潛油泵電纜的結(jié)構(gòu)
1、導(dǎo)體
導(dǎo)體材料為無氧銅桿拉制而成的導(dǎo)線,由于銅與聚丙烯直接接觸會(huì)加速聚丙烯的老化,所以聚丙烯或改性聚丙烯為絕緣的電纜導(dǎo)線必須鍍錫,若采用三元乙丙橡膠為絕緣時(shí),為防止油井下的氣體滲入到導(dǎo)體與絕緣層間隙之間,導(dǎo)體外應(yīng)涂覆一層特殊粘接劑,通過連續(xù)硫化之后可使導(dǎo)線與絕緣層緊密地粘接。
2、絕緣層
(1)、聚丙烯絕緣:聚丙烯(PP)絕緣是熱塑性塑料,適用于-20-100℃的環(huán)境中使用,低溫時(shí)聚丙烯易脆,高溫時(shí)易老化變形。擠出溫度從擠塑機(jī)進(jìn)料口到機(jī)頭一般為140-220℃,絕緣擠出采用擠壓式模具。
(2)、三元乙丙橡膠絕緣:三元乙丙橡膠絕緣是目前使用較廣泛的熱固樹脂材料,它具有良好的絕緣性能,可長(zhǎng)時(shí)間工作于-40-180℃環(huán)境中,但乙丙橡膠耐油性差,可通過導(dǎo)體表面涂敷粘接劑及絕緣層外增加一層束緊層(如聚四氟乙烯薄膜和錦綸絲包帶)來有效地防止其在油井中受熱溶脹。因三元乙丙橡膠的粘彈拉伸性小,因此宜采用擠壓式模具,擠橡機(jī)的擠出溫度從進(jìn)料口到機(jī)頭一般為60-95℃。
(3)、聚酰亞胺/F46復(fù)合薄膜+三元乙丙橡膠組合絕緣。在導(dǎo)體外層包覆聚酰亞胺F46復(fù)合薄膜后燒結(jié),并進(jìn)過特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),在薄膜燒結(jié)層外涂以特殊粘接劑,然后擠制三元乙丙橡膠。通過連續(xù)硫化后復(fù)合薄膜與三元乙丙橡膠能緊密粘接。
3、阻擋層
聚四氟乙烯(F40)薄膜帶具有很好的耐油、耐高溫性能,用F40薄膜帶繞包于絕緣層外,阻擋油氣對(duì)乙丙橡膠侵入,延長(zhǎng)電纜的使用壽命。
4、護(hù)套層
護(hù)套采用機(jī)械性能良好,耐油性、耐化學(xué)腐蝕性強(qiáng)的丁腈橡皮,并要求表面帶有花鍵式外楞,以防止鎧裝時(shí)護(hù)套受損,也可增加與連鎖鋼帶鎧裝摩擦力,使連鎖鎧裝縱向受力均衡。
(1)、鉛護(hù)套:鉛護(hù)套由純鉛或鉛合金制成,鉛護(hù)套應(yīng)無砂眼、裂紋和雜質(zhì)等缺陷。一般采用連續(xù)式擠鉛機(jī),其連續(xù)擠出溫度為290-390℃。
(2)、丁腈護(hù)套:丁腈橡膠護(hù)套生產(chǎn)采用擠橡機(jī)擠出,連續(xù)硫化管內(nèi)充以飽和蒸汽,硫化溫度一般為170-190℃。因丁腈橡膠的粘彈拉伸性較小,宜采用擠壓式模具。擠橡機(jī)的擠出溫度從進(jìn)料口到機(jī)頭一般為50-75℃。
5、鎧裝層
連鎖的鋼帶鎧裝起著一個(gè)縱向受力作用,同時(shí)對(duì)護(hù)套層起著關(guān)鍵的保護(hù)作用,若無鎧裝保護(hù)作用,一旦電纜提升起出或壓力突變,護(hù)套會(huì)溶脹而破裂。鋼帶鎧裝重疊繞包,重疊率>35%,鎧裝后電纜圓整度控制較難,尤其是鉛護(hù)套電纜鎧裝后易將鉛層變形。
潛油泵電纜的現(xiàn)狀編輯
目前潛油泵電纜消耗有四個(gè)方面:一是每年油田新上電泵井;二是油田每年檢泵周期內(nèi)需要更新潛油電泵;三是各油田因各種原因電纜電氣擊穿損壞,需要更新和修復(fù)電纜;四是過去的老油田仍是目前主要的產(chǎn)油區(qū),這些油田不斷的開采,自噴能力減弱,井中含油量較大的減少,為了增加采油量,采用了各種采油的方法,用得最多的一種是抽油機(jī)(俗稱磕頭機(jī)),其抽油效率較低,而另一種是電潛泵機(jī)組,它的抽油效率較高。由于此類電纜不允許接頭,依據(jù)油井深度每段電纜的采購長(zhǎng)度均在2800m以上,且電纜的使用壽命短,1~1.5年就需要更換
潛油泵電纜的工藝控制要點(diǎn)編輯
潛油泵電纜制造工藝不同于普通電纜。由于它用于井下高溫、高壓和高腐蝕特殊環(huán)境中,以及下井安裝并穿越井口封隔器時(shí)要求密封。因此,對(duì)電纜的各項(xiàng)性能指標(biāo)要求及每道制造工序的外徑控制要求很高,下面是工藝生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序進(jìn)行的工藝創(chuàng)新點(diǎn),具體如下:
1、導(dǎo)體
導(dǎo)體是潛油泵電力電纜的第一道需控制的尺寸,為了保證其性能指標(biāo)穩(wěn)定均勻,除了使用設(shè)備和銅桿材料選取好的外,最重要是拉絲過程,對(duì)各區(qū)角度的確定保證了最小摩擦力,保證了產(chǎn)品直徑均勻穩(wěn)定,從而保證了其三相直流電阻不平衡率不大于2%。
2、導(dǎo)體繞包
在導(dǎo)體外繞包聚酰亞胺-F46復(fù)合薄膜作為電纜內(nèi)絕緣,在實(shí)際生產(chǎn)繞包中出現(xiàn)有打皺的情況,影響后道工序的外徑尺寸,為了解決此問題,特制做了一繞包平整裝置,通過使用及不斷改進(jìn)解決了此問題。
3、絕緣配方設(shè)計(jì)
絕緣擠出厚度及性能指標(biāo)與擠出機(jī)溫度控制范圍、牽引速度的穩(wěn)定、線芯在硫化管內(nèi)懸垂位置的穩(wěn)定以及橡皮在擠出機(jī)內(nèi)壓力的穩(wěn)定等因素有關(guān)。