ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КАБЕЛЬ ДЛЯ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ПОГРУЖНЫХ НЕФТЕНАСОСОВ

Полезная модель относится к кабельной промышленности, в частности к технологии разделки электрических кабелей для питания погружных электрических систем подземного оборудования нефтяных скважин и может быть использована при подготовке кабелей различного габарита, например к монтажу, сростков кабель-кабель, кабель-муфта. Из уровня техники известны конструкции нефтепогружного кабеля, содержащие цилиндрические расположенные в одной плоскости изолированные токопроводящие жилы, оболочку и металлическую броню (см., например, патенты РФ: на изобретение №2302049, МПК Н01В 7/08, опубл. 27.06.2007; на полезную модель №14473, МПК Н01В 7/08, опубл. 27.07.2000, на полезную модель №113062, МПК Н01В 7/08, опубл. 27.01.2012).
Наиболее близким к заявляемой полезной модели по технической сущности и достигаемому при использовании полезной модели техническому результату является кабель, содержащий цилиндрические расположенные в одной плоскости изолированные токопроводящие жилы, оболочку и броню из стальной профилированной ленты, при этом жилы плотно прижаты своей изоляцией друг к другу по всей длине и покрыты общей оболочкой, которая по плоским сторонам выполнена толщиной 0,7-1,0 мм, а по боковым сторонам - 1,0-1,5 мм (патент РФ: №2302681, МПК Н01В 7/08, опубл. 10.07.2007). При этом общая оболочка по плоским сторонам выполнена толщиной 0,7-1,0 мм, а по боковым сторонам -1,0-1,5 мм.
Известный кабель хорошо зарекомендовал себя на нефтяных промыслах НК «Роснефть», а именно в ООО «РН-Юганскнефтегаз», НК «ЛУКОЙЛ» и других. Общая потребность его составляет около 5÷6 тыс.км /год. При использовании строительных длин от 1,5 до 2 км потребуется изготовить около 6000÷8000 (двухстороннее) сростков кабель-кабель или кабель-муфта.
Сростка двух концов кабелей заключается в предварительном снятии общей оболочки на длине 30÷40 см. Оболочка представляет собой твердый, прочный и скользящий материал. Для снятия оболочки на определенном расстоянии необходимо выполнить два вида реза:
1. продольный с двух сторон кабеля по боковой круглой поверхности;
2. поперечный - с различной толщиной оболочки.
Первый продольный рез заключаются в подрезании общей оболочки ножом вдоль боковых сторон, которые имеют круглую конфигурацию. При первой проводке ножа он постоянно соскальзывает и создает опасность пореза руки. Поперечный рез представляет трудность в том, что необходимо аккуратно подрезать разнотолщинную часть общей оболочки, не задев изоляционного слоя. Толщина оболочки в поперечном сечении колеблется от 1 мм до 5 мм. Над поверхностью изолированной жилы 1 мм, а между жилами (в месте их соприкосновения) до 5 мм. Дополнительной трудностью является подрезание оболочки в месте соприкосновения изолированных жил (узкое и глубокое место). Задевание ножом, поверхности изоляции, строго запрещено. Если такое случается, производят обрезку кабеля выше пореза и начинается повторная разделка на новом участке кабеля.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в разработке и создании конструкции электрического кабеля для питания электродвигателей погружных нефтенасосов, обеспечивающей упрощение разделки плоского трехжильного бронированного кабеля в общей оболочке без нанесения механических повреждений изоляции.
Достигаемый технический результат заключается в том, что предлагаемая конструкция электрического кабеля для питания электродвигателей погружных нефтенасосов позволяет снизить трудоемкость снятия общей оболочки при изготовлении сростка кабель-кабель или кабель-муфта.
Задача, положенная в основу настоящей полезной модели, с достижением заявленного технического результата, решается тем, что в электрическом кабеле для питания электродвигателей погружных нефтенасосов, содержащем плотно уложенные параллельно в одной плоскости токопроводящие жилы, которые покрыты полимерными изоляциями и общей оболочкой, защитную подушку, расположенную поверх оболочки и броню, расположенную поверх подушки, по боковым сторонам общей оболочки по всей длине выполнены продольные и поперечные канавки с шагом от 30 до 40 см, при этом глубина канавок составляет от 20 до 70% от толщины оболочки.
Кроме того, изоляция выполнена из полиэтилена высокой плотности или из радиационно или химически сшитого полиэтилена или блоксополимера этилена с пропиленом.
