概述

潛油泵電力電纜是潛油電泵機組配套使用的電纜，敷設(shè)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。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(huán)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(jié)構(gòu)，當電力傳輸時，因磁場的不平衡而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)會引起磁滯損耗，使電纜發(fā)熱。當油井套管尺寸允許的情況下宜采用圓形電纜。結(jié)構(gòu)對稱的圓形電纜其產(chǎn)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(shè)時也便于收、放線. 潛油泵電纜的結(jié)構(gòu) 1、導(dǎo)體

導(dǎo)體材料為無氧銅桿拉制而成的導(dǎo)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(dǎo)線鍍錫，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(dǎo)體與絕緣層間隙之間，導(dǎo)體外應(yīng)涂覆一層特殊粘接劑，通過連續(xù)硫化之后可使導(dǎo)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(huán)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(huán)境中，但乙丙橡膠耐油性差，可通過導(dǎo)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(fù)合薄膜+三元乙丙橡膠組合絕緣。在導(dǎo)體外層包覆聚酰亞胺F46復(fù)合薄膜后燒結(jié)，并進過特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計，在薄膜燒結(jié)層外涂以特殊粘接劑，然后擠制三元乙丙橡膠。通過連續(xù)硫化后復(fù)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(yīng)無砂眼、裂紋和雜質(zhì)等缺陷。一般采用連續(xù)式擠鉛機，其連續(xù)擠出溫度為290-390℃。

（2）、丁腈護套：丁腈橡膠護套生產(chǎn)采用擠橡機擠出，連續(xù)硫化管內(nèi)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(guān)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。  

潛油泵電纜的現(xiàn)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(nèi)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(fù)電纜；四是過去的老油田仍是目前主要的產(chǎn)油區(qū)，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(jù)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 潛油泵電纜的工藝控制要點

潛油泵電纜制造工藝不同于普通電纜。由于它用于井下高溫、高壓和高腐蝕特殊環(huán)境中，以及下井安裝并穿越井口封隔器時要求密封。因此，對電纜的各項性能指標要求及每道制造工序的外徑控制要求很高，下面是工藝生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序進行的工藝創(chuàng)新點，具體如下： 1、導(dǎo)體

導(dǎo)體是潛油泵電力電纜的第一道需控制的尺寸，為了保證其性能指標穩(wěn)定均勻，除了使用設(shè)備和銅桿材料選取好的外，重要是拉絲過程，對各區(qū)角度的確定保證了小摩擦力，保證了產(chǎn)品直徑均勻穩(wěn)定，從而保證了其三相直流電阻不平衡率不大于2%。 2、導(dǎo)體繞包

在導(dǎo)體外繞包聚酰亞胺-F46復(fù)合薄膜作為電纜內(nèi)絕緣，在實際生產(chǎn)繞包中出現(xiàn)有打皺的情況，影響后道工序的外徑尺寸，為了解決此問題，特制做了一繞包平整裝置，通過使用及不斷改進解決了此問題。 3、絕緣配方設(shè)計

絕緣擠出厚度及性能指標與擠出機溫度控制范圍、牽引速度的穩(wěn)定、線芯在硫化管內(nèi)懸垂位置的穩(wěn)定以及橡皮在擠出機內(nèi)壓力的穩(wěn)定等因素有關(guān)。