RU29106U1 - Соединительная муфта нефтекабеля - Google Patents

Description

Описание полезной модели «СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ МУФТА НЕФТЕКАБЕЛЯ

2 О О

Нолезная модель относится к кабельной отрасли электротехнической промышленности и может быть использована на предприятиях, выполняющих работы по сборке и ремонту кабельных линий для установки электроприводного центробежного насоса (УЭЦН), применяемой при добычи нефти. На настоящее время нефтедобываюпще компании Российской Федерации при добыче нефти применяют порядка 50-ти тысяч УЭЦН. В состав установки входит станция управления; кабельная линия, прокладываемая по наружной поверхности насосно-компрессорной трубы (НКТ); центробежный нефтенасос; приёмный модуль и погружной электродвигатель (НЭД) с гидрозащитой (фиг.1).

В общем случае кабельная линия содержит концевую муфту для присоединения к НЭД; кабель-удлинитель плоской формы, прокладываемый по электродвигателю, приёмному модулю и нефтенасосу; основной кабель плоской либо круглой формы, соединяемый с кабелем-удлинителем при применении соединительной муфты. В составе кабельной линии УЭЦН используется силовой кабель, прокладываемый по НКТ, одним отрезком (строительной

длиной) либо основной кабель собирается из нескольких отрезков при применении соединительных муфт 1;2. Для кабельных линий применяются трёхжильные силовые кабели на напряжение ЗЗООВ с медными токопроводящими жилами с двухслойной изоляцией из полимерного материала, с подушкой из ленточного материала и с общей бронёй из стальной профилированной ленты 3. Сечения медных токопроводящих жил принимаются из ряда: 6; 8; 10; 13,3; 16; 25; 35 и 50мм. Типы изоляции каждой жилы:

-оба слоя из термопластичного полиэтилена высокой плотности;

-оба слоя из блоксополимера пропилена с этиленом;

-оба слоя из маслостойкого силаносшиваемого полиэтилена;

-первый слой из силаноспшваемого полиэтилена; второй блоксополимер пропилена с этиленом;

-первый слой из радиационно-модифицированного полиэтилена; второй - блоксополимер пропилена с этиленом.

При проведении соединения отдельных длин кабеля, входящих в состав кабельных линий, токопроводящие :жилы соединяются сваркой встык или пайкой либо опрессованием в соединительной гильзе. Изоляция кабеля разделывается на конус и производится наложение изоляции муфты из ленточного полимерного материала для каждой фазы кабеля, затем накладывается общая подушка из ленточного материала и броня из стальной профилированной ленты 2.

Материал для изоляции муфты: электроизоляционные самосклеивающиеся ленты или фторопластовые или типа «NITTO (производства зарубежных фирм). Недостатками изоляции из ленточного материала являются: электрическая прочность изоляции муфты в 1,5-2 раза ниже в сравнении с изоляцией кабеля; трудоёмкость монтажа, значительная стоимость лент и трудности с материально-техническим обеспечением.

С целью улучшения электрических характеристик соединительной муфты; снижения трудоёмкости при монтаже, стоимости монтажных работ и применяемых материалов разработана и исследована муфта на базе двух термоусаживаемых трубок из маслостойкого полиэтилена со сшитой структурой при обеспечении герметичного соединения наружной трубки с поверхностью изоляции жил кабеля за счёт применения ленточного маслостойкого адгезивного материала. В процессе монтажа соединительной муфты на место соединения жил кабеля и конусную разделку полимерной изоляции устанавливается внутренняя трубка и производится её термоусаживание при применении горячего воздуха от фена.

На наружную поверхность изоляции каждой жилы соединяемых кабелей накладывается слой ленточного адгезивного материала толщиной 0,2 - 0,6 мм и длиной не менее полутора

диаметров по изоляции каждой из соединяемых жил. Наружная термоусаживаемая трубка устанавливается на место соединения жил и производится её термоусаживание. Длина внутреьшей трубки определяется с учётом расстояния между торпами изоляции соединяемых жил кабелей и длины конусных разделок; наружной - с учётом перекрытия изоляции кабеля на расстояние не менее полутора наружных диаметров по каждой изолированной жиле. Затем на соединённые и изолированные жилы накладывается общая подзшзка из ленточного материала и броня из стальной профилированной ленты.

