZEL®,並且該探空儀包 括彈性體或PEEK (聚醚醚酮)之密封。PFa為=氣= 烯(TFE)/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物,;pEpg tfe/>氣 丙烯共聚物’而TEFZEL®* TFE/乙烯共聚物(Etf^、)乱 美國專利第7,235,743號在圖5中揭示—井孔纟覽線,其 包括複數聚合物組件、包覆一電導體絞股線的電絕^ 506、可由抗壓縮聚合物包覆的抗壓縮填料棒5〇8、形 成該纟覽線外部之鐘裝線(armor wire) 516與518 (其具有 一聚合物塗層)、一包覆該經絕緣導體與填料棒^ =裝 件的護套514,以及填入經絕緣線、填料棒與護套間之 空間的填料材料510。已揭示在該些該聚合物中,pFA、 FEP與ETFE對於這些在纜線中之應用中為有用者。通 常可取得之這些氟聚合物具有以下溫度特性* :
PFA FEP ETFE
PP 熔融溫度(°C) 302-310 245-265 250-280 S. Ebnesajjad, Fluoroplastics, 連續使用溫度(°C) 260 200 150 Vol. 2 Melt Processible
Fluoropolymers, The Definitive User’s Guide and Databook, published by Plastics Design Library (2003)的第 6 頁與第 125 至 128 及 133 至 134 頁。 此PFA炫融溫度係針對在1972年商品化的PFA (四氟乙烯/全氟(丙基乙 烯基趟)◊ 該熔融溫度為對應於DSC吸熱峰之位置的溫度, 此吸熱峰係由於聚合物由固態至液(熔融)態的相變化 201222572 所致。然而,該聚合物所能承受的溫度遠低於該熔融溫 度,如其遠低於使用(工作)溫度所指出者。以上報= 的連續使用溫度係理解為該聚合物能夠在6個月的時 期内使用的最高溫度,在此時間内其拉伸性質下降至^ 原有值的50%。此溫度係由該聚合物之無負載經熱老^ 試樣經過6個月的拉伸性質測試而決定。該試樣係由該 熱老化烘箱中取出並在環境溫度(15至25。〇進行拉 性質測試。 拉伸性質隨著熱老化時間的增加而降低,代表該氟 聚合物的整體性(integrity)劣化。然而,當該氟聚合物在 熱老化溫度進行拉伸測試時,其拉伸性質立即降低,亦 即無需老化。例如,ETFE的拉伸強度由在環境溫度至 少約6000 psi (41.4 MPa),降低至在15(rc拉伸測二時 約2000 psi (13.8 MPa)。對於高溫拉伸性質降低的疑 慮,表現在針對最高熔融熔體可加工氟聚合物(pFA)的 退火溫度工業標準上,如列示於上表中者。pFA之模塑 成型物品係加熱至250至26(TC以釋放内應力,以改善 該模塑成型物品之尺寸穩定性。每丨mm厚度1〇分^ 的典型加熱時間,會導致一厚壁PFA模塑成型物品^ 要約4小時的加熱時間,即該物品為25 4 mm厚。該加 熱溫度係維持在遠低於該PFA之熔融溫度,以避免該 物品崩裂。 ~ PFA具有最高之連續工作溫度,因而使其成為用於 下孔井並且鄰接井底之物品成分選擇。由退火pFA物 品在其自身重量下不會造成其尺寸不穩定的經驗得 知,已將其連續使用溫度理解為工作溫度的上限。 6 201222572 問題在於是否任何氟聚合物皆可在高於26〇。〇的溫 度連續使用。聚四氟乙烯(PTFE)據信可成為—候選者皿 因為PTFE由於其極高的分子量,其即使在熔融態亦不 會抓動的事實。然而pTFE具有無法以溶融擠製方式製 成物品的缺點。對於使用PTFE作為下孔井中之通訊豐 線的聚合物組件,其不具可炼融加讀已成為實際障 礙境線絕緣件、護套與保φ崎料需要熔崎製以形 成其長度,此在下孔井中所需之纜線長形長度製造為必 【發明内容】 本發明已發現可熔融加工之PFA可予以改質以 使其可用於作為通訊麟中之組件,而該纜線係在溫度 為280 C與更高的下孔井中使用。 。本發明可界定為將該通訊纜線置放於溫度為至少 280 C之下孔井中,5罐線之至少—部分因而曝露於該 溫度,該纜線包括一組成物而作為其之一組件,該組成 物包含可熔融製造之四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共 ♦合物(PFA),该全氟院基含有1至5個碳原子,以及 可熔融流動之聚四氟乙烯,該聚四氟乙烯本身不具有拉 伸強度並且存在於該組成物中的量為有效使該組件能 夠承受该溫度。該井中之最高溫度會為28〇。〇或更高, 或者預期至少為此溫度,並且該纜線組件曝露於此溫度 之高溫抵抗性會據以設計,亦即能夠承受此溫度。 用以改質該PFA之聚四氟乙烯並非以上所討論之 不可溶融流動之ΡΊΤΕ。用以改質該PFA之聚四敦乙稀 201222572 為一低分子量聚四氟乙烯,本文中稱為LMW PTFE以 相對於該不可溶融流動之ptfe,其由於極高分子量而 為不可熔融流動。 以用於本發明之組成物所製成之組件,其承受至少 280 C之溫度的能力代表在下孔井中的工作期間,該組 件維持其經熔融製造的形狀以及其物理整體性。出乎意 料之外的是,用於此組成物中的該聚四氟乙烯本身雖不 具拉伸強度,卻在下孔井作業中所遭遇到的持續高溫曝 露期間,能為該PFA導入較高的工作溫度。因此,該 LMW PTFE與該PFA在此高溫工作期間的交互作用, 導致在下孔井中的南溫曝露期間該PFA/Lmw ptfe組 成物抵抗劣化。此曝露導致該組成物中的固態熱轉變, 亦即磊晶性共結晶,其將於實例4中進一步描述。 本發明之另一實施例可界定為一下孔井通訊纜 線,其包含至少一分別以電絕緣或保護性材料包覆之電 導體或光纖’該絕緣或賴性材料包含該包含可溶融製 造四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚合物(該全 含有1至5個碳原子)以及可熔融流動聚四氟乙稀之ς 成物’該聚四氟乙穌身不餘伸強度並且出現在触 成物的量為有效使該絕緣與保護性材料能夠承受在下 孔井内之至少28(TC溫度的曝露。 又實施例可界定為-下孔井電力現線其包 至少-電導體、⑼包覆該導體之電絕緣件以及⑽一固 定於該絕緣件之貞載支承元件,該絕料包含該包含可 溶融製造之_乙烯/全氟(院基乙稀基鱗)共聚合物,該 全氣燒基含有丨至5個碳原子,以及可炫融流動之聚四 •4» •4»201222572 II乙烯之組成物,該聚四氟乙烯本身不具拉伸強度並且 存在於該組成物的量為有效使該絕緣件與填料能夠承 受在下孔井内之至少28(TC溫度的曝露。該絕緣件為主 要及/或次要絕緣件。該電力纜線之導體典型為由絞扭 在一起而在該導體表面形成縫隙的線形成,並且包覆該 導體之絕緣件係填入這些縫隙。 本發明亦可描述為該包含可熔融製造之四氟乙烯/ 全氟(烷基乙烯基醚)共聚合物,該全氟烷基含有i至5 個碳原子,以及可熔融流動之聚四氟乙烯之組成物在下 孔井中之使用,其中該組成物所曝露之溫度為28〇〇c或 更同。上述在此組成物中之該聚四氟乙烯本身不具拉伸 強度亚且出現在該組成物的量為有效使該組成物能夠 承又在至少280C溫度的曝露。已預想到該植成物之主 要應用(使用)將為本文所述通訊繞線之一種組件。 【實施方式】 適用本發明之下孔井通常為生產烴流體如油及/ ^氣或熱能者。該下孔井亦為生產—不同流體者, 種為非烴流體’特別是蒸汽,如在地熱井中之情 。在這些下孔井中,該流體係由地層中回收。另一 =井為用於由地層中以非直接方式回收流體者' =达洛汽至該井中以液化油砂中之油的情況中^ 入:而後以經由一分開與相鄰之下孔井輸送與由』: =回該井頂部(亦即井口)可位於地 ^ t之海床上。該下孔井為鑽出者(亦即該井孔) .、,、里入者以含有-生產管,以由地層中回收流體至] 201222572 井口或供應蒸汽至井底,視情況所需。該生產管在井底 (井末端)含有一開口,以由地層回收流體或將蒸汽注 入地層,並且在井頂部(井口)含有一開口,以排放輸 送上來之流體並且接收該注入蒸汽。該生產管通常沿該 井孔之長度方向延伸至鄰近該井末端。在埋入該生產管 時可固定一額外管在該井内以鄰近該生產管。當通訊雙 線未置放於該生產管中時,此額外管(有時稱為毛細管) 提供置放此纜線的通道。 該下孔井之底部為該井孔之下端。此下端為該井最 冰部分。該井底部為進入地層的最深垂直井穿入處,並 且亦包括任何由此穿入處延伸而來的水平部分。