油井加熱信號電纜的製作方法

2023-07-23 00:45:11

專利名稱：油井加熱信號電纜的製作方法
技術領域：
油井加熱信號電纜屬工業領域的電器產品，主要用於石油地質勘探中各種稠油井的測井、採油、監測和修井作業，也可用於海洋調查、河流、港灣、水文水利測量監控、煤炭地質勘探、地熱監測等。
二、技術背景在石油工業方面油井加熱信號電纜是一種通電後靠電纜自身發熱的電纜，並能將油、氣井的溫度、稠油粘度等通過電纜上的信號線傳輸到地面，現場作業人員通過信號，調節施加在油、氣井加熱電纜上的供電電壓和供電電流發熱量。目前我國石油地質勘探系統中用於油、氣井加熱作業工作中沒有專用的加熱電纜，只是利用測井電纜進行代用，而測井電纜一般芯數較多，性質上屬於傳輸信號所專用電纜，單線截面積較小，同時為了使電場分布均衡而需要增加屏蔽層，導致絕緣層製作都比較薄。而油、氣井測量過程中給稠油層加溫，則需根據現場作業條件需要和井下環境要求施加來電壓和電流，波動範圍較大，尤其是初期加熱升溫，為了提高工作效率，儘快達到採油、測量工作環境和條件，一般施加的電壓比較高、電流比較大，同時因為採油、測量過程中為了克服的衰減和供電電壓的衰減，要求在作業過程中較長時間保持高電壓和強電流，這樣時常導致在使用過程中出現其代用的測井電纜被擊穿、斷線等現象，給稠油採油、監測、修井作業帶來很多的困難。為此，我國稠油採油、測井、修井行業普遍採用多根線芯擰在一起使用，以克服線芯載流量小和容易被擊穿和斷線芯現象的發生，但是多根線芯擰在一起在使用上的弊端一是接線困難，二是如果接點處理不好就會出現放電現象，三是無信號測量線，導致只能憑經驗進行控制電纜的加熱情況，另外由於絕緣層的問題仍然沒有解決，擊穿現象還需要時常出現。因此原稠油井加熱、測進、修井電纜已不能滿足加熱器加熱需要，迫切需要一種新型適用的專用加熱信號電纜。

發明內容
根據上述存在的問題本發明的目的是提供一種油井加熱信號電纜，解決我國油、氣井在採油、採氣、監測、修井工中內專用電纜的現狀，重點放在解決線芯截面積和絕緣厚度以及無傳輸信號線的問題上進行研製。因為在稠油井作業中使用環境一般都是既定的，故此類電纜在外徑、圓整度、抗拉強度等方面的要求與其他測井電纜等同，因此電纜的鋼絲根數不能減少，外徑不能增大，同時為了保證電纜的信號衰減保持在0-1V之間，供電電壓衰減≤20％。這樣只能考慮重新設計內部結構，同時新的設計結構線芯根數必須滿足測井、修井作業要求，既能施加電壓加熱，又能傳輸信號。利用電纜的外層鋼絲可以作為迴路，因此可將電纜的線芯根數減少截面積增加，同時，因為此類作業過程中對於加熱電流電壓線芯與信號線芯之間的電場平衡要求不嚴格，為此也可以考慮將屏蔽層去掉，絕緣層加大。在製作方面，此類電纜線芯生產時線芯絕緣外徑較大，電纜成纜後線芯間的縫隙較大，無法保證電纜的圓整度和順利進行鋼絲鎧裝，而如果採用擠包護套的辦法，則可能出現應力集中後不能釋放，線芯容易擊穿，經過試製和試驗選擇了採用多股絞合的滌棉線進行填充，填充園整後，外包具有屏蔽性的繞包材料，繞包後電纜線芯符合設計結構要求，外層再採用高碳鋼鍍鋅鋼絲進行雙層鎧裝，保證了電纜的抗拉強度和圓整度，成品電纜外徑保持與普通測井電纜等同。在產品結構上由內外鎧層繞包屏蔽層實現該結構的過程如下滌棉填充層導電導體和信號導體外面分別擠包絕緣體，導電導體導電絕緣體信號導體和信號線芯絕緣體組成，形成導電和信號線芯，然後在導電線芯和信號線芯之間填充滌棉線外面繞包屏蔽層，最後在線芯外用正、反向鋼絲鎧裝形成電纜成品。
本發明的 有益效果是有此專用電纜解決和防止止了信號失真和衰減問題，可以提高採油、測井、修井工作效率和工作信號的準確性，比代用電纜壽命提高3-5倍，提高了稠油產量，減少了作業人員的勞動強度和工作量，降低了採油、測井、修井成本。
四

如圖是本發明的結構示意中1、外層鎧裝鋼絲 2、內層鎧裝鋼絲 3、信號線絕緣體 4、填充滌棉線 5、導電線芯絕緣體 6、導電導體 7、繞包屏蔽層 8、信號線導體五、實施方式由圖可知，在繞包屏蔽層7之外安裝配內層鎧裝鋼絲2與外層鎧裝鋼絲1，在繞包屏蔽層7之內分別安裝有2至3根以上導電導體6信號線導體8，在導電導體6繞包導電線芯絕緣體5，信號線導體8繞包信號線絕緣體3；在繞包屏蔽層7之內與導電導體6、信號線導體8之間的空隙，填充滌棉線4構成。本發明的內部設制採用使絕緣層厚度增加，線芯截面積擴大，供電電壓衰減小，從而滿足測井，修井作業時高電壓和強電流的要求；並採用滌棉線填充，外繞包屏蔽層、既可防止和減少轉輸信號衰減，又保證其園整度和外徑不超標；在實施中，可針對採油、測井、修井等特性相應改變設制、仍可保持測井電纜所具備的園整度和抗拉強度等需求。
權利要求
1.油井加熱信號電纜，採用絕緣層厚度增加，線芯截面積增大，其特徵是在繞包屏蔽層(7)之外裝配內層鎧裝鋼絲(2)與外層鎧裝鋼絲(1)，在繞包屏蔽層(7)之內分別安裝有3根以上導電導體(6)與信號線導體(8)，在導電導體(6)繞包導電線芯絕緣體(5)，信號線導體(8)繞包信號線絕緣體(3)，在繞包屏蔽層(7)之內與導電導體(6)，信號線導體(8)之間的空隙填充絛棉線(4)構成。
全文摘要
油井加熱信號電纜屬工業領域的電器產品，主要用於石油地質勘探中各種稠油井、採油、監測和修井作業等。解決油氣井在採油、採氣、監測、修井工中的專用電纜；它採用使絕緣層厚度增加，線芯截面積增大，並採用棉線填充外繞包屏蔽層構成，其特徵是在繞包屏蔽層7之外裝配內層鎧裝鋼絲2與外層鎧裝鋼絲1，在導電電體6繞包屏蔽層7之內與導電導體6、信號線導體8之間的空隙、填充滌棉線4構成。本發明主要優點是解決和防止信號失真和衰減問題，提高採油、測井、修井等工作效率和工作信號的準確性，提高稠油產量，減少勞動強度和工作量。降低了採油、測井、修井等成本。
文檔編號H01B7/17GK1598975SQ200410035459
公開日2005年3月23日 申請日期2004年7月27日 優先權日2004年7月27日
發明者胡國強, 王振聊, 郭強, 孫春慶 申請人:萬達集團股份有限公司