一种承荷探测电缆制造技术

本实用新型专利技术涉及一种承荷探测电缆，其由内向外依次包括有绝缘线芯、绕包层和铠装层，所述铠装层包括有双层或多层碳纤维丝层，通过所述双层或多层碳纤维丝层螺旋绞合在一起形成。该承荷探测电缆有效的克服了现有技术中承荷探测电缆抗拉强度低、不耐腐蚀、不耐磨、存在预应力和自重高等缺点，延长了承荷探测电缆的使用寿命。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种探测电缆，具体涉及ー种承荷探測电缆。
技术介绍
承荷探测电缆主要指能承受机械负荷 (吊锤加电缆自重)情况下，进行井下油矿探測的双钢丝铠装电缆，又称石油测井电缆，其功能有测井、射孔、取芯等。测井电缆多为7芯，并要求其具有大长度及高強度的特性。测井电缆在石油エ业中被称为“石油工人的眼睛”。通过它才能知道地下是油还是气，并可测出井温、井压和井斜等技术參数。测井电缆常用的钢丝铠装电缆的结构如图I所示，一般包括导铜导电线芯1，氟塑料F46绝缘层2，半导电分相屏蔽层3，填充物4，半导电尼龙带5和镀锌钢丝铠装层6。测井电缆的下端为电极电缆，俗称马笼头电缆，用于悬挂测试仪器仪表，重量约270kg，加上电缆本身重量约560 580kg/km，当电缆下井后需要承受很大的拉力、再加上地层中本身的压力，并需要承受井中温度升高和油气的侵蚀，特别是H2S的侵蚀。在上述这种使用环境下，现有的承荷探测电缆在实际应用中经常出现以下问题I.钢丝铠装层在生产过程中有一道非常重要的エ序就是预拉伸エ序，在钢丝铠装后需经过预拉伸设备，其目的是消除双钢丝的预应力，但在实际使用过程中仍会有一部分残留的余应カ存在，因而在井下钢丝就会散花而使得电缆卡井，严重的会造成外层钢丝的断裂而产生卡井现象。2.井中除了有泥浆、油气之外，还有硫化氢(H2S)，它对钢丝的腐蚀非常严重，一般高強度钢丝都不耐硫化氢腐蚀。这些腐蚀损伤可能造成电缆报废，甚至造成一口井报废。3.具有钢丝铠装层的承荷探测电缆因钢丝与井壁间的摩擦使得钢丝由最初的圆钢单丝变为扁丝，从而使得其与井壁接触的一面变为平面。在反复使用后其钢丝会发生变形，拉カ变小，造成电缆报废。4.由于电缆需在很恶劣的高温、高气压和腐蚀环境下工作，一般具有钢丝铠装层的电缆的寿命也不会超过300个井次。另外，由于测井电缆属定长生产，一个环节出问题则整根电缆配套不成或报废，损失是巨大的，因此，具有钢丝铠装层的承荷探测电缆在生产过程对其エ艺要求十分苛刻，这无形中也増加了电缆的制作成本。并且，由于井下压カ大且增加迅速，因此对铠装用的钢丝的抗拉强度要求比较高，对于超深井应选抗拉强度为2000MPa的钢丝，而目前高強度钢丝(GBl 178)的抗拉强度为1400MPa(140kg/mm2)，无法达到超深井的抗拉要求。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题使针对现有技术测井电缆存在的上述缺点，提供一种能够在高温、高气压环境下工作，耐腐蚀、且能显著提高抗拉强度的承荷探測电缆。解决本技术技术问题所采用的技术方案是该承荷探测电缆由内向外依次包括有绝缘线芯、绕包层和铠装层，其中，所述铠装层包括有双层或多层碳纤维丝层，通过所述双层或多层碳纤维丝层螺旋绞合在一起形成。其中，所述任意两层碳纤维丝层之间的螺旋绞合方向为反向绞合。优选的是，所述碳纤维丝层包括胶合层和玻璃丝纤维层，所述玻璃丝纤维层包覆在所述胶合层之外，所述胶合层包括碳纤维细丝和热固性改性环氧树脂，所述束合的碳纤维细丝和热固性改性环氧 树脂胶合在一起形成所述胶合层。优选的是，所形成的铠装层的铠装节距比为所述承荷探测电缆直径的6. 5倍 8. 5 倍。优选所述的绝缘线芯包括导体和包覆在导体外部的绝缘层。优选的是，所述的绝缘层由聚丙烯、耐高温氟塑、改性聚丙烯材料、こ烯-四氟こ烯共聚材料、聚全氟こ丙烯或四氟こ烯-全氟烷基こ烯醚制成。进ー步优选的是，所述的绝缘层外部还包覆有半导电分相屏蔽层。其中，所述的绝缘线芯的芯数为1、3、4、5或7芯。优选所述的绕包层采用半导电带绕包或采用与导体温度等级相适应的绕包带绕包制成。本技术承荷探测电缆的有益效果如下I.由于铠装层中包括有碳纤维丝层，而碳纤维丝的抗拉强度是钢丝的3. 5倍，其所承受的拉カ大，因而该承荷探测电缆不会产生断裂卡井现象。2.