Электрический кабель для питания электродвигателей погружных нефтенасосов

Электрический кабель для питания электродвигателей погружных нефтенасосов относится к подземному оборудованию нефтяных скважин и может быть использован для питания электродвигателей погружных нефтяных насосов.

Техническим эффектом является создание кабеля с увеличенным, относительно аналогов гибкостью, пригодного для работы в нефтяных скважинах, в условиях непосредственного воздействия скважинной жидкости, при многократных подъемах и спусках, за счет кабеля для питания электродвигателей погружных нефтенасосов, содержащего токопроводящие жилы, покрытые изоляцией из этиленпропиленовой резины, и металлическую оболочку с поперечными гофрами, при этом, токопроводящие жилы выполнены многопроволочными, герметичная оболочка выполнена немагнитной, продольный размер гофр меньше расстояния межу ними, кабель дополнительно снабжен подушкой под броню и ленточной броней. 1 н.п.ф., 1 ил.

Электрический кабель для питания электродвигателей погружных нефтенасосов относится к подземному оборудованию нефтяных скважин и может быть использован для питания электродвигателей погружных нефтяных насосов.

Известен кабель по патенту ПМ РФ 41917. Опубликовано: 10.11.2004, МКИ Н01В 7/18, содержащий, по меньшей мере, три однопроволочные токопроводящие жилы, каждая из которых выполнена из медной проволоки с двумя последовательно расположенными слоями изоляции из полимерного материала, бандаж в виде ленты из термоскрепленного иглопробивного полотна и расположенную поверх бандажа броню из металлических коррозионно-стойких лент, причем в качестве полимерного материала для первого слоя изоляции использован сшитый полиолефин, выполненный с применением облучения пучком направленных электронов в воздушной среде, а в качестве полимерного материала для второго слоя изоляции использован термопластичный эластомер на основе блоковых гидрогенизированных фенилэтиленовых сополимеров.

Такое техническое решение позволяет использовать кабель в скважинах, но однопроволочные токопроводящие жилы придают кабелю жесткость и не позволяют его использовать для многократных спусков и подъемов. Применить многопроволочные жилы, обладающие большей гибкостью нельзя, так как кабель не имеет герметичной металлической оболочки, поэтому скважинная жидкость будет проникать через изоляцию и распространяться вверх в промежутках между проволоками.

Известен «Электрический кабель для погружных нефтяных насосов» по патенту ПМ РФ 22265, от 14.09.2001, опублик. 10.03.2002, содержащий токопроводящие жилы, покрытые термостойкой изоляцией, а поверх изоляции - барьерным элементом, и, охватывающую все жилы общую броню из стальной оцинкованной ленты, расположенную на подушке из нетканого полотна, отличающийся тем, что он дополнительно содержит заполнитель, расположенный в межфазном пространстве кабеля, и заземляющий провод, установленный продольно поверх каждого барьерного элемента, а также оплетку из синтетических нитей, плотно охватывающую заземляющий провод вместе с барьерным элементом, при этом барьерный элемент выполнен композиционно-двухслойным из металлической фольги с полиэтиленовым подслоем и уложен полиэтиленовым подслоем непосредственно на изоляцию.

Такое техническое решение конструкции кабеля замедляет процесс проникновения скважинной жидкости в изоляцию кабеля, но не предотвращает его из-за того, что барьерный элемент не представляет собой сплошной непроницаемой для скважинной жидкости оболочки.

Известен «Кабель для питания электродвигателей погружных нефтенасосов» по патенту, на ИЗ РФ 2302680, от 19.04.2006, опублик. 10.08.2007, Бюл. 19, МКИ Н01В 7/08, имеющий изолированные полимерным материалом однопроволочные токопроводящие жилы и полимерные оболочки для защиты изоляции от воздействия скважной жидкости, содержащий подушку под броню и ленточную броню для защиты от механических повреждений; оболочка, защищающая изоляцию от воздействия скважной жидкости, выполнена гофрированной герметичной из немагнитного металла.

Такое техническое решение позволяет использовать кабель в скважинах, но однопроволочные токопроводящие жилы и полиэтиленовая изоляция придают кабелю жесткость и не позволяют использовать его для многократных спусков и подъемов.