該井孔 之水平延伸部分不必然與該垂直井孔成直角,或平行於 地表。此延伸部分沿著通常為水平的地層而行,而所欲 流體係由該地層中沒取出來。 一般而言,井底為該井最熱的區域,而在水平延伸 :孔的情況中,此最熱區域具有相當之長度。該通訊續 :丨:t鄰接井底之部分係曝露在此最熱區域的溫度。τ 之執、(:如鑽井)所產生之熱可能對來自地層 …、補’其可能提高該井溫度達如至 之28。。。以上的溫度為地層 來自於、*主入兮养由』風度之結果。另一種輸入溫廑 井底:包括:井底=端=該井最熱區域通常鄰近 即佔據該井之較大長戶^處),但此區為更較長,亦 情況中。通訊I線通常\=2井係用於蒸汽注入的 區域,即使可能僅衫种的最高溫度 僅有錢線長度的-料曝露於此區 201222572 域。這是因為該纜線通常以一連續製程製作,藉由擠製 成形該聚合性成分(例如作為電絕緣件)而形成該繞線。 雖然本發明之纜線組件適用於曝露在井中的至少 280 C溫度,這些成分亦適用於在更高的井溫使用,例 如至少290°C且較佳為至少300t。這些溫度存在於鄰 近该井最深部分(井底)’其通常為用於該井之生產管 (當存在時)下端的所在位置。該組成物曝露於井中最 高溫度的期間’將會隨插入於該井中之通訊纜線所需的 滯留時間而變化。這些成分亦適用於在各個這些井溫持 續使用,最短的持續使用期間為至少一週,較佳為至少 一個月,而更佳為至少六個月。這些最短的持續使用期 間適用於前述的各個最低的下孔井溫度。 …用於本發明之組·可在廣泛各式财設計中形 成繞線組件’其巾該·之至少—部分鄰近該井之最熱 區域,例如井底。這些組件為由聚合物材料 者 =-賴線組件可㈣組成物製成,藉此在描述 線組件為由該組成物製成時可用詞語隻 =表複缝料额祕製奴可紐。某設 ^於後文中討論並且參考專利或公開之專利申往ΐ 文中。 <询硌係以引用方式併入本 用於下孔井中之通訊纜線的一 1 緣:且該由用於本發明組成物製成之 201222572 件,即不會「絕緣件」為電絕緣 件。主要絕緣件為=電;:::為:要或次要絕緣 件,其係施為包覆該導體之額外絕緣 T 其係施加於该主要絕緣件 件,或在存在有—中職_ 巧雖m要絕緣 加。因此,m魏緣件典料其為非直接施 的護套,或者為包覆經主要纟要=件之導體 套。用於本發明.之組成物可用材料的護 中二:此專利申請案之術語「導體」意指電導體,無 論其由-早線或多線製成,此多線通常絞扭在 成一股線。 ^ 用於下孔井巾之軌觀㈣—種群㈣包含至 少-光纖與包覆該賴之保護性材料,其中該以用於本 發明之組成物製成之組件為或包括該包覆該光纖之保 護性材料。 ’' 用於下孔井中之通賴線的另—種群組為具有— 下端的通訊纜線,其包含一感應器例如位於該下端而用 於測井記錄者’該感應器包含至少一電導體或至少一-纖及用於保護忒電導體或光纖之外罩,該以用於本發明 之組成物製成之組件為或包括一分離該外罩外部與該 下孔井之密封件。此防止來自該井之流體(其為具腐^ 性且為高溫)進入該外罩而腐蝕該感應器。另一種可位 於該纜線下端之儀器為一具有一繞組的馬達,並且該以 用於本發明之縝成物製成之組件為或包括該用於馬達 繞組的絕緣件。 201222572 用於下孔井中之通訊纜線的另一種 力至井底之電力纜線,其中該以用於本發明之”:: 成之組件核包括絕緣件。除了傳遞訊,錢j f咖電力至該嶋接附之儀器。二= 用於該_導叙主要及/或次要躲件。c緣件為 該通訊境線通常包括-負載支承元件 該電導體或光纖且為該纜㈣置零件 、卜非, 下到該下孔井長度之親負載。此通訊 井深處傳遞資訊至井口,或提供電力用於由該 井。典型的是,㈣載支承元件包含位㈣^業如鑽 形成該I線内置零件之高強度線。該通訊外部且 之金屬外勒、使其在該_吏= 與應用%境中得到保護。 m锯邗 實例=於本發明之組成物製成的此類通訊缓線組件 美國專利第3,832,481號在圖4中題 水下馬達之魏線㈣面,魄線於動力 成,形成三個電導體,各導體以主要=、、;;線月^構 21包覆’該三個經絕料體之組裝件 、濩套 料23中、接著為一護套13與外金屬鐘,一填充材 之-或多種組件(亦即主要絕緣件Π广此麟 材料23與護套13)可以用於 萇套21、填充 成該導體之絞線股亦在該導h㈣之組成物製成。形 縫隙,並且該主要絕緣19亦面形成如圖4所示之 這些縫隙以及導體與護套間沾I為填充材料,亦即填入 體與主要絕緣件。 、二間,該護套係包封該導 201222572 美國專利第4,7G5,353號在圖1巾顯示-光纖纜線 的截面’其中各光纖纜線12係嵌入於一 TEFL〇N⑧氟 聚合物的保護性層16中’並且三個經嵌人之光纖的組 裝件係肷入一 TEFZEL®氟聚合物樹脂的保護性護套18 中。該保護性層16及/或保護性護套18可以本發明之 組成物製成。 美國專利第4,523,804號在圖1中顯示一光纖纜線 之截面,其中一聚合性材料如pFA之外護套係提供 覆蓋於該光纖14之中間保護性材料上。此護套可以用 於本發明之組成物製成。 美國專利第5,894,1〇4 5虎在圖2中顯示一,纟覽線之側 視圖,該纜線包含一用於傳輸資料之滑線導體2〇、包 覆該導體之絕緣件21以及一包覆該絕緣件21之金屬管 22 ’所有皆包封於一外罩23中而形成一感應器。該絕 緣可以用於本發明之組成物製成。圖4顯示在截面中出 現阻擔塌30與後件35,其位於經絕緣導體與外罩間以 分離該外罩23外部與該井’亦即防止流體由該井流入 該外罩内部。該襟及/或嵌件可以用於本發明之組成物 製成。圖4亦顯示一高溫聚合物絕緣件層21,其在該 感應器外罩内包覆該導體21 ’其亦可以用於本發明之 組成物製成。 美國專利第7,009,113號在圖3中顯示一電鐵線之 截面,其由形成自絞線的導體202與204組成,各導體 以主要絕緣件206、護套207、填充材料208與一外護 套302包覆,並且具有兩鎧裝線層214與216而形成該 >纜線之外保護且支樓該纟覽線負載。一或多種下列組件可 201222572 以用於本發明之組成物製成:主要絕緣件施、護套 207、填充材料208與外護套3〇2。 美國專利第7,G66,246號在圖2中 之截面,其包含-用於傳遞訊號之導體陣列逝千= 體以主要絕緣件204包覆,而該經絕緣$ 填充塑膠之4平伸長(在該缓綠之長度 =細。該主要絕緣件綱可以用於本發明之組成物 面,Ϊ國專利第切5,743在圖5中顯示-魏線之戴 所右二包含複數導體5G4,各具有聚合物絕緣件506, :有白嵌入於-抗潛變護套514與鐘裝線516與518 =該經絕緣導體與護套514間之空間係填充有不可 比=填料材料51〇與交互分散之抗壓縮填料棒,各 二本ί聚合物塗覆之紗…❹種下聰線組件可以用 、本發明之組成物製成:聚合物絕緣件鄕、填料 與聚合物塗覆形成之填料棒508。 美國專利第7,324,730號在圖2中顯示—纖維光 二纜線之截面,其中聚合性絕緣材料1〇8包覆該絞杻 ,起之導體束106,並且填入由該導體絞扭在一起而 =成之縫隙。圖3顯示在截面中有一位於中央且以金 304包覆之光纖302’其依序以聚合性絕緣材料 0覆,該材料可以用於本發明之組成物製成。 US 2007/0188344在圖7中顯示一經板入之井孔, 其含有一形成一中空管且在其下端具有一鑽頭15之鑽 串12。在其下端具有一感應器710之導體708係向下 通過該鑽串12中空内部,直到該感應器71〇相鄰於該 201222572 鑽頭。該感應器作為一在鑽井時同時記錄之工具及/或 在鑽井時同時測量之工作,以提供#訊至井之表面。該 導體708之絕緣件與感應器内之絕緣件為以用 明之組成物製成的組件。 將用於本發明之組成物作為通訊繞線之組件的這 些應用’僅為此類應狀說明性實例,並非將其限制於 此組成物在下孔麵線之㈣。已預想到藉由使用此纽 成物而導人較高之下孔井工作溫度,將會導致新的繞線 °又《+ (包括感應器设計),該組成物在其中可用作為一 或多種其組件。 關於用以製作用於本發明之組成物且構成上述物 品之聚合物組件的聚合物成分,該顺為四氟乙稀(啦) 與全氟(烷基乙烯基醚)(PAVE)之共聚物,其中該線性或 分枝全氟烷基基團含有丨至5個碳原子。較佳的pAvE 單體為其中之全纽基基團含有卜2、3或4碳原子者, 分別已知為全氟(甲基乙烯基醚)(PMVE)、全氟(乙基乙 烯基醚)(PEVE)、全氟(丙基乙烯基醚)(ppVE)與全氟(丁 基乙烯基醚)(PBVE)。該共聚物可使用數種pAVE單體 製成,例如該TFE/全氟(甲基乙烯基醚)/全氟(丙基乙 基醚)共聚物,製造商有時稱之為MFA,但在本文中將 其包括為PFA。