[其他]多芯動力電纜，特別是鉆孔機組用的供電電纜

無效

• 申請號: 87104896
• 申請日: 1987-07-13
• 公開（公告）號: CN87104896A
• 公開（公告）日: 1988-03-09
• 發明（設計）人: 齊梅克;庫比艾;特里基·斯坦·瓦伊賈恩諾
• 申請（專利權）人: 電纜金屬電氣有限公司
• 主分類號: H01B7/18
• 分類號: H01B7/18
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 楊松齡

本發明涉及一種多芯動力電纜，特別是鉆孔機組諸如鉆井泵用的供電電纜，這種電纜的絕緣導線裝在一個金屬波紋管內。

為了進行石油或天然氣的鉆井工作，所使用的一些傳動部件要放置到地面下三千米及以上的深處位置。這些傳動部件，特別是鉆井泵要從地面供電。為此要用電纜，而這些電纜又須滿足一些很特殊的要求。必須考慮到某個時候存在于該深度上的壓力情況，為此要求有一種相應耐壓的電纜結構，但同時還要考慮到因傳動部件本身耗熱而產生溫度在內數量級為120℃及以上的地溫。電纜正常工作的另一個條件是當工作時間較長時，對存在于井眼或鉆井內的侵蝕性介質要盡可能地不敏感，例如對侵蝕性氣體或在海底鉆孔時則還須對海水不敏感。

從西德公開說明書DE-OS????2853100已知有一種達到上述目的的電纜，這種電纜是由三個捆扎或相互絞成的芯線組成，上述芯線由所謂波形套包住。各個芯線均由電線、絕緣材料以及疊置在上述絕緣材料上的波形套所組成。另一個波形管包住上述三個裝有波形套的芯線。這些裝在芯線絕緣材料上的波形套由于波形的原故，對包裹電纜芯的波形管來說其直徑變得很大。這種已知的電纜由于其直徑和金屬重量大而很不實用，由于四個波形管很重加上波形管直徑了大而不能承受大于200巴的壓力。

本發明的任務是對前面所述的那種電纜繼續改進，使其能承受300巴以上的壓力。此外這種電纜還有一個很高的縱向抗拉強度。

上述任務是通過下列措施解決的，即管子的波形其深度和間距的設計使波形管的長度與制造所用的光管相比可短33至67%，最好是短45至55%，并且在波形管上裝有一個鎧套，當增壓時鎧套使波形管的長度幾乎保持不變。而已知的電纜由于其金屬管的波紋則縮短約15%，根據本發明波紋選擇得使其最好縮短45至55%。

考慮的出發點是外面管子的抗壓強度可以通過下列公式來說明

P_極限＝ (σ·S)/(γ_m) · (l₀)/(l₁)

式中σ為金屬屈服點，S為管子壁厚，γ_m為波紋管的平均半徑 (γ_a+γ)/2 ，而 (l0)/(l1) 則為長度l₀的光管與相應波紋管長度之比。眾所周知通過金屬冷加工可以提高屈服點。要是把光管的縮短視為是冷加工的程度，則這種縮短還同時包括波紋深度，這樣極限壓力就可以定為

P_極限＝σf( (l₀)/(l₁) )· (S)/(γ_m) · (l₀)/(l₁)

σ與冷加工 (l₀)/(l₁) 之間的關系已經知道，那么：

P_極限＝a·σ· (S)/(γ_m) ·b

這就表明當a值在1，3至3之間，b值則在1，3至4之間。用奧氏體鋼其極限壓力可以提高。

還有對波紋管來說通過縮短光管的尺寸來提高抗壓強度，這樣縮小了管子的平均半徑。

十分重要的是，光管的縮短既不是彈性的也不是塑性的。呈螺旋形疊置的鎧套可抵制電纜的拉伸。這種特殊結構的鎧套是很容易彎曲的，即它不會限制電纜的彎曲性，在垂直安裝時或高壓狀態下從安全角度出發當然要避免波紋管的延伸。

對于有并行芯線或絕緣導線的電纜本身各由一個鎧裝波紋管包住，可適當地設置一個附加鎧套將這些波紋管一起圍住。這種鎧裝可適當地由一種螺旋形的，帶子邊緣部分重疊的金屬帶組成，同時金屬帶從其截面來看產生變形時在重疊的部分，金屬帶的邊緣是靠著摩擦連接在一起并且呈封閉狀態。上述附加鎧套應束緊各個波紋管，此外還能附加地使直接放置在波紋管上的鎧套在電纜例如懸置在井眼內時承受延伸。