潛油泵電纜簡介
潛油泵電力電纜是潛油電泵機組配套使用的專(zhuan) 用電纜,敷設於(yu) 油井中,電纜下端與(yu) 引接電纜相連,上端與(yu) 地麵控製櫃相連接。
潛油泵電纜是油田用於(yu) 機械采油設備潛油泵機組的一種專(zhuan) 業(ye) 性很強的特殊電纜。
油井中工作條件惡劣,常處於(yu) 高溫、高壓、,以及含油氣等腐蝕性很強的環境中。潛油泵電力電纜可分為(wei) 圓形和扁形兩(liang) 種。受油井套管狹小空間的限製,通常潛油泵電力電纜以扁形為(wei) 主。由於(yu) 扁形電纜是非對稱結構,當電力傳(chuan) 輸時,因磁場的不平衡而產(chan) 生的電磁感應會(hui) 引起磁滯損耗,使電纜發熱。當油井套管尺寸允許的情況下宜采用圓形電纜。結構對稱的圓形電纜其產(chan) 生的電磁場均勻分布,相互幹擾小,電磁兼容性好,在油井中敷設時也便於(yu) 收、放線。
結構
1.導體(ti)
導體(ti) 材料為(wei) 無氧銅杆拉製而成的導線,由於(yu) 銅與(yu) 聚丙烯直接接觸會(hui) 加速聚丙烯的老化,所以聚丙烯或改性聚丙烯為(wei) 絕緣的電纜導線必須鍍錫,若采用三元乙丙橡膠為(wei) 絕緣時,為(wei) 防止油井下的氣體(ti) 滲入到導體(ti) 與(yu) 絕緣層間隙之間,導體(ti) 外應塗覆一層特殊粘接劑,通過連續硫化之後可使導線與(yu) 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,適用於(yu) -20-100℃的環境中使用,低溫時聚丙烯易脆,高溫時易老化變形。擠出溫度從(cong) 擠塑機進料口到機頭一般為(wei) 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,可長時間工作於(yu) -40-180℃環境中,但乙丙橡膠耐油性差,可通過導體(ti) 表麵塗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(si) 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,擠橡機的擠出溫度從(cong) 進料口到機頭一般為(wei) 60-95℃。
(3)、聚酰亞(ya) 胺/F46複合薄膜+三元乙丙橡膠組合絕緣。在導體(ti) 外層包覆聚酰亞(ya) 胺F46複合薄膜後燒結,並進過特殊結構設計,在薄膜燒結層外塗以特殊粘接劑,然後擠製三元乙丙橡膠。通過連續硫化後複合薄膜與(yu) 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薄膜帶繞包於(yu) 絕緣層外,阻擋油氣對乙丙橡膠侵入,延長電纜的使用壽命。
4.護套層
護套采用機械性能良好,耐油性、耐化學腐蝕性強的丁腈橡皮,並要求表麵帶有花鍵式外楞,以防止鎧裝時護套受損,也可增加與(yu) 連鎖鋼帶鎧裝摩擦力,使連鎖鎧裝縱向受力均衡。
(1)、鉛護套:鉛護套由純鉛或鉛合金製成,鉛護套應無砂眼、裂紋和雜質等缺陷。一般采用連續式擠鉛機,其連續擠出溫度為(wei) 290-390℃。
(2)、丁腈護套:丁腈橡膠護套生產(chan) 采用擠橡機擠出,連續硫化管內(nei) 充以飽和蒸汽,硫化溫度一般為(wei) 170-190℃。因丁腈橡膠的粘彈拉伸性較小,宜采用擠壓式模具。擠橡機的擠出溫度從(cong) 進料口到機頭一般為(wei) 50-75℃。
5.鎧裝層
連鎖的鋼帶鎧裝起著一個(ge) 縱向受力作用,同時對護套層起著關(guan) 鍵的保護作用,若無鎧裝保護作用,一旦電纜提升起出或壓力突變,護套會(hui) 溶脹而破裂。鋼帶鎧裝重疊繞包,重疊率>35%,鎧裝後電纜圓整度控製較難,尤其是鉛護套電纜鎧裝後易將鉛層變形。
特性
潛油泵電纜作為(wei) 潛油電泵機組輸送電能的通路部分,長期工作在高溫、高壓和具有腐蝕性氣體(ti) 的環境中。為(wei) 使電泵機組長期正常運行,要求與(yu) 之相配套的潛油泵電纜有較高的電氣性能:耐高溫、高壓和耐腐蝕性,因此潛油泵電纜與(yu) 普通動力電纜相比,除具有相同的絕緣性能外,還具有適應油井井下運行的特殊性,主要表現在結構和絕緣材料與(yu) 通用的動力電纜不同。
現狀
目前潛油泵電纜消耗有四個(ge) 方麵:一是每年油田新上電泵井;二是油田每年檢泵周期內(nei) 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,需要更新和修複電纜;四是過去的老油田仍是目前主要的產(chan) 油區,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(wei) 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(俗稱磕頭機),其抽油效率較低,而另一種是電潛泵機組,它的抽油效率較高。由於(yu) 此類電纜不允許接頭,依據油井深度每段電纜的采購長度均在2800m以上,且電纜的使用壽命短,1~1.5年就需要更換。