专利名称：一种水下生产系统脐带缆的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及脐带缆技术领域，特别是涉及一种水下生产系统脐带缆。
背景技术：
随着陆地资源的不断减少，对海洋的开发和利用逐渐得到各国政府的重视。立足于近海大陆架、积极拓展深水领域，是我国未来海洋油气勘探开发的战略目标。然而，我国深海油气勘探的关键技术和设备仍比较落后，另外我国海域地质条件较为复杂，使得我国深海油气勘探开发仍处于初级阶段。一种水下生产系统脐带缆是一种用于深海油气资源开发的必备线材，主要是为水下生产系统输送资源开发所需的电力、信号、数据和化学药剂。通过脐带缆，进行电力、信号、数据传输，操作人员就可以在海面上的平台上来了解水下的设备工作情况以及控制海里石油钻探设备的运作情况。对一种水下生产系统脐带缆的开发，将加快我国南海油气资源的开发。水下脐带缆经常使用在海水中，又常与油接触，不仅要求耐碱性还有耐油性；由于水下脐带缆使用时需要经常移动和收放，还应具有耐摩擦性；另外，由于深海油气勘探开发中使用的水下脐带缆使用在水下1500米，水下脐带缆垂直使用长度最短长度也为1500米， 长度决定了电缆自身的重量较大，另外，水下脐带缆还需要与其他水下设备连接，因此要求脐带缆自身具有良好的浮力性能。目前现有的水下脐带缆，功能单一，抗拉、耐弯折、耐腐蚀和承重能力较差，老化较快，不能很好的适应复杂多变的水下环境。故，针对现有技术不足，提供一种功能齐全，抗拉、耐弯折、耐腐蚀和承重能力强，不易老化，能很好的适应不同的水下环境，尤其是适用于深水油气勘探开发的一种水下生产系统脐带缆甚为必要。
发明内容本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处，而提供一种水下生产系统脐带缆，该一种水下生产系统脐带缆功能齐全，抗拉、耐弯折、耐腐蚀和承重能力强，不易老化，能很好的适应不同的水下环境，尤其是适用于深水油气勘探开发的。本实用新型的目的通过以下技术措施实现一种水下生产系统脐带缆，一种水下生产系统脐带缆设置有外护层、镀锌钢丝铠装层和脐带缆主体，如外护层套于镀锌钢丝铠装层外表面，镀锌钢丝铠装层设置于脐带缆主体外侧；外护层为低密度高分子材料层，且厚度大于等于3mm ；镀锌钢丝铠装层由连续环状阵列的镀锌钢丝组成；脐带缆主体设置有光纤单元，电缆单元，管路单元，阻水填充条组成，电缆单元设置于所述脐带缆主体中间，光纤单元、管路单元和阻水填充条设置于电缆单元外围；电缆单元包括四芯电源线单芯导体、阻水填充条、四芯电源线单芯绝缘体和四芯电源线护套，四芯电源线单芯导体外侧包覆于四芯电源线单芯绝缘体，四芯电源线护套包覆于四芯电源线外侧，且四芯电源线护套为低密度高分子材料护套，阻水填充条设置于四芯电源线护套外侧。进一步，四芯电源线护套为3个，呈等边三角形排布。进一步，四芯电源线单芯导体为至少两根退火圆铜线束丝绞合而成的四芯电源线单芯导体。进一步，脐带缆主体外侧还包覆有阻水绕包层。进一步，阻水填充条为低密度阻水填充条。进一步，光纤单元包括光纤单元保护层、芳纶加强层和光纤组，光纤组设置于所述光纤单元中间，芳纶加强层围绕于所述光纤组外侧，光纤单元保护层包覆于芳纶加强层外侧。进一步，光纤组包含有若干根光纤。进一步，芳纶加强层为芳纶纤维缠绕铠装。进一步，镀锌钢丝铠装层至少为一层。进一步，管路单元为不锈钢管管路或软管管路。