КАБЕЛЬ НЕФТЕПОГРУЖНОЙ

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкциям кабелей, предназначенных для подачи электрической энергии к погружным электродвигателям установок добычи нефти, водоподъема и перекачки жидкостей из шурфов, резервуаров и водоемов.
Известен кабель для установок погружных электронасосов, содержащий медные токопроводящие жилы, каждая из которых покрыта изоляцией из полиимидно-фторопластовой пленки, и полимерной изоляцией, подушку под броню, выполненную в виде обмотки, и броню, выполненную из стальной ленты, отличающийся тем, что полиимидно-фторопластовая пленка выполнена в виде двухслойной обмотки с перекрытием не менее 50%, а полимерная изоляция выполнена из фторированного этилен-пропилена с температурой плавления не менее 250°С (Патент RU 198147, опубликованный 22.06.2020, бюл. №18).
Признаки известного кабеля, являющиеся общими с признаками заявляемой полезной модели, заключаются в том, что кабель содержит три скрученные или уложенные параллельно в одной плоскости токопроводящие жилы, каждая из которых покрыта двумя слоями, выполненными обмоткой из полиимидно-фторопластовой пленки и изоляцией из фторированного этилен-пропилена, а также содержит общую броню.
Отличием и недостатком прототипа является отсутствие дополнительной индивидуальной обмотки по центральной токопроводящей жиле, что снижает надежность работы нефтепогружного кабеля. При работе в агрессивных нефтегазосодержащих жидкостях при температурах близких к максимально допустимым, воздействие жидкостей приводит к набуханию изоляции, ее деформации и снижению электрического сопротивления.
Технической задачей является усовершенствование конструкции и повышение надежности работы нефтепогружного кабеля.
Технический результат достигается тем, что кабель нефтепогружной, содержащий расположенные параллельно в одной плоскости три токопроводящие жилы, каждая из которых покрыта изоляцией из полиимидно-фторопластовой пленки в виде двухслойной обмотки и изоляцией из фторированного этилен-пропилена с температурой плавления не менее 250°С, обмотку по жиле, подушку под броню и общую броню, причем обмотка по жиле выполнена только по центральной токопроводящей жиле с перекрытием не менее 50%.
При эксплуатации кабелей нефтепогружных, вследствие воздействия скважинной жидкости происходит разбухание изоляции кабеля, т.к. броня образует закрытое пространство для изолированных жил, изоляция деформируется, заполняя свободное пространство. Изоляции крайних жил сдавливают среднюю жилу, и профиль последней приобретает квадратную форму, причем толщина изоляции в местах соприкосновения жил истирается и уменьшается. Это может привести к электрическому пробою изоляции и, как следствие к отказу установки.
Для решения этой проблемы в предложенной конструкции кабеля применяется индивидуальная обмотка по фторопластовому слою изоляции центральной токопроводящей жилы. Индивидуальная обмотка выполняет роль демпфера при разбухании или тепловом расширении материалов изоляции.
При набухании изоляции происходит деформация демпферного слоя, при этом профиль изоляции не теряет своей формы.
Наложение общей подушки под броню в виде обмотки по трем токопроводящим жилам уменьшает воздействие ленточной брони, замок которой имеет выступы при ее наложении на токопроводящие жилы.
Таким образом, применение обмотки поверх изоляции центральной токопроводящей жилы кабеля для питания двигателей погружных электронасосов позволит сохранить профиль центральной жилы и уменьшить истирание изоляции жил в местах соприкосновения изоляции жил друг с другом, а следовательно, повысить надежность эксплуатации кабеля, увеличить срок службы изоляции и кабеля в целом, увеличить межремонтный период скважин за счет снижения выходов из строя нефтепогружных кабелей.
Осуществляется предложенная полезная модель следующим образом.
Токопроводящие жилы кабеля нефтепогружного выполняются однопроволочными или многопроволочными, из медных или алюминиевых (или из сплавов алюминия) проволок. На каждую токопроводящую жилу наложена двухслойная изоляция из полиимидно-фторопластовой пленки в виде двухслойной обмотки, наложенной с перекрытием не менее 50%. Поверх полиимидно-фторопластовых пленок на каждую жилу наложена изоляция из фторированного этилен-пропилена. Изолированные токопроводящие жилы уложены параллельно. На центральную токопроводящую жилу поверх слоя изоляции из фторопласта накладывается обмотка из нетканого полотна или другого равноценного материала с перекрытием не менее 50%. Поверх расположенных параллельно изолированных жил накладывается общая подушка под броню в виде обмотки из нетканого полотна, ПВХ лент или другого равноценного материала. Поверх подушки накладывается броня из профилированной стальной оцинкованной или коррозионностойкой нержавеющей ленты.
Предложенная конструкция нефтепогружного кабеля успешно опробована в условиях производства.