石油天然气井下仪器用多功能电缆及其制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种石油天然气井下仪器用多功能电缆及其制造方法，电力电缆缆芯的外周挤包电力电缆护套层；多根控制电缆绝缘线芯相互绞合构成控制电缆缆芯，控制电缆缆芯的外周绕包有铜箔屏蔽层；仪表电缆绝缘线芯两两绞合形成对绞线对，对绞线对的缝隙填充有非吸湿性聚丙烯网状撕裂纤维填芯；多组对绞线对相互绞合构成仪表电缆缆芯，在仪表电缆缆芯的外周绕包有铜箔屏蔽层；将电力电缆缆芯、控制电缆缆芯和仪表电缆缆芯呈正三角形分布且中心设有钢丝绳、外周空隙处对称放置芳纶纤维绳，然后绞合构成复合缆芯；复合缆芯的外周依次绕包橡胶布带绕包层，挤包橡胶内衬层，包覆隔磁屏蔽铠装层且挤包耐腐蚀外护套。该电缆抗拉强度高，拒水性好，耐腐蚀。
【专利说明】
石油天然气井下仪器用多功能电缆及其制造方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种电缆，特别涉及一种石油天然气井下仪器用多功能电缆;本发明 还涉及一种石油天然气井下仪器用多功能电缆的制造方法。
【背景技术】
[0002] 石油天然气是现代工业的基本原料，钻井系统包括位于井眼最下方的钻头及逐节 连接在钻头上的钻杆，钻杆为中空结构，随着钻头的掘进，钻杆逐 节旋接加长，井眼内使用钻井液作为循环冲洗介质。在钻井过程中还要经过固井、测 井、解卡等作业，固井液和解卡液的成分复杂，对电缆的腐蚀性强，随着井深的增加，井下的 温度越来越高，电缆在井下还要承受较为频繁的扭动和一定的拉力，井壁的岩石有可能对 电缆造成损伤。
[0003] 普通的电缆采用普通的乙丙橡胶绝缘及采用普通的橡胶护套，抗拉强度低，防水 性能不佳，遇到硬物容易发生损伤。普通乙丙橡胶绝缘电阻低，机械性能、老化性能差，使得 电缆的使用寿命短，容易出现断裂。普通橡胶护套的机械性能、老化性能差，不耐油，浸油后 抗拉强度及断裂伸长率下降幅度大，容易出现开裂，不能适应井下复杂的环境。
【发明内容】
[0004] 本发明的首要目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种抗拉强度高，拒水 性好，耐腐蚀，抗老化的石油天然气井下仪器用多功能电缆。
[0005] 为实现以上目的，本发明的一种石油天然气井下仪器用多功能电缆，电力电缆绞 合铜导体外周包覆有电力电缆绝缘层构成电力电缆绝缘线芯，多根所述电力电缆绝缘线芯 相互绞合构成电力电缆缆芯，所述电力电缆缆芯的外周包覆有电力电缆护套层;控制电缆 绞合铜导体外周包覆有控制电缆绝缘层构成控制电缆绝缘线芯，多根所述控制电缆绝缘线 芯相互绞合构成控制电缆缆芯，所述控制电缆缆芯的外周绕包有控制电缆铜箱屏蔽层，所 述控制电缆铜箱屏蔽层的铜箱面向内且内侧设有控制电缆引流线，所述控制电缆引流线贯 穿控制电缆缆芯全长度并与铜箱面紧靠在一起;仪表电缆绞合铜导体外周包覆有仪表电缆 绝缘层构成仪表电缆绝缘线芯，所述仪表电缆绝缘线芯两两绞合形成对绞线对，所述对绞 线对的缝隙填充有非吸湿性聚丙烯网状撕裂纤维填芯，多组所述对绞线对相互绞合构成仪 表电缆缆芯，所述仪表电缆缆芯的外周绕包有仪表电缆铜箱屏蔽层，所述仪表电缆铜箱屏 蔽层的铜箱面向内且内侧设有仪表电缆引流线，所述仪表电缆引流线贯穿仪表电缆缆芯全 长度并与铜箱面紧靠在一起;所述电力电缆缆芯、控制电缆缆芯和仪表电缆缆芯呈正三角 形分布且外周空隙处对称设有芳纶纤维绳、中心空隙处设有一根钢丝绳，所述电力电缆缆 芯、控制电缆缆芯、仪表电缆缆芯和三根所述芳纶纤维绳围绕所述钢丝绳以同心圆方式相 互绞合构成复合缆芯，所述复合缆芯的外周绕包有橡胶布带绕包层，所述橡胶布带绕包层 的外周包覆有橡胶内衬层，所述橡胶内衬层的外周包覆有隔磁屏蔽铠装层，所述隔磁屏蔽 铠装层的外周包覆有耐腐蚀外护套。
[0006] 相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：电力电缆缆芯、控制电缆缆芯和仪 表电缆缆芯呈正三角形分布，提高了电缆的圆整度，且结构稳定，电缆的中心设有钢丝绳， 且缆芯的外周呈正三角形分布有三根芳纶纤维绳，提高了缆芯的抗拉强度;缆芯的外周设 有橡胶布带绕包层提高了电缆的拒水性能;橡胶布带绕包层外周的隔磁屏蔽铠装层，强度 高，且有隔磁效果，防止电缆的电流磁场对井下仪器造成干涉，遇到硬物不容易损伤;耐腐 蚀外护套可以适应井下复杂的工作环境，使用寿命长。
[0007] 作为本发明的改进，所述电力电缆绞合铜导体采用多根直径为0.32mm的镀锡铜丝 正规绞合而成，绞合节距比为10~12;所述控制电缆绞合铜导体为单丝直径为0.15~ 0.21mm的镀锡铜导体，首先采用同方向一次性束丝组成股线，然后多根股线反方向进行绞 合，同方向束丝的节径比为7~10倍，股线反方向绞合的节径比为12~14倍;所述仪表电缆 绞合铜导体为单丝直径为〇. 12~0.15mm的镀锡铜导体正规绞合而成，绞合节距比为10~ 12;所述橡胶布带绕包层的厚度为0.25mm，重叠率为50%~55%。
[0008] 作为本发明的改进，所述隔磁屏蔽铠装层采用直径为6.0 ±0.03 mm的铜合金丝编 织而成，编织覆盖率不低于90%，且铜合金丝的原料组分及重量含量如下，铜:铁:铅:镧:锌= 88:0.25:0.15:1.8:9.8。该隔磁屏蔽铠装层既可以隔磁，避免电流磁场对井下仪器造成干 扰及涡流磁滞造成的损耗，增大载流量，机械强度又比铜更大，而成本则比铜低廉，并且具 有优异的耐腐蚀性能，且机械抗拉强度高，可以保护电缆不受机械损伤。
[0009] 作为本发明的改进，所述电力电缆绝缘层、控制电缆绝缘层和仪表电缆绝缘层所 用绝缘橡胶的原料组分及重量含量如下：三元乙丙橡胶BK50:15份;三元乙丙橡胶4640: 5 份;硬脂酸:0.1~0.3份;过氧化苯甲酰:0.4~0.6份;氧化锌：1.5~2.0份;2,4_二(十二烷 基硫甲基)_6_甲基苯酚:0.6~0.8份;N，N'_二(0-萘基)对苯二胺:0.2~0.4份;钛白粉：1.1 ~1.5份;象山煅烧陶土:9~11份;微晶石錯：1.2~1.5份;凡士林：1.1~1.5份；白炭黑：2~ 3份;滑石粉:14~18份;N，N'_间苯撑双马来酰亚胺:0.6~1.0份。该绝缘橡胶老化前的抗张 强度多7.8 N/mm2,烘箱老化后的抗张强度最大变化率在±11%以内，烘箱老化后的断裂伸 长率最大变化率在±8%以内；空气弹老化后的抗张强度最大变化率在±7%以内，空气弹老 化后的断裂伸长率最大变化率在±9%以内；20°C时的最小绝缘电阻多9700 MQ ?!〇!!;浸油 试验后抗张强度达到浸油试验前抗张强度的71%以上，浸油后断裂伸长率达到浸油前断裂 伸长率的74%以上。
