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跨結箍電纜保護器新型電潛泵電纜適用于高含硫作業(yè)環(huán)境
20世紀70年以來(lái),逐漸發(fā)展出了多種不同的安裝方式。采用替代技術(shù)的系統包括電纜懸浮電潛泵系統、內部電纜聯(lián)系油管部署電潛泵系統,以及臍帶纜系統。然而每個(gè)系統卻都有各自的限制,未能被大范圍推廣?,F有技術(shù)的應用限制主要來(lái)自于對安全的考慮:難以找到能夠承受腐蝕環(huán)境的合適材料、井下電氣接頭的不確定性以及安裝與收回的限制。
依據不同系統的應用經(jīng)驗,沙特阿拉伯對電潛泵設計重新進(jìn)行了思考,開(kāi)發(fā)一套能夠長(cháng)時(shí)間應用于含硫環(huán)境的新型電潛泵系統。這其中,主要的挑戰之一在于設計出緊湊、跨結箍電纜保護器抗硫的電纜。所用材料必須足夠堅固,能承受銅線(xiàn)以及電潛泵系統的重力,同時(shí)還要能夠抵抗高濃度H?S。電纜自身必須緊湊,最大程度地降低兩端壓差。該技術(shù)最終還需要簡(jiǎn)便到能夠可靠經(jīng)濟地實(shí)現大規模生產(chǎn)。
初步計劃是征集所有潛在的電纜設計方案,通過(guò)審核不同設計的可能性來(lái)識別出關(guān)鍵的技術(shù)障礙。正如預期的那樣,通過(guò)電纜部署的電潛泵,其最關(guān)鍵的部分就是跨結箍電纜保護器本身,找到能夠用于H?S含量高達15%氣體空間的材料頗具挑戰性。(此外,材料必須足夠堅固,能夠承受電纜本身重量,同時(shí)直徑要小,以盡量降低兩端壓差)。H?S能夠滲透過(guò)人造橡膠與熱塑塑料,即使H?S不會(huì )直接破壞彈性體本身,也會(huì )接觸到導電銅線(xiàn),對其造成損壞。所以,能夠保證在H?S環(huán)境下密封導電銅線(xiàn),就成為了一個(gè)關(guān)鍵要求。
第二個(gè)主要出發(fā)點(diǎn)在于跨結箍電纜保護器的拉伸與支撐性能。由于材料不同的彈性特征,任何電纜的拉伸都將對電潛泵其他部件造成影響。某些材料在拉長(cháng)后能夠完全恢復,有些則無(wú)法做到。所以對這些不同部件與材料的相互作用就要格外注意。由于部署電纜時(shí)會(huì )利用牽引的方法,因此還要考慮到拉起電潛泵系統時(shí)加載的拉力對電纜各個(gè)部件的影響。
設計的第三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)在于電源/支持電纜的終端,必須滿(mǎn)電氣相關(guān)要求,同時(shí)適用于高溫、高含硫環(huán)境,還要能夠承受整體的重量。
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