一種長距離穿彎曲管道用的高強度複合材料光纖的製作方法
2023-04-30 20:18:46
一種長距離穿彎曲管道用的高強度複合材料光纖的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種長距離穿彎曲管道用的高強度複合材料光纖，它包括不鏽鋼管光纖單元（1），包覆在不鏽鋼管光纖單元（1）外周的高強度纖維複合材料（2）和包覆在高強度纖維複合材料（2）外周的高斷裂延伸率纖維複合材料（3），不鏽鋼管光纖單元（1）包括不鏽鋼管（1-2）和光纖束（1-1）；所述的不鏽鋼管光纖單元（1）的根數大於等於1。本實用新型提供的複合材料光纖，具有強度高，模量高，耐疲勞，耐腐蝕等優點；光纖數據傳導同時也具有靈敏度高、動態範圍大、抗電磁幹擾、電絕緣性好、無火花、耐高溫、化學性能穩定等優點，尤其特別適用於長距離穿彎曲管道應用。
【專利說明】一種長距離穿彎曲管道用的高強度複合材料光纖
【技術領域】
[0001]本實用新型涉一種光纖，具體涉及一種可穿長距離彎管的高強度複合材料光纖。【背景技術】
[0002]隨著現代經濟的發展，地球陸地所存儲的石油資源日漸枯竭，為了擴大開採範圍，在日益強大的科技技術支持下，人類的觸角已經涉及到海洋，由於海水的存在，對海底深井各種情況的測量難度很大。由於光纖分布式溫度監測系統(DTS)的實用新型和逐漸被推廣使用，可以實現對深海油井的實時監測，然而，作為數據傳輸介質的光纖，起到重要的作用，但是現有技術的光纖結構，由於結構上設計不夠合理，強度低，耐海水腐蝕性較差，尤其是不能長距離穿彎管，不能滿足光纖分布式溫度監測系統的海下安裝和靈活應用，限制了其複雜海下環境的應用。
[0003]因此，很有必要在現有技術的基礎之上，設計研發一種結構設計合理，具有高強度，高耐腐蝕物理性能，可長距離穿彎曲管道用的高強度複合材料光纖。
【發明內容】
[0004]實用新型目的:本實用新型的目的是為了解決現有技術的不足，提供一種高強度，耐腐蝕性強，尤其是可長距離穿彎曲管道的高強度複合材料光纖。
[0005]技術方案:為了實現本實用新型的目的，本實用新型採取如下技術方案:
[0006]一種長距離穿彎曲管道用的高強度複合材料光纖，它包括不鏽鋼管光纖單元，包覆在不鏽鋼管光纖單元外周的高強度纖維複合材料和包覆在高強度纖維複合材料外周的高斷裂延伸率纖維複合材料，所述的不鏽鋼管光纖單元包括不鏽鋼管和包在不鏽鋼管內的光纖束；所述的不鏽鋼管光纖單元的根數大於等於I。
[0007]作為優選方案，所述的不鏽鋼管光纖單元的根數為3。
[0008]作為優選方案，以上所述的長距離穿彎曲管道用的高強度複合材料光纖，高強度纖維複合材料由預浸熱固性樹脂或熱塑性樹脂的碳纖維(Carbon fiber:Torayca)、石墨纖維(M40)、碳化矽纖維，超高強聚乙烯纖維、聚對苯撐苯並雙惡唑(POB)纖維、玻璃纖維、芳絕纖維，有聚苯二甲醯對苯二胺纖維(Kevlar)、芳香族聚醯胺共聚纖維(HM-50)、雜環族聚醯胺纖維(C BM)等高強度纖維製成。
[0009]作為優選方案，以上所述的長距離穿彎曲管道用的高強度複合材料光纖，所述的高斷裂延伸率纖維複合材料由預浸熱固性樹脂或熱塑性樹脂的玻璃纖維、芳綸纖維，有聚酯型和聚醚型聚氨基甲酸酯纖維(Spandex)、聚丙烯酸酯類纖維(Anidex)、聚對苯二甲酸丁二醇酯纖維(Fibre-L)等高斷裂延伸率纖維製成。
[0010]作為優選方案，以上所述的長距離穿彎曲管道用高強度複合材料的光纖，其中不鏽鋼管可優選為304或306不鏽鋼管，所述的熱固性樹脂如環氧樹脂，聚酯樹脂，酚醛樹脂等，熱塑性樹脂如PP，PVC, PE等。
[0011]有益效果:本實用新型提供的長距離穿彎曲管道用的高強度複合材料光纖及其製作方法具有以下優點:
[0012]本實用新型提供的長距離穿彎曲管道用的高強度複合材料的光纖，結構設計合理，綜合力學性能良好，具有強度高，模量高，耐疲勞，耐腐蝕等一系列優點，並且具有直線度好、無偏心的優點，能長距離穿彎曲管道，具有強度高，耐腐蝕性能強，可廣泛應用與光纖DTS系統，光纖測量技術與永久井下傳感器結合使用，採集的數據可使操作者實時了解油井動態，還可優化油井的設計和消除一些費用昂貴的各種採油修理作業，並且製備得到的光纖數據傳導同時也具有許多突出的優點:具有靈敏度高、動態範圍大、抗電磁幹擾、電絕緣性好、無火花、耐高溫、化學性能穩定等等。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型長距離穿彎曲管道用的高強度複合材料光纖的結構示意圖。