Кроме того, общая оболочка выполнена из блоксополимера этилена с пропиленом или других материалов относящихся к группе полиолефинов или к тефаблокам.
Кроме того, защитная подушка выполнена из нетканого материала.
Кроме того, броня выполнена методом повива поверх защитной подушки из химически стойкой металлической ленты.
Кроме того, канавки имеют круглую или угловую или трапециевидную или прямоугольную форму.
Выполнение по боковым сторонам общей оболочки по всей длине продольных канавок и поперечных канавок с шагом 30÷40 см обеспечивает более легкое снятие общей оболочки с кабеля без нанесения механических повреждений изоляции и намного менее травмобезопасен.
Применение общей оболочки поверх изолированных жил кабеля позволяет увеличить межремонтный период скважин за счет сохранения геометрии изоляции в виде круга относительно токопроводящих жил и защитить изоляцию от многих отрицательно действующих факторов скважины.
Соединение двух положительных конструктивных особенностей в кабеле - общей оболочки, продольных и поперечных углублений расширяет территории использования нового вида изделия.
Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения полезной модели с выявленными аналогами уровня техники, показал, что она не известна, а с учетом возможности серийного изготовления электрического кабеля для питания электродвигателей погружных нефтенасосов, можно сделать вывод о ее соответствии критериям патентоспособности.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером выполнения электрического кабеля для питания электродвигателей погружных нефтенасосов, который наглядно демонстрирует возможность получения указанного технического результата.
Допускаются различные модификации и улучшения, не выходящие за пределы области действия полезной модели, определенные прилагаемой формулой.
Представленный вариант исполнения полезной модели описывается далее на основе представленных чертежей, где:
- на фиг.1 изображен общий вид электрического кабеля для питания электродвигателей погружных нефтенасосов, подготовленного для сростки, аксонометрия;
- на фиг.2 изображен общий вид конца электрического кабеля для питания электродвигателей погружных нефтенасосов без подушки, аксонометрия.
В графических материалах соответствующие конструктивные элементы электрического кабеля для питания электродвигателей погружных нефтенасосов обозначены следующими позициями:
1. - токопроводящие жилы;
2. - изоляция токопроводящих жил;
3. - продольная канавка в общей оболочке;
4. - общая оболочка;
5. - поперечная канавка в общей оболочке;
6. - защитная подушка;
7. - броня.
Электрический кабель для питания электродвигателей погружных нефтенасосов содержит три плотно уложенные параллельно в одной плоскости токопроводящие жилы 1, предназначенные для передачи электрической энергии на погружной электродвигатель. Поверх токопроводящих жил 1 наложена изоляция 2 и общая оболочка 4 из блоксополимера пропилена с этиленом или других материалов, относящихся к группе полиолефинов или к тефаблокам, защитная подушка 6 из лент нетканого полотна или лент прорезиненной невулканизованной ткани и броня 7 из химически стойкой металлической ленты, наложенная на защитную подушку 6 методом повива.
Возможно выполнение изоляции 2 из полиэтилена высокой плотности или из радиационно или химически сшитого полиэтилена.
По боковым сторонам общей оболочки 4 по всей длине выполнены продольные канавки 3 и поперечные канавки 5 с шагом 30÷40 см (согласно заказу потребителя), при этом глубина канавок составляет 20÷70% от толщины оболочки 4, ширина канавок - до 1,5 мм.
Продольные канавки 3 наносят внедрением специального технологического инструмента при наложении (экструдировании) массы общей оболочки 4. Нанесение поперечных углублений производят специальным устройством на горячем материале оболочки в момент выхода ее из головки экструдера.
Наличие продольных и поперечных канавок позволяет специалисту, производящему процесс сростки, безопасно специальным ножом подрезать общую оболочку по готовым направляющим канавкам с уменьшением затрат по времени.
При разделке предлагаемого кабеля достаточно провести по продольным рискам ножом 1÷2 раза, не дорезая до конца оболочку так, чтобы не повредить изоляцию на жилах, а затем растянуть верхнюю и нижнюю части оболочки с небольшим усилием в разные стороны под углом 180 градусов и более. После подъема и опускания 2÷3 раза разведенных отрезков оболочки в противоположные стороны, они отломятся в поперечном углублении на участке длиной соответствующей для формирования сростка кабель - кабель.
Предлагаемая конструкция электрического кабеля для питания электродвигателей погружных нефтенасосов конструктивно проста настолько, что доступна для реализации на базе известного оборудования, материалов и технологий, существующих в кабельной промышленности.