Наиболее близким техническим решением является «Кабель для установок погружных электронасосов», по патенту на ПМ РФ 31173, от 04.01.2003, опублик. 20.07.2003, ММПК Н01В 7/00, содержащий параллельно уложенные однопроволочные токопроводящие жилы, каждая из которых покрыта двумя слоями изоляции и металлической оболочкой, заключенных в общую броню из коррозионностойкой металлической ленты, отличающийся тем, что первый слой изоляции выполнен из фторопласта, второй слой - из этиленпропиленовой резины, а оболочки - из меди или стали, при этом оболочки имеют поперечные гофры.

Такое техническое решение конструкции кабеля предотвращает проникновения скважинной жидкости в изоляцию кабеля, но при переменном токе в стальных оболочках, которые имеет каждая жила, возникнут потери, которые разогреют кабель и выведут его из строя. (Основы кабельной техники /В.А.Привезенцев, И.И.Гроднев, С.Д.Холодный, И.Б.Рязанов/ Под ред. В.А.Привезенцева. М.: Энергия, 1975. 472 с).

Задачей предложенного технического решения является создание кабеля с увеличенным, относительно аналогов гибкостью, пригодного для работы в нефтяных скважинах, в условиях непосредственного воздействия скважинной жидкости, при многократных подъемах и спусках.

Поставленную задачу решают за счет кабеля для питания электродвигателей погружных нефтенасосов, содержащего токопроводящие жилы, покрытые изоляцией из этиленпропиленовой резины, и металлическую оболочку с поперечными гофрами, при этом, токопроводящие жилы выполнены многопроволочными, герметичная оболочка выполнена немагнитной, продольный размер гофр меньше расстояния межу ними, кабель дополнительно снабжен подушкой под броню и ленточной броней.

Гибкость кабеля обеспечивают сочетанием эластичной изоляции из этиленпропиленовой резины, гибкой гофрированной металлической немагнитной оболочки с поперечными гофрами, ширина которых меньше расстояния межу ними, и гибкими многопроволочными жилами, применение которых возможно только в кабеле с герметичной металлической оболочкой, так как при негерметичной оболочке возможно движение скважинной жидкости в промежутках между проволоками вверх, из-за проникновения жидкости через изоляцию.

Совокупность признаков позволяет применять кабель в скважине, в условиях непосредственного воздействия скважинной жидкости, при многократных подъемах и спусках.

состоит из изолированных этилен-пропиленовой резиной токопроводящих жил, поверх которых расположена герметичная металлическая немагнитная гибкая оболочка с поперечными гофрами, ширина которых меньше расстояния межу ними, при этом токопроводящие жилы выполнены многопроволочными.

Электрический кабель для питания электродвигателей погружных нефтенасосов изображен на фиг.1, где общая броня 1, подушка 2, гофрированная оболочка 3, изоляция 4, токопроводящая жила 5, гофры 6, ленточная броня 7, L₁ - ширина гофра, L₂ - промежуток между гофрами.

Электрический кабель для питания электродвигателей погружных нефтенасосов выполнен следующим образом.

Кабель состоит из многопроволочных (гибких) токопроводящих жил 5, расположенных параллельно, и изолированных этиленпропиленовой резиной 4, поверх которых расположена дополнительная герметичная металлическая немагнитная гибкая оболочка 3, с выполненными на ней поперечными гофрами 6, ширина которых L₁ у меньше расстояния L₂, межу ними.

Кабель имеет общую броню 1, наложенную на подушку 2 из нетканого полотна. Гофрированные оболочки 3 отделены друг от друга и от брони нетканым полотном для уменьшения трения во время изгиба кабеля.

Техническим эффектом является создание кабеля с увеличенным, относительно аналогов гибкостью, пригодного для работы в нефтяных скважинах, в условиях непосредственного воздействия скважинной жидкости, при многократных подъемах и спусках, за счет кабеля для питания электродвигателей погружных нефтенасосов, содержащего токопроводящие жилы, покрытые изоляцией из этиленпропиленовой резины, и металлическую оболочку с поперечными гофрами, при этом, токопроводящие жилы выполнены многопроволочными, герметичная оболочка выполнена немагнитной, продольный размер гофр меньше расстояния межу ними, кабель дополнительно снабжен подушкой под броню и ленточной броней.

Электрический кабель для питания электродвигателей погружных нефтенасосов, содержащий токопроводящие жилы, покрытые изоляцией из этиленпропиленовой резины, и металлическую оболочку с поперечными гофрами, отличающийся тем, что токопроводящие жилы выполнены многопроволочными, герметичная оболочка выполнена немагнитной, продольный размер гофр меньше расстояния межу ними, кабель дополнительно снабжен подушкой под броню и ленточной броней.