В качестве электрического опорного изделия для погружного электронасоса погружной масляный кабель должен обладать хорошей термостойкостью, водостойкостью, сильной коррозионной стойкостью и отличными электроизоляционными свойствами из-за особого характера рабочей среды. Чтобы улучшить качество продукции, удовлетворить потребности добычи нефтяных скважин в сложных условиях эксплуатации скважин, таких как морские и наземные, а также повысить способность предприятий участвовать в конкуренции на международном рынке, важно детально понимать структуру погружных нефтяных кабелей. и соответствующие элементы процесса.
1 Конструкция погружных масляных кабелей
1. 1 проводник
Материал проводника для стержня из бескислородной меди, вытянутого из проводника, из-за прямого контакта меди с полипропиленом ускоряет старение полипропилена, поэтому полипропилен или модифицированный полипропилен для изоляции жилы кабеля необходимо лужить, если используется резина EPDM. Для изоляции, чтобы предотвратить проникновение газа под нефтяной скважиной к проводнику и изоляционному слою между зазором, проводник должен быть покрыт специальным клеем, посредством непрерывной вулканизации проводника и изоляционного слоя может быть. Проводник должен быть быть покрыты специальным связующим веществом.
1. 2 изоляционных слоя
(1) Полипропиленовая изоляция: Полипропиленовая (ПП) изоляция представляет собой термопласт, подходящий для использования в условиях окружающей среды от -20 до 100°C. Он хрупкий при низких температурах и легко деформируется при старении при высоких температурах. Температура экструзии от входа экструдера до головки обычно составляет 140-220°С. Изоляция выдавливается с помощью экструзионной головки.
(2) Резиновая изоляция EPDM: резиновая изоляция EPDM является широко используемым материалом из термореактивной смолы, имеет хорошие изоляционные свойства, может работать в течение длительного времени в среде -40-180 ℃, но плохая маслостойкость этиленпропиленовой резины может быть покрыты клеем на поверхности проводника и изоляционным слоем снаружи слоя связующего слоя (например, политетрафторэтиленовой пленки и обертки из нейлонового шелка) для эффективного предотвращения его нагрева в нефтяной скважине. Плавление и набухание. Температура экструзии экструдера обычно составляет 60-95°C от входа до головки машины.
(3) Комбинированная пленка полиимид/F46 + комбинированная изоляция EPDM. Внешний слой проводника покрывается полиимидной композитной пленкой F46, а затем спекается, а специальная конструкция предназначена для покрытия спеченного слоя пленки специальным клеем с последующей экструзией каучука EPDM. После непрерывной вулканизации ламинатная пленка приклеивается к каучуку EPDM.
1. 3 Барьерный слой
Лента из пленки ПТФЭ (F40) обладает хорошей устойчивостью к маслу и высоким температурам. Лента из пленки F40 оборачивается вокруг изоляционного слоя, чтобы предотвратить проникновение масла и газа в резину EPDM и продлить срок службы кабеля.
1. 4 слоя обшивки
Оболочка изготовлена из нитрильного каучука с хорошими механическими свойствами и высокой масло- и химической стойкостью, а поверхность должна иметь шлицевую внешнюю канавку для предотвращения повреждения оболочки во время армирования, а также для увеличения трения с блокирующимся стальным ремнем. армирование, так что взаимосвязанное армирование может быть сбалансировано по продольной силе.
(1) Свинцовая оболочка: Свинцовая оболочка изготовлена из чистого свинца или свинцового сплава, и свинцовая оболочка не должна иметь дефектов, таких как песчаные отверстия, трещины и примеси. Свинцовая оболочка не должна иметь фритт, трещин и загрязнений. Обычно используется экструзионная машина непрерывного действия с температурой непрерывной экструзии 290-390°C.
(2) Нитриловая оболочка: Оболочка из нитрилового каучука изготавливается с помощью экструзионных резиновых машин, трубка непрерывной вулканизации заполняется насыщенным паром, а температура вулканизации обычно составляет 170-190°C. Из-за небольших свойств вязкоупругого растяжения NBR рекомендуется использовать экструзионные формы. Температура экструзии экструдера обычно составляет 50-75°C от порта подачи до головки.
