В качестве электрического вспомогательного изделия для электрического погружного насосного агрегата погружной масляный кабель должен обладать хорошей термостойкостью, водостойкостью, высокой коррозионной стойкостью и отличными электроизоляционными свойствами из-за особого характера его рабочей среды.Чтобы улучшить качество продукции, удовлетворить потребности эксплуатации нефтяных скважин в сложных скважинных условиях, таких как морские и наземные, и повысить способность предприятий участвовать в международной рыночной конкуренции, важно детально понимать структуру подводных нефтяных кабелей. и сопутствующие элементы процесса.
1 Структура погружных масляных кабелей
1. 1 проводник
Материал проводника для бескислородного медного стержня, вытянутого из проводника, из-за прямого контакта между медью и полипропиленом ускорит старение полипропилена, поэтому полипропилен или модифицированный полипропилен для изоляции жилы кабеля необходимо лужить, если используется каучук EPDM. для изоляции, чтобы предотвратить просачивание газа под нефтяной скважиной к проводнику и изоляционному слою между зазором, проводник должен быть покрыт специальным клеем, через непрерывную вулканизацию проводника и изоляционного слоя может быть Проводник должен покрыть специальным связующим.
1. 2 слоя изоляции
(1) Изоляция из полипропилена: Изоляция из полипропилена (ПП) представляет собой термопласт, пригодный для использования в условиях окружающей среды от -20 до 100°C.Он становится хрупким при низких температурах и легко деформируется при старении при высоких температурах.Температура экструзии от входа экструдера до головки обычно составляет 140-220°С.Изоляция выдавливается с помощью экструзионной головки.
(2) резиновая изоляция EPDM: резиновая изоляция EPDM представляет собой широко используемый материал из термореактивной смолы, обладает хорошими изоляционными свойствами, может работать в течение длительного времени в среде от -40 до 180 ℃, но плохая маслостойкость этиленпропиленового каучука может быть покрытым поверхностным клеем проводника и изоляционным слоем снаружи слоя связующего слоя (например, политетрафторэтиленовая пленка и нейлоновая шелковая обертка), чтобы эффективно предотвратить его нагрев в нефтяной скважине. Расплавление и набухание.Температура экструзии экструдера обычно составляет 60-95°C от входа до головки машины.
(3) Композитная пленка полиимид/F46 + комбинированная изоляция EPDM.Внешний слой проводника покрыт композитной полиимидной пленкой F46, а затем спечен, а специальная структура предназначена для покрытия спеченного слоя пленки специальным клеем с последующей экструзией каучука EPDM.После непрерывной вулканизации пленка ламината приклеивается к каучуку EPDM.
1. 3 Барьерный слой
Пленочная лента PTFE (F40) обладает хорошей устойчивостью к маслам и высоким температурам.Пленочная лента F40 обернута вокруг изоляционного слоя, чтобы предотвратить проникновение масла и газа в резину EPDM и продлить срок службы кабеля.
1. 4 Обшивочный слой
Оболочка изготовлена из нитрилового каучука с хорошими механическими свойствами и высокой маслостойкостью и химической стойкостью, а поверхность должна иметь наружную канавку шлицевого типа, чтобы предотвратить повреждение оболочки во время армирования, а также для увеличения трения с блокирующим стальным поясом. армирование, чтобы сцепляющееся армирование можно было сбалансировать по продольной силе.
(1) Свинцовая оболочка: Свинцовая оболочка изготовлена из чистого свинца или свинцового сплава, и свинцовая оболочка не должна иметь дефектов, таких как песочные отверстия, трещины и загрязнения.Свинцовая оболочка не должна иметь фритты, трещин и загрязнений.Обычно используется экструзионная машина непрерывного действия с температурой непрерывной экструзии 290-390°C.
(2) Нитриловая оболочка: Нитриловая резиновая оболочка производится путем экструзии резиновых машин, а труба непрерывной вулканизации заполняется насыщенным паром, а температура вулканизации обычно составляет 170-190°C.Из-за малых вязкоупругих свойств NBR при растяжении рекомендуется использовать экструзионные формы.Температура экструзии экструдера обычно составляет 50-75°C от входного отверстия до головки.
