En tant que produit de support électrique pour l'unité de pompe électrique submersible, le câble d'huile submersible doit avoir une bonne résistance à la température, une bonne résistance à l'eau, une forte résistance à la corrosion et d'excellentes propriétés d'isolation électrique en raison de la nature particulière de son environnement de travail. Afin d'améliorer la qualité des produits, de répondre aux besoins de production de puits de pétrole dans des conditions de puits complexes telles que l'offshore et la terre, et d'améliorer la capacité des entreprises à participer à la concurrence sur le marché international, il est important de comprendre en détail la structure des câbles pétroliers immergés. et les éléments de processus associés.
1 La structure des câbles pétroliers immergés
1. 1 conducteur
Le matériau conducteur pour tige de cuivre sans oxygène tiré du conducteur, en raison du contact direct entre le cuivre et le polypropylène, accélérera le vieillissement du polypropylène, c'est pourquoi le polypropylène ou le polypropylène modifié pour l'isolation du conducteur du câble doit être étamé, si l'on utilise du caoutchouc EPDM. pour l'isolation, afin d'empêcher l'infiltration de gaz sous le puits de pétrole jusqu'au conducteur et à la couche isolante entre l'espace, le conducteur doit être recouvert d'un adhésif spécial, grâce à la vulcanisation continue du conducteur et de la couche isolante peut être Le conducteur doit être recouvert d'un agent de liaison spécial.
1. 2 couches d'isolation
(1) Isolation en polypropylène : L'isolation en polypropylène (PP) est un thermoplastique, adapté à une utilisation dans des environnements de -20 à 100°C. Il est fragile à basse température et se déforme facilement en vieillissant à haute température. La température d'extrusion depuis l'entrée de l'extrudeuse jusqu'à la tête est généralement de 140 à 220°C. L'isolant est extrudé à l'aide d'une filière d'extrusion.
(2) Isolation en caoutchouc EPDM : L'isolation en caoutchouc EPDM est un matériau en résine thermodurcissable largement utilisé, il a de bonnes propriétés d'isolation, peut fonctionner pendant une longue période dans un environnement de -40 à 180 ℃, mais la mauvaise résistance à l'huile du caoutchouc éthylène-propylène peut être recouvert d'un adhésif de surface du conducteur et d'une couche d'isolation à l'extérieur d'une couche de couche de liaison (telle qu'un film de polytétrafluoroéthylène et un emballage en soie de nylon) pour empêcher efficacement sa chaleur dans le puits de pétrole de fondre et de gonfler. La température d'extrusion de l'extrudeuse est généralement de 60 à 95°C depuis l'entrée jusqu'à la tête de la machine.
(3) Film composite Polyimide/F46 + isolation combinée EPDM. La couche externe du conducteur est recouverte d'un film composite polyimide F46 puis frittée, et une structure spéciale est conçue pour recouvrir la couche frittée du film d'un adhésif spécial, suivie de l'extrusion de caoutchouc EPDM. Après vulcanisation continue, le film stratifié est lié au caoutchouc EPDM.
1. 3 Couche barrière
Le ruban film PTFE (F40) a une bonne résistance à l'huile et aux températures élevées. Le ruban de film F40 est enroulé autour de la couche isolante pour bloquer l'intrusion de pétrole et de gaz dans le caoutchouc EPDM et prolonger la durée de vie du câble.
1. 4 Couche de revêtement
La gaine est en caoutchouc nitrile avec de bonnes propriétés mécaniques et une forte résistance à l'huile et aux produits chimiques, et la surface doit avoir une cannelure extérieure de type cannelé pour éviter d'endommager la gaine pendant le blindage, et également pour augmenter le frottement avec la ceinture en acier à verrouillage. blindage, de sorte que les blindages imbriqués puissent être équilibrés en force longitudinale.
(1) Gaine en plomb : la gaine en plomb est en plomb pur ou en alliage de plomb et la gaine en plomb doit être exempte de défauts tels que des trous de sable, des fissures et des impuretés. La gaine en plomb doit être exempte de frittés, de fissures et d'impuretés. Une machine d'extrusion continue est généralement utilisée, avec une température d'extrusion continue de 290 à 390°C.
(2) Gaine en nitrile : la gaine en caoutchouc nitrile est produite par des machines d'extrusion de caoutchouc, et le tube de vulcanisation continue est rempli de vapeur saturée, et la température de vulcanisation est généralement de 170 à 190°C. En raison des faibles propriétés d’étirement viscoélastiques du NBR, il est conseillé d’utiliser des moules d’extrusion. La température d'extrusion de l'extrudeuse est généralement de 50 à 75 °C depuis l'orifice d'alimentation jusqu'à la tête.
