Como producto de soporte eléctrico para la unidad de bomba sumergible eléctrica, se requiere que el cable de aceite sumergible tenga buena resistencia a la temperatura, resistencia al agua, fuerte resistencia a la corrosión y excelentes propiedades de aislamiento eléctrico debido a la naturaleza especial de su entorno de trabajo. Para mejorar la calidad del producto, satisfacer las necesidades de producción de pozos petroleros en condiciones complejas, como en alta mar y en tierra, y mejorar la capacidad de las empresas para participar en la competencia del mercado internacional, es importante comprender en detalle la estructura de los cables petroleros sumergidos. y elementos de proceso relacionados.
1 La estructura de los cables petrolíferos sumergidos.
1. 1 conductor
El material conductor para varilla de cobre libre de oxígeno extraído del conductor, debido al contacto directo entre el cobre y el polipropileno, acelerará el envejecimiento del polipropileno, por lo que el polipropileno o el polipropileno modificado para el aislamiento del conductor del cable deben estar estañados, si se utiliza caucho EPDM. Para el aislamiento, para evitar la infiltración de gas debajo del pozo de petróleo hacia el conductor y la capa de aislamiento entre el espacio, el conductor debe recubrirse con un adhesivo especial, a través de la vulcanización continua del conductor y la capa de aislamiento puede ser El conductor debe recubrirse con un agente adhesivo especial.
1. 2 capas de aislamiento
(1) Aislamiento de polipropileno: El aislamiento de polipropileno (PP) es un termoplástico adecuado para su uso en ambientes de -20 a 100 °C. Es quebradizo a bajas temperaturas y se deforma fácilmente con el envejecimiento a altas temperaturas. La temperatura de extrusión desde la entrada del extrusor hasta el cabezal es generalmente de 140-220°C. El aislamiento se extruye mediante una matriz de extrusión.
(2) Aislamiento de caucho EPDM: El aislamiento de caucho EPDM es un material de resina termoestable ampliamente utilizado, tiene buenas propiedades de aislamiento, puede funcionar durante mucho tiempo en un ambiente de -40-180 ℃, pero la pobre resistencia al aceite del caucho de etileno propileno puede estar recubierto por el adhesivo de la superficie del conductor y la capa aislante fuera de una capa de capa vinculante (como película de politetrafluoroetileno y envoltura de seda de nailon) para evitar eficazmente que el calor en el pozo de petróleo se derrita y se hinche. La temperatura de extrusión de la extrusora es generalmente de 60 a 95 °C desde la entrada hasta el cabezal de la máquina.
(3) Película compuesta de poliimida/F46 + aislamiento combinado de EPDM. La capa exterior del conductor se cubre con una película compuesta de poliimida F46 y luego se sinteriza, y se diseña una estructura especial para recubrir la capa sinterizada de la película con un adhesivo especial, seguido de la extrusión de caucho EPDM. Después de una vulcanización continua, la película laminada se une al caucho EPDM.
1.3 Capa barrera
La cinta de película de PTFE (F40) tiene buena resistencia al aceite y a las altas temperaturas. La cinta de película F40 se envuelve alrededor de la capa aislante para bloquear la intrusión de petróleo y gas en el caucho EPDM y prolongar la vida útil del cable.
1.4 capa de revestimiento
La funda está hecha de caucho de nitrilo con buenas propiedades mecánicas y fuerte resistencia química y al aceite, y se requiere que la superficie tenga una flauta exterior tipo ranura para evitar daños a la funda durante el blindaje y también para aumentar la fricción con la correa de acero entrelazada. blindaje, de modo que el blindaje entrelazado pueda equilibrarse en fuerza longitudinal.
(1) Funda de plomo: La funda de plomo está hecha de plomo puro o aleación de plomo y debe estar libre de defectos como agujeros de arena, grietas e impurezas. El revestimiento de plomo debe estar libre de fritas, grietas e impurezas. Generalmente se utiliza una máquina de extrusión continua, con una temperatura de extrusión continua de 290-390°C.
(2) Revestimiento de nitrilo: el revestimiento de caucho de nitrilo se produce mediante máquinas de extrusión de caucho, y el tubo de vulcanización continua se llena con vapor saturado y la temperatura de vulcanización es generalmente de 170-190 °C. Debido a las pequeñas propiedades de estiramiento viscoelástico del NBR, es aconsejable utilizar moldes de extrusión. La temperatura de extrusión del extrusor suele ser de 50 a 75 °C desde el puerto de alimentación hasta el cabezal.
