一种油井用耐高温钢管热电偶电缆及制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种油井用耐高温钢管热电偶电缆及制作方法，特别是长度较大的油井用耐高温钢管热电偶电缆，属于热电偶电缆技术领域。技术方案是：热电偶导体（1）外绕包内耐高温陶瓷带（2），构成线芯，多根线芯成缆，线芯之间填充耐高温填充陶瓷（3），外面绕包外耐高温陶瓷带（4），外耐高温陶瓷带（4）外面设有不锈钢管（5）。本发明选配K型热电偶合金丝（一正两负），正极：镍铬（KP），负极：镍硅（KN）精密级热电偶，实现了测温精密控制；实现了2000米以上的大长度电缆生产，中间无接头，解决了传统氧化镁热电偶不能大长度生产，接头处易吸潮、绝缘电阻低及容易开裂质量隐患，保证了电缆的使用安全。
【专利说明】
一种油井用耐高温钢管热电偶电缆及制作方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种油井用耐高温钢管热电偶电缆及制作方法，特别是长度较大的油 井用耐高温钢管热电偶电缆，属于热电偶电缆技术领域。
【背景技术】
[0002] 油井用热电偶电缆多用于深度油井纵向温度梯度的测量，也可用于气井、地热深 井纵向温度梯度的测量。【背景技术】的油井用热电偶，是由多芯热电偶组合于一根不锈钢管 内，经模具压实变径的热电偶。钢管内部大都采用氧化镁矿物绝缘，由于热电偶是与氧化镁 一起拉拔变径而成，它的导体加工粗细不均，在拉拔过程中，热电偶丝是靠氧化镁粉挤压变 小，因此镁粉有紧有松，决定了导体有粗有细，其此，热电偶丝表面有麻点及氧化膜，单丝直 径偏差较大，另外热电偶丝不能进行选配，这样的工艺生产出来的热电偶丝一般为普通级， 达不到精密级，这样在热电偶测温时，精度就不能得到保证，测量温度误差较大。另外，氧化 镁绝缘虽然耐火耐高温性能好，但是由于工艺限制，不能生产较大长度电缆，一般在100米 以内，而油井作业一般是在2000米以上，传统的工艺就是做接头，将短的电缆连接成长度较 大的电缆；由于接头部位氧化镁极易吸潮，造成绝缘电阻过低，接头需要短时间内完成，对 工艺要求较高，接头部位在井下自重和安装时留下的机械应力作用下很容易开裂，影响热 电偶的使用寿命。
【发明内容】
[0003] 本发明目的是提供一种油井用耐高温钢管热电偶电缆及制作方法，实现热电偶电 缆的较大长度生产，提高热电偶电缆的使用寿命，高强度、耐压高、不渗透、高不燃性、耐辐 射、安全防爆，保证电缆的使用安全，解决【背景技术】中存在的上述问题。
[0004] 本发明的技术方案是： 一种油井用耐高温钢管热电偶电缆，包含:热电偶导体、内耐高温陶瓷带、耐高温填充 陶瓷、外耐高温陶瓷带和不锈钢管，热电偶导体外绕包内耐高温陶瓷带，构成线芯，多根线 芯成缆，线芯之间填充耐高温填充陶瓷，外面绕包外耐高温陶瓷带，外耐高温陶瓷带外面设 有不锈钢管。
[0005] 所述线芯数量为三根，热电偶导体为K型热电偶合金丝，一根正极，两根负极;正极 为镍铬合金KP，负极为镍硅合金KN，单丝直径：1.0mm( ± 0.03 mm);所述热电偶合金丝单独 生产，单独选配，配成的热电偶等级为精密级，热电动势符合GB/T 16839.1的规定，允差符 合GB/T 16839.2允差的规定，保证实现测温精密控制。
[0006] 所述热电偶导体外包绕四层内耐高温陶瓷带;所述外耐高温陶瓷带为两层;所述 耐高温填充陶瓷为陶瓷填充绳。
[0007] -种油井用耐高温钢管热电偶电缆的制作方法，包含如下步骤： ?三根热电偶导体为K型热电偶合金丝，一根正极，两根负极;正极为镍铬合金KP，负 极为镍硅合金KN，所述热电偶合金丝单独生产，单独选配，配成的热电偶等级为精密级； (I：每根热电偶导体外分别绕包四层内耐高温陶瓷带，每层内耐高温陶瓷带厚度为 0.12mm，构成三根线芯； ?三根绕包内耐高温陶瓷带的热电偶导体进行成缆，三根线芯之间填充耐高温陶瓷 填充绳，成缆线芯外绕包两层外耐高温陶瓷带，每层外耐高温陶瓷带的厚度为〇.12_; (I)作为护套的不锈钢管，采用316L不锈钢带通过激光焊接拉拔而成，绕包外耐高温陶 瓷带的成缆线芯放入不锈钢管内。
[0008] 本发明生产长度2000米以上的油井用耐高温钢管热电偶电缆，中间无接头，内耐 高温陶瓷带和外耐高温陶瓷带是经过高温烧结成坚硬的陶瓷状绝缘，耐受l〇〇〇°C高温，可 以经受BS6387 C，W，Z耐火试验，内耐高温陶瓷带和外耐高温陶瓷带的体积电阻率达到 1.0χ103Ω;成品油井用耐高温钢管热电偶电缆绝缘电阻:不小于1000 ΜΩ ·πι;高温绝缘电 阻:不小于50ΜΩ · km;并且在生产和使用过程中不易吸潮，绝缘电阻不会变化，保证了电缆 的电气使用安全。
[0009] 所述热电偶合金丝的单丝直径：1.0mm(±0.03 mm);所述热电偶合金丝单独生产， 单独选配，配成的热电偶等级为精密级，热电动势符合GB/T 16839.1的规定，允差符合GB/T 16839.2允差的规定，保证实现测温精密控制。
[0010] 本发明的积极效果:选配K型热电偶合金丝（一正两负），正极:镍铬(KP)，负极:镍 硅(KN)精密级热电偶，实现了测温精密控制;采用耐高温陶瓷带及绕包工艺，实现了 2000米 以上的大长度电缆生产，中间无接头，绝缘电阻高，耐高温l〇〇〇°C，解决了传统氧化镁热电 偶不能大长度生产，接头处易吸潮、绝缘电阻低及容易开裂质量隐患;采用316L无缝不锈钢 带激光焊接拉拔不锈钢管，具有高强度、耐压高、不渗透、高不燃性、耐辐射、安全防爆等优 点，保证了电缆的使用安全。
【附图说明】
[0011] 图1为本发明实施例结构示意图； 图中：热电偶导体1、内耐高温陶瓷带2、耐高温填充陶瓷3、外耐高温陶瓷带4、不锈钢管 5〇
【具体实施方式】
[0012] 以下结合附图，通过实例对本发明作进一步说明。
[0013] -种油井用耐高温钢管热电偶电缆，包含:热电偶导体1、内耐高温陶瓷带2、耐高 温填充陶瓷3、外耐高温陶瓷带4和不锈钢管5,热电偶导体1外绕包内耐高温陶瓷带2,构成 线芯，多根线芯成缆，线芯之间填充耐高温填充陶瓷3,外面绕包外耐高温陶瓷带4,外耐高 温陶瓷带4外面设有不锈钢管5。
[0014] 所述线芯数量为三根，热电偶导体为K型热电偶合金丝，一根正极，两根负极;正极 为镍铬合金(KP)，负极为镍硅合金(KN)，单丝直径：1.0mm( ± 0.03 mm);所述热电偶合金丝 单独生产，单独选配，配成的热电偶等级为精密级，热电动势符合GB/T 16839.1的规定，允 差符合GB/T 16839.2允差的规定，保证实现测温精密控制。
[0015] 所述热电偶导体1外包绕四层内耐高温陶瓷带2;所述外耐高温陶瓷带4为两层;所 述耐高温填充陶瓷3为陶瓷填充绳。
[0016] -种油井用耐高温钢管热电偶电缆的制作方法，包含如下步骤： 三根热电偶导体为K型热电偶合金丝，一根正极，两根负极；正极为镍铬合金(KP)， 负极为镍硅合金(KN)，所述热电偶合金丝单独生产，单独选配，配成的热电偶等级为精密 级； 每根热电偶导体外分别绕包四层内耐高温陶瓷带2,每层内耐高温陶瓷带厚度为 0.12mm，构成三根线芯； i)三根绕包内耐高温陶瓷带的热电偶导体进行成缆，三根线芯之间填充耐高温陶瓷 填充绳，成缆线芯外绕包两层外耐高温陶瓷带，每层外耐高温陶瓷带的厚度为〇.12_; ?作为护套的不锈钢管，采用316L不锈钢带通过激光焊接拉拔而成，绕包外耐高温陶 瓷带的成缆线芯放入不锈钢管内。
[0017] 本发明生产长度2000米以上的油井用耐高温钢管热电偶电缆，中间无接头，内耐 高温陶瓷带2和外耐高温陶瓷带4是经过高温烧结成坚硬的陶瓷状绝缘，可以经受1000°C高 温，可以经受BS6387 C，W，Z耐火试验，内耐高温陶瓷带2和外耐高温陶瓷带4的体积电阻率 达到1.0χ103Ω;成品油井用耐高温钢管热电偶电缆绝缘电阻：不小于1000 ΜΩ ·πι;高温绝 缘电阻