纤维复合杆状石油油井干预电力电缆制造技术

纤维复合杆状干预电缆适于石油油井，并具有至少2到10千米或更长的长度。它按以下顺序包括：-中央电力电缆部分(1，2，3)；-粘结层(4)；-大致单向的碳纤维的复合覆盖层(5)；-保护性的均衡编织纤维复合层(6)；-其中所述中央电力电缆部分(1，2，3)包括：-具有第一横截面导电面积(A1)的大致中央的电导体(1)；-位于所述中央电导体(1)上的内部绝缘层(2)；以及-同轴电导体层(3)，其具有等于所述第一横截面导电面积(A1)的第二横截面导电面积(A2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是纤维复合杆状石油油井干预电力电缆（〇)，其横截面在图1中示出。纤 维复合杆状石油油井干预电缆经由在井口处的注射单元而从卷筒（drum)单元注射到油井 内，并且可带有干预工具、测井工具、具有或不具有能量源的油井牵引器。当所述杆以大于 给定最小半径的半径弯曲时，所述杆是弹性挠曲的和自行变直的，从而可缠绕在约4米或 更小直径的卷筒上。本专利技术的所述杆的直径为8到12毫米之间，以及长度为高达10000米 以上。
技术介绍
专利号为EP2312360的欧洲专利描述了碳纤维干预电缆杆，其具有三个平行且相 互绝缘的电导体，其中所述三个绝缘电导体的束（bundle)在添加结构性碳纤维层的过程 中被拉挤以便制备可注射到生产油井内的杆。碳纤维是平行的，以便使得杆的拉伸强度最 大化。具有这种结构性碳纤维层的缺陷在于其可能会在径向上受损并且部分地断裂或完全 折断，诸如当用约5000N的力推动时或当经受突然的压降时。 在石油油井维护（petroleumintervention)领域内，诸如在上述EP2312360中已 知经拉挤的复合杆，其具有围绕由两个平行电导体（如图3和图7中所示）或三个电导体 所构成的芯部的单向碳纤维覆盖层。当在石油油井内使用时，当压力突然解除时，特别是当 杆状电缆离开井口顶部处的润滑脂填料箱而被拖出时，流体的高压侵入可能会导致单向碳 纤维崩解，其中在井口的顶部处压力梯度处于其最高值下。当将杆推入到油井内（所谓的 "用杆通捣（rodding)"）时，在同样的时刻，即使是轻微破裂，杆的单向纤维可能就会横向断 开，并容易进一步崩解，从而在纵向上变得柔软且对于注射是完全没有用的。在这类断开的 情况下，必须替换卷轴上的整个杆。如果杆在油井内断裂，则必须对保留在油井内的部分进 行捕捞。捕捞碳纤维杆的高度分裂破碎端部是一项艰巨的任务，因为它分裂成不同厚度的 单独股线的不规则束。 在图3中示出碳纤维干预杆的电力电缆芯部，其具有
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的扭绞绝缘电导 体。具有单向碳纤维的碳纤维覆盖层部分被省略，但图7中示出具有单向纤维覆盖层的这 种杆的整个横截面。
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的复合杆的电缆芯部设有两个紧密布置的绝缘导体，所述两 个导体具有最小的绝缘厚度，以避免两个导体之间的局部电短路。两个导体的每一个的横 截面面积是相等的。 同轴信号电缆通常设有细的绝缘中心信号线和横截面面积大得多的的相当坚固 的同轴屏蔽物（screen)，其中同轴屏蔽物的作用是纯粹是为了屏蔽中心信号线免受外部电 磁信号的影响，并且其中中心信号线应当具有最佳的信号传输特性。
技术实现思路
本专利技术是纤维复合杆状干预电力电缆（0)，其横截面在图1中示出。本专利技术的纤维 复合杆状石油油井干预电力电缆（〇)适于在石油油井中使用，并具有至少2到10千米或更 长的长度。本专利技术是纤维复合杆状石油油井干预电力电缆（〇)，其按以下顺序包括：-中央电力电缆部分（1，2,3);-粘结层（4);-大致单向的碳纤维的复合覆盖层（5); -编织纤维的复合层（6); _其中所述中央电力电缆部分（1，2,3)包括：-具有第一导电横截面面积（A1)的大致中央的电导体（1); _位于所述中央导电体（1)上的内部绝缘层（2);以及 _同轴电导体层（3)，其具有第二横截面导电面积（A2)，所述第二横截面导电面积 (A2)等于所述第一导电横截面面积（A1)。 换言之，本专利技术是纤维复合杆状石油油井干预电力电缆（0)，其按以下顺序包括：-中央电力电缆部分（1，2,3);-粘结层（4);-大致单向的碳纤维的复合覆盖层（5); 其特征在于：-编织纤维的复合层（6); _其中所述中央电力电缆部分（1，2, 3)包括： -具有第一电导率（S1)的大致中央的电导体（1); _位于所述中央电导体（1)上的内部绝缘层（2);以及-同轴的电导体层（3)，其具有等于所述第一电导率（S1)的第二电导率（S2)。 