潛油泵電纜<百科>

潛油泵電纜簡介

潛油泵電力電纜是潛油電泵機組配套使用的專用電纜，敷設于油井中，電纜下端與引接電纜相連，上端與地面控制柜相連接。

潛油泵電纜是油田用于機械采油設備潛油泵機組的一種專業性很強的特殊電纜。

油井中工作條件惡劣，常處于高溫、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。由于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采用圓形電纜。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于收、放線。

結構

1.導體

導體材料為無氧銅桿拉制而成的導線，由于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，若采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，導體外應涂覆一層特殊粘接劑，通過連續硫化之后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）絕緣是熱塑性塑料，適用于-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℃，絕緣擠出采用擠壓式模具。

（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，可長時間工作于-40-180℃環境中，但乙丙橡膠耐油性差，可通過導體表面涂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，因此宜采用擠壓式模具，擠橡機的擠出溫度從進料口到機頭一般為60-95℃。

（3）、聚酰亞胺/F46復合薄膜+三元乙丙橡膠組合絕緣。在導體外層包覆聚酰亞胺F46復合薄膜后燒結，并進過特殊結構設計，在薄膜燒結層外涂以特殊粘接劑，然后擠制三元乙丙橡膠。通過連續硫化后復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薄膜帶繞包于絕緣層外，阻擋油氣對乙丙橡膠侵入，延長電纜的使用壽命。

4.護套層

護套采用機械性能良好，耐油性、耐化學腐蝕性強的丁腈橡皮，并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制成，鉛護套應無砂眼、裂紋和雜質等缺陷。一般采用連續式擠鉛機，其連續擠出溫度為290-390℃。

（2）、丁腈護套：丁腈橡膠護套生產采用擠橡機擠出，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，宜采用擠壓式模具。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%，鎧裝后電纜圓整度控制較難，尤其是鉛護套電纜鎧裝后易將鉛層變形。

特性

潛油泵電纜作為潛油電泵機組輸送電能的通路部分，長期工作在高溫、高壓和具有腐蝕性氣體的環境中。為使電泵機組長期正常運行，要求與之相配套的潛油泵電纜有較高的電氣性能：耐高溫、高壓和耐腐蝕性，因此潛油泵電纜與普通動力電纜相比，除具有相同的絕緣性能外，還具有適應油井井下運行的特殊性，主要表現在結構和絕緣材料與通用的動力電纜不同。

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，這些油田不斷的開采，自噴能力減弱，井中含油量較大的減少，為了增加采油量，采用了各種采油的方法，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。由于此類電纜不允許接頭，依據油井深度每段電纜的采購長度均在2800m以上，且電纜的使用壽命短，1～1.5年就需要更換。