[發明專利]一種絞合纜芯油井光纜

在審

• 申請號: 201710679270.3
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN107290833A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 陸杰;栗鳴;繆旭光;楊海峰;薛海軍;劉勇;陳青青
• 申請（專利權）人: 中天電力光纜有限公司
• 主分類號: G02B6/44
• 分類號: G02B6/44
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司32243
• 代理人: 卜另北

技術領域

本發明涉及光纜結構技術領域，具體涉及一種絞合纜芯油井光纜。

背景技術

由于監測數據的可靠性、數據傳輸的易用性，光纖傳感技術在石油天然氣的生產、勘探領域應用日益廣泛。隨著油氣井的深度增加，光纖承受的溫度環境也越來越高。為適應如此高的工作環境，已有不同涂層的商用光纖以滿足不同的溫度等級工作需要,比如常溫光纖（85°C）、中溫光纖（150°C）、聚酰亞胺光纖（200°C, 300°C）、鍍鋁光纖（400°C）和鍍金光纖（700°C）等。普通的油井光纜一般采用在光單元外面再增加一層金屬保護管的方式，光單元與金屬保護管為同心結構。為了避免由于金屬受熱膨脹伸長時光纖會受到外部拉伸應力，光單元中光纖的長度要比光單元的長度更長，這兩者之間的長度之差叫做“光纖余長”。光單元內一般填充吸氫纖膏，纖膏的作用一是可以阻擋水分子和氫分子對光纖的損傷，另一個作用是對光纖在管內滑動的阻擋或托舉，使光纖均勻的分布在整根光纜中。在中國實用新型專利說明書ZL 200620168047.X中公開了一種高溫油井測試光纜，這種光纜包括不銹鋼管、鋼絲和鋼絲包覆層，其中不銹鋼管內的纖膏內設置有光纖，不銹鋼管和鋼絲相互絞合連接，不銹鋼管內的纖膏對光纖的滑動起到阻擋作用，但是，由于光纖纖膏是由高分子材料基礎油與其它化學成份添加劑混合而成，目前，能夠滿足300°C長期工作的耐高溫光纖纖膏還沒有研制出來。因此，當油井光纜的工作溫度大于300°C時，這種光纜內的纖膏便會因高溫而融化，正中間位置的光纖未與其余光纖及鋼絲絞合在一起，由于缺少了纖膏的阻擋托舉作用以及光纖的自重原因，正中間的光纖在井下長期使用過程中，會產生向下墜落的現象，這種現象的后果就是光纖在油井光纜底部的光單元里堆積，余長過大；而油井光纜靠近地面上部的光單元里光纖余長減少甚至為零。此時油井光纜如果受到異常外力，極易造成油井上部的光纖斷纖，導致光纖傳感系統停止工作。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種絞合纜芯油井光纜。在絞合纜芯里，光單元的外徑比常規油井光纜的外徑小，而且絞合纜芯整體呈螺旋狀，因而光纖單元內光纖不會發生向下滑移現象。

本發明采用的技術方案是：

一種絞合纜芯油井光纜，其包括絞合纜芯和至少一層外部金屬防護管，所述外部金屬防護管包裹著所述絞合纜芯，所述絞合纜芯包括至少一根光纖單元和若干根金屬單絲，若干根金屬單絲和至少一根光纖單元絞合在一起，所述光纖單元包括若干根光纖和光纖金屬保護管，所述光纖金屬保護管包裹著若干根光纖。

進一步的，所述絞合纜芯中，其中一根金屬單絲位于正中間，剩余金屬單絲和光纖單元絞合在正中間的金屬單絲上。

進一步的，絞合纜芯整體呈螺旋狀結構。

進一步的，所述外部金屬防護管采用縱包成型-焊接的方式制成。

進一步的，所述光纖包括各類傳感用光纖，最高工作溫度可達700℃。

進一步的，絞合纜芯油井光纜長期最高工作溫度可達700℃，最大井下耐受壓力為207MPa。

進一步的，所述外部金屬防護管、光纖金屬保護管和金屬單絲的材質均為耐腐蝕合金。

進一步的，所述外部金屬防護管、光纖金屬保護管和金屬單絲的材質均為316L不銹鋼。

本發明的有益效果是：1、外部金屬防護管、光纖金屬保護管和金屬單絲均為高強度耐腐蝕、耐高壓合金鋼，因而光纜可在高溫高壓下長期工作；2、光纖單元與金屬單絲絞合在一起，長期工作時，光光纜中光纖分布均勻，不會發生滑移及底部光纖堆積現象；3、纜芯為光纖單元和金屬單絲絞合而成，可產生足夠的光纖余長，具有較大的抗拉強度。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

其中：1、光纖單元，11、光纖，12、光纖金屬保護管，2、金屬單絲，3、外部金屬防護管。

具體實施方式

為了加深對本發明的理解，下面將結合附圖和實施例對本發明作進一步詳述，該實施例僅用于解釋本發明，并不構成對本發明保護范圍的限定。

如圖1所示，一種絞合纜芯油井光纜，包括絞合纜芯和一層外部金屬防護管3，外部金屬防護管3采用縱包成型-焊接的方式包覆在絞合纜芯外，絞合纜芯包括一個光纖單元1和六根金屬單絲2，其中一根金屬單絲2設于正中間，剩余五根金屬單絲2和光纖單元1絞合在正中間的金屬單絲2外，光纖單元1包括若干根光纖11和光纖金屬保護管12，若干根光纖11整齊排列，外包裹著光纖金屬保護管12，光纖11為最高工作溫度可達700℃的各類傳感用光纖，外部金屬防護管3、光纖金屬保護管12和金屬單絲2的材質為316L不銹鋼，可使光纜在700℃的高溫及207MPa的高壓環境下長期工作。