本实用新型的有益效果一种水下生产系统脐带缆设置有外护层、镀锌钢丝铠装层和脐带缆主体，如外护层套于镀锌钢丝铠装层外表面，镀锌钢丝铠装层设置于脐带缆主体外侧；外护层为低密度高分子材料层，且厚度大于等于3mm ；镀锌钢丝铠装层由连续环状阵列的镀锌钢丝组成；脐带缆主体设置有光纤单元，电缆单元，管路单元，阻水填充条组成，电缆单元设置于所述脐带缆主体中间，光纤单元、管路单元和阻水填充条设置于电缆单元外围；电缆单元包括四芯电源线单芯导体、阻水填充条、四芯电源线单芯绝缘体和四芯电源线护套，四芯电源线单芯导体外侧包覆于四芯电源线单芯绝缘体，四芯电源线护套包覆于四芯电源线外侧，且四芯电源线护套为低密度高分子材料护套，阻水填充条设置于四芯电源线护套外侧。采用这种结构的一种水下生产系统脐带缆，功能齐全，抗拉、耐弯折、耐腐蚀和承重能力强，不易老化，能很好的适应不同的水下环境，满足水下作业不同的需求，尤其是深水油气勘探开发。
利用附图对本实用新型做进一步说明，但附图中的内容不构成对本实用新型的任何限制。图1是本实用新型一种水下生产系统脐带缆的截面结构示意图。在图1中包括有1——管路单元、2——四芯电源线单芯导体、3——四芯电源线单芯绝缘体、4——四芯电源线护套、[0037]5——阻水填充条、6——光纤组、7——芳纶加强层、8——光纤单元保护层、9——阻水绕包层、10——镀锌钢丝铠装层、11——外护层。
具体实施方式
结合以下实施例对本实用新型作进一步说明。实施例1如图1所示，本实用新型所述的一种水下生产系统脐带缆，设置有外护层11、镀锌钢丝铠装层10和脐带缆主体，如外护层11套于镀锌钢丝铠装层10外表面，镀锌钢丝铠装层10设置于脐带缆主体外侧；外护层11采用的是防水、耐腐蚀、抗老化、耐摩擦的低密度高分子材料层，且厚度大于等于3mm ；例如采用密度在0. 9g/mm3 0. 95g/mm3的高分子材料，护套厚度设计为3mm以上， 这样可以降低整体脐带缆的密度，增大脐带缆在水中的浮力，增强脐带缆的承重能力，同时也可以使脐带缆耐摩擦。镀锌钢丝铠装层10由连续环状阵列的镀锌钢丝组成；脐带缆主体设置有光纤单元，电缆单元，管路单元1，阻水填充条5组成，电缆单元设置于所述脐带缆主体中间，光纤单元、管路单元1和阻水填充条5设置于电缆单元外围； 管路单元1为水下生产系统控制提供液压通道，提供油气田开发所需化学药剂管线。光纤单元用于传递上部模块的控制信号及水下生产系统传感器数据。电缆单元为水下生产系统提供电能。电缆单元包括四芯电源线单芯导体2、阻水填充条5、四芯电源线单芯绝缘体3和四芯电源线护套4，四芯电源线单芯导体2外侧包覆于四芯电源线单芯绝缘体3，四芯电源线护套4包覆于四芯电源线外侧，且四芯电源线护套4为低密度高分子材料护套，阻水填充条5设置于四芯电源线护套4外侧。四芯电源线护套4为3个，呈等边三角形排布。四芯电源线单芯导体2为多根退火圆铜线束丝绞合而成的四芯电源线单芯导体 2。阻水填充条5为低密度阻水填充条5。使水下脐带缆的整体密度下降，增强承重能力。脐带缆主体外侧还包覆有阻水绕包层9。防止脐带缆主体进水，延长使用寿命。芳纶加强层7为芳纶纤维缠绕铠装。使用芳纶在缆芯中作为填充物，既可以使缆芯圆整，又可以加强电缆抗拉强度和耐弯折度，使脐带缆更好的适应复杂的水下环境。镀锌钢丝铠装层10至少为一层。[0059]采用这种结构的一种水下生产系统脐带缆，功能齐全，抗拉、耐弯折、耐腐蚀和承重能力强，不易老化，能很好的适应不同的水下环境，满足水下作业不同的需求，尤其是深水油气勘探开发。实施例2本实用新型所述的一种水下生产系统脐带缆如图1所示，主要结构与上述实施例 1相同，区别之处在于光纤单元包括光纤单元保护层8、芳纶加强层7和光纤组6，光纤组6设置于所述光纤单元中间，芳纶加强层7围绕于所述光纤组6外侧，光纤单元保护层8包覆于芳纶加强层7外侧。芳纶加强层7为高强度芳纶纤维缠绕铠装，光纤组6包含有若干根光纤。