該PFA可含有約i至15 wt% pAVE,雖 然以PAVE含量為2至5 wt%,較佳為3.0至4.8 wt0/。而 言’在使用單一 PAVE單體來形成PFA時此為最普遍的 PAVE含量,而該TFE形成該共聚物之其餘部分。當 PAVE包括PMVE時,該組成物為約〇 5至13 wt%全氟 (曱基乙烯基醚)與約0.S至3 wt% PPVE,其餘加總至 201222572 剛鳴者為TFE。較佳的是,PAVE存在於該pFA中 之特性與數量係使該PFA之㈣溫度為大於.。c。該 PM為-氟顏’並非—氟彈性體。作為—氟塑料,該 PFA為半晶質,亦即部分結晶質。 »亥PFA除了為可熔融加工外,亦為可熔融製造, 亦P忒PFA在炼融態具有足夠之可流動性,而使其能 夠以熔融加工如擠製來製造,以生產具有足夠強度而為 有用之產品。此足夠強度之特徵在於該pFA本身顯示 其MIT幫曲壽命為至少1〇〇〇循環,較佳為至少2_ 循裱(使用8 mil (0.21 mm)厚之膜)。在其MIT彎曲壽 命測試中,該膜係夾持於夾爪間並在135。的範圍内來回 =曲。在此情況中,該PFA的強度係由其非為脆性而 指示。該共聚物之熔融流率(MFR)較佳為(在任何熱處 理前)至少0.1g/l〇min,較佳為至少5g/1〇min,更佳
為至少 7 g/10 min ’ 如依照 ASTM D-1238 與 ASTM D 3307-93所測得者,其在372。〇使用5 kg的負載在熔融 之PFA測得。 該PFA可經氟處理以具有穩定之_CF3端基為主要 的端基,並且每106個碳原子有少於5〇個、較佳為少 於25個不穩定之總端基,特別是_c〇Nh2、_c〇F、 -CH2〇H與-COOH作為最常見之端基,其係來自於用於 製造該PFA之水性分散聚合反應程序。用於氟化之程 序係揭洛於美國專利4,743,658號(Imbalzano and Kerbow)與美國專利第 M38,545 號(chapman and
Bidstrup)。根據本發明之一態樣,該PFA為未經氟處 201222572 理,藉此使其端基為上述之不穩定端基,其係來自形成 該PFA之水性分散液聚合反應。 關於5亥用於本發明之聚四氟乙烯,熟習該項技術者 已理解當PTFE以不帶有任何限制性詞語揭露於文獻中 時,此PTFE為不可溶融流動之ρτρΕ,此不可溶融流 動性來自於此聚合物之極咼分子量。用於本發明之聚四 氟乙烯由於此聚合物之低分子量而為可熔融流動,並在 後文中稱之為LMWPTFE。雖然此低分子量為該聚合物 導入可熔融流動性,該LMW PTFE為不可熔融製造。 所5胃不可熔融製造意指由該LMW PTFE模塑成型之物 不具可用性,此係由於其極具脆性。由於其低分子量 (相較於不可熔融流動之PTFE),該1^^评pTFE不具 強度。此低分子量PTFE擠製成的細絲由於脆性過高, 所以其在料後會斷裂。—般而言,無法製·來進行 ,用於本發明之低分子量聚四氟乙烯的拉伸測試之壓 縮成型板塊。該板塊在由該壓縮模具中取出時會碎裂或 破碎,從而無法測試其拉伸性質或ΜΙΤ彎曲壽命。實 際上,此聚合物不具(〇)拉伸強度並且其ΜΙΤ彎曲壽 為零循環。 該LMW PTFE之特徵可在於高結晶度,較佳為其 顯不至少50 J/g的結晶熱。 除了該LMW PTFE之特徵在於其高結晶度與缺乏 強度以外’該較佳之LMW PTFE具有可㈣流動性, 亦即該LMW PTFE在炫融態下會流動。此熔融流動性 的-種量度方式為通過-孔口之、㈣流率(MFR),其係 在-給定溫度與-給定負载在該溶融聚合物上使用儀 201222572 器(如描述於ASTM D 1238中之塑性計)測得。—較 佳LMW PTFE之MFR為至少0.01 g/10 min,較佳為至 少1 g/10 min,更佳為至少5 g/10 min,如依據ASTM D 1238在372°C下使用5 kg重量在該熔融聚合物所測得 者。LMW PTFE係藉由在防止極長的聚合物鏈形成的條 件下直接聚合而獲得,或者藉由輻射降解PTFE而獲 得’ PTFE亦即該高分子量的不可熔融流動之PTFE。雖 然該LMW PTFE具有低分子量,然而其具有足夠的分 子量以在高溫下仍為固體’例如其熔融溫度為至少3〇〇 °C,更佳為至少310°C,又更佳為至少320°C。此足夠 分子量的一個指標為該LMW PTFE形成一黏性熔體, 因此當該聚合物依據ASTM D 1238在372°C使用5 kg 重量進行該MFR測定時,該聚合物之MFR不大於1〇〇 g/lOmin,較佳為不大於75g/1〇min,又更佳為不大於 50 g/10 min。各個這些最高MFR數值可與上述之任何 最低MFR數值組合以形成MFR範圍,例如〇 〇1至5〇 g/10 min、〇.〇1 至 75 g/10 min、5 至 1〇〇 g/1〇 min 等。 用於該組成物之該PFA與該LMW PTFE的MFR較佳為 彼此差距在20 g/l〇 min的範圍内,更佳為彼此差距在 15 g/10min的範圍内,而更佳為彼此差距在1〇g/1〇min 的範圍内。本文中所揭露之熔融流率係在未經熱老化之 聚合物測定,該熱老化亦即持續曝露於高溫,如會在上 述之下孔井中遭遇到者。 用於本發明之LMW PTFE常稱為PTFE微細粉, 此亦為另一種區分此聚合物與該高分子量不可熔融流 動之PTFE的方式。〇upont公司的商標名TEFL〇N⑧ 201222572 已知可適用於PTFE。相對而言,DuPont公司銷售該作 為ZONYL®氟添加物之PTFE微細粉,而在加入至其他 材料時’用於導入低表面能與其他氟聚合物特性。 用於製作纜線組件(用於下孔井應用)之PFA與 LMW PTFE比例通常為大量之該LMW PTFE,以提高 該組件之溫度抵抗性,所以其相對於單獨以PFA製成 之組件’可在顯著較高之下孔溫度操作該井作業所需之 時期。在此考量下,該組件應含有至少12 wt%的該LMW PTFE ’較佳為至少15 wt%。為了能夠承受下孔井中的 300°C,LMWPTFE之最低量為至少18 wt%,較佳為至 少20 wt%。最高之LMW PTFE含量會取決於該組件的 特定應用,並且在任何情況下均應低於5〇 wt%。對於 所有上述之LMW PTFE最低含量而言,在形成該組件 之該組成物中的較佳LMWPTFE最高量為45wt〇/〇,因 而界定LMWPTFE含量範圍為12至45奶%、15至45 wt%、18至45 wt%與20至45 wt%。在相同基礎下,較 佳之LMW PTFE最高量為4〇 wt%且更佳為35树%,並 且又更佳為30wt°/^因此,額外2LMWpTFE含量範 圍為 18 至 40 Wt%、18 至 35 Wt%與 18 至 30 wt%、2〇 至 45 wt% 主J5 wt%與20至30 wt%。對於所有辑 些wt%數值而言’該PFA構成其餘聚合物含量 壤,其係基於這些聚合物之合併重量。較佳的^ 係使用單-LMWPTFE與單—似㈣成該組科 之組成物,並且其為構成該組成物的僅有聚合物成分。 在該組成物何存在簡,但錄者為不使該組成物導 電。該組錢難•導·,在赠对其將不含有 ⑧ 201222572 導電性碳。較佳的是,該組成物之介電常數不大於2 4, 更佳的是,不大於2.2 (此係在20°C測定),使該組成 物與由其製成之組件為電絕緣’亦即非導電性。 該製成該組件之組成物較佳為藉由將該PFA與 LMW PTFE以所欲比例完全熔融混合在一起。本文中所 揭路之炼融混合以及此術语所意指者為在高於兩成分 之熔融溫度加熱該組成物,並且使所得之熔體經過混 合,例如藉由攪拌熔體,如使用在射出成型或擠製中存 在的射出或擠製螺桿時會出現者。用於該熔融混合之剪 切率通常為至少約75 s-1。