[0014]圖2為本實用新型長距離穿彎曲管道用的高強度複合材料光纖的另一種結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合具體實施例，進一步闡明本實用新型，應理解這些實施例僅用於說明本實用新型而不用於限制本實用新型的範圍，在閱讀了本實用新型之後，本領域技術人員對本實用新型的各種等價形式的修改均落於本申請所附權利要求所限定的範圍。
[0016]實施例1
[0017]1、如圖1所示，一種長距離穿彎曲管道用的高強度複合材料光纖，它包括不鏽鋼管光纖單元(I )，包覆在不鏽鋼管光纖單元(I)外周的高強度纖維複合材料(2)和包覆在高強度纖維複合材料(2)外周的高斷裂延伸率纖維複合材料(3)，所述的不鏽鋼管光纖單元
(I)包括不鏽鋼管(1-2)和包在不鏽鋼管(1-2)內的光纖束(1-1);所述的不鏽鋼管光纖單元(I)的根數為I。
[0018]以上所述的高強度纖維複合材料(2)由預浸環氧樹脂的碳纖維或墨纖維製成。
[0019]以上所述的長距離穿彎曲管道用的高強度複合材料光纖，所述的斷裂延伸率纖維複合材料(3)由預浸聚酯樹脂的玻璃纖維或芳綸纖維製成。
[0020]實施例2
[0021]1、如圖2所示，一種長距離穿彎曲管道用的高強度複合材料光纖，它包括不鏽鋼管光纖單元(I )，包覆在不鏽鋼管光纖單元(I)外周的高強度纖維複合材料(2)和包覆在高強度纖維複合材料(2)外周的高斷裂延伸率纖維複合材料(3)，所述的不鏽鋼管光纖單元
(I)包括不鏽鋼管(1-2)和包在不鏽鋼管(1-2)內的光纖束(1-1);所述的不鏽鋼管光纖單元(I)的根數為3。
[0022]以上所述的高強度纖維複合材料(2)由預浸環氧樹脂的碳化矽纖維或超高強聚乙烯纖維製成；所述的斷裂延伸率纖維複合材料(3)由預浸聚酯樹脂的有聚酯型和聚醚型聚氨基甲酸酯纖維或聚對苯二甲酸丁二醇酯纖維製成。
[0023]實施例3性能檢測
[0024]1、取本實用新型實施例1和2製備得到的高強度複合材料光纖，海底長距離穿彎曲管道3000米，具有穩定，高速，準確的數據傳輸功能，能很好的滿足光纖分布式溫度監測系統的海下安裝和靈活應用。
[0025]2、取本實用新型實施例1和2製備得到的高強度複合材料光纖，模擬海水高鹽環境，進行驗證實驗，實驗結果表明，本實用新型實施例1至3製備得到的高強度複合材料光纖在12個月的耐腐蝕性能測試結果表明，具有優異的耐腐蝕性能。
[0026]3、取本發明實施例1和2製備得到的高強度複合材料光纖，分別進行陸地直井或側井穿管實驗，將本發明提供的高強度複合材料光纖穿越多個彎道後伸在井下2500米以下的油層，檢測結果表明，仍然具有穩定，高速，準確的數據傳輸功能，能很好的滿足光纖在直井或側井下的安裝和靈活應用。
[0027]以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.一種長距離穿彎曲管道用的高強度複合材料光纖，其特徵在於:它包括不鏽鋼管光纖單元(I )，包覆在不鏽鋼管光纖單元(I)外周的高強度纖維複合材料(2)和包覆在高強度纖維複合材料(2)外周的高斷裂延伸率纖維複合材料(3)，所述的不鏽鋼管光纖單元(I)包括不鏽鋼管(1-2)和包在不鏽鋼管(1-2)內的光纖束(1-1);所述的不鏽鋼管光纖單元(I)的根數大於等於I。
2.根據權利要求1所述的長距離穿彎曲管道用的高強度複合材料光纖，其特徵在於:所述的所述的不鏽鋼管光纖單元(I)的根數等於3。
【文檔編號】G02B6/44GK203535256SQ201320623199
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月10日 優先權日:2013年10月10日
【發明者】任桂芳, 田超凱, 王志偉, 趙宏飛, 孫佔新, 宋朝印, 刁學煜, 龍鳳舞 申請人:中復碳芯電纜科技有限公司