1. 5 capa de armadura
La armadura de la correa de acero entrelazada desempeña un papel longitudinal en la tensión y al mismo tiempo juega un papel clave en la protección de la capa de revestimiento, sin la cual el revestimiento se romperá si se levanta el cable o si hay un cambio repentino de presión. La armadura del cinturón de acero está superpuesta y envuelta.
La tasa de superposición es >35%, es difícil controlar la redondez del cable después del blindaje, especialmente el cable con cubierta de plomo es fácil de deformar la capa de plomo después del blindaje.
2 La situación actual de los cables petrolíferos sumergidos
Las condiciones de trabajo en los pozos petroleros son duras, a menudo a altas temperaturas, altas presiones y en ambientes corrosivos como el petróleo y el gas. Los cables de alimentación de bombas de aceite sumergibles se pueden dividir en dos tipos: redondos y planos. Debido a las limitaciones del pequeño espacio en la carcasa del pozo de petróleo, los cables de alimentación de las bombas sumergibles suelen ser
son principalmente planos. Debido a la estructura asimétrica del cable plano, cuando se transmite la potencia
Las pérdidas por histéresis son causadas por la inducción electromagnética debido a campos magnéticos desequilibrados, lo que provoca que el cable se caliente. Se prefieren cables redondos cuando el tamaño del revestimiento del pozo lo permita. Los cables redondos con estructura simétrica producen un campo electromagnético distribuido uniformemente, con poca interferencia mutua y buena compatibilidad eléctrica y magnética.
También son fáciles de recibir y descargar cuando se colocan en un pozo. En la actualidad, existen cuatro aspectos del consumo de cables de petróleo sumergidos: uno son los nuevos pozos de bombas eléctricas anuales de los yacimientos petrolíferos; dos es el ciclo de bombeo anual en el campo petrolero que necesita actualizar la bomba eléctrica de petróleo sumergida; tres son los diversos yacimientos petrolíferos debido a diversas razones, daños por averías eléctricas del cable, la necesidad de actualizar y reparar el cable; El cuarto es que el antiguo campo petrolífero sigue siendo la principal área productora de petróleo, estos campos continúan explotándose, la capacidad de auto-chorro se debilita, el contenido de petróleo en el pozo se reduce mayormente, con el fin de aumentar la recuperación de petróleo, con el fin de aumentar la cantidad de petróleo recuperado. Para aumentar la recuperación de petróleo se han utilizado diversos métodos de extracción de petróleo, uno de los más utilizados es la unidad de bombeo (comúnmente conocida como knapper), que tiene una baja eficiencia de bombeo, y el otro es la unidad de bombeo eléctrico sumergible. que tiene una alta eficiencia de bombeo. Como estos cables no permiten uniones, dependiendo de la profundidad del pozo
Cada sección de cable se compra en longitudes de más de 2800 my tiene una vida útil corta de 1 a 1,5 años.
Deben reemplazarse en 1 a 1,5 años.
3 Puntos claves en el control de procesos de cables sumergibles de petróleo
El proceso de fabricación de los cables para bombas de aceite sumergibles es diferente al de los cables comunes. Se utiliza en el fondo del pozo en ambientes de alta temperatura, alta presión y altamente corrosivos, y se sella cuando se instala en el fondo del pozo y a través del empacador del cabezal del pozo. Por lo tanto, los requisitos para cada índice de rendimiento y el control del diámetro exterior de cada proceso de fabricación son muy altos, y las siguientes son las innovaciones de proceso clave en el proceso de producción, como sigue.
3. 1 conductor
El conductor es la primera dimensión a controlar en el cable de alimentación de la bomba de aceite sumergible. Para asegurar que sus indicadores de desempeño sean estables y uniformes, además del uso de equipos y la selección de buenos materiales de varilla de cobre, lo más importante es el proceso de trefilado, la determinación del ángulo de cada zona para asegurar la mínima fricción. , para garantizar que el diámetro del producto sea uniforme y estable, asegurando así que la tasa de desequilibrio de resistencia de CC trifásica no sea superior al 2%.
3. Bobinado de 2 conductores
El enrollado de una película de poliimida-F46 alrededor del conductor como aislamiento interno del cable ha provocado arrugas en la producción real del devanado, lo que afecta el diámetro exterior del proceso posterior.
El problema se resolvió mediante el uso y mejora continua de este dispositivo.
3.3 Diseño de formulación de aislamiento.
El espesor y el rendimiento del aislamiento dependen del rango de control de temperatura de la extrusora, la estabilidad de la velocidad de arrastre, la estabilidad de la posición de drapeado del núcleo en el tubo de curado y la estabilidad de la presión del caucho en el extrusor.