在炼融混合前’該兩種聚合物可經乾式混練以使該 組成物形成為一乾式混練混合物。用於乾式混練之聚A 物形式為該PFA與LMW PTFE粉末之擠製丸粒。該二 粒之直徑與長度典型小於1〇 mm,並且該LMW pTFE 粉末之平均粒徑小於50微米,其係以雷射河丨以的扣⑧ 设備測得。 在該熔融組成物由該熔融製造程序中冷卻後,嗜 PFA與LMW PTFE會分別結晶,此係由該^物顯= 出兩種熔融溫度而指示,此兩種熔融溫度約略對應於該 兩種聚合物成分之熔融溫度。藉由在該井之最高溫度長 =間滞留而發生該組成物之熱處理引起一固態 支方即站日日性共結晶,藉此該組成物現在僅顯示單一 之熔融溫度。所得之熔融混合組成物儘管在本文中稱為 同時包含兩種聚合物成分,相信在其分子含量層次,這 兩種成分即使在熱老化所造成之熱轉變後仍會出現在 Z、且成物中。本文中所用之術語「包含」包括對該組成 201222572 物如何製作之描述,亦即該組成物係藉由烙融混合該兩 種聚合物成分(與熔融製造)而製成,以及該組成物係 經熱老化以帶來磊晶性共結晶。此對於進行磊晶性共結 晶之組成物的指涉’亦適用於由該組成物製成(例如以 熔融製造)之纜線組件。 該組成物之熔融混合物可熔融製造為該纜線組件 之最終形式或該組成物之經擠製丸粒,而後可熔融製造 為所欲組件之最終形式。此熔融製造程序取決於待形成 之組件,但通常使用的熔融製造程序如擠製、射出成 型、轉移成型、壓縮成型、旋轉加襯(r〇t〇lining)或旋轉 成型(rotomolding)。 該組成物承受下孔井高溫(例如至少28〇<t )之能 力,可量化為該組成物保持其原有(未經老化)拉伸模 數之至少80%,並且更佳為至少90%,所有皆在環境溫 度(15至25°C)測試,除非另有指明。較佳的是,此模數 之保持亦可在高溫曝露下達到,例如至少戋3〇〇 °C,而又更佳為至少31(TC。其原有之拉伸模數為在曝 露於此高溫前之拉伸模數。其曝露時期通常會長達例如 至少1週,常為至少2週,而較佳為在:肋它的溫度或 更高的溫度如290°C或300°C至少6個月。最佳二 在各個這些曝露條件下,其拉伸模數仍然至少與原有之 拉伸模數-樣高。本文所揭露之高溫曝露時期為連續或 不連續曝露的結果。在連續曝露的情況下,該曝露沒有 中斷。在不連續曝露的情況下,該曝露會有;斷路^可 能發生在該纜線係用於下孔井之深處且定期拆除及重 ⑧ 22 201222572 新安裝在該井中時。因此,此高溫曝露之時間為累積之 曝露時間。 實例 該拉伸(楊式)模數係藉由ASTM D 638-03的程 序測得’此程序係修改自ASTM D3307 section 9.6,此 測試係在啞鈴形試樣進行,該樣品為15 mm寬,38 mm 長且其厚度為5 mm,由60 mil (1.5 mm)厚的壓縮成型 板塊沖壓而得。本文所揭露的拉伸模數係在23°c測定, 除非另有指明。 用於測試MIT彎曲壽命之程序係揭露於astm D 2176並使用一 8 mil (0.21 mm)厚的壓縮成型膜。 用於這些測試中的板塊與膜之壓縮成型係以熔融 混練組成物進行,此熔融混練組成物係在本文下述之 Brabeiider®擠製機中製成,而且其壓縮成型係在力量為 20,000 lbs (9070 kg)並在溫度為3431進行,以製造7 x 7 in (17.8 X 17.8 cm)的壓縮成型物。更詳細言之,為製 造該60 mil (1_5 mm)厚的板塊,將8〇 g的該組成物加^ 至一 63 mil (1.6mm)厚的台框中。該台框定義出該17 8 X, Π.8 cm的板塊尺寸。為避免黏著在該壓縮成型機的 ^板上,該台框與内填的組成物係夾置在兩個鋁片間。 该台框與該鋁片(由該成型機之平板所支撐)组合形成 該模具。該觀機平板加熱至343t。其總加^間為 1〇 min ’而第一分鐘係用來逐步達到20,000比(9〇7〇 kg) 的加壓力,而最後—分鐘_轉㈣力。^置挺人 件而後立即轉移至一 7G__(6356Gkg)冷軸中,並^ 23 201222572 以20,000 lb (9070 kg)的力量施加在該熱壓縮成型達5 分鐘。該夾置組合件而後由該冷壓機中取出並且將該壓 縮成型的板塊由該模具中取出。該啞鈐試樣(樣品)係 使用鋼模由該板塊上模切出來,此係描述於ASTM 〇 3307的圖1中。用於該MIT測試之膜使用相同的程序 製作,除了該台框為8 mil (0·21 mm)厚並且將該組成物 加入至該模具的罝為11.25 g。用於該MIT測試之膜樣 品為14 in (1.27 cm)寬的條帶,其係裁切自該壓縮成型的 膜。製成該板塊或膜之組成物較佳為製造該纜線前之組 成物,而非來自該組件本身,因為後者會涉及該組件之 破壞。 用實例中的LMW PTFE如下: LMWPTFE A的結晶熱為64 J/g’熔融溫度為325。〇(第 二熱)且平均粒徑為12微米,而MFR為l7_9gn〇 min。 LMWPTFEB的結晶熱為59 J/g,熔融溫度為33〇。(:(第 二熱)且平均粒徑為20微米,而MFR為〇 〇1 g/1〇min。 這些LMW PTFE皆無法壓縮成型為具有足夠整體 性而能夠用於拉伸性質測試的板塊。 用於實例中的PFA如下: PFA 1 為一 TFE/PPVE 共聚物,其 MFR 為 14 g/10 min。 PFA 2 為一 TFE/PPVE 共聚物,其 MFR 為 2 g/10 min。 PFA3 為一 TFE/PPVE 共聚物,其 MFR 為 5.2g/10min。 PFA4為經敗處理的pj7A〗,並且其聚合鏈中每1〇6個碳 原子具有不超過20個不穩定的端基(_c〇f與一c〇〇H )。
所有這些PFA的熔融溫度(第一熱)為307至308 C 並且含有 3.2 至 4.8 wt% PPVE。PFA 1、PFA 2 與 PFA ⑧ 24 201222572 3係未經氟處理並且這些paf的端基分布主要 為-COOH與小部分的-COF。該PFA為丸粒之形式,其 藉由熔融擠製並將擠製得的線繩裁切為丸粒而獲得。 用於測定本文所揭露之熔融溫度的程序為依據 ASTM D3418-08的DSC (示差掃描熱析儀)分析。使
用的熱析儀為 TA Instruments (New Castle,DE Q1000型。溫度計已使用下列校正:(a)3個金屬熔融起 始點:汞(-38·86°C)、銦(156·61。(:)、錫(231.93¾)以及(b) 該10°/min加熱率與30 ml/min的乾燥氮氣流率。該熱 析計已使用銦的燃燒熱(28·42 J/g)以及該(b)條件校正了 熔融溫度的測定係使用該(b)條件進行。本文所揭露之熔 融溫度為得自DSC之曲線的吸熱峰。由高達;^^^的第 一次加熱所獲得之峰為第一熱熔融溫度。此後冷卻並進 行第二次加熱至35(rc以獲得一第二熱熔融溫度。此加 熱與冷卻循環之細節係揭露於美國專利第5,6〇3,999 號,除了所用之最高溫度為35〇ΐ而非38〇t。本文所 揭露之該PFA/LMW PTFE組成物熔融溫度為第一熱熔 融溫度 結晶熱(第一熱)係如美國專利第5 6〇3,999號中 所述者測定。 用於實例中的PFA與LMW PTFE混練物(熔融混 合物)係藉由下列程序而獲得:使用一 Brabender⑧單螺 才干擠製機。該擠製機係配備有一 1_1/4 in (3 2 cm)直徑的 螺桿,其具有一 Saxton型混合頭並且該擠製機之L/D 比例為20:1。該PFA與LMW PTFE粉末之丸粒係經乾 式混練,接著在該Brabender®擠製機中進行熔融混合。 25 201222572 對於該30 wt%LMWPTFE含量之組成物而言,其混練 為三步驟。在第一步驟中’將該LMW PTFE所欲總量 的三分之一與該PFA丸粒混合,然後通過該擠製機而 擠製出此混合物之丸粒。在第二步驟中,將這些丸粒與 s玄LMW PTFE所欲總1的另三分之一乾式混合,並且 通過該Brabender擠製機以生產擠製丸粒,第三步驟為 將這些丸粒與該LMW PTFE的最後三分之一乾式混 合,然後使該組成物通過該擠製機以獲得丸粒形式的良
好混合PFA/LMW PTFE混練物。對於該2〇 wt% LMW PTFE/PFA組成物,僅需實施前兩次的擠製機通過。擠 製機中的溫度分布如下:區1 = 315ΐ,區2 = 32rc, 區3 = 332°C,區4 = 338。(: ’區5與模具=349¾。該擠 製機之螺桿係操作於120 rpm ° 實例1-能夠承受315。(:的組成物 此實例展示能夠長時期承受遠大於該PFA之26〇 °(:連續使用溫度的PFA/LMWPTFE組成物,藉由該組 成物而能保持其原有拉伸模數。該組成物的拉伸模數隨 著曝露時間的增加而提高。表丨記述了測試結果,其中 PFA與LMW PTFE之熔概合混練物試樣鱗露於無 負載之315°C加熱(在一循環空氣烘箱中)。此溫度係 用於證明該組成物與由其製成之組件能夠在下孔井中 連續工作,在該井中可遭遇到高達3〇〇{>c的溫度。 ⑧ 26 201222572 週數 ο 3 6 9 12 PFA 2/B-20 pFA 2/A 487 465 477 485 500 518 497 520 502 529 表1 拉伸模數-MPa PFA 3/A-20 PFA 4/A-20 484 487 469 469 566 503 494 497 528 542 PFA 1/A-30 541 508 551 591 602