由于所述碳纤维丝层的热膨胀系数为负值，且绝对值是钢丝的1/10强，该承荷探测电缆在井下的高温、高水压和高气压的环境下，其碳纤维丝所产生的热变形为收缩变形，且收缩极小，有效避免了电缆在井下散花卡井的现象。3.由于碳纤维丝层具有耐油、耐腐蚀特性，尤其在井下耐硫化氢，大大提高了该承荷探测电缆电缆的使用寿命。4.由于碳纤维丝层具有比现有的钢丝铠装层更佳的耐磨性，在井下反复使用的情况下也不会有明显磨损的情况，从而使该承荷探测电缆使用寿命延长。5.由于碳纤维丝层的密度小，其密度是钢丝密度的1/4，其直径是钢丝的1/20，可有效降低具有该承荷探测电缆自身重量，降低原材料的使用，从而可以节约成本。本技术承荷探测电缆的使用次数超过800个井次，比现有的电缆使用时间提高50%以上，使用寿命得到了明显地提高。附图说明图I为现有技术中常用的承荷探测电缆的结构示意图；图2为本技术实施例I中承荷探测电缆的结构示意图；图3为本技术实施例2中承荷探测电缆的结构示意图。其中1-铜导电线芯，2-氟塑料F46绝缘层，3-半导电分相屏蔽层，4-填充物，5_半导电尼龙带，6-镀锌钢丝铠装层；11_导体，21-绝缘层，31-半导电分相屏蔽层，41-填充物，51-绕包层，61-铠装层；12-导体，22-绝缘层，42-填充物，52-绕包层，62-铠装层。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本技术的技术方案，以下结合附图和具体实施方式对本技术承荷探测电缆作进ー步详细描述。一种承荷探测电缆，其由内向外依次包括有绝缘线芯、绕包层和铠装层，所述铠装层包括有双层或多层碳纤维丝层，通过所述双层或多层碳纤维丝层螺旋绞合在一起形成。其中，所述任意两层碳纤维丝层之间的螺旋绞合方向为反向绞合。其中，所述碳纤维丝层包括胶合层和玻璃丝纤维层，所述玻璃丝纤维层包覆在所述胶合层之外，所述胶合层包括碳纤维细丝和热固性改性环氧树脂，所述束合的碳纤维细丝和热固性环氧树脂胶合在一起形成所述胶合层。实施例I :如图2所示,本实施例中，该承荷探测电缆由内向外依次包括有绝缘线芯、绕包层和铠装层。本实施例中，绝缘线芯包括导体11、包覆在导体外部的绝缘层21、包覆在绝缘层21上的半导电分相屏蔽层31。其中，导体11采用铜导电线芯，导电线芯的结构、根数与单丝直径根据承荷探测电缆SY/T6600-2004行业标准中相对应的规格进行选取。绝缘层21由改性聚丙烯材料制成，也可以采用聚丙烯、耐高温氟塑、こ烯-四氟こ烯共聚材料、聚全氟こ丙烯或四氟こ烯-全氟烷基こ烯醚制成。所述半导电分相屏蔽层31由导体上挤制绝缘层21后并绕包形成。绝缘线芯的芯数可为1、3、4、5或7芯，本实施例中采用7芯，即包括7根绝缘线芯。由7根绝缘线芯加入填充物41进行成缆，同时绕包半导电尼龙带而形成绕包层51。最后在绕包层51上形成铠装层61。本实施例中，铠装层包括有双层碳纤维丝层，所述两层碳纤维丝层采用螺旋绞合形成，内层碳纤维丝层的方向为左向，外层碳纤维丝层的方向为右向，两层碳纤维丝层的方向相反。铠装层61的铠装节距比为电缆直径的6. 5倍 8. 5 倍。所述每个碳纤维丝层包括胶合层和玻璃丝纤维层，所述玻璃丝纤维层包覆在所述胶合层之外，所述胶合层包括碳纤维细丝和热固型改性环氧树脂，通过碳纤维细丝和热固型改性环氧树脂胶合固化形成所述胶合层，所述胶合层表面包覆玻璃丝纤维层并采用热固性环氧树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种承荷探测电缆，其由内向外依次包括有绝缘线芯、绕包层和铠装层，其特征在于所述铠装层包括有双层或多层碳纤维丝层，通过所述双层或多层碳纤维丝层螺旋绞合在一起形成。2.根据权利要求I所述的承荷探测电缆，其特征在于所述任意两层碳纤维丝层之间的螺旋绞合方向为反向绞合。3.根据权利要求I所述的承荷探测电缆，其特征在于所述每个碳纤维丝层包括胶合层和玻璃丝纤维层，所述玻璃丝纤维层包覆在所述胶合层之外，所述胶合层包括碳纤维细丝和热固性改性环氧树脂，所述束合的碳纤维细丝和热固性改性环氧树脂胶合在一起形成所述胶合层。4.根据权利要求1-3之一所述的承荷探测电缆，其特征在于所形成的铠装层的铠装节距比为所述承荷探...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卫，张勇，李伟，
申请(专利权)人：特变电工股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：