Кабель для плавления нефти Российский патент 2017 года по МПК H05B3/56 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящая заявка относится к кабелю для плавления нефти с целью облегчения транспортировки нефти к поверхности.

Предпосылки создания изобретения

Для извлечения нефти на поверхность обычно используют скважины. Обычная нефтяная скважина, в общем, включает в себя стволы скважины с электрическими погружными насосами и лифтовой колонной, которые обеспечивают транспортировку нефти на поверхность расположения устьевого отверстия скважины. Дальнейшая транспортировка нефти от устьевого отверстия скважины осуществляется по выкидной линии. Для облегчения подъема нефти на поверхность зачастую используется нагревательный кабель, проходящий через устьевое отверстие скважины вниз по скважине вдоль ее лифтовой трубы. В патенте США №5782301, автором которого являются Neuroth и др. и который включен в данное описание путем ссылки, раскрывается обычный нагревательный кабель.

Компоненты, которые входят в состав обычных нагревательных кабелей, зачастую являются дорогими. Поэтому существует необходимость в кабеле для плавления нефти менее дорогого, чем обычные нагревательные кабели.

Краткое изложение сущности изобретения

Объектом настоящего изобретения является кабель для плавления нефти, который содержит множество проводников в сборе. Каждый проводник в сборе включает в себя проводник из оцинкованной стали, изоляционный слой, который окружает проводник из оцинкованной стали, и металлическую оболочку, которая окружает изоляционный слой. Слой брони окружает указанное множество проводников в сборе.

Дополнительным объектом настоящего изобретения является кабель для плавления нефти, который состоит из первого, второго и третьего проводников в сборе. Каждый проводник в сборе состоит из проводника из оцинкованной стали, изоляционного слоя, который окружает проводник из оцинкованной стали, и металлической оболочки, которая окружает изоляционный слой. Слой брони окружает указанное множество проводников в сборе.

Еще одним дополнительным объектом изобретения является кабель для плавления нефти, который содержит множество проводников в сборе. Каждый проводник в сборе включает в себя проводник из оцинкованной стали, полимерный изоляционный слой, который окружает проводник из оцинкованной стали, и оболочку из свинца, которая окружает полимерный изоляционный слой. Лента из оцинкованной стали обмотана вокруг этого множества проводников в сборе.

Другие объекты также следуют в рамках заявленного изобретения, преимущества и отличительные признаки которого можно понять из приводимого ниже подробного описания, сопровождаемого прилагаемыми чертежами, которое раскрывает предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения.

Краткое описание чертежей

Более полную оценку изобретения и многих его сопутствующих преимуществ позволяет без труда сделать более полное понимание изобретения в результате обращения к приводимому ниже подробному описанию, сопровождаемому ссылками на прилагаемую фиг. 1, на которой представлено поперечное сечение кабеля согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание предпочтительного варианта осуществления

На фиг. 1 представлен кабель 100 для плавления нефти согласно настоящему изобретению, который требует менее дорогих материалов и меньшего количества компонентов, чем кабели предшествующего уровня техники. Кабель 100, в общем, включает в себя множество проводников 102 в сборе, каждый из которых включает в себя проводник 110, изоляционный слой 120, окружающий проводник 110, и металлическую оболочку 130, окружающую каждый изоляционный слой 120. Никакие другие компоненты, такие как оплетки, не требуются. В предпочтительном варианте проводники 110 являются скрученными проводниками. Проводники 102 в сборе размещены практически параллельно или бок о бок один относительно другого и окружены внешней броней 140. Кабель 100 является в предпочтительном варианте кабелем плоского типа, а каждый проводник 102 в сборе имеет практически круглое поперечное сечение. В предпочтительном варианте осуществления кабель 100 включает в себя три проводника 102 в сборе.