1. 5 Couche de blindage
L'armure de ceinture en acier imbriquée joue un rôle longitudinal de contrainte et joue en même temps un rôle clé dans la protection de la couche de gaine, sans laquelle la gaine se briserait si le câble est soulevé ou en cas de changement brusque de pression. L'armure de la ceinture en acier est superposée et enveloppée.
Le taux de chevauchement est >35 %, il est difficile de contrôler la rondeur du câble après le blindage, en particulier le câble à gaine de plomb est facile à déformer la couche de plomb après le blindage.
2 La situation actuelle des câbles pétroliers immergés
Les conditions de travail dans les puits de pétrole sont difficiles, souvent à des températures et des pressions élevées et dans des environnements corrosifs tels que le pétrole et le gaz. Les câbles d'alimentation des pompes à huile submersibles peuvent être divisés en deux types : ronds et plats. En raison des contraintes liées au petit espace dans le tubage du puits de pétrole, les câbles d'alimentation des pompes submersibles sont généralement
sont essentiellement plats. En raison de la structure asymétrique du câble plat, lorsque la puissance est transmise
Les pertes par hystérésis sont causées par une induction électromagnétique due à des champs magnétiques déséquilibrés, provoquant un échauffement du câble. Les câbles ronds sont préférés lorsque la taille du tubage du puits le permet. Les câbles ronds à structure symétrique produisent un champ électromagnétique uniformément réparti, avec peu d'interférences mutuelles et une bonne compatibilité électrique et magnétique.
Ils sont également faciles à recevoir et à décharger lorsqu'ils sont déposés dans un puits. À l'heure actuelle, il existe quatre aspects de la consommation de câbles pétroliers immergés : l'un est les nouveaux puits de pompe électrique annuels des champs pétrolifères ; deuxièmement, le cycle de pompage annuel dans le champ pétrolifère doit mettre à jour la pompe électrique à pétrole immergée ; troisièmement, les différents champs de pétrole sont dus à diverses raisons, aux dommages causés par une panne électrique du câble, à la nécessité de mettre à jour et de réparer le câble ; Quatrièmement, l'ancien champ pétrolifère est toujours la principale zone de production de pétrole, ces champs continuent d'être exploités, la capacité d'auto-jet est affaiblie, la teneur en pétrole dans le puits est plus réduite, afin d'augmenter la récupération du pétrole, afin d'augmenter la quantité de pétrole récupéré. Afin d'augmenter la récupération du pétrole, diverses méthodes d'extraction du pétrole ont été utilisées, l'une des plus utilisées étant l'unité de pompage (communément appelée tailleur), qui a une faible efficacité de pompage, et l'autre étant l'unité de pompage électrique submersible, qui a une efficacité de pompage élevée. Comme ces câbles ne permettent pas de joints, selon la profondeur du puits
Chaque section de câble est achetée en longueurs de plus de 2 800 m et a une courte durée de vie de 1 à 1,5 an.
Ils doivent être remplacés dans 1 à 1,5 ans.
3 Points clés du contrôle des processus de câbles pétroliers submersibles
Le processus de fabrication des câbles de pompes à huile submersibles est différent de celui des câbles ordinaires. Il est utilisé au fond du trou dans des environnements à haute température, haute pression et hautement corrosifs, et est scellé lorsqu'il est installé au fond du trou et à travers le packer de tête de puits. Par conséquent, les exigences pour chaque indice de performance et le contrôle du diamètre extérieur de chaque processus de fabrication sont très élevées, et voici les principales innovations de processus dans le processus de production, comme suit.
3. 1 conducteur
Le conducteur est la première dimension à contrôler dans le câble d’alimentation de la pompe à huile submersible. Afin de garantir que ses indicateurs de performance sont stables et uniformes, outre l'utilisation d'équipements et la sélection de bons matériaux de tiges de cuivre, le plus important est le processus d'étirage, la détermination de l'angle de chaque zone pour assurer un frottement minimum. , pour garantir que le diamètre du produit est uniforme et stable, garantissant ainsi que le taux de déséquilibre de la résistance CC triphasé n'est pas supérieur à 2 %.
3. 2 enroulements de conducteurs
L'enroulement du film polyimide-F46 autour du conducteur en tant qu'isolation interne du câble a provoqué des plis lors de la production même de l'enroulement, ce qui affecte le diamètre extérieur du processus ultérieur.
Le problème a été résolu grâce à l’utilisation et à l’amélioration continue de cet appareil.
3.3 Conception de la formulation de l'isolation
L'épaisseur et les performances de l'isolation dépendent de la plage de contrôle de température de l'extrudeuse, de la stabilité de la vitesse de tirage, de la stabilité de la position de drapage du noyau dans le tube de durcissement et de la stabilité de la pression du caoutchouc dans l'extrudeuse.