[0010] 作为本发明的改进，所述橡胶内衬层的原料组分及重量含量如下：乙烯醋酸乙酯： 22份;三(2，3-二溴丙基）异三聚氰酸酯：2~3份;氧化锌:0.7~1.0份;微晶石蜡：1.2~1.4 份;硬脂酸锌:〇. 3~0.5份;炭黑:4~6份;滑石粉：12~15份;气相法白炭黑：1.8~2.5份;凡 士林：1.6~2.0份;象山煅烧陶土： 11~15份;4,4'_双(a，a-二甲基苄基）二苯胺:〇.6~1.0 份;N，N' -间苯撑双马来酰亚胺:0.6~1.0份;2-硫醇基苯骈噻唑:0.2~0.5份。该内衬橡胶 烘箱老化后抗张强度最大变化率在± 7%以内，烘箱老化后的断裂伸长率最大变化率在±4% 以内；热延伸试验负荷下的最大伸长率<14%，热延伸试验负荷下的最大永久伸长率为0。
[0011] 作为本发明的改进，所述电力电缆护套层及耐腐蚀外护套所用护套橡胶的原料组 分及重量含量如下：氯磺化聚乙烯橡胶H40:20份;2-硫醇基苯骈噻唑:0.2~0.5份;二硫化二 苯并噻唑:0.4~0.6份;二硫化双(硫羰基二甲胺）：0.6~1.0份;氧化镁：1.1~1.5份;氧化锌： 1.2~1.5份;N，N' -二苯基对苯二胺:0.3~0.5份;微晶石蜡:0.6~1份;3-氨丙基三乙氧基硅 烷:0.6~1份;邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯：0.6~1份;氢氧化铝：1.4~2份;邻苯二甲酸二辛 酯:2~2.5份;气相法白炭黑:5.0~6.5份;滑石粉:5~6.5份 ;凡士林:0.5~1.5份;硬脂酸:0.1 ~0.3份。该护套橡胶老化前的抗张强度多17.4 N/mm2，老化前的断裂伸长率多390%;烘箱老 化后的抗张强度为老化前的抗张强度的94%以上，烘箱老化后断裂伸长率为烘箱老化前断 裂伸长率的92%以上;浸油试验后抗张强度达到浸油试验前抗张强度的84%以上，浸油后断 裂伸长率达到浸油前断裂伸长率的80%以上；热延伸试验负荷下的最大伸长率<39%，热延 伸试验负荷下的最大永久伸长率为2%;在耐臭氧试验中无开裂现象。
[0012] 本发明的另一个目的在于，提供一种石油天然气井下仪器用多功能电缆的制造方 法，按该方法制造而成的石油天然气井下仪器用多功能电缆，抗拉强度高，拒水性好，耐腐 蚀，抗老化。
[0013] 为实现以上目的，本发明石油天然气井下仪器用多功能电缆的制造方法，依次包 括以下步骤:⑴将多根直径为0.32mm的镀锡铜丝正规绞合成电力电缆绞合铜导体，绞合节 距比为10~12,在电力电缆绞合铜导体的外周挤包电力电缆绝缘层构成电力电缆绝缘线 芯，然后将多根所述电力电缆绝缘线芯相互绞合构成电力电缆缆芯，再在所述电力电缆缆 芯的外周挤包电力电缆护套层；⑵将多根直径为0.15~0.21mm的镀锡铜丝同向束丝成股 线，然后多根股线反向绞合成控制电缆绞合铜导体，同向束丝的节径比为7~10倍，股线反 方向绞合的节径比为12~14倍;在所述控制电缆绞合铜导体的外周挤包控制电缆绝缘层构 成控制电缆绝缘线芯，多根所述控制电缆绝缘线芯相互绞合构成控制电缆缆芯，再在控制 电缆缆芯的外周绕包控制电缆铜箱屏蔽层，所述控制电缆铜箱屏蔽层的铜箱面向内且内侧 设有控制电缆引流线，所述控制电缆引流线贯穿控制电缆缆芯全长度并与铜箱面紧靠在一 起;⑶将多根直径为0.12~0.15mm的镀锡铜导体正规绞合成仪表电缆绞合铜导体，绞合节 距比为10~12,在所述仪表电缆绞合铜导体的外周挤包仪表电缆绝缘层构成仪表电缆绝缘 线芯，所述仪表电缆绝缘线芯两两绞合形成对绞线对，所述对绞线对的缝隙填充有非吸湿 性聚丙烯网状撕裂纤维填芯；多组所述对绞线对相互绞合构成仪表电缆缆芯，在所述仪表 电缆缆芯的外周绕包仪表电缆铜箱屏蔽层，所述仪表电缆铜箱屏蔽层的铜箱面向内且内侧 设有仪表电缆引流线，所述仪表电缆引流线贯穿仪表电缆缆芯全长度并与铜箱面紧靠在一 起;⑷将所述电力电缆缆芯、控制电缆缆芯和仪表电缆缆芯呈正三角形分布且中心空隙处 放置一根钢丝绳、外周空隙处对称放置芳纶纤维绳，然后所述电力电缆缆芯、控制电缆缆 芯、仪表电缆缆芯和三根所述芳纶纤维绳围绕所述钢丝绳以同心圆方式相互绞合构成复合 缆芯；(5)在所述复合缆芯的外周绕包橡胶布带绕包层，所述橡胶布带绕包层的厚度为 0.25mm，重叠率为50%~55%; (6)在所述橡胶布带绕包层的外周挤包橡胶内衬层;(7)在所述橡 胶内衬层的外周包覆隔磁屏蔽铠装层；(8)在所述隔磁屏蔽铠装层的外周挤包耐腐蚀外护 套。
[0014] 相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果:该方法制造而成的石油天然气井 下仪器用多功能电缆中，电力电缆缆芯、控制电缆缆芯和仪表电缆缆芯呈正三角形分布，提 高了电缆的圆整度，且结构稳定，电缆的中心设有钢丝绳，且缆芯的外周呈正三角形分布有 三根芳纶纤维绳，提高了缆芯的抗拉强度;缆芯的外周设有橡胶布带绕包层提高了电缆的 拒水性能;橡胶布带绕包层外周的隔磁屏蔽铠装层，强度高，且有隔磁效果，防止电缆的电 流磁场对井下仪器造成干涉，遇到硬物不容易损伤;耐腐蚀外护套可以适应井下复杂的工 作环境，使用寿命长。
[0015] 作为本发明的改进，所述电力电缆绝缘层、控制电缆绝缘层和仪表电缆绝缘层的 制造方法依次包括以下步骤：（1)按以下组份及重量含量准备原料:三元乙丙橡胶BK50:15 份;三元乙丙橡胶4640:5份;硬脂酸:0.1~0.3份;过氧化苯甲酰:0.4~0.6份;氧化锌：1.5 ~2.0份;2，4_二(十二烷基硫甲基)-6_甲基苯酚:0.6~0.8份;N，N'_二⑴-萘基)对苯二胺： 0.2~0.4份;钛白粉：1.1~1.5份;象山煅烧陶土: 9~11份;微晶石錯：1.2~1.5份;凡士林： 1.1~1.5份；白炭黑：2~3份;滑石粉：14~18份;N，N'_间苯撑双马来酰亚胺:0.6~1.0份； (2)先将三元乙丙橡胶BK50和三元乙丙橡胶4640密炼混合均匀;然后依次加入2，4_二（十二 烷基硫甲基)_6_甲基苯酚、N，N'_二⑴-萘基)对苯二胺、微晶石蜡、氧化锌、硬脂酸、滑石粉、 白炭黑、钛白粉进行混炼16~20分钟，使各组份均匀;接着采用三层20+40+60目滤网进行滤 橡，滤橡辗页出片后停放15小时以上;冷却后在密炼机上加凡士林并进行充分混炼且在最 后1分钟时加入过氧化苯甲酰、N，N'_间苯撑双马来酰亚胺和象山煅烧陶土;最后在开炼机 上打8个三角包经三辊辊炼机拉薄成片切割后作为绝缘橡胶片备用；（3)将绝缘橡胶片在挤 橡机上挤包电力电缆绝缘层、控制电缆绝缘层或仪表电缆绝缘层，挤出时各绝缘线芯的牵 引速度为16~18m/min，挤橡机的机身温度1区为65 ± 5°C，2区为70 ± 5°C，挤橡机的机头温度 为82±5°C。该方法制造而成的绝缘橡胶老化前的抗张强度多7.8 N/mm2,烘箱老化后的抗 张强度最大变化率在±11%以内，烘箱老化后的断裂伸长率最大变化率在±8%以内；空气弹 老化后的抗张强度最大变化率在± 7%以内，空气弹老化后的断裂伸长率最大变化率在± 9% 以内；20°C时的最小绝缘电阻多9700 ?!〇!!;浸油试验后抗张强度达到浸油试验前抗张 强度的71%以上，浸油后断裂伸长率达到浸油前断裂伸长率的74%以上。
