[发明专利]一种超高温潜油电缆及其制作方法

说明书

本发明涉及电力输送线缆技术领域，一种超高温潜油电缆，其中金属导线表面绕包聚酰亚胺薄膜，该聚酰亚胺薄膜形成耐高温绝缘层，所述耐高温绝缘层外部套装第一无机纤维编织绝缘层，第一无机纤维编织绝缘层外部缠绕改性PTFE薄膜并形成改性PTFE绝缘层，第二无机纤维编织绝缘层编织在PTFE绝缘层外部，金属管防护套包裹在无机纤维编织绝缘层外部。该电缆结构解决了改性PTFE绝缘层制备以及其在重力作用下冷流蠕变等问题，显著提升潜油电缆在高温条件下使用的可靠性和耐久性。本发明还提出此超高温潜油电缆的制作方法。

技术领域

本发明涉及电力输送线缆技术领域，特别是一种超高温潜油电缆及其制作方法。

背景技术

潜油电缆是潜油电泵机组重要的输送电力配套产品，长期处于高温、高压、腐蚀性气体环境中；为了适应油井环境的特殊性，潜油电缆必须具备良好的耐高温、耐高压、耐腐蚀等特性及优异电绝缘性能。随着石油开采技术的发展，对潜油电缆的耐热性能够提出了更高的要求，绝缘结构耐热性不足成为制约超高温潜油电缆研发的技术难点。

聚四氟乙烯(PTFE)是一种全氟取代的线性结构结晶性聚合物，熔融温度为327～342℃，在400℃以下基本不发生分解反应，是耐热氧稳定性最高的有机材料之一。同时，PTFE及其熔体具有优异的耐候性、阻燃性、化学稳定性及电绝缘性能，是制造高性能耐高温电缆绝缘层的最佳材料。然而，PTFE的熔体粘度非常高，不能采用传统的熔融挤塑技术制备电缆的外套绝缘层；另外，PTFE的抗蠕变性能较差，长期高温环境中发生冷流导致绝缘结构均匀性降低。C-F的键能远高于C-C键能，340～400℃高温环境中PTFE主链发生缓慢的自由基裂解反应生成四氟乙烯气体，该裂解反应使PTFE绝缘结构和性能逐步劣化。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种超高温潜油电缆，该电缆结构解决了改性PTFE绝缘层制备以及其在重力作用下冷流蠕变等问题，显著提升潜油电缆在高温条件下使用的可靠性和耐久性。本发明还提出此超高温潜油电缆的制作方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

在第一个技术方案中，一种超高温潜油电缆，包括金属导线、聚酰亚胺薄膜、第一无机纤维编织绝缘层、改性PTFE绝缘层、第二无机纤维编织绝缘层和金属管防护套，其中金属导线表面绕包聚酰亚胺薄膜，该聚酰亚胺薄膜形成耐高温绝缘层，所述耐高温绝缘层外部套装第一无机纤维编织绝缘层，第一无机纤维编织绝缘层外部缠绕改性PTFE薄膜并形成改性PTFE绝缘层，第二无机纤维编织绝缘层编织在PTFE绝缘层外部，金属管防护套包裹在无机纤维编织绝缘层外部。

在第一个技术方案中，作为优选的，所述聚酰亚胺薄膜绕包绝缘层的厚度为0.2-0.6mm；所述改性PTFE绝缘层的厚度为1～5mm。

在第一个技术方案中，作为优选的，所述金属管防护套为厚度0.5～2mm的不锈钢管或铜管。

在第一个技术方案中，作为优选的，所述第一无机纤维编织绝缘层和/或第二无机纤维编织绝缘层的厚度为0.05～0.2mm。

在第二个技术方案中，一种超高温潜油电缆的制作方法，制作如第一个技术方案中所述的超高温潜油电缆，包括如下步骤，

步骤1、在金属导线外部绕包聚酰亚胺薄膜，聚酰亚胺薄膜形成耐高温绝缘层，在耐高温绝缘层的外表面编织耐第一无机纤维编织绝缘层；

步骤2、在第一无机纤维编织绝缘层外部绕包改性PTFE薄膜形成改性PTFE绝缘层；

步骤3、在改性PTFE绝缘层外表面编织第二无机纤维编织绝缘层；

步骤4、采用焊管工艺在第二无机纤维编织绝缘层外部包裹金属管防护套，并通过拉拔工艺使金属管防护套变细，同时使耐高温绝缘层第一无机纤维编织绝缘层、改性PTFE绝缘层和第二无机纤维编织绝缘层被压实；

步骤5、将金属管防护套两端焊死密封，放置在高温炉中进行热处理。