在表1中,該「週數」攔位代表拉伸模數試樣在 315°C的曝露時期。在該攔位標題「PFA2/B-20」中,B 為該組成物巾的2G wt% LMW PTFE B。其餘欄位標題 係以j目同方式解讀,例如rA_3〇」為3〇wt%LMwpTFE A。每週將試樣由該烘箱中取出並測試拉伸模數。為簡 潔起見,僅將間隔三週的結果記述於表i中。各個試樣 僅測试拉伸模數-次,藉以使每一個拉伸模數測試結果 皆用一新的試樣。拉伸模數測試係在23。匸進行。 表1所示之拉伸模數測試結果揭露下列趨勢,即拉 伸模數隨加熱時間週數的增加而增加。省略的第丨、2、 4、5、7、8、10與11週拉伸測試結果符合此趨勢。此 係與拉伸性質會隨加熱時間而減弱的預期相反,此預期 導致設定260 C作為PFA本身之連續使用溫度。意料之 外的是,LMW PTFE於該PFA組成物中的顯著量存在 提供此改善。 該組成物PFA1/LMW PTFE A-20在長時期老化後 的拉伸模數測試揭露其同樣有保持了拉伸模數,其中該 201222572 趨勢為拉伸模數隨在315ΐ加熱時間的增加*增加,如 下表中所示: 週數 0 5 10 15 20 表2 拉伸模數-MPa 487 479 507 535 576 省略的第1至4、6至9、11至14與16至19 週拉伸測試結果符合此趨勢,即(a)拉伸模數保持與卬) 拉伸模數隨加熱時間增加而增加。即使在315。〇加熱6 個月與更久,仍觀察到拉伸模數保持。例如,在18'個 月的315 C熱老化後’在23°C測試的拉伸模數仍維持在 原有拉伸模數的90%内。以上描述亦適用於該組成物 PFA 3/A-20。 在此加熱條件下,當該LMW PTFE在該PFA中的 濃度降低至15 wt%時,雖然僅在烘箱中加熱一週,其 試樣會因為扭曲而變為不適用於測試。此代表加熱溫度 必須降低至例如30(TC,以獲得約285°C的工作溫度適 用性。 用於這些實例的所有PFA/LMW PTFE組成物在熱 老化後皆顯示在318°C至324°C之範圍内的單一熔融溫 度(第二熱),以及小於2.2的介電常數。 ⑧ 28 201222572 實例2-在升溫的拉伸測試 雖然在測定連續使用溫度時係依賴在環境溫度的 拉伸測试,理想亦為得知在高溫的拉伸性質。 當遠PFA/LMW PTFE組成物經過7天的315°c熱老 化以及在25G°C的拉伸職’該組成物仍顯示明顯的拉 伸模數,如表3中所示。 表3 測試溫度-°C 23 250 拉伸模數(MPa) PFA 1/A-20 540 25 當在315t加熱該PFA 1/A_2〇組成物並且在2〇〇<t 測忒拉伸模數,即獲得表4中所記述的結果。 表4 拉伸模數-(MPa) 50 55.8 56 56 熱老化時間(hr) 0 2 48 168 實例3-該PFA/LMWPTFE組成物在下孔井通訊缓線中之應 用 ,可以该組成物製成之下孔井通訊纜線之組件實例 ,描述如上並請參考所提及之專利。這些組件可藉由溶 融製造過程而在賴線之製造中製成,而舰融製造過 29 201222572 與用M由該些專利所指定之聚合物形成該些繞線 牛的炼融製造過程相同。—般而言,在無論是主要或 =絕緣^情況中,該組件會以擠製的方式形成於該 =成之纜線構造上。例如,將纜線護套擠製於經主要 於^導體上’該主要絕緣件先前已藉由擠製方式形成 嫲=體上。以上描述亦適用於光纖纜線。將該組成物 •半於1亥光纖上以作為該光纖之保護材料,無論此保護 ;斗為該纜線護套及/或該光纖與該纜線護套間之填料 材料。 、 實例4-磊晶性共結晶 在該通訊纜線部分曝露於該下孔井中之最高溫度 的期間,此部分進行一結晶轉變,由一主要為PFA與 LMW PTFE之不同結晶的摻合物轉變為這些聚合性成 分之共結晶體。此轉變(稱為磊晶性共結晶(ECC))為 發生在該熱老化期間之固態反應,其係由該通訊纜線之 此部分長期曝露於下孔井高溫所造成。此Ecc係表現 在該纜線組成物之經熱老化部分顯示單一之DSC熔融 溫度(第一熱)。相對而言,該通訊纜線之相同部分在 熱老化前雖然已熔融製成為該通訊纜線之該部分,其可 顯示兩個約略對應於各個聚合物成分之熔融溫度的熔 融溫度。 ECC為這些不同結晶變為共結晶的現象,而使dsc 第一熱熔融溫度成為單一的炼融溫度,其係高於pfa 的熔融溫度並且指示PFA與LMW PTFE的晶體已轉變 為不同之結晶態,即共結晶。 ⑧ 30 201222572 藉由使PFA/LMW PTFE在保持其經熔融製造之形 狀(即代表該組成物與由其製成之組件為固態)的溫度 進行下孔井熱老化,而使ECC出現在本發明中。該經 溶融製造的物品其形狀在熱老化後仍可辨識。該經熔融 製造之通訊纜線部分能保持其形狀係關重要。因此,雖 然使用高熱老化溫度,但此溫度未高到使該纜線部分熔 融炎流動而損及其原有(未經老化)形狀。已發現即使 在高於PFA本身熔融溫度的溫度熱老化,仍能保持其 形狀穩定性。然而較佳為使該熱老化溫度(在該下孔^ 中之最高曝露溫度)低於該組成物最低熔融溫度成分之 熔融溫度,亦即低於該PFA之熔融溫度。 熔融製造該PFA/LMW PTFE組成物不會產生 TCC。此係意指該經熔融製造之組成物(曝露於下孔井 尚溫之纜線部分)’顯示兩種約略對應於該?17八與lmw PTFE成分者之熔融溫度,並,如下列測試所示。所測 試的組成物為 75 wt% PFA3 與 25 wt% LMW ΡΤΙΈ A。 該起始材料為丸粒形式之此組成物,其係使用上述之 Brabender®單螺桿擠製機而製備。
該丸粒之DSC分析揭露兩個吸熱峰(炼融溫度) 存在於約315。(:與32沈,指出有該PFA與lmw pTFE 之不同晶體的存在於該組成物之經熔融製造丸粒中。 該丸粒透過一 Kombiplast®擠製機來進行再擠製, 其具有-設計為完全炼融混練該組成物之成分的螺 桿,而該擠製物之DSC分析揭露該未經老化組成物有 兩個約略相同的熔融溫度(312。(:與320。(:)。 31 201222572 在3m:熱老傾擠製物丨天,接著進行DSC分析 2該組成物的單-㈣溫度為319t。献結果顯 在。邊組成物顯不基本上為單一之熔融溫度前,需要 0〇°c進行至少約丨2小時的熱老化。 忒未經老化之組成物重複再擠製6次,並且每次擠 所得之未經老化擠製物係進行DSC分析,結果為在 峰。c至314C與321C至322。(:的範圍内出現兩個熔融 來自這6次再擠製的各個擠製物在3〇〇<t加熱工 天其分析結果顯示在318°C至319°C的範圍内有單一 之熔融峰(熔融溫度)。 該擠製物維持固態並且該擠製物的形狀即使在此 熱老化後依然可辨別,亦即此熱化係在該擠製物 的情況下進行。 U% 老化 因此,可知要使ECC發生需要在下孔井中進行熱 【圖式簡單說明】 【主要元件符號說明】 32
Claims (1)
- 201222572 七、申請專利範圍: 1· 一種溫度為280°c或更高的一下孔井,其中一通訊纜線係 位於該井中, 該纜線之至少一部分藉此曝露於該溫度, 忒乡見線包括一組成物而為其之一組件,該組成物包含可熔 融製造之四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚合物,該全氟 燒基含有1 i 5個碳原子,以及可炼融流動之聚四氧乙 烯,該聚四氟乙烯本身不具有拉伸強度並且存在於該組成 物中的量為有效使該組件能夠承受該溫度。 2. 如請求们所述之下孔井,財該承受該溫度包含該組件 曝露於該溫度至少一週。 3. 如請求項1所述之下孔井,其中該通訊祕包含至少一電 導體與包覆該導體之電絕緣件,而該組件包括該絕緣件。 4. 如明求項丨所述之下孔井,其中該通訊纜線包含至少一光 包覆献纖之保護性材料’而該組件包括該保護性材 ^明求,1所述之下孔井,其中該通訊繞線具有-下端與 小於°亥下鈿之感應器,該感應器包含至少一電導體或至 二―光纖及-祕賴該電導體或光狀料,該組件包 光纖該外罩外部與料及7或該f導體之絕緣件或該 先纖之保護性材料的密封件。 33 201222572 6. 如請求項1所述之下孔井,其中該通訊纟覽線為電力纟覽線, 而該組件包括用於該電力纜線之電絕緣件。 7. 如請求項6所述之下孔井,其中該電力纜線包括一負載支 承元件。 