НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ КАБЕЛЬ

Предлагаемая полезная модель относится к резистивным нагревательным кабелям и системам регулирования температуры кабеля. Предлагаемый нагревательный кабель может быть включен в оборудование нефтяных скважин для предупреждения образования парофиногидратных пробок и для путевого подогрева нефтепроводов. Данный кабель предназначен для эксплуатации в составе систем, в которых определение температуры кабеля производится по изменению сопротивления силовой жилы.
Известен нагреватель для нефтяных скважин и нагревательный кабель для использования в этом нагревателе и линейный нагревательный кабель (патенты РФ №2238392 от 11.03.2003 и №2186943 от 27.03.2000).
Известен способ депарафинизации нефтегазовых скважин и установка для его осуществления (RU, №2166615 опубл 10.05.2001), содержащая нагревательный кабель, введенный в зону возможного парофинообразования. Данное техническое решение, как наиболее близкое по совокупности существенных признаков к предлагаемому, выбрано авторами за прототип. Данный нагревательный кабель содержит 2 коаксиально расположенных нагревательных элемента, каждый из которых заключен в изоляционную оболочку. Одни концы нагревательных элементов кабеля подключаются к источнику питания, другие концы соединены между собой и изолированы. Для контроля за температурой в конструкцию кабеля включен, как минимум, один датчик температуры. Один или оба нагревательных элемента кабеля выполнены многожильными.
Недостатком конструкции данного кабеля является отсутствие брони, а также защиты от агрессивного воздействия окружающей среды. Кроме того, размещение датчиков температуры в кабеле снижает общую надежность конструкции.
Целью данной полезной модели является создание эффективного и надежного нагревательного кабеля.
Для достижения поставленной цели в нагревательный кабель, состоящий из расположенных коаксиально изолированных нагревательных элементов, поверх центрального нагревательного элемента дополнительно ввести повив из стальных оцинкованных проволок, на который наложить промежуточную оболочку, броню и наружную оболочку, причем направление повива брони должно быть противоположным направлению повива стальных оцинкованных проволок.
Дополнительным отличием предлагаемого кабеля является то, что центральный нагревательный элемент кабеля может быть выполнен в виде однопроволочной жилы или в виде многопроволочной жилы, скрученной в сердечник, а также что жилы нагревательных элементов кабеля выполнены из медных проволок, а броня из стальных оцинкованных проволок.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется следующими рисунками.
На фиг.1 и 2 изображен в разрезе нагревательный кабель, где
1. - центральная однопроволочная или многопроволочная нагревательная жила;
2. - стальные оцинкованные проволоки;
3. - изоляция нагревательной жилы из сшитого полиэтилена;
4. - вторая нагревательная жила;
5. - промежуточная изоляционно-защитная оболочка;
6. - стальные оцинкованные проволоки брони;
7. - наружная оболочка;
Предлагаемый кабель состоит из центральной нагревательной жилы 1, поверх которой наложен повив стальных проволок 2, поверх которых наложена изоляция из сшитого полиэтилена 3. Поверх изоляции центральной нагревательной жилы 3 методом повива наложена вторая нагревательная жила из медных проволок 4, заключенная в промежуточную изоляционно-защитную оболочку из сшитого полиэтилена 5. В качестве брони на промежуточную изоляционно-защитную оболочку из сшитого полиэтилена 5 наложен один повив из стальных оцинкованных проволок 6. Стальные оцинкованные проволоки 6 наложены с зазором. Направление повива проволок брони 6 противоположно направлению повива стальных проволок 2. На стальные оцинкованные проволоки 6 нанесена наружная оболочка 7 из полимера. На одном конце кабеля нагревательные жилы электрически соединены между собой, и наружная оболочка оплавлена для исключения контакта жил с внешней средой. На оплавленный конец надет металлический наконечник, заполненный эпоксидным клеем. Этот наконечник обжимается на кабеле для лучшей герметизации.
Последовательность операций при изготовлении предлагаемого кабеля следующая:
- волочение нагревательных медных жил на волочильной машине;
- скрутка стальных и медных жил на крутильной машине;
- изолирование силовых жил методом экструзии на экструзионной линии;
- наложение повива из медных проволок на крутильной машине;
- наложение промежуточной изоляционно-защитной оболочки на полученный сердечник методом экструзии на экструзионной линии;
- изолирование проволок нагревательных жил на обмоточной машине и экструзионной линии;
- наложение повива из стальных оцинкованных проволок на крутильной машине;
- наложение наружной оболочки методом экструзии на экструзионной линии;
- заделка конца кабеля и обжатие металлическим наконечником.
Для производства предлагаемого кабеля используется оборудование ООО «СЕВГЕОКАБЕЛЬ» и ОАО «СЕВКАБЕЛЬ».
Материалы используемые в данном кабеле:
- проволока медная марки ММ, МТ ТУ16.К71-087-90;
- композиция сшитого полиэтилена ф. "Borealis"
- полиэтилен низкого давления ф. "Borealis"
- проволока стальная канатная оцинкованная группы Ж или С ГОСТ 7372;
Предлагаемый кабель имеет ряд преимуществ по сравнению с известными конструкциями, а именно:
- имеет полимерную наружную оболочку, благодаря которой достигается надежная герметизация на устье скважины;
- предлагаемая конструкция позволяет изготовить кабель с малым наружным диаметром за счет оптимизации конструкции применения одного повива проволок брони и отказа от применения контрольных жил;
- отказ от использования в кабеле датчиков температуры значительно упрощает его конструкцию и повышает долговечность;
наложение на центральную нагревательную жилу повива из стальных оцинкованных проволок значительно повышает прочность конструкции кабеля;
- применение в качестве изоляции и промежуточной оболочки сшитого полиэтилена, что обеспечивает более высокие температуры эксплуатации.