使用芳纶在缆芯中作为填充物，既可以使缆芯圆整，又可以加强电缆抗拉强度和耐弯折度，使脐带缆更好的适应复杂的水下环境。实施例3本实用新型所述的一种水下生产系统脐带缆如图1所示，主要结构与上述实施例 1相同，区别之处在于管路单元1为不锈钢管管路或软管管路。在缆芯中采用液压或化学剂管(不锈钢管或软管)元件，可以增大缆芯外径，由于外径增大，受到海水的浮力就大，增强了脐带缆的承重能力，同时增强电缆的抗拉强度。最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
权利要求1.一种水下生产系统脐带缆，其特征在于所述一种水下生产系统脐带缆设置有外护层、镀锌钢丝铠装层和脐带缆主体，如外护层套于镀锌钢丝铠装层外表面，镀锌钢丝铠装层设置于脐带缆主体外侧； 所述外护层为低密度高分子材料层，且厚度大于等于3mm ； 所述镀锌钢丝铠装层由连续环状阵列的镀锌钢丝组成；所述脐带缆主体设置有光纤单元，电缆单元，管路单元，阻水填充条组成，所述电缆单元设置于所述脐带缆主体中间，所述光纤单元、管路单元和阻水填充条设置于所述电缆单元外围；所述电缆单元包括四芯电源线单芯导体、阻水填充条、四芯电源线单芯绝缘体和四芯电源线护套，所述四芯电源线单芯导体外侧包覆于所述四芯电源线单芯绝缘体，所述四芯电源线护套包覆于四芯电源线外侧，且四芯电源线护套为低密度高分子材料护套，所述阻水填充条设置于四芯电源线护套外侧。
2.根据权利要求1所述的一种水下生产系统脐带缆，其特征在于所述四芯电源线护套为3个，呈等边三角形排布。
3.根据权利要求1或2所述的一种水下生产系统脐带缆，其特征在于所述四芯电源线单芯导体为至少两根退火圆铜线束丝绞合而成的四芯电源线单芯导体。
4.根据权利要求3所述的一种水下生产系统脐带缆，其特征在于所述脐带缆主体外侧还包覆有阻水绕包层。
5.根据权利要求3所述的一种水下生产系统脐带缆，其特征在于所述阻水填充条为低密度阻水填充条。
6.根据权利要求1所述的一种水下生产系统脐带缆，其特征在于所述光纤单元包括 光纤单元保护层、芳纶加强层和光纤组，所述光纤组设置于所述光纤单元中间，所述芳纶加强层围绕于所述光纤组外侧，所述光纤单元保护层包覆于芳纶加强层外侧。
7.根据权利要求6所述的一种水下生产系统脐带缆，其特征在于所述光纤组包含有若干根光纤。
8.根据权利要求7所述的一种水下生产系统脐带缆，其特征在于所述芳纶加强层为芳纶纤维缠绕铠装。
9.根据权利要求3所述的一种水下生产系统脐带缆，其特征在于所述镀锌钢丝铠装层至少为一层。
10.根据权利要求3所述的一种水下生产系统脐带缆，其特征在于所述管路单元为不锈钢管管路或软管管路。
专利摘要本实用新型涉及一种水下生产系统脐带缆，设置有外护层、镀锌钢丝铠装层和脐带缆主体，如外护层套于镀锌钢丝铠装层外表面，镀锌钢丝铠装层设置于脐带缆主体外侧；外护层为低密度高分子材料层，且厚度大于等于3mm；镀锌钢丝铠装层由连续环状阵列的镀锌钢丝组成；脐带缆主体设置有光纤单元，电缆单元，管路单元，阻水填充条组成，电缆单元设置于脐带缆主体中间，光缆单元、管路单元和阻水填充条设置于电缆单元外围。采用这种结构的一种水下生产系统脐带缆，功能齐全，抗拉、耐弯折、耐腐蚀和承重能力强，不易老化，能很好地适应不同的水下环境，满足水下作业不同的需求，尤其是深水油气勘探开发。
文档编号H01B7/28GK202167262SQ201120257349
公开日2012年3月14日 申请日期2011年7月20日 优先权日2011年7月20日
发明者严智权, 周建栋, 陈万琛, 颜亮利, 马雄伟, 黎期旺 申请人:广东中德电缆有限公司