Проведены сравнительные испытания муфт базовой и новой конструкции в части электрических характеристик. Для проведения испытаний муфты с плёночной изоляцией были смонтированы по технологическим регламентам, применяемым предприятиями НК «ЛУКОЙЛ, ОАО «Юкос и др5тих компаний. Согласно НД на нефтекабель для УЭЦН последний должен выдержать испытание напряжением ЮкВ частоты 50 Гц, в течении 5 минут без пробоя. После испытания муфт при указанных нормативовах испытательное напряжение увеличилось ступенями по 5кВ (l,5Uo, где Uo-линейное напряжение) с выдержкой на каждой ступени по 5 минут. Испытания проводились до пробоя изоляции муфт. Медианные значения пробивного напряжения для муфт; - с плёночной изоляцией 25 кВ; - с изоляцией из термоусаживаемых трубок 30 кВ.

Уровень пробивного напряжения изоляции муфт новой разработки выше на 20% при снижении длительности монтажа примерно в 2 раза.

Общий вид установки для добычи нефти и соединительной муфты с использованием термоусаживаемых трубок представлен на фиг.1 и фиг.2 соответственно. При монтаже УЭЦН на скважине в обсадную колонну опускается погружной электродвигатель 1 с гидрозвщитой 2 и к ПЭД подключается кабельная линия 4, Двигатель соединяется с центробежным нефтенасосом 3 при установке между ними приёмного модуля 8. Далее производится сборка насосно-компрессорной трубы 6. Кабельная линия (кабель) с помощью металлических поясов крепится на ПЭД, приёмном модуле, нефтенасосе, ПКТ, выводится из скважины через устьевое оборудование 9 и прокладывается до выносного пункта подключения кабеля 7, который соединён с комплектным трансформаторным устройством 5.

При монтаже соединительной муфты после соединения токопроводящих жил 1 кабеля на узел соединения 2 и конусную разделку полимерной изоляции жилы 6 устанавливается внутренняя трубка 3 и производится её термоусаживание; на поверхность соединяемых жил накладывается слой адгезивного материала 4 и на

последний, а так же внутреннюю трубку устанавливается наружная термоусаживаемая трубка 5. Далее накладывается общая подушка 7 и броня из стальной профилированной ленты 8, соединяемая с бронёй 9 кабеля. Предлагаемая муфта позволяет увеличить электрическую прочность кабельной линии УЭЦН. Продолжаются промысловые испытания кабельных линий, содержащих соединительные муфты с изоляцией из двух термоусаживаемых трубок. Литература:

1.Ивановский В.Н., Пекин С.С., Сабиров А.А. Установки погружных центробежных насосов для добычи нефти. М. 2002.

2.Международный транслятор. Установки погружных центробежных насосов для добьши нефти. Под научной редакцией Алекперова В.Ю., Керщенбаума В.Я. М. 1999.

3., ГОСТ Р 51777-2001. Кабели для установок погружных электронасосов. Общие технические условия.

Claims (5)

1. Соединительная муфта нефтекабеля, содержащая соединение токопроводящих жил кабеля, выполняемое сваркой встык или пайкой либо опрессовкой в соединительной гильзе, имеющая усиливающую подмотку (изоляцию) из лент полимерного изоляционного материала, общую подушку и броню из стальной профилированной ленты, отличающаяся тем, что изоляция муфты выполняется из двух термоусаживаемых полиэтиленовых трубок со сшитой структурой при соотношении толщины внутренней и наружной трубки в пределах 0,5-2,0 и соединение термоусаживаемого материала с полимерной изоляцией кабеля производится с помощью ленточного адгезивного материала при толщине слоя адгезива в пределах 0,2-06 мм и длине не менее полутора диаметров по изоляции жилы кабеля.

2. Соединительная муфта нефтекабеля по п.1, отличающаяся тем, что внутренний слой изоляции муфты выполняется из ленточного полимерного материала, на который накладывается термоусаживаемая маслостойкая полиэтиленовая трубка со сшитой структурой при соотношении толщины подмотки и трубки в пределах 0,5-2,0.

3. Соединительная муфта нефтекабеля по п.1, отличающаяся тем, что длина внутренней термоусаживаемой трубки определяется с учетом расстояния между изоляцией соединяемых жил кабелей, длины конусных разделок полимерной изоляции жил и трубка термоусаживается на место соединения токопроводящих жил и конусную разделку их полимерной изоляции.

4. Соединительная муфта нефтекабеля по п.1, отличающаяся тем, что длина наружной термоусаживаемой трубки определяется с учетом величины перекрытия изоляции кабеля с каждого конца соединяемых жил не менее полутора диаметров по полимерному покрытию жилы и трубка термоусаживается на внутреннюю трубку и концевые участки изоляции соединяемых жил.

5. Соединительная муфта нефтекабеля по п.1, отличающаяся тем, что, с целью герметичного соединения трубок между собой, адгезив накладывается по всей длине внутренней трубки.