Проводники 110 изготовлены из соответствующего проводящего материала с высоким удельным электрическим сопротивлением, который в предпочтительном варианте представляет собой оцинкованную сталь. Оцинкованная сталь значительно менее дорога, чем обычные медные проводники. Электрически изолированные проводники 110 подключены к источнику питания, который в предпочтительном варианте подает в эти проводники 110 трехфазный электрический ток.

Изоляционный слой 120, окружающий каждый проводник 110, в предпочтительном варианте представляет собой стойкую к высоким температурам электрическую изоляцию. В предпочтительном варианте изоляционный слой 120 сформирован из этилен-пропилен-диенового мономера (EPDM). В другом варианте изобретения изоляционный слой 120 может быть сформирован из фторированного этилен-пропилена (FEP), политетрафторэтилена (PTFE) или из поливинилиденфторида (PVDF), фторэластомеров, ТРО (термопластичных полиолефинов) и т.п.

Защитные металлические оболочки 130 в предпочтительном варианте экструдированы поверх каждого изоляционного слоя 120. В предпочтительном варианте металлические оболочки 130 изготовлены из материала повышенной теплопроводности, способного защищать слои электрической изоляции от повреждений. Например, металлические оболочки 130 могут быть сформированы из свинца или из сплава свинца. Повышение теплопроводности металлических оболочек 130 может быть обеспечено за счет физического контакта этих оболочек одной с другой.

Броня 140 представляет собой металлическую ленту, сформированную в предпочтительном варианте из оцинкованной стали, обмотанную вокруг проводников 102 в сборе обычным для кабеля электропитания способом. Броня 140 обладает повышенной теплопроводностью. Теплопроводность также обеспечивается за счет контакта металл-металл с металлическими оболочками 130.

В процессе работы в проводники 110 проводников 102 в сборе подается питание, и за счет протекания тока высокого напряжения и сопротивления проводников в проводниках 110 вырабатывается тепло. Это тепло проходит через изоляционные слои 120 и в оболочки 130 из свинца. Тепло без труда передается через оболочки 130 из свинца к броне 140. Таким образом, с помощью кабеля 100 обеспечивается нагрев нефти, проходящей через лифтовую трубу скважины.

Для иллюстрации изобретения был выбран конкретный вариант осуществления, однако специалистам в данной области техники должна быть очевидна возможность внесения различных изменений и модификаций, не выходящих за пределы объема изобретения, определяемого прилагаемой формулой изобретения.

Кабель для плавления нефти (100) содержит множество проводников (102) в сборе. Каждый проводник в сборе включает в себя проводник (110) из оцинкованной стали, изоляционный слой (120), который окружает проводник из оцинкованной стали, и металлическую оболочку (130), которая окружает изоляционный слой. Слой брони (140) окружает указанное множество проводников в сборе. Изобретение обеспечивает создание менее дорогого кабеля, чем обычные нагревательные кабели. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Кабель для плавления нефти, состоящий из:

первого, второго и третьего проводников в сборе, где каждый проводник в сборе состоит из:

проводника из оцинкованной стали,

изоляционного слоя, окружающего указанный проводник из оцинкованной стали, и

металлической оболочки, окружающей указанный изоляционный слой; и

слоя брони, окружающей указанные первый, второй и третий проводники в сборе.

2. Кабель для плавления нефти по п. 1, отличающийся тем, что указанный изоляционный слой сформирован из этилен-пропилен-диенового мономера (EPDM).

3. Кабель для плавления нефти по п. 1, отличающийся тем, что указанная металлическая оболочка сформирована из свинца.

4. Кабель для плавления нефти по п. 1, отличающийся тем, что указанный слой брони представляет собой ленту, обмотанную вокруг указанных первого, второй и третьего проводников в сборе.

5. Кабель для плавления нефти по п. 1, отличающийся тем, что указанные первый, второй и третий проводники в сборе размещены бок о бок один относительно другого.

6. Кабель для плавления нефти по п. 1, отличающийся тем, что каждый из указанных первого, второго и третьего проводников в сборе имеет практически круглое поперечное сечение.