上面所用的术语"电导率"涉及分别给出的横截面面积（A1)或（A2)的总体电导 率。 本专利技术还可表达为纤维复合杆状石油油井干预电力电缆（0)，其按以下顺序包 括：-中央电力电缆部分（1，2,3)，其包括具有第一导电横截面面积（A1)的大致中央 的电导体（1)，具有位于所述中央电导体（1)上的内部绝缘层（2)，以及同轴的电导体层 (3)，电导体层（3)具有等于所述第一横截面导电面积（A1)的第二横截面导电面积（A2);-粘结层（4);-大致单向的碳纤维的复合覆盖层（5);-编织纤维的复合层（6)。 本专利技术还可表达为纤维复合杆状石油油井干预电力电缆（0)，其按以下顺序包 括：-中央电力电缆部分（1，2,3)，其包括具有第一电导率（S1)的大致中央的电导体 (1)，具有位于所述中央电导体（1)上的内部绝缘层（2)，以及同轴的电导体层（3)，电导体 层（3)具有等于所述第一电导率（S1)的电导率（S2);-粘结层（4);-大致单向的碳纤维的复合覆盖层（5); -编织纤维的复合层（6)。 本专利技术的优势在描述本专利技术实施例的段落中提及。【附图说明】 本专利技术和
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的实例在所附的附图中示出，其中： 图1是本专利技术的纤维复合杆状石油油井干预电力电缆的横截面，其包括在中心处 的大致同轴的导体电力电缆部分（1，2, 3)和向外到整个直径（fulldiameter)的圆柱形结 构性碳纤维复合覆盖部分（5,6)。 图2是本专利技术的纤维复合杆状石油油井干预电力电缆的大致同轴导体部分（1，2， 3)的图示，示出了芯部的实施例。图3是
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的平行或扭绞平行导体电缆的图示，其被填充以耐高温聚合物并 由耐高温聚合物覆盖物所覆盖，其可形成图7中所示的干预纤维复合电缆的芯部。 图4、图5和图6是本专利技术实施例的图示，其中具有0. 4到1. 0毫米之间、在此为 0.8毫米的厚度的编织纤维复合层（6)分别形成12毫米直径的电缆、10毫米直径的电缆、 和8毫米直径的电缆的外层。所有图示示出具有2. 63平方毫米的横截面面积&的中央导 体。同轴布置的导体（3)总是具有相同的导电面积A3。 图7示出
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的纤维复合杆电力电缆，其具有如图3中所示的电力电缆芯部， 所述芯部具有两个平行的导体，每个导体具有2. 63平方毫米的横截面面积&。
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电 缆的两个平行导体在每米的延伸长度上扭绞约14至20次，并设有填充的耐高温聚合物，以 形成圆形横截面的电绝缘芯部电缆。用聚合物填充的中央平行扭绞电缆设有直径高达12 毫米的单向碳纤维复合挤出层。 在右侧部分中，图8是本专利技术的杆的侧视图。其是杆的部分剥离的端部，示出位于 单向纤维复合覆盖层（5)上的薄的编织纤维复合层（6)，其中中央电力电缆部分（1，2, 3)处 于中心，由粘结层⑷包围。在附图的左侧部分，示出图4中所示截面的副本。在右侧示出 可能的附加的外侧保护和防护的（proofing)表面涂层（7)。 图9是在上述欧洲专利EP2312360的芯部中的三个独立的绝缘导体的束的横截 面。【具体实施方式】 通常的石油油井干预杆 本专利技术是纤维复合杆状石油油井干预电力电缆（0)，其横截面在全视图的图1中 示出，并且在针对分别具有12毫米直径、10毫米直径、8毫米直径的杆的实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】
纤维复合杆状石油油井干预电力电缆(0)，其按以下顺序包括：‑中央电力电缆部分(1，2，3)；‑粘结层(4)；‑大致单向的碳纤维的复合覆盖层(5)；其特征在于：‑编织纤维的复合层(6)；‑其中所述中央电力电缆部分(1，2，3)包括：‑具有第一电导率(S1)的大致中央的电导体(1)；‑位于所述中央电导体(1)上的内部绝缘层(2)；以及‑同轴电导体层(3)，其具有等于所述第一电导率(S1)的第二电导率(S2)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：张雯婷，托雷·奥尔斯兰德，
申请(专利权)人：C六科技公司，
类型：发明
国别省市：挪威;NO