潛油泵電力電纜是潛油電泵機組配套使用的專用電纜，敷設於油井中，電纜下端與引接電纜相連，上端與地面控制櫃相連線。
基本介紹
- 中文名：潛油泵電纜
- 結構：、導體等
- 現狀：潛油泵電纜消耗有四個方面
- 分類：扁形 圓形
介紹,結構,現狀,工藝控制要點,
介紹
油井中工作條件惡劣，常處於高溫、高壓、，以及含油氣等腐蝕性很強的環境中。潛油泵電力電纜可分為圓形和扁形兩種。受油井套管狹小空間的限制，通常潛油泵電力電纜以扁形為主。由於扁形電纜是非對稱結構，當電力傳輸時，因磁場的不平衡而產生的電磁感應會引起磁滯損耗，使電纜發熱。當油井套管尺寸允許的情況下宜採用圓形電纜。結構對稱的圓形電纜其產生的電磁場均勻分布，相互干擾小，電磁兼容性好，在油井中敷設時也便於收、放線。
結構
1、導體
導體材料為無氧銅桿拉制而成的導線，由於銅與聚丙烯直接接觸會加速聚丙烯的老化，所以聚丙烯或改性聚丙烯為絕緣的電纜導線必須鍍錫，若採用三元乙丙橡膠為絕緣時，為防止油井下的氣體滲入到導體與絕緣層間隙之間，導體外應塗覆一層特殊粘接劑，通過連續硫化之後可使導線與絕緣層緊密地粘接。
2、絕緣層
（1）、聚丙烯絕緣：聚丙烯（PP）絕緣是熱塑性塑膠，適用於-20-100℃的環境中使用，低溫時聚丙烯易脆，高溫時易老化變形。擠出溫度從擠塑機進料口到機頭一般為140-220℃，絕緣擠出採用擠壓式模具。
（2）、三元乙丙橡膠絕緣：三元乙丙橡膠絕緣是目前使用較廣泛的熱固樹脂材料，它具有良好的絕緣性能，可長時間工作於-40-180℃環境中，但乙丙橡膠耐油性差，可通過導體表面塗敷粘接劑及絕緣層外增加一層束緊層（如聚四氟乙烯薄膜和錦綸絲包帶）來有效地防止其在油井中受熱溶脹。因三元乙丙橡膠的粘彈拉伸性小，因此宜採用擠壓式模具，擠橡機的擠出溫度從進料口到機頭一般為60-95℃。
（3）、聚醯亞胺/F46複合薄膜+三元乙丙橡膠組合絕緣。在導體外層包覆聚醯亞胺F46複合薄膜後燒結，並進過特殊結構設計，在薄膜燒結層外塗以特殊粘接劑，然後擠制三元乙丙橡膠。通過連續硫化後複合薄膜與三元乙丙橡膠能緊密粘接。
3、阻擋層
聚四氟乙烯（F40）薄膜帶具有很好的耐油、耐高溫性能，用F40薄膜帶繞包於絕緣層外，阻擋油氣對乙丙橡膠侵入，延長電纜的使用壽命。
4、護套層
護套採用機械性能良好，耐油性、耐化學腐蝕性強的丁腈橡皮，並要求表面帶有花鍵式外楞，以防止鎧裝時護套受損，也可增加與連鎖鋼帶鎧裝摩擦力，使連鎖鎧裝縱向受力均衡。
（1）、鉛護套：鉛護套由純鉛或鉛合金製成，鉛護套應無砂眼、裂紋和雜質等缺陷。一般採用連續式擠鉛機，其連續擠出溫度為290-390℃。
（2）、丁腈護套：丁腈橡膠護套生產採用擠橡機擠出，連續硫化管內充以飽和蒸汽，硫化溫度一般為170-190℃。因丁腈橡膠的粘彈拉伸性較小，宜採用擠壓式模具。擠橡機的擠出溫度從進料口到機頭一般為50-75℃。
5、鎧裝層
連鎖的鋼帶鎧裝起著一個縱向受力作用，同時對護套層起著關鍵的保護作用，若無鎧裝保護作用，一旦電纜提升起出或壓力突變，護套會溶脹而破裂。鋼帶鎧裝重疊繞包，重疊率>35%，鎧裝後電纜圓整度控制較難，尤其是鉛護套電纜鎧裝後易將鉛層變形。
現狀
目前潛油泵電纜消耗有四個方面：一是每年油田新上電泵井；二是油田每年檢泵周期內需要更新潛油電泵；三是各油田因各種原因電纜電氣擊穿損壞，需要更新和修復電纜；四是過去的老油田仍是目前主要的產油區，這些油田不斷的開採，自噴能力減弱，井中含油量較大的減少，為了增加採油量，採用了各種採油的方法，用得最多的一種是抽油機（俗稱磕頭機），其抽油效率較低，而另一種是電潛泵機組，它的抽油效率較高。由於此類電纜不允許接頭，依據油井深度每段電纜的採購長度均在2800m以上，且電纜的使用壽命短，1～1.5年就需要更換
工藝控制要點
潛油泵電纜製造工藝不同於普通電纜。由於它用於井下高溫、高壓和高腐蝕特殊環境中，以及下井安裝並穿越井口封隔器時要求密封。因此，對電纜的各項性能指標要求及每道製造工序的外徑控制要求很高，下面是工藝生產中的關鍵工序進行的工藝創新點，具體如下：
1、導體
導體是潛油泵電力電纜的第一道需控制的尺寸，為了保證其性能指標穩定均勻，除了使用設備和銅桿材料選取好的外，最重要是拉絲過程，對各區角度的確定保證了最小摩擦力，保證了產品直徑均勻穩定，從而保證了其三相直流電阻不平衡率不大於2%。
2、導體繞包
在導體外繞包聚醯亞胺-F46複合薄膜作為電纜內絕緣，在實際生產繞包中出現有打皺的情況，影響後道工序的外徑尺寸，為了解決此問題，特製做了一繞包平整裝置，通過使用及不斷改進解決了此問題。
3、絕緣配方設計
絕緣擠出厚度及性能指標與擠出機溫度控制範圍、牽引速度的穩定、線芯在硫化管內懸垂位置的穩定以及橡皮在擠出機內壓力的穩定等因素有關。