[0016] 作为本发明的改进，所述橡胶内衬层的制造方法依次包括以下步骤:（1)按以下组 分及重量含量准备原料，乙烯醋酸乙酯：22份;三(2,3_二溴丙基)异三聚氰酸酯：2~3份;氧 化锌:0.7~1.0份;微晶石蜡:1.2~1.4份;硬脂酸锌:0.3~0.5份;炭黑:4~6份;滑石粉:12 ~15份;气相法白炭黑：1.8~2.5份;凡士林：1.6~2.0份;象山煅烧陶土： 11~15份;4，4' -双(a，a-二甲基苄基)二苯胺:〇. 6~1.0份;N，N'_间苯撑双马来酰亚胺:0.6~1.0份;2-硫醇 基苯骈噻唑:〇. 2~0.5份；（2)先将乙烯醋酸乙酯在密炼机混炼均匀，然后加入三(2，3-二溴 丙基）异三聚氰酸酯、氧化锌、微晶石蜡、硬脂酸锌、炭黑、滑石粉、气相法白炭黑、凡士林在 密炼机中进行混炼8~10分钟，使得混料搅拌均匀;接着加入煅烧陶土和4,4一双（一二甲 基苄基)二苯胺继续混炼均匀，然后加入N，N'_间苯撑双马来酰亚胺和2-硫醇基苯骈噻唑再 混炼50~60秒下料;再将所下的混合料搬到两辊开炼机上翻3个三角包后，切割出片备用挤 包。该方法制造而成的内衬橡胶烘箱老化后抗张强度最大变化率在±7%以内，烘箱老化后 的断裂伸长率最大变化率在±4%以内；热延伸试验负荷下的最大伸长率< 14%，热延伸试验 负荷下的最大永久伸长率为0。
[0017] 作为本发明的改进，所述电力电缆护套层及耐腐蚀外护套的制造方法依次包括以 下步骤：（1)按以下组份及重量含量准备原料:氯磺化聚乙烯橡胶H40:20份;2-硫醇基苯骈 噻唑:0.2~0.5份;二硫化二苯并噻唑:0.4~0.6份;二硫化双(硫羰基二甲胺）：0.6~1.0份;氧 化镁：1.1~1.5份;氧化锌：1.2~1.5份;N，N' -二苯基对苯二胺:0.3~0.5份;微晶石蜡:0.6~1 份;3-氨丙基三乙氧基硅烷:0.6~1份;邻苯二甲酸二(2-乙基己）酯:0.6~1份;氢氧化铝：1.4 ~2份;邻苯二甲酸二辛酯：2~2.5份;气相法白炭黑：5.0~6.5份;滑石粉:5~6.5份;凡士林： 0.5~1.5份;硬脂酸:0.1~0.3份;（2)先将氯磺化聚乙烯橡胶H40在密炼机中混炼3~5分钟;然 后加入氧化镁、氧化锌、微晶石蜡、3-氨丙基三乙氧基硅烷、邻苯二甲酸二(2-乙基己）酯、氢 氧化铝、滑石粉、邻苯二甲酸二辛酯、气相法白炭黑、凡士林及硬脂酸在密炼机中混炼10~12 分钟，使得混料搅拌均匀；接着采用40目+60目的双层滤网进行滤橡3次，再用20目+40目的 双层滤网滤橡4次;滤橡完成后在混合胶中加入二硫化双(硫羰基二甲胺）、二硫化二苯并噻 唑、N，N 二苯基对苯二胺及2-硫醇基苯骈噻唑，再混炼50~60秒;然后将混合料移至开炼机 上进行乳片散热，开炼机乳片的温度控制在110~120°C，乳片时间为10~12分钟，并在开炼机 上翻六个三角包，翻均匀后切割出片作为护套橡胶备用挤包；（3)将所述护套橡胶在挤橡机 上挤包电力电缆护套层或耐腐蚀外护套，挤橡机的机身一区温度为75±3°C，二区温度为80 ±3°C，挤橡机的机头温度为65±5°C，挤橡机的螺杆采用风冷+水冷方式双重冷却，挤出后 采用0.6~0.8MPa的压力进行硫化，出线速度为20~25m/min。该方法制造而成的护套橡胶老 化前的抗张强度多17.4 N/mm2,老化前的断裂伸长率多390%;烘箱老化后的抗张强度为老 化前的抗张强度的94%以上，烘箱老化后断裂伸长率为烘箱老化前断裂伸长率的92%以上； 浸油试验后抗张强度达到浸油试验前抗张强度的84%以上，浸油后断裂伸长率达到浸油前 断裂伸长率的80%以上；热延伸试验负荷下的最大伸长率<39%，热延伸试验负荷下的最大 永久伸长率为2%;在耐臭氧试验中无开裂现象。
【附图说明】
[0018] 图1为本发明石油天然气井下仪器用多功能电缆的结构示意图。
[0019] 图中：1 ?钢丝绳;2a?电力电缆绞合铜导体;2b?电力电缆绝缘层;2c.电力电缆护套 层;3a.控制电缆绞合铜导体;3b.控制电缆绝缘层;3c.控制电缆铜箱屏蔽层;3d.控制电缆 引流线;4a.仪表电缆绞合铜导体;4b.仪表电缆绝缘层;4c.非吸湿性聚丙烯网状撕裂纤维 填芯;4d.仪表电缆铜箱屏蔽层;4e.仪表电缆引流线;5.芳纶纤维绳;6.橡胶布带绕包层;7. 橡胶内衬层;8.隔磁屏蔽铠装层;9.耐腐蚀外护套。
【具体实施方式】
[0020] 如图1所示，本发明的石油天然气井下仪器用多功能电缆包括电力电缆、控制电缆 和仪表电缆。电力电缆绞合铜导体2a外周包覆有电力电缆绝缘层2b构成电力电缆绝缘线 芯，多根电力电缆绝缘线芯相互绞合构成电力电缆缆芯，电力电缆缆芯的外周包覆有电力 电缆护套层2c。
[0021] 控制电缆绞合铜导体3a外周包覆有控制电缆绝缘层3b构成控制电缆绝缘线芯，多 根控制电缆绝缘线芯相互绞合构成控制电缆缆芯，控制电缆缆芯的外周绕包有控制电缆铜 箱屏蔽层3c，控制电缆铜箱屏蔽层3c的铜箱面向内且内侧设有控制电缆引流线3d，控制电 缆引流线3d贯穿控制电缆缆芯全长度并与铜箱面紧靠在一起。
[0022]仪表电缆绞合铜导体4a外周包覆有仪表电缆绝缘层4b构成仪表电缆绝缘线芯，仪 表电缆绝缘线芯两两绞合形成对绞线对，对绞线对的缝隙填充有非吸湿性聚丙烯网状撕裂 纤维填芯4c，多组对绞线对相互绞合构成仪表电缆缆芯，仪表电缆缆芯的外周绕包有仪表 电缆铜箱屏蔽层4d，仪表电缆铜箱屏蔽层4d的铜箱面向内且内侧设有仪表电缆引流线4e， 仪表电缆引流线4e贯穿仪表电缆缆芯全长度并与铜箱面紧靠在一起。
[0023]电力电缆缆芯、控制电缆缆芯和仪表电缆缆芯呈正三角形分布且外周空隙处对称 设有芳纶纤维绳5、中心空隙处设有一根钢丝绳1，电力电缆缆芯、控制电缆缆芯、仪表电缆 缆芯和三根芳纶纤维绳5围绕钢丝绳1以同心圆方式相互绞合构成复合缆芯，复合缆芯的外 周绕包有橡胶布带绕包层6,橡胶布带绕包层6的外周包覆有橡胶内衬层7,橡胶内衬层7的 外周包覆有隔磁屏蔽铠装层8,隔磁屏蔽铠装层8的外周包覆有耐腐蚀外护套9。