1. 5 Бронирующий слой
Броня из взаимосвязанного стального пояса играет продольную роль в напряжении и в то же время играет ключевую роль в защите слоя оболочки, без которой оболочка порвется, если кабель будет поднят или произойдет резкое изменение давления. Броня из стального пояса наложена внахлест и обернута.
Коэффициент перекрытия составляет> 35%, трудно контролировать округлость кабеля после бронирования, особенно кабель со свинцовой оболочкой легко деформирует свинцовый слой после бронирования.
2 Текущая ситуация с подводными нефтяными кабелями
Условия работы на нефтяных скважинах суровые, часто при высоких температурах, высоком давлении и в агрессивных средах, таких как нефть и газ. Силовые кабели погружных масляных насосов можно разделить на два типа: круглые и плоские. Из-за ограниченного пространства в обсадной колонне нефтяной скважины силовые кабели погружных насосов обычно
преимущественно плоские. Из-за асимметричной структуры плоского кабеля при передаче питания
Гистерезисные потери вызваны электромагнитной индукцией из-за несбалансированных магнитных полей, вызывающих нагрев кабеля. Если позволяет размер обсадной трубы, предпочтительным является использование круглых кабелей. Кабели круглого сечения с симметричной структурой создают равномерно распределенное электромагнитное поле с небольшими взаимными помехами и хорошей электрической и магнитной совместимостью.
Их также легко принимать и выгружать, если они заложены в колодце. В настоящее время существует четыре аспекта потребления погружных нефтяных кабелей: один – это ежегодная установка новых электронасосных скважин на нефтяных месторождениях; два — годовой цикл откачки на нефтяном месторождении, требующий обновления погружного масляного электронасоса; в-третьих, различные нефтяные месторождения из-за различных причин повреждения кабеля электрическим пробоем, необходимость обновления и ремонта кабеля; Четыре - старое нефтяное месторождение по-прежнему является основным районом добычи нефти, эти месторождения продолжают эксплуатироваться, самоструйная способность ослаблена, содержание нефти в скважине снижается, чтобы увеличить нефтеотдачу, чтобы увеличить добычу нефти. объем добычи нефти. Для повышения нефтеотдачи используются различные методы добычи нефти, одним из наиболее часто используемых является насосная установка (широко известная как кэппер), имеющая низкую эффективность откачки, а другой - электропогружная насосная установка. который имеет высокую эффективность откачки. Так как эти кабели не допускают соединений в зависимости от глубины скважины
Каждая секция кабеля приобретается длиной более 2800м и имеет небольшой срок службы от 1 до 1,5 лет.
Их необходимо заменить через 1–1,5 года.
3 Ключевые моменты в технологическом управлении погружными масляными кабелями
Процесс производства кабелей для погружных масляных насосов отличается от производства обычных кабелей. Он используется в скважине при высоких температурах, высоком давлении и высокоагрессивных средах и герметизируется при установке в скважине и через устьевой пакер. Таким образом, требования к каждому показателю производительности и контролю внешнего диаметра каждого производственного процесса очень высоки, и ниже приведены ключевые технологические инновации в производственном процессе.
3. 1 проводник
Проводник является первым размером, который необходимо контролировать в силовом кабеле погружного масляного насоса. Чтобы гарантировать стабильность и однородность показателей производительности, помимо использования оборудования и выбора хороших материалов медного стержня, наиболее важным является процесс волочения, определение угла каждой зоны для обеспечения минимального трения. , чтобы гарантировать, что диаметр продукта является однородным и стабильным, обеспечивая тем самым, чтобы уровень дисбаланса трехфазного сопротивления постоянного тока не превышал 2%.
3. 2-проводная обмотка
Намотка пленки полиимида-F46 вокруг проводника в качестве внутренней изоляции кабеля привела к образованию складок при фактическом производстве обмотки, что влияет на внешний диаметр последующего процесса.
Проблема была решена путем использования и постоянного совершенствования этого устройства.
3.3 Разработка рецептуры изоляции
Толщина и характеристики изоляции зависят от диапазона регулирования температуры экструдера, стабильности скорости вытягивания, стабильности положения драпировки сердцевины в трубке для отверждения и стабильности давления резины в экструдер.