8. 在請求項1所述之下孔井,其中該溫度形成該井之最熱區 域並且該纜線之部分係出現在該最熱區域中。 9. 如請求項1所述之下孔井,該下孔井具有一井口,其中該 井包括一位於該井中之管,該管具有一底部開口以由地層 輸送烴或蒸汽至該井口。 10. 如請求項9所述之下孔井,其中該纜線係位於該管中或 相鄰於該管。 11. 如請求項1所述之下孔井,其中該通訊纜線具有一下端 並且包括一位於該下端之馬達,該馬達具有一繞組,該 組件包括用於該繞組之絕緣件。 12. —種下孔井通訊纜線,其包含至少一分別以電絕緣件或 保護性材料包覆之電導體或光纖,該絕緣件或保護性材 料包含該包含可熔融製造之四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基 醚)共聚合物,該全氟烷基含有1至5個碳原子,以及可 炫融流動之聚四氟乙烯之組成物,該聚四氟乙烯本身不 具拉伸強度並且存在於該組成物的量為有效使該絕緣件 ⑧ 34 201222572 與保護性材料能夠承受在該下孔井内之至少2 8 0 °c溫度 的曝露。 13. 如請求項12所述之下孔井通訊纜線,其係作為電力纜 線,包含該至少一電導體、包覆該導體之電絕緣件與一 固定於該絕緣件上之負載支承元件。 14. 如請求項13所述之下孔井通訊纜線,其中該承受該至少 280°C溫度的曝露的特徵在於,該組件在該曝露下至少1 週後仍保持其至少90%的拉伸模數。 15. 如請求項13所述之下孔井通訊纜線,其中該導體係由絞 扭在一起的線所形成,而在該導體表面形成縫隙,並且 該絕緣件係填入該縫隙中。 35 201222572 四、 指定代表圖: (一) 本案指定代表圖為:第(無)圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明: 五、 本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化 學式: 無
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US37126310P | 2010-08-06 | 2010-08-06 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201222572A true TW201222572A (en) | 2012-06-01 |
Family
ID=44513179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW100127194A TW201222572A (en) | 2010-08-06 | 2011-08-01 | Downhole well communications cable |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8960271B2 (zh) |
EP (1) | EP2601150B1 (zh) |
JP (1) | JP5889303B2 (zh) |
KR (1) | KR20140001828A (zh) |
CN (1) | CN103209937B (zh) |
BR (1) | BR112013002795A2 (zh) |
CA (1) | CA2805642A1 (zh) |
MX (1) | MX337686B (zh) |
RU (1) | RU2572605C2 (zh) |
TW (1) | TW201222572A (zh) |
WO (1) | WO2012019066A1 (zh) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100230902A1 (en) * | 2009-03-12 | 2010-09-16 | Baker Hughes Incorporated | Downhole sealing device and method of making |
US8957312B2 (en) | 2009-07-16 | 2015-02-17 | 3M Innovative Properties Company | Submersible composite cable and methods |
CN110010283B (zh) * | 2012-03-26 | 2022-11-04 | 索尔维特殊聚合物意大利有限公司 | 井下电缆 |
US9634535B2 (en) * | 2012-08-11 | 2017-04-25 | Schlumberger Technology Corporation | Equipment including epitaxial co-crystallized material |
GB2506513B (en) * | 2012-08-11 | 2019-06-12 | Schlumberger Holdings | Equipment including epitaxial co-crystallised material |
US9567631B2 (en) * | 2012-12-14 | 2017-02-14 | 10X Genomics, Inc. | Methods and systems for processing polynucleotides |
CN104822743B (zh) | 2012-12-05 | 2018-09-21 | 索尔维特殊聚合物意大利有限公司 | 热处理后具有改进的热和机械特性的可熔融加工的全氟聚合物 |
CN106661146A (zh) | 2014-06-05 | 2017-05-10 | 索尔维特殊聚合物意大利有限公司 | 热处理后具有改进的热和机械特性的可熔融加工的全氟聚合物 |
JP6465653B2 (ja) | 2014-12-26 | 2019-02-06 | 三井・ケマーズ フロロプロダクツ株式会社 | 耐ブリスター性に優れたpfa成形体およびpfa成形体のブリスター発生を抑制する方法 |
JP6428315B2 (ja) * | 2015-01-30 | 2018-11-28 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 絶縁電線 |
US10971284B2 (en) * | 2017-06-27 | 2021-04-06 | Halliburton Energy Services, Inc. | Power and communications cable for coiled tubing operations |
CN111485830A (zh) * | 2020-05-12 | 2020-08-04 | 信达科创(唐山)石油设备有限公司 | 一种带有识别标记的封装管缆及其制备方法 |
JP7185168B2 (ja) * | 2021-02-26 | 2022-12-07 | ダイキン工業株式会社 | 共重合体、成形体、射出成形体および被覆電線 |
Family Cites Families (38)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3635926A (en) | 1969-10-27 | 1972-01-18 | Du Pont | Aqueous process for making improved tetrafluoroethylene / fluoroalkyl perfluorovinyl ether copolymers |
US3832481A (en) | 1973-10-04 | 1974-08-27 | Borg Warner | High temperature, high pressure oil well cable |
IT1021237B (it) | 1974-09-10 | 1978-01-30 | Sir Soc Italiana Resine Spa | Procedimento e catalizzatore per la polimerizzazione di composti organici etilenicamente insaturi |