[0024]隔磁屏蔽铠装层8采用直径为6.0 ±0.03 mm的铜合金丝编织而成，编织覆盖率不 低于90%，且铜合金丝的原料组分及重量含量如下，铜：铁:铅：镧:锌=88:0.25 :0.15:1.8: 9.8 〇
[0025] 实施例一 石油天然气井下仪器用多功能电缆的制造方法，依次包括以下步骤:⑴将多根直径为 0.3 2mm的镀锡铜丝正规绞合成电力电缆绞合铜导体2a，绞合节距比为10，在电力电缆绞合 铜导体2a的外周挤包电力电缆绝缘层2b构成电力电缆绝缘线芯，然后将多根电力电缆绝缘 线芯相互绞合构成电力电缆缆芯，再在电力电缆缆芯的外周挤包电力电缆护套层2c;⑵将 多根直径为0.15mm的镀锡铜丝同向束丝成股线，然后多根股线反向绞合成控制电缆绞合铜 导体3a，同向束丝的节径比为7倍，股线反方向绞合的节径比为12倍;在控制电缆绞合铜导 体3a的外周挤包控制电缆绝缘层3b构成控制电缆绝缘线芯，多根控制电缆绝缘线芯相互绞 合构成控制电缆缆芯，再在控制电缆缆芯的外周绕包控制电缆铜箱屏蔽层3c，控制电缆铜 箱屏蔽层3c的铜箱面向内且内侧设有控制电缆引流线3d，控制电缆引流线3d贯穿控制电缆 缆芯全长度并与铜箱面紧靠在一起;⑶将多根直径为0.12mm的镀锡铜导体正规绞合成仪表 电缆绞合铜导体4a，绞合节距比为10,在仪表电缆绞合铜导体4a的外周挤包仪表电缆绝缘 层4b构成仪表电缆绝缘线芯，仪表电缆绝缘线芯两两绞合形成对绞线对，对绞线对的缝隙 填充有非吸湿性聚丙烯网状撕裂纤维填芯4c;多组对绞线对相互绞合构成仪表电缆缆芯， 在仪表电缆缆芯的外周绕包仪表电缆铜箱屏蔽层4d，仪表电缆铜箱屏蔽层4d的铜箱面向内 且内侧设有仪表电缆引流线4e，仪表电缆引流线4e贯穿仪表电缆缆芯全长度并与铜箱面紧 靠在一起;⑷将电力电缆缆芯、控制电缆缆芯和仪表电缆缆芯呈正三角形分布且中心空隙 处放置一根钢丝绳1、外周空隙处对称放置芳纶纤维绳5,然后电力电缆缆芯、控制电缆缆 芯、仪表电缆缆芯和三根芳纶纤维绳5围绕钢丝绳1以同心圆方式相互绞合构成复合缆芯； (5)在复合缆芯的外周绕包橡胶布带绕包层6,橡胶布带绕包层6的厚度为0.25mm，重叠率为 50%;(6)在橡胶布带绕包层6的外周挤包橡胶内衬层7;(7)在橡胶内衬层7的外周包覆隔磁屏 蔽铠装层8; (8)在隔磁屏蔽铠装层8的外周挤包耐腐蚀外护套9。
[0026]电力电缆绝缘层2b、控制电缆绝缘层3b和仪表电缆绝缘层4b的制造方法依次包括 以下步骤：（1)按以下组份及重量含量准备原料:三元乙丙橡胶BK50:15份;三元乙丙橡胶 4640:5份;硬脂酸:0.1份;过氧化苯甲酰:0.4份;氧化锌：1.5份;2,4_二(十二烷基硫甲基)-6-甲基苯酚:0.6份;N，N ' -二(0-萘基)对苯二胺:0.2份;钛白粉：1.1份;象山煅烧陶土: 9份； 微晶石錯：1.2份;凡士林：1.1份；白炭黑：2份;滑石粉：14份;N，N' -间苯撑双马来酰亚胺： 0.6份；（2)先将三元乙丙橡胶BK50和三元乙丙橡胶4640密炼混合均匀；然后依次加入2，4_ 二(十二烷基硫甲基)_6_甲基苯酚、N，N'_二⑴-萘基)对苯二胺、微晶石蜡、氧化锌、硬脂酸、 滑石粉、白炭黑、钛白粉进行混炼16分钟，使各组份均匀;接着采用三层20+40+60目滤网进 行滤橡，滤橡辗页出片后停放15小时;冷却后在密炼机上加凡士林并进行充分混炼且在最 后1分钟时加入过氧化苯甲酰、N，N'_间苯撑双马来酰亚胺和象山煅烧陶土;最后在开炼机 上打8个三角包经三辊辊炼机拉薄成片切割后作为绝缘橡胶片备用；（3)将绝缘橡胶片在挤 橡机上挤包电力电缆绝缘层、控制电缆绝缘层3b或仪表电缆绝缘层4b，挤出时各绝缘线芯 的牵引速度为16m/min，挤橡机的机身温度1区为60°C，2区为65°C，挤橡机的机头温度为77 r。
[0027] 橡胶内衬层7的制造方法依次包括以下步骤：（1)按以下组分及重量含量准备原 料，乙烯醋酸乙酯：22份;三(2,3_二溴丙基）异三聚氰酸酯：2份;氧化锌:0.7份;微晶石蜡： 1.2份;硬脂酸锌:0.3份;炭黑:4份;滑石粉：12份;气相法白炭黑：1.8份;凡士林：1.6份;象 山煅烧陶土：11份;4,4'_双(a，a-二甲基苄基）二苯胺:〇.6份;N，N'_间苯撑双马来酰亚胺： 0.6份；2-硫醇基苯骈噻唑：0.2份；（2)先将乙烯醋酸乙酯在密炼机混炼均匀，然后加入三 (2,3_二溴丙基)异三聚氰酸酯、氧化锌、微晶石蜡、硬脂酸锌、炭黑、滑石粉、气相法白炭黑、 凡士林在密炼机中进行混炼8分钟，使得混料搅拌均匀;接着加入煅烧陶土和4,4一双（一 二甲基苄基)二苯胺继续混炼均匀，然后加入N，N'_间苯撑双马来酰亚胺和2-硫醇基苯骈噻 唑再混炼50秒下料;再将所下的混合料搬到两辊开炼机上翻3个三角包后，切割出片备用挤 包。
[0028] 电力电缆护套层2c及耐腐蚀外护套9的制造方法依次包括以下步骤:（1)按以下组 份及重量含量准备原料:氯磺化聚乙烯橡胶H40:20份;2-硫醇基苯骈噻唑:0.2份;二硫化二 苯并噻唑:0.4份;二硫化双(硫羰基二甲胺）：0.6份;氧化镁:1.1份;氧化锌：1.2份;N，N' -二 苯基对苯二胺:0.3份;微晶石蜡:0.6份;3-氨丙基三乙氧基硅烷:0.6份;邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯：〇. 6份;氢氧化铝：1.4份；邻苯二甲酸二辛酯：2份;气相法白炭黑：5.0份;滑石 粉:5份;凡士林:0.5份;硬脂酸:0.1份；（2)先将氯磺化聚乙烯橡胶H40在密炼机中混炼3~5 分钟；然后加入氧化镁、氧化锌、微晶石蜡、3-氨丙基三乙氧基硅烷、邻苯二甲酸二（2-乙基 己）酯、氢氧化铝、滑石粉、邻苯二甲酸二辛酯、气相法白炭黑、凡士林及硬脂酸在密炼机中 混炼10分钟，使得混料搅拌均匀；接着采用40目+60目的双层滤网进行滤橡3次，再用20目+ 40目的双层滤网滤橡4次;滤橡完成后在混合胶中加入二硫化双(硫羰基二甲胺）、二硫化二 苯并噻唑、 N，N' -二苯基对苯二胺及2-硫醇基苯骈噻唑，再混炼50秒;然后将混合料移至开 炼机上进行乳片散热，开炼机乳片的温度控制在ll〇°C，乳片时间为10分钟，并在开炼机上 翻六个三角包，翻均匀后切割出片作为护套橡胶备用挤包；（3)将护套橡胶在挤橡机上挤包 电力电缆护套层2c或耐腐蚀外护套9,挤橡机的机身一区温度为72°C，二区温度为77°C，挤 橡机的机头温度为60°C，挤橡机的螺杆采用风冷+水冷方式双重冷却，挤出后采用0.6MPa的 压力进行硫化，出线速度为20m/min。
