[实用新型]一种绞合缆芯油井光缆

说明书

技术领域

本实用新型涉及光缆结构技术领域，具体涉及一种绞合缆芯油井光缆。

背景技术

由于监测数据的可靠性、数据传输的易用性，光纤传感技术在石油天然气的生产、勘探领域应用日益广泛。随着油气井的深度增加，光纤承受的温度环境也越来越高。为适应如此高的工作环境，已有不同涂层的商用光纤以满足不同的温度等级工作需要,比如常温光纤（85°C）、中温光纤（150°C）、聚酰亚胺光纤（200°C, 300°C）、镀铝光纤（400°C）和镀金光纤（700°C）等。普通的油井光缆一般采用在光单元外面再增加一层金属保护管的方式，光单元与金属保护管为同心结构。为了避免由于金属受热膨胀伸长时光纤会受到外部拉伸应力，光单元中光纤的长度要比光单元的长度更长，这两者之间的长度之差叫做“光纤余长”。光单元内一般填充吸氢纤膏，纤膏的作用一是可以阻挡水分子和氢分子对光纤的损伤，另一个作用是对光纤在管内滑动的阻挡或托举，使光纤均匀的分布在整根光缆中。在中国实用新型专利说明书ZL 200620168047.X中公开了一种高温油井测试光缆，这种光缆包括不锈钢管、钢丝和钢丝包覆层，其中不锈钢管内的纤膏内设置有光纤，不锈钢管和钢丝相互绞合连接，不锈钢管内的纤膏对光纤的滑动起到阻挡作用，但是，由于光纤纤膏是由高分子材料基础油与其它化学成份添加剂混合而成，目前，能够满足300°C长期工作的耐高温光纤纤膏还没有研制出来。因此，当油井光缆的工作温度大于300°C时，这种光缆内的纤膏便会因高温而融化，正中间位置的光纤未与其余光纤及钢丝绞合在一起，由于缺少了纤膏的阻挡托举作用以及光纤的自重原因，正中间的光纤在井下长期使用过程中，会产生向下坠落的现象，这种现象的后果就是光纤在油井光缆底部的光单元里堆积，余长过大；而油井光缆靠近地面上部的光单元里光纤余长减少甚至为零。此时油井光缆如果受到异常外力，极易造成油井上部的光纤断纤，导致光纤传感系统停止工作。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种绞合缆芯油井光缆。在绞合缆芯里，光单元的外径比常规油井光缆的外径小，而且绞合缆芯整体呈螺旋状，因而光纤单元内光纤不会发生向下滑移现象。

本实用新型采用的技术方案是：

一种绞合缆芯油井光缆，其包括绞合缆芯和至少一层外部金属防护管，所述外部金属防护管包裹着所述绞合缆芯，所述绞合缆芯包括至少一根光纤单元和若干根金属单丝，若干根金属单丝和至少一根光纤单元绞合在一起，所述光纤单元包括若干根光纤和光纤金属保护管，所述光纤金属保护管包裹着若干根光纤。

进一步的，所述绞合缆芯中，其中一根金属单丝位于正中间，剩余金属单丝和光纤单元绞合在正中间的金属单丝上。

进一步的，绞合缆芯整体呈螺旋状结构。

进一步的，所述外部金属防护管采用纵包成型-焊接的方式制成。

进一步的，所述光纤包括各类传感用光纤，最高工作温度可达700℃。

进一步的，绞合缆芯油井光缆长期最高工作温度可达700℃，最大井下耐受压力为207MPa。

进一步的，所述外部金属防护管、光纤金属保护管和金属单丝的材质均为耐腐蚀合金。

进一步的，所述外部金属防护管、光纤金属保护管和金属单丝的材质均为316L不锈钢。

本实用新型的有益效果是：1、外部金属防护管、光纤金属保护管和金属单丝均为高强度耐腐蚀、耐高压合金钢，因而光缆可在高温高压下长期工作；2、光纤单元与金属单丝绞合在一起，长期工作时，光光缆中光纤分布均匀，不会发生滑移及底部光纤堆积现象；3、缆芯为光纤单元和金属单丝绞合而成，可产生足够的光纤余长，具有较大的抗拉强度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中：1、光纤单元，11、光纤，12、光纤金属保护管，2、金属单丝，3、外部金属防护管。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面将结合附图和实施例对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。

如图1所示，一种绞合缆芯油井光缆，包括绞合缆芯和一层外部金属防护管3，外部金属防护管3采用纵包成型-焊接的方式包覆在绞合缆芯外，绞合缆芯包括一个光纤单元1和六根金属单丝2，其中一根金属单丝2设于正中间，剩余五根金属单丝2和光纤单元1绞合在正中间的金属单丝2外，光纤单元1包括若干根光纤11和光纤金属保护管12，若干根光纤11整齐排列，外包裹着光纤金属保护管12，光纤11为最高工作温度可达700℃的各类传感用光纤，外部金属防护管3、光纤金属保护管12和金属单丝2的材质为316L不锈钢，可使光缆在700℃的高温及207MPa的高压环境下长期工作。