潛油泵電纜<百科>

潛油泵電纜簡(jiǎn)介

潛油泵電力電纜是潛油電泵機(jī)組配套使用的專用電纜，敷設(shè)于油井中，電纜下端與引接電纜相連，上端與地面控制柜相連接。

潛油泵電纜是油田用于機(jī)械采油設(shè)備潛油泵機(jī)組的一種專業(yè)性很強(qiáng)的特殊電纜。

油井中工作條件惡劣，常處于高溫、高壓、，以及含油氣等腐蝕性很強(qiáng)的環(huán)境中。潛油泵電力電纜可分為圓形和扁形兩種。受油井套管狹小空間的限制，通常潛油泵電力電纜以扁形為主。由于扁形電纜是非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，當(dāng)電力傳輸時(shí)，因磁場(chǎng)的不平衡而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)會(huì)引起磁滯損耗，使電纜發(fā)熱。當(dāng)油井套管尺寸允許的情況下宜采用圓形電纜。結(jié)構(gòu)對(duì)稱的圓形電纜其產(chǎn)生的電磁場(chǎng)均勻分布，相互干擾小，電磁兼容性好，在油井中敷設(shè)時(shí)也便于收、放線。

結(jié)構(gòu)

1.導(dǎo)體

導(dǎo)體材料為無(wú)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(guò)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(shù)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(guò)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(lái)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(guò)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(guò)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(wú)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(wú)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。

特性

潛油泵電纜作為潛油電泵機(jī)組輸送電能的通路部分，長(zhǎng)期工作在高溫、高壓和具有腐蝕性氣體的環(huán)境中。為使電泵機(jī)組長(zhǎng)期正常運(yùn)行，要求與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，因此潛油泵電纜與普通動(dòng)力電纜相比，除具有相同的絕緣性能外，還具有適應(yīng)油井井下運(yùn)行的特殊性，主要表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)和絕緣材料與通用的動(dòng)力電纜不同。

現(xiàn)狀

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(guò)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(kāi)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(gòu)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。