[0029]实施例二 石油天然气井下仪器用多功能电缆的制造方法，依次包括以下步骤:⑴将多根直径为 0.3 2mm的镀锡铜丝正规绞合成电力电缆绞合铜导体2a，绞合节距比为11，在电力电缆绞合 铜导体2a的外周挤包电力电缆绝缘层2b构成电力电缆绝缘线芯，然后将多根电力电缆绝缘 线芯相互绞合构成电力电缆缆芯，再在电力电缆缆芯的外周挤包电力电缆护套层2c;⑵将 多根直径为0.18mm的镀锡铜丝同向束丝成股线，然后多根股线反向绞合成控制电缆绞合铜 导体3a，同向束丝的节径比为8倍，股线反方向绞合的节径比为13倍;在控制电缆绞合铜导 体3a的外周挤包控制电缆绝缘层3b构成控制电缆绝缘线芯，多根控制电缆绝缘线芯相互绞 合构成控制电缆缆芯，再在控制电缆缆芯的外周绕包控制电缆铜箱屏蔽层3c，控制电缆铜 箱屏蔽层3c的铜箱面向内且内侧设有控制电缆引流线3d，控制电缆引流线3d贯穿控制电缆 缆芯全长度并与铜箱面紧靠在一起;⑶将多根直径为0.13mm的镀锡铜导体正规绞合成仪表 电缆绞合铜导体4a，绞合节距比为11，在仪表电缆绞合铜导体4a的外周挤包仪表电缆绝缘 层4b构成仪表电缆绝缘线芯，仪表电缆绝缘线芯两两绞合形成对绞线对，对绞线对的缝隙 填充有非吸湿性聚丙烯网状撕裂纤维填芯4c;多组对绞线对相互绞合构成仪表电缆缆芯， 在仪表电缆缆芯的外周绕包仪表电缆铜箱屏蔽层4d，仪表电缆铜箱屏蔽层4d的铜箱面向内 且内侧设有仪表电缆引流线4e，仪表电缆引流线4e贯穿仪表电缆缆芯全长度并与铜箱面紧 靠在一起;⑷将电力电缆缆芯、控制电缆缆芯和仪表电缆缆芯呈正三角形分布且中心空隙 处放置一根钢丝绳1、外周空隙处对称放置芳纶纤维绳5,然后电力电缆缆芯、控制电缆缆 芯、仪表电缆缆芯和三根芳纶纤维绳5围绕钢丝绳1以同心圆方式相互绞合构成复合缆芯； (5)在复合缆芯的外周绕包橡胶布带绕包层6,橡胶布带绕包层6的厚度为0.25mm，重叠率为 52%;(6)在橡胶布带绕包层6的外周挤包橡胶内衬层7;(7)在橡胶内衬层7的外周包覆隔磁屏 蔽铠装层8; (8)在隔磁屏蔽铠装层8的外周挤包耐腐蚀外护套9。
[0030] 电力电缆绝缘层2b、控制电缆绝缘层3b和仪表电缆绝缘层4b的制造方法依次包括 以下步骤：（1)按以下组份及重量含量准备原料:三元乙丙橡胶BK50:15份;三元乙丙橡胶 4640:5份;硬脂酸:0.2份;过氧化苯甲酰:0.5份;氧化锌：1.8份;2,4_二(十二烷基硫甲基)-6-甲基苯酚:0 ? 7份;N，N' -二(萘基)对苯二胺:0 ? 3份;钛白粉：1 ? 3份;象山煅烧陶土 ： 10 份;微晶石錯：1.3份;凡士林：1.3份；白炭黑：2.5份;滑石粉：16份;N，N'_间苯撑双马来酰亚 胺:0.8份；（2)先将三元乙丙橡胶BK50和三元乙丙橡胶4640密炼混合均匀;然后依次加入2， 4-二（十二烷基硫甲基)_6_甲基苯酚、N，N'_二⑴-萘基)对苯二胺、微晶石蜡、氧化锌、硬脂 酸、滑石粉、白炭黑、钛白粉进行混炼18分钟，使各组份均匀;接着采用三层20+40+60目滤网 进行滤橡，滤橡辗页出片后停放16小时;冷却后在密炼机上加凡士林并进行充分混炼且在 最后1分钟时加入过氧化苯甲酰、N，N'_间苯撑双马来酰亚胺和象山煅烧陶土;最后在开炼 机上打8个三角包经三辊辊炼机拉薄成片切割后作为绝缘橡胶片备用；（3)将绝缘橡胶片在 挤橡机上挤包电力电缆绝缘层、控制电缆绝缘层3b或仪表电缆绝缘层4b，挤出时各绝缘线 芯的牵引速度为17m/min，挤橡机的机身温度1区为65°C，2区为70°C，挤橡机的机头温度为 82。。。
[0031] 橡胶内衬层7的制造方法依次包括以下步骤：（1)按以下组分及重量含量准备原 料，乙烯醋酸乙酯：22份;三(2,3_二溴丙基）异三聚氰酸酯：2.5份;氧化锌:0.9份;微晶石 蜡：1.3份;硬脂酸锌:0.4份;炭黑：5份;滑石粉：14份;气相法白炭黑：2份;凡士林：1.8份;象 山煅烧陶土 ： 13份;4，4 ' -双(a，a-二甲基苄基）二苯胺:〇. 8份;N，N' -间苯撑双马来酰亚胺： 0.8份；2-硫醇基苯骈噻唑：0.4份；（2)先将乙烯醋酸乙酯在密炼机混炼均匀，然后加入三 (2,3_二溴丙基)异三聚氰酸酯、氧化锌、微晶石蜡、硬脂酸锌、炭黑、滑石粉、气相法白炭黑、 凡士林在密炼机中进行混炼9分钟，使得混料搅拌均匀;接着加入煅烧陶土和4,4一双（一 二甲基苄基)二苯胺继续混炼均匀，然后加入N，N'_间苯撑双马来酰亚胺和2-硫醇基苯骈噻 唑再混炼55秒下料;再将所下的混合料搬到两辊开炼机上翻3个三角包后，切割出片备用挤 包。
[0032] 电力电缆护套层2c及耐腐蚀外护套9的制造方法依次包括以下步骤:（1)按以下组 份及重量含量准备原料:氯磺化聚乙烯橡胶H40:20份;2-硫醇基苯骈噻唑:0.4份;二硫化二 苯并噻唑:0.5份;二硫化双(硫羰基二甲胺）：0.8份;氧化镁:1.3份;氧化锌：1.4份;N，N' -二 苯基对苯二胺:0.4份;微晶石蜡:0.8份;3-氨丙基三乙氧基硅烷:0.8份;邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯：〇. 8份;氢氧化铝：1.8份；邻苯二甲酸二辛酯：2.2份;气相法白炭黑：6份;滑石 粉:6份;凡士林：1份;硬脂酸:0.2份;（2)先将氯磺化聚乙烯橡胶H40在密炼机中混炼4分钟； 然后加入氧化镁、氧化锌、微晶石蜡、3-氨丙基三乙氧基硅烷、邻苯二甲酸二(2-乙基己）酯、 氢氧化铝、滑石粉、邻苯二甲酸二辛酯、气相法白炭黑、凡士林及硬脂酸在密炼机中混炼11 分钟，使得混料搅拌均匀；接着采用40目+60目的双层滤网进行滤橡3次，再用20目+40目的 双层滤网滤橡4次;滤橡完成后在混合胶中加入二硫化双(硫羰基二甲胺）、二硫化二苯并噻 唑、N，N' -二苯基对苯二胺及2-硫醇基苯骈噻唑，再混炼55秒;然后将混合料移至开炼机上 进行乳片散热，开炼机乳片的温度控制在115°C，乳片时间为11分钟，并在开炼机上翻六个 三角包，翻均匀后切割出片作为护套橡胶备用挤包；（3)将护套橡胶在挤橡机上挤包电力电 缆护套层2c或耐腐蚀外护套9,挤橡机的机身一区温度为75°C，二区温度为80°C，挤橡机的 机头温度为65°C，挤橡机的螺杆采用风冷+水冷方式双重冷却，挤出后采用0.7MPa的压力进 行硫化，出线速度为22m/min。
