электрический кабель для питания электродвигателей погружных нефтенасосов

Формула изобретения

Электрический кабель для питания электродвигателей погружных нефтенасосов, состоящий из расположенных параллельно токопроводящих жил, изолированных полимерным материалом, поверх которого расположена дополнительная герметичная металлическая немагнитная гибкая оболочка с выполненными на ней поперечными гофрами, отличающийся тем, что гофры выполнены с выпуклостями, направленными от жилы, и расположены с промежутками по длине кабеля, меньшими продольного размера гофра, при этом гофры одной оболочки размещены против гофр оболочки соседней жилы.

Описание изобретения к патенту

Электрический кабель для питания электродвигателей погружных нефтенасосов относится к подземному оборудованию нефтяных скважин и может быть использовано для питания электродвигателей погружных нефтяных насосов.

Известен кабель, содержащий, по меньшей мере, три 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 (МКИ Н01В 7/18. Полезная модель РФ №41917. Опубликовано: 10.11.2004).

Это техническое решение позволяет использовать кабель в скважинах, но при такой компоновке и чередовании слоев скважинная жидкость воздействует на изоляцию из полимерного материала, в результате чего она набухает и теряет электрическую прочность.

Известен кабель для установок погружных электронасосов, содержащий параллельно уложенные токопроводящие жилы, каждая из которых покрыта двумя слоями изоляции и металлической оболочкой, заключенных в общую броню из коррозионно-стойкой 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 (МКИ Н01В 7/00. Полезная модель РФ №31173. Заявлено 04.01.2003 №2003100003/20. Опубликовано: 20.07.2003).

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.).

Вдавливание нижних участков гофр в изоляцию неравномерно по длине утончает изоляцию и может привести к пробою изоляции при прогибе кабеля во время спуска или подъема.

Задачей предложенного технического решения является создания кабеля с увеличенным, относительно аналогов, сроком службы, пригодного для работы в нефтяных скважинах, в условиях непосредственного воздействия скважинной жидкости на электрический кабель.

Поставленную задачу решают за счет того, что электрический кабель для питания электродвигателей погружных нефтенасосов состоит из расположенных параллельно токопроводящих жил, изолированных полимерным материалом, поверх которого расположена дополнительная герметичная металлическая немагнитная гибкая оболочка с выполненными на ней поперечными гофрами, при этом гофры выполнены с выпуклостями, направленными от жилы и расположены с промежутками по длине кабеля, меньшими продольного размера гофра, при этом гофры одной оболочки размещены против гофр оболочки соседней жилы.

Применение дополнительной герметичной металлической немагнитной гибкой оболочки с выполненными на ней гофрами, при этом гофры выполнены с выпуклостями, направленными от жилы, и расположены с промежутком по длине кабеля, меньшими продольного размера гофра, когда гофры одной оболочки размещены против гофр оболочки соседней жилы обеспечивает продольную герметичность, позволяет выполнить изоляцию жилы однослойной, поскольку надежно герметизирует изоляцию жилы, и таким образом, защищает ее от проникновения скважинной жидкости, при сохранении надлежащей гибкости кабеля.

Применение немагнитного металла позволяет избежать наведения токов в защитной оболочке и выхода из строя кабеля.

На чертеже изображен электрический кабель с промежутками продольного размера L₂ между гофрами меньше продольного продольного L₁ размера гофра, где ленточная броня 1, подушка 2, гофрированная оболочка 3, изоляция 4, токопроводящая жила 5, гофры 6, промежутки между гофрами 7, продольный размер L₁ гофра, продольный размер L₂ промежутка.

Электрический кабель выполнен следующим образом.

Электрический кабель состоит из токопроводящих жил 5, расположенных параллельно, изолированных полимерным материалом 4, поверх которого расположена дополнительная герметичная металлическая немагнитная гибкая оболочка 3 с выполненными на ней гофрами 6 с продольным размером L₁ , которые выполнены с выпуклостями, направленными от жилы, и расположены с промежутками 7 продольного размера L ₂ по длине кабеля, меньшими продольного размера L ₁ гофра 6, при этом гофры одной оболочки размещены против гофр оболочки соседней жилы.

Токопроводящие жилы 5 и гофрированные оболочки 3 отделены друг от друга и от общей брони 1 подушкой из нетканого полотна 2 для уменьшения трения во время изгиба кабеля.

При промежутке 7 между гофрами, меньшем, чем продольный размер гофра 6, электрический кабель имеет большую ширину относительно других кабелей, но поскольку гофры одной оболочки размещены против гофр оболочки соседней жилы, это обеспечивает хорошую гибкость кабеля.

Такие кабели выгодно эксплуатировать в скважинах с большим диаметром насосно-компрессорной трубы.

Совокупность признаков нова и приводит к техническому результату, заключающемуся в создании кабеля с увеличенным, относительно аналогов, сроком службы, пригодного для работы в нефтяных скважинах, в условиях непосредственного воздействия скважинной жидкости на электрический кабель.