US4523804A (en) | 1982-08-17 | 1985-06-18 | Chevron Research Company | Armored optical fiber cable |
US4705353A (en) | 1983-03-28 | 1987-11-10 | Schlumberger Technology Corporation | Optical fiber cable construction |
US4859836A (en) | 1983-10-07 | 1989-08-22 | Raychem Corporation | Melt-shapeable fluoropolymer compositions |
JPS60101134A (ja) * | 1983-10-07 | 1985-06-05 | レイケム・コーポレイション | フルオロポリマー組成物 |
US4624990A (en) | 1983-10-07 | 1986-11-25 | Raychem Corporation | Melt-shapeable fluoropolymer compositions |
JPS61127641A (ja) | 1984-11-27 | 1986-06-14 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | 光フアイバケ−ブルの製造方法 |
US4743658A (en) | 1985-10-21 | 1988-05-10 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Stable tetrafluoroethylene copolymers |
JPH01203587A (ja) * | 1988-02-06 | 1989-08-16 | Yoshida Tekkosho:Kk | 地熱井検層プローブにおける熱水シール方法 |
US4967853A (en) * | 1989-06-29 | 1990-11-06 | Landry Ronald J | Wireline retrievable gauge system |
US5317061A (en) | 1993-02-24 | 1994-05-31 | Raychem Corporation | Fluoropolymer compositions |
JP3414788B2 (ja) * | 1993-04-22 | 2003-06-09 | 株式会社フジクラ | フッ素樹脂絶縁電線 |
JP3559062B2 (ja) * | 1993-06-30 | 2004-08-25 | 三井・デュポンフロロケミカル株式会社 | テトラフルオロエチレン/フルオロアルコキシトリフルオロエチレン共重合体組成物 |
US5677404A (en) | 1996-02-23 | 1997-10-14 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Tetrafluoroethylene terpolymer |
US5760151A (en) | 1995-08-17 | 1998-06-02 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Tetrafluoroethylene copolymer |
RU2111352C1 (ru) * | 1996-08-02 | 1998-05-20 | Закрытое акционерное общество "НТ-Курс" | Линия связи для забойных телеметрических систем контроля в процессе бурения |
US5894104A (en) | 1997-05-15 | 1999-04-13 | Schlumberger Technology Corporation | Coax-slickline cable for use in well logging |
JP2000129019A (ja) | 1998-10-22 | 2000-05-09 | Hitachi Cable Ltd | 摺動部材 |
US6436533B1 (en) | 2000-07-27 | 2002-08-20 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Melt spun fibers from blends of poly(tetrafluoroethylene) and poly(tetrafluoroethylene-co-perfluoro-alkylvinyl ether) |
JP2002167488A (ja) | 2000-11-30 | 2002-06-11 | Du Pont Mitsui Fluorochem Co Ltd | テトラフルオロエチレン/パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体改質組成物 |
DE60225780T2 (de) | 2002-02-28 | 2009-04-16 | Schlumberger Technology B.V. | Elektrisches Bohrlochkabel |
RU25964U1 (ru) * | 2002-06-11 | 2002-10-27 | Закрытое акционерное общество "Электон" | Станция управления погружными электронасосами |
US6838545B2 (en) | 2002-11-08 | 2005-01-04 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Reaction of fluoropolymer melts |
US7009113B2 (en) | 2003-01-22 | 2006-03-07 | Schlumberger Technology Corporation | High temperature electrical cable having interstitial filler |
US7030191B2 (en) | 2003-10-22 | 2006-04-18 | Dupont Mitsui Fluorochemicals Co., Ltd. | Melt processible copolymer composition |
US7324730B2 (en) | 2004-05-19 | 2008-01-29 | Schlumberger Technology Corporation | Optical fiber cables for wellbore applications |
US7235743B2 (en) | 2005-04-14 | 2007-06-26 | Schlumberger Technology Corporation | Resilient electrical cables |
US9109439B2 (en) | 2005-09-16 | 2015-08-18 | Intelliserv, Llc | Wellbore telemetry system and method |
DE102006036621A1 (de) * | 2005-09-22 | 2007-03-29 | Hew-Kabel/Cdt Gmbh & Co. Kg | Hochflexible geschirmte elektrische Datenleitung |
JP4530972B2 (ja) | 2005-11-08 | 2010-08-25 | 三井・デュポンフロロケミカル株式会社 | 射出成形用テトラフルオロエチレン共重合体組成物 |
JP4607738B2 (ja) | 2005-11-08 | 2011-01-05 | 三井・デュポンフロロケミカル株式会社 | 溶融成形用フッ素樹脂組成物 |