[0033] 实施例三 石油天然气井下仪器用多功能电缆的制造方法，依次包括以下步骤:⑴将多根直径为 0.3 2mm的镀锡铜丝正规绞合成电力电缆绞合铜导体2a，绞合节距比为12，在电力电缆绞合 铜导体2a的外周挤包电力电缆绝缘层2b构成电力电缆绝缘线芯，然后将多根电力电缆绝缘 线芯相互绞合构成电力电缆缆芯，再在电力电缆缆芯的外周挤包电力电缆护套层2c;⑵将 多根直径为0.21mm的镀锡铜丝同向束丝成股线，然后多根股线反向绞合成控制电缆绞合铜 导体3a，同向束丝的节径比为10倍，股线反方向绞合的节径比为14倍;在控制电缆绞合铜导 体3a的外周挤包控制电缆绝缘层3b构成控制电缆绝缘线芯，多根控制电缆绝缘线芯相互绞 合构成控制电缆缆芯，再在控制电缆缆芯的外周绕包控制电缆铜箱屏蔽层3c，控制电缆铜 箱屏蔽层3c的铜箱面向内且内侧设有控制电缆引流线3d，控制电缆引流线3d贯穿控制电缆 缆芯全长度并与铜箱面紧靠在一起;⑶将多根直径为0.15mm的镀锡铜导体正规绞合成仪表 电缆绞合铜导体4a，绞合节距比为12,在仪表电缆绞合铜导体4a的外周挤包仪表电缆绝缘 层4b构成仪表电缆绝缘线芯，仪表电缆绝缘线芯两两绞合形成对绞线对，对绞线对的缝隙 填充有非吸湿性聚丙烯网状撕裂纤维填芯4c;多组对绞线对相互绞合构成仪表电缆缆芯， 在仪表电缆缆芯的外周绕包仪表电缆铜箱屏蔽层4d，仪表电缆铜箱屏蔽层4d的铜箱面向内 且内侧设有仪表电缆引流线4e，仪表电缆引流线4e贯穿仪表电缆缆芯全长度并与铜箱面紧 靠在一起;⑷将电力电缆缆芯、控制电缆缆芯和仪表电缆缆芯呈正三角形分布且中心空隙 处放置一根钢丝绳1、外周空隙处对称放置芳纶纤维绳5,然后电力电缆缆芯、控制电缆缆 芯、仪表电缆缆芯和三根芳纶纤维绳5围绕钢丝绳1以同心圆方式相互绞合构成复合缆芯； (5)在复合缆芯的外周绕包橡胶布带绕包层6,橡胶布带绕包层6的厚度为0.25mm，重叠率为 55%;(6)在橡胶布带绕包层6的外周挤包橡胶内衬层7;(7)在橡胶内衬层7的外周包覆隔磁屏 蔽铠装层8; (8)在隔磁屏蔽铠装层8的外周挤包耐腐蚀外护套9。
[0034]电力电缆绝缘层2b、控制电缆绝缘层3b和仪表电缆绝缘层4b的制造方法依次包括 以下步骤：（1)按以下组份及重量含量准备原料:三元乙丙橡胶BK50:15份;三元乙丙橡胶 4640:5份;硬脂酸:0.3份;过氧化苯甲酰:0.6份;氧化锌:2.0份;2,4_二(十二烷基硫甲基)-6-甲基苯酚:0.8份;N，N'_二(0-萘基)对苯二胺:0.4份;钛白粉：1.5份;象山煅烧陶土：11 份;微晶石錯：1.5份;凡士林：1.5份；白炭黑：3份;滑石粉：18份;N，N'_间苯撑双马来酰亚 胺：1.0份；（2)先将三元乙丙橡胶BK50和三元乙丙橡胶4640密炼混合均匀;然后依次加入2， 4-二（十二烷基硫甲基)_6_甲基苯酚、N，N'_二⑴-萘基)对苯二胺、微晶石蜡、氧化锌、硬脂 酸、滑石粉、白炭黑、钛白粉进行混炼20分钟，使各组份均匀;接着采用三层20+40+60目滤网 进行滤橡，滤橡辗页出片后停放18小时;冷却后在密炼机上加凡士林并进行充分混炼且在 最后1分钟时加入过氧化苯甲酰、N，N'_间苯撑双马来酰亚胺和象山煅烧陶土;最后在开炼 机上打8个三角包经三辊辊炼机拉薄成片切割后作为绝缘橡胶片备用；（3)将绝缘橡胶片在 挤橡机上挤包电力电缆绝缘层、控制电缆绝缘层3b或仪表电缆绝缘层4b，挤出时各绝缘线 芯的牵引速度为18m/min，挤橡机的机身温度1区为70°C，2区为75°C，挤橡机的机头温度为 87。。。
[0035] 橡胶内衬层7的制造方法依次包括以下步骤：（1)按以下组分及重量含量准备原 料，乙烯醋酸乙酯：22份;三(2,3_二溴丙基）异三聚氰酸酯：3份;氧化锌：1.0份;微晶石蜡： 1.4份;硬脂酸锌:0.5份;炭黑:6份;滑石粉：15份;气相法白炭黑：2.5份;凡士林:2.0份;象 山煅烧陶土 ： 15份;4，4 ' -双(a，a-二甲基苄基）二苯胺：1. 〇份;N，N' -间苯撑双马来酰亚胺： 1.0份；2-硫醇基苯骈噻唑：0.5份；（2)先将乙烯醋酸乙酯在密炼机混炼均匀，然后加入三 (2,3_二溴丙基)异三聚氰酸酯、氧化锌、微晶石蜡、硬脂酸锌、炭黑、滑石粉、气相法白炭黑、 凡士林在密炼机中进行混炼10分钟，使得混料搅拌均匀;接着加入煅烧陶土和4，4一双（一 二甲基苄基)二苯胺继续混炼均匀，然后加入N，N'_间苯撑双马来酰亚胺和2-硫醇基苯骈噻 唑再混炼60秒下料;再将所下的混合料搬到两辊开炼机上翻3个三角包后，切割出片备用挤 包。
[0036] 电力电缆护套层2c及耐腐蚀外护套9的制造方法依次包括以下步骤:（1)按以下组 份及重量含量准备原料:氯磺化聚乙烯橡胶H40:20份;2-硫醇基苯骈噻唑:0.5份;二硫化二 苯并噻唑:0.6份;二硫化双(硫羰基二甲胺）：1.0份;氧化镁:1.5份;氧化锌：1.5份;N，N' -二 苯基对苯二胺:0.5份;微晶石蜡：1份;3-氨丙基三乙氧基硅烷：1份;邻苯二甲酸二（2-乙基 己）酯：1份;氢氧化铝：2份;邻苯二甲酸二辛酯：2.5份;气相法白炭黑：6.5份;滑石粉:6.5 份;凡士林:1.5份;硬脂酸:0.3份;（2 )先将氯磺化聚乙烯橡胶H40在密炼机中混炼5分钟;然 后加入氧化镁、氧化锌、微晶石蜡、3-氨丙基三乙氧基硅烷、邻苯二甲酸二(2-乙基己）酯、氢 氧化铝、滑石粉、邻苯二甲酸二辛酯、气相法白炭黑、凡士林及硬脂酸在密炼机中混炼12分 钟，使得混料搅拌均匀；接着采用40目+60目的双层滤网进行滤橡3次，再用20目+40目的双 层滤网滤橡4次;滤橡完成后在混合胶中加入二硫化双(硫羰基二甲胺）、二硫化二苯并噻 唑、N，N' -二苯基对苯二胺及2-硫醇基苯骈噻唑，再混炼60秒;然后将混合料移至开炼机上 进行乳片散热，开炼机乳片的温度控制在120°C，乳片时间为12分钟，并在开炼机上翻六个 三角包，翻均匀后切割出片作为护套橡胶备用挤包；（3)将护套橡胶在挤橡机上挤包电力电 缆护套层2c或耐腐蚀外护套9,挤橡机的机身一区温度为78°C，二区温度为83°C，挤橡机的 机头温度为70 °C，挤橡机的螺杆采用风冷+水冷方式双重冷却，挤出后采用0.8MPa的压力进 行硫化，出线速度为25m/min。
[0037]对实施例一至实施例三中绝缘橡胶老化前机械性能测试结果如表1: 表1
对实施例一至实施例三中绝缘橡胶烘箱老化后的机械性能测试结果如表2,无导体老 化条件:温度135 ± 2 °C，时间：168h。
[0038] 表 2
对实施例一至实施例三中绝缘橡胶空气弹老化后的机械性能测试结果如表3,老化条 件:温度127 ± 1°C，时间40h，压力56 N/mm2。
[0039] 表 3
对实施例一至实施例三中绝缘橡胶的最小绝缘电阻(20°C时)测试结果如表4所示。
[0040] 表 4
