[发明专利]用于增强电磁线绝缘体的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求Parmeter等人于2012年4月20日提交的名称为“用于增强电磁线绝缘体的系统和方法”的美国临时申请No.61/636,003的权益，该申请全部结合在此作为参考。

技术领域

在此描述的本发明的实施例涉及电磁线领域。更具体地，但不以限制的方式，本发明的一个或更多个实施例实现用于电动潜水泵应用的增强电磁线绝缘体的系统和方法。

背景技术

当前可获得的电磁线对于一些马达应用来说是不合适的。具体地，用于在油或气泵送应用中的马达中使用的电磁线应当是特别可靠的。当马达用于油井或气井中时，在马达处于地面中很深时，导线失效或短路是特别昂贵的。如果电磁线在马达中的绝缘体形成裂化，那么这些裂化可以引起马达的过早失效。

在电动潜水泵（ESP）的情况中，由于不得不从井中移除单元用于维修，因而马达的失效可能是灾难性的。特别地，ESP组件要求使用的电磁线能够承受地面以下深处的高温。此外，ESP泵可能有时发生渗漏，从而允许水进入马达。当暴露到这些渗漏时需要适当防水从而阻止短路的电磁线在所有泵应用类型中将是有利的。最后，电磁线在被运输时总是被损坏、发生断裂、裂痕或裂孔。这种损坏降低了导线的平均寿命。在运输期间具有增加耐用性的电磁线在所有电磁线应用类型中将是有利的。

当前可获得的电磁线有时利用例如（E.I.Du Pont De Nemours公司的商标）胶带的聚酰亚胺薄膜进行绝缘。聚酰亚胺薄膜为具有抗高温、磨损和腐蚀的合成聚合物树脂型，主要用作在基底物质上的涂层或薄膜。虽然为了简化，本说明书使用了作为聚酰亚胺薄膜的一个示例，但是在此没有将本发明限制为特定聚酰亚胺薄膜，例如胶带。虽然具有当前可获得的任何电磁线绝缘体的最高电介质强度，但是它具有固有缺陷。容易吸收水（是吸水的），然后快速分解。用于将胶带附接到导线的粘合剂在深井的极高温度下也会脱胶。卷绕有Kapton胶带的电磁线也易于在运输期间损坏。

另一个当前可获得的电磁线绝缘体是有机聚合体热塑性塑料绝缘体，例如PEEK（聚醚醚酮）。虽然PEEK在室温下具有足够的电介质强度，但是它在500°F以上使用时快速下降。在高温井中的马达温度可以达到550°F以上。因此，对于在ESP马达中使用来说，PEEK也不是理想的导线绝缘体。

因此，需要一种用于产生增强电磁线绝缘体的系统和方法，该增强电磁线绝缘体在运输期间更加防水且耐用，并且在用于ESP应用中的高温下也是可靠的。

发明内容

本发明的一个或更多个实施例实现用于ESP应用的增强电磁线绝缘体的系统和方法。

描述了一种用于增强电磁线绝缘体的系统和方法。本发明的系统可以包括采用增强电磁线绝缘体的电动潜水泵系统，该系统包括泵；适于用作电动潜水马达的感应马达，该感应马达联接到泵以使泵转动；电磁线，其卷绕地联接到电动潜水马达，所述电磁线包括适于用在大约且高于500°华氏温度（F）的温度中的增强绝缘体，所述增强绝缘体还包括联接到电磁线的聚酰亚胺胶带层，所述聚酰亚胺胶带层进一步被包封在有机聚合体热塑性绝缘体层内。在某些实施例中，所述聚酰亚胺胶带层为在某些实施例中，有机聚合体热塑性塑料为PEEK。

本发明的方法可以包括制造适于用于电动潜水泵应用的增强电磁线绝缘体的方法，该方法包括抽取铜电磁线至一定尺寸；清洗所述铜电磁线；拉动所述铜电磁线通过聚酰亚胺胶带卷绕机，以便产生卷绕的铜电磁线；重新抽取所述卷绕的铜电磁线通过挤出模具；将熔融的有机聚合体热塑性塑料施加到所述卷绕的铜电磁线，以便产生增强的电磁线；将所述增强的电磁线卷绕到感应马达内。在一些实施例中，所述有机聚合体热塑性塑料为PEEK。在某些实施例中，所述聚酰亚胺胶带为

示例性实施例的系统的感应马达可以包括本领域已知的用作电动潜水马达的多种类型的马达。例如，本领域公知的三相“鼠笼式”感应马达，以及永磁（PM）马达。适于与ESP组件使用的这些和其他马达可以受益于本发明的系统和方法的增强的电磁线绝缘体。

在进一步的实施例中，特定实施例的特征可以与其他实施例的特征相结合。例如，一个实施例的特征可以与其他实施例中的任一个实施例的特征相结合。在进一步的实施例中，附加特征可以被添加到在此描述的特定实施例中。

附图说明

本发明的上述和其他方面、特征以及优点将从下面的更具体说明并结合随附附图变得更加显而易见，其中：

图1是示出制造用于在电动潜水泵(ESP)系统中使用的增强的电磁线绝缘体的示例性方法的流程图；