1. 5 Армирующий слой
Замковая стальная поясная броня играет продольную роль в напряжении и в то же время играет ключевую роль в защите слоя оболочки, без которой оболочка разрушится, если кабель будет поднят или произойдет резкое изменение давления.Броня из стального пояса накладывается внахлест и обертывается.
Коэффициент перекрытия составляет> 35%, трудно контролировать округлость кабеля после брони, особенно кабель свинцовой оболочки легко деформирует свинцовый слой после брони.
2 Текущая ситуация с подводными нефтяными кабелями
Условия работы в нефтяных скважинах суровые, часто при высоких температурах, высоком давлении и в агрессивных средах, таких как нефть и газ.Кабели питания погружных масляных насосов можно разделить на два типа: круглые и плоские.Из-за ограничений небольшого пространства в обсадной колонне нефтяной скважины силовые кабели погружных насосов обычно
в основном плоские.Из-за асимметричной структуры плоского кабеля при передаче питания
Гистерезисные потери вызваны электромагнитной индукцией из-за несбалансированных магнитных полей, что приводит к нагреву кабеля.Круглые кабели предпочтительны там, где позволяет размер обсадной трубы.Круглые кабели с симметричной структурой создают равномерно распределенное электромагнитное поле с небольшими взаимными помехами и хорошей электрической и магнитной совместимостью.
Они также легко принимаются и разгружаются при укладке в колодец.В настоящее время существует четыре аспекта потребления подводного нефтяного кабеля: один - это ежегодные новые скважины с электрическим насосом на нефтяном месторождении;два - годовой цикл откачки на нефтяном месторождении, необходимо обновить погружной масляный электрический насос;три различных нефтяных месторождений из-за различных причин повреждения электрического пробоя кабеля, необходимость обновления и ремонта кабеля;в-четвертых, старое нефтяное месторождение по-прежнему является основным нефтедобывающим районом, эти месторождения продолжают эксплуатироваться, способность к самовозбуждению ослаблена, содержание нефти в скважине больше снижается, чтобы увеличить нефтеотдачу, чтобы увеличить добычу нефти. объем добычи нефти.Для повышения нефтеотдачи использовались различные методы добычи нефти, одним из наиболее распространенных является насосная установка (широко известная как молотилка), которая имеет низкую эффективность перекачки, а другая - электрическая погружная насосная установка, который имеет высокую производительность насоса.Поскольку эти кабели не допускают стыков, в зависимости от глубины колодца
Каждая секция кабеля закупается длиной более 2800 м и имеет короткий срок службы от 1 до 1,5 лет.
Их необходимо менять через 1-1,5 года.
3 Ключевые моменты в технологическом контроле погружных масляных кабелей
Процесс производства погружных кабелей для масляных насосов отличается от производства обычных кабелей.Он используется в скважине при высоких температурах, высоком давлении и высококоррозионных средах и герметизируется при установке в скважине и через устьевой пакер.Таким образом, требования к каждому показателю производительности и контролю внешнего диаметра каждого производственного процесса очень высоки, и ниже приведены ключевые технологические инновации в производственном процессе.
3. 1 проводник
Проводник — это первое контролируемое измерение силового кабеля погружного масляного насоса.Для того, чтобы его рабочие показатели были стабильными и равномерными, помимо использования оборудования и выбора хороших материалов для медных стержней, наиболее важным является процесс волочения, определение угла каждой зоны для обеспечения минимального трения. , чтобы убедиться, что диаметр продукта является однородным и стабильным, таким образом гарантируя, что уровень дисбаланса сопротивления трехфазного постоянного тока не превышает 2%.
3. 2 Обмотка проводника
Намотка полиимидной пленки-F46 вокруг проводника в качестве внутренней изоляции кабеля вызвала сморщивание при фактическом производстве намотки, что влияет на внешний диаметр в более позднем процессе.
Проблема была решена путем использования и постоянного совершенствования этого устройства.
3. 3 Конструкция рецептуры изоляции
Толщина и характеристики изоляции зависят от диапазона температурного регулирования экструдера, стабильности скорости вытягивания, стабильности положения сердечника в вулканизационной трубе и стабильности давления резины в экструдер.