对实施例一至实施例三中绝缘橡胶浸入IRM902#油后进行机械性能测试，测试结果如 表5。测试条件:温度100 ± 2 °C，时间24h。
[0041] 表 5
由于橡胶内衬层不考核机械性能强度，主要是高耐温等级和遇热稳定性要求。对实施 例一至实施例三中橡胶内衬层的内衬橡胶进行烘箱老化试验，老化条件:温度160±2°C，时 间：168h。烘箱老化后机械性能测试结果如表6。
[0042] 表 6
对实施例一至实施例三中的内衬橡胶进行热延伸试验，试验条件:处理温度250±3°C， 持续时间15 min，机械应力20 N/cm2。测试结果如表7。
[0043] 表 7
对实施例一至实施例三的护套橡胶的测试结果如下表8。
[0044] 表 8
以上实施例中，乙烯醋酸乙酯选用杜邦公司的EVA40L-03。
[0045]以上所述仅为本发明之较佳可行实施例而已，非因此局限本发明的专利保护范 围。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技 术方案，均落在本发明要求的保护范围内。本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现 有技术实现，在此不再赘述。
【主权项】
1. 一种石油天然气井下仪器用多功能电缆，其特征在于：电力电缆绞合铜导体外周包 覆有电力电缆绝缘层构成电力电缆绝缘线芯，多根所述电力电缆绝缘线芯相互绞合构成电 力电缆缆芯，所述电力电缆缆芯的外周包覆有电力电缆护套层;控制电缆绞合铜导体外周 包覆有控制电缆绝缘层构成控制电缆绝缘线芯，多根所述控制电缆绝缘线芯相互绞合构成 控制电缆缆芯，所述控制电缆缆芯的外周绕包有控制电缆铜箱屏蔽层，所述控制电缆铜箱 屏蔽层的铜箱面向内且内侧设有控制电缆引流线，所述控制电缆引流线贯穿控制电缆缆芯 全长度并与铜箱面紧靠在一起;仪表电缆绞合铜导体外周包覆有仪表电缆绝缘层构成仪表 电缆绝缘线芯，所述仪表电缆绝缘线芯两两绞合形成对绞线对，所述对绞线对的缝隙填充 有非吸湿性聚丙烯网状撕裂纤维填芯，多组所述对绞线对相互绞合构成仪表电缆缆芯，所 述仪表电缆缆芯的外周绕包有仪表电缆铜箱屏蔽层，所述仪表电缆铜箱屏蔽层的铜箱面向 内且内侧设有仪表电缆引流线，所述仪表电缆引流线贯穿仪表电缆缆芯全长度并与铜箱面 紧靠在一起;所述电力电缆缆芯、控制电缆缆芯和仪表电缆缆芯呈正三角形分布且外周空 隙处对称设有芳纶纤维绳、中心空隙处设有一根钢丝绳，所述电力电缆缆芯、控制电缆缆 芯、仪表电缆缆芯和三根所述芳纶纤维绳围绕所述钢丝绳以同心圆方式相互绞合构成复合 缆芯，所述复合缆芯的外周绕包有橡胶布带绕包层，所述橡胶布带绕包层的外周包覆有橡 胶内衬层，所述橡胶内衬层的外周包覆有隔磁屏蔽铠装层，所述隔磁屏蔽铠装层的外周包 覆有耐腐蚀外护套。2. 根据权利要求1所述的石油天然气井下仪器用多功能电缆，其特征在于:所述电力电 缆绞合铜导体采用多根直径为〇.32mm的镀锡铜丝正规绞合而成，绞合节距比为10~12;所 述控制电缆绞合铜导体为单丝直径为0.15~0.21mm的镀锡铜导体，首先采用同方向一次性 束丝组成股线，然后多根股线反方向进行绞合，同方向束丝的节径比为7~10倍，股线反方 向绞合的节径比为12~14倍;所述仪表电缆绞合铜导体为单丝直径为0.12~0.15mm的镀锡 铜导体正规绞合而成，绞合节距比为10~12;所述橡胶布带绕包层的厚度为0.25mm，重叠率 为50%~55%。3. 根据权利要求1所述的石油天然气井下仪器用多功能电缆，其特征在于:所述隔磁屏 蔽铠装层采用直径为6.0±0.03 mm的铜合金丝编织而成，编织覆盖率不低于90%，且铜合金 丝的原料组分及重量含量如下，铜:铁:铅:镧:锌=88:0.25:0.15:1.8:9.8。4. 根据权利要求1所述的石油天然气井下仪器用多功能电缆，其特征在于，所述电力电 缆绝缘层、控制电缆绝缘层和仪表电缆绝缘层所用绝缘橡胶的原料组分及重量含量如下： 三元乙丙橡胶BK50:15份;三元乙丙橡胶4640:5份;硬脂酸:0.1~0.3份;过氧化苯甲酰:0.4 ~0.6份;氧化锌：1.5~2.0份;2，4_二（十二烷基硫甲基)-6-甲基苯酚:0.6~0.8份;N，N'_ 二(β-萘基)对苯二胺:〇. 2~0.4份;钛白粉：1.1~1.5份;象山煅烧陶土: 9~11份;微晶石 錯：1.2~1.5份;凡士林：1.1~1.5份；白炭黑:2~3份;滑石粉：14~18份;Ν，Ν'_间苯撑双马 来酰亚胺:0.6~1.0份。5. 根据权利要求1所述的石油天然气井下仪器用多功能电缆，其特征在于，所述橡胶内 衬层的原料组分及重量含量如下：乙烯醋酸乙酯:22份;三(2,3_二溴丙基)异三聚氰酸酯:2 ~3份;氧化锌:0.7~1.0份;微晶石錯：1.2~1.4份;硬脂酸锌:0.3~0.5份;炭黑:4~6份； 滑石粉：12~15份;气相法白炭黑：1.8~2.5份;凡士林：1.6~2.0份;象山煅烧陶土 ： 11~15 份;4,4'_双(α，α-二甲基苄基)二苯胺:〇.6~1.0份;N，N'_间苯撑双马来酰亚胺:0.6~1.0 份;2-硫醇基苯骈噻唑:0.2~0.5份。6. 根据权利要求1所述的石油天然气井下仪器用多功能电缆，其特征在于，所述电力电 缆护套层及耐腐蚀外护套所用护套橡胶的原料组分及重量含量如下：氯磺化聚乙烯橡胶 H40:20份;2-硫醇基苯骈噻唑：0.2~0.5份;二硫化二苯并噻唑：0.4~0.6份;二硫化双(硫羰 基二甲胺）：. 6~1.0份;氧化镁:1.1~1.5份;氧化锌:1.2~1.5份;N，N ' -二苯基对苯二胺:0.3 ~0.5份;微晶石蜡:0.6~1份；3-氨丙基三乙氧基硅烷:0.6~1份;邻苯二甲酸二（2-乙基己） 酯:0.6~1份;氢氧化铝：1.4~2份;邻苯二甲酸二辛酯:2~2.5份;气相法白炭黑:5.0~6.5份； 滑石粉:5~6.5份;凡士林:0.5~1.5份;硬脂酸:0.1~0.3份。