RU79365U1 (ru) * | 2007-12-26 | 2008-12-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Устройство для передачи информации о геофизических исследованиях скважины |
ES2660142T3 (es) | 2008-05-30 | 2018-03-21 | Whitford Corporation | Composiciones de fluoropolímeros mezclados |
KR101730662B1 (ko) | 2008-09-26 | 2017-05-11 | 휘트포드 코포레이션 | 혼합된 불소중합체 조성물 및 가요성 기판용 코팅 |
TW201016800A (en) | 2008-09-26 | 2010-05-01 | Whitford Corp | Blended fluoropolymer coatings for rigid substrates |
RU2549562C2 (ru) | 2009-12-18 | 2015-04-27 | Уитфорд Корпорейшн | Смешанные фторполимерные композиции, имеющие множественные фторполимеры, обрабатываемые в расплаве |
-
2011
- 2011-07-29 US US13/193,672 patent/US8960271B2/en active Active
- 2011-08-01 TW TW100127194A patent/TW201222572A/zh unknown
- 2011-08-05 CA CA2805642A patent/CA2805642A1/en not_active Abandoned
- 2011-08-05 BR BR112013002795A patent/BR112013002795A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2011-08-05 CN CN201180038578.0A patent/CN103209937B/zh active Active
- 2011-08-05 KR KR1020137005632A patent/KR20140001828A/ko not_active Application Discontinuation
- 2011-08-05 MX MX2013001474A patent/MX337686B/es active IP Right Grant
- 2011-08-05 EP EP11743932.3A patent/EP2601150B1/en active Active
- 2011-08-05 RU RU2013109953/07A patent/RU2572605C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2011-08-05 JP JP2013523354A patent/JP5889303B2/ja active Active
- 2011-08-05 WO PCT/US2011/046684 patent/WO2012019066A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103209937A (zh) | 2013-07-17 |
WO2012019066A1 (en) | 2012-02-09 |
RU2572605C2 (ru) | 2016-01-20 |
CA2805642A1 (en) | 2012-02-09 |
RU2013109953A (ru) | 2014-09-20 |
BR112013002795A2 (pt) | 2017-06-27 |
EP2601150B1 (en) | 2016-11-02 |
WO2012019066A8 (en) | 2013-05-02 |
EP2601150A1 (en) | 2013-06-12 |
JP2013538953A (ja) | 2013-10-17 |
US20120031607A1 (en) | 2012-02-09 |
MX2013001474A (es) | 2013-04-29 |
KR20140001828A (ko) | 2014-01-07 |
MX337686B (es) | 2016-03-15 |
JP5889303B2 (ja) | 2016-03-22 |
CN103209937B (zh) | 2016-04-20 |
US8960271B2 (en) | 2015-02-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW201222572A (en) | Downhole well communications cable | |
JP6134818B2 (ja) | テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン系共重合体及び電線 | |
US9704616B2 (en) | Fluorinated elastomer composition and method for its production, molded product, cross-linked product, and covered electric wire | |
US20130046038A1 (en) | Compositions for compounding foamable, fluropolymer pellets for use in melt processing cellular or foamed fluoropolymer applications | |
EP2831152B1 (en) | Process for producing polypropylene blends for thermoplastic insulation | |
CA2917597A1 (en) | Flexible power cable insulation | |
CN105683280A (zh) | 用于制备交联含氟聚合物组合物的方法 | |
JP6206996B2 (ja) | 改善された熱老化特性を有する溶融製造可能なテトラフルオロエチレン/ペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)コポリマー | |
US8993695B2 (en) | Melt-fabricable perfluoropolymers having improved heat aging property | |
JP2004035885A (ja) | フルオロポリマーブレンド | |
EP3445820B1 (en) | Fluoropolymer composition | |
CN110010283B (zh) | 井下电缆 | |
CN107922543A (zh) | 共聚物、其制造方法、电线被覆用树脂材料和电线 | |
JP2020063373A (ja) | 熱可塑性フッ素樹脂組成物の製造方法、電線の製造方法およびケーブルの製造方法 | |
AU2018394478B2 (en) | Electric wire, method for producing electric wire and master batch | |
CN104356467A (zh) | 一种聚乙烯组合物及其制备方法和制品 | |
AU2018394478A1 (en) | Electric wire, method for producing electric wire and master batch | |
Geussens | Thermoplastics for cables | |
BR112021010092A2 (pt) | Composição polimérica reticulada, e, condutor revestido |