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.
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.
1
2
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, L - ширина гофра, L - промежуток между гофрами.
Электрический кабель для питания электродвигателей погружных нефтенасосов выполнен следующим образом.
1
2
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 L у меньше расстояния L, 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.