7. -种石油天然气井下仪器用多功能电缆的制造方法，其特征是，依次包括以下步骤： ⑴将多根直径为0.32mm的镀锡铜丝正规绞合成电力电缆绞合铜导体，绞合节距比为10~ 12,在电力电缆绞合铜导体的外周挤包电力电缆绝缘层构成电力电缆绝缘线芯，然后将多 根所述电力电缆绝缘线芯相互绞合构成电力电缆缆芯，再在所述电力电缆缆芯的外周挤包 电力电缆护套层;⑵将多根直径为0.15~0.21mm的镀锡铜丝同向束丝成股线，然后多根股 线反向绞合成控制电缆绞合铜导体，同向束丝的节径比为7~10倍，股线反方向绞合的节径 比为12~14倍;在所述控制电缆绞合铜导体的外周挤包控制电缆绝缘层构成控制电缆绝缘 线芯，多根所述控制电缆绝缘线芯相互绞合构成控制电缆缆芯，再在控制电缆缆芯的外周 绕包控制电缆铜箱屏蔽层，所述控制电缆铜箱屏蔽层的铜箱面向内且内侧设有控制电缆引 流线，所述控制电缆引流线贯穿控制电缆缆芯全长度并与铜箱面紧靠在一起;⑶将多根直 径为0.12~0.15mm的镀锡铜导体正规绞合成仪表电缆绞合铜导体，绞合节距比为10~12， 在所述仪表电缆绞合铜导体的外周挤包仪表电缆绝缘层构成仪表电缆绝缘线芯，所述仪表 电缆绝缘线芯两两绞合形成对绞线对，所述对绞线对的缝隙填充有非吸湿性聚丙烯网状撕 裂纤维填芯；多组所述对绞线对相互绞合构成仪表电缆缆芯，在所述仪表电缆缆芯的外周 绕包仪表电缆铜箱屏蔽层，所述仪表电缆铜箱屏蔽层的铜箱面向内且内侧设有仪表电缆引 流线，所述仪表电缆引流线贯穿仪表电缆缆芯全长度并与铜箱面紧靠在一起;⑷将所述电 力电缆缆芯、控制电缆缆芯和仪表电缆缆芯呈正三角形分布且中心空隙处放置一根钢丝 绳、外周空隙处对称放置芳纶纤维绳，然后所述电力电缆缆芯、控制电缆缆芯、仪表电缆缆 芯和三根所述芳纶纤维绳围绕所述钢丝绳以同心圆方式相互绞合构成复合缆芯;(5)在所述 复合缆芯的外周绕包橡胶布带绕包层，所述橡胶布带绕包层的厚度为〇.25mm，重叠率为50% ~55%;(6)在所述橡胶布带绕包层的外周挤包橡胶内衬层;(7)在所述橡胶内衬层的外周包覆 隔磁屏蔽铠装层;(8)在所述隔磁屏蔽铠装层的外周挤包耐腐蚀外护套。8. 根据权利要求7所述的石油天然气井下仪器用多功能电缆的制造方法，其特征在于， 所述电力电缆绝缘层、控制电缆绝缘层和仪表电缆绝缘层的制造方法依次包括以下步骤： (1)按以下组份及重量含量准备原料:三元乙丙橡胶BK50:15份;三元乙丙橡胶4640:5份;硬 脂酸:0.1~0.3份;过氧化苯甲酰:0.4~0.6份;氧化锌：1.5~2.0份;2,4_二(十二烷基硫甲 基)-6-甲基苯酚:0.6~0.8份;N，N'_二(β-萘基)对苯二胺:0.2~0.4份;钛白粉：1.1~1.5 份;象山煅烧陶土:9~11份;微晶石錯：1.2~1.5份;凡士林：1.1~1.5份；白炭黑：2~3份； 滑石粉：14~18份;N，N' -间苯撑双马来酰亚胺:0.6~1.0份；（2)先将三元乙丙橡胶BK50和 三元乙丙橡胶4640密炼混合均匀;然后依次加入2,4_二(十二烷基硫甲基)-6-甲基苯酚、N， Ν'-二(β-萘基)对苯二胺、微晶石蜡、氧化锌、硬脂酸、滑石粉、白炭黑、钛白粉进行混炼16~ 20分钟，使各组份均匀;接着采用三层20+40+60目滤网进行滤橡，滤橡辗页出片后停放15小 时以上;冷却后在密炼机上加凡士林并进行充分混炼且在最后1分钟时加入过氧化苯甲酰、 N，N'_间苯撑双马来酰亚胺和象山煅烧陶土;最后在开炼机上打8个三角包经三辊辊炼机拉 薄成片切割后作为绝缘橡胶片备用；（3)将绝缘橡胶片在挤橡机上挤包电力电缆绝缘层、控 制电缆绝缘层或仪表电缆绝缘层，挤出时各绝缘线芯的牵引速度为16~18m/min，挤橡机的 机身温度1区为65 ± 5 °C，2区为70 ± 5 °C，挤橡机的机头温度为82 ± 5 °C。9. 根据权利要求7所述的石油天然气井下仪器用多功能电缆的制造方法，其特征在于， 所述橡胶内衬层的制造方法依次包括以下步骤:（1)按以下组分及重量含量准备原料，乙烯 醋酸乙酯:22份;三(2,3_二溴丙基)异三聚氰酸酯：2~3份;氧化锌:0.7~1.0份;微晶石蜡： 1.2~1.4份;硬脂酸锌:0.3~0.5份;炭黑:4~6份;滑石粉：12~15份;气相法白炭黑：1.8~ 2.5份;凡士林：1.6~2.0份;象山煅烧陶土 ： 11~15份;4，4'_双(α，α-二甲基苄基）二苯胺： 0.6~1.0份;N，N' -间苯撑双马来酰亚胺:0.6~1.0份;2-硫醇基苯骈噻唑:0.2~0.5份；（2) 先将乙烯醋酸乙酯在密炼机混炼均匀，然后加入三(2,3_二溴丙基)异三聚氰酸酯、氧化锌、 微晶石蜡、硬脂酸锌、炭黑、滑石粉、气相法白炭黑、凡士林在密炼机中进行混炼8~10分钟， 使得混料搅拌均匀;接着加入煅烧陶土和4,4一双（一二甲基苄基)二苯胺继续混炼均匀， 然后加入Ν，Ν'_间苯撑双马来酰亚胺和2-硫醇基苯骈噻唑再混炼50~60秒下料;再将所下 的混合料搬到两辊开炼机上翻3个三角包后，切割出片备用挤包。10. 根据权利要求7所述的石油天然气井下仪器用多功能电缆的制造方法，其特征在 于，所述电力电缆护套层及耐腐蚀外护套的制造方法依次包括以下步骤:（1)按以下组份及 重量含量准备原料:氯磺化聚乙烯橡胶Η40:20份;2-硫醇基苯骈噻唑:0.2~0.5份;二硫化二 苯并噻唑:0.4~0.6份;二硫化双(硫羰基二甲胺）：0.6~1.0份;氧化镁：1.1~1.5份;氧化锌： 1.2~1.5份;N，Ν' -二苯基对苯二胺:0.3~0.5份;微晶石蜡:0.6~1份;3-氨丙基三乙氧基硅 烷:0.6~1份;邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯：0.6~1份;氢氧化铝：1.4~2份;邻苯二甲酸二辛 酯:2~2.5份;气相法白炭黑:5.0~6.5份;滑石粉:5~6.5份;凡士林:0.5~1.5份;硬脂酸:0.1 ~0.3份;（2)先将氯磺化聚乙烯橡胶H40在密炼机中混炼3~5分钟;然后加入氧化镁、氧化锌、 微晶石蜡、3-氨丙基三乙氧基硅烷、邻苯二甲酸二(2-乙基己）酯、氢氧化铝、滑石粉、邻苯二 甲酸二辛酯、气相法白炭黑、凡士林及硬脂酸在密炼机中混炼10~12分钟，使得混料搅拌均 匀;接着采用40目+60目的双层滤网进行滤橡3次，再用20目+40目的双层滤网滤橡4次;滤橡 完成后在混合胶中加入二硫化双(硫羰基二甲胺）、二硫化二苯并噻唑、N，N'_二苯基对苯二 胺及2-硫醇基苯骈噻唑，再混炼50~60秒;然后将混合料移至开炼机上进行乳片散热，开炼 机乳片的温度控制在110~120°C，乳片时间为10~12分钟，并在开炼机上翻六个三角包，翻均 匀后切割出片作为护套橡胶备用挤包；（3)将所述护套橡胶在挤橡机上挤包电力电缆护套 层或耐腐蚀外护套，挤橡机的机身一区温度为75±3°C，二区温度为80±3°C，挤橡机的机头 温度为65 ± 5°C，挤橡机的螺杆采用风冷+水冷方式双重冷却，挤出后采用0.6~0.8MPa的压 力进行硫化，出线速度为20~25m/min。
【文档编号】H01B7/28GK105957621SQ201610326061
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月17日
【发明人】殷大为, 李夫光
【申请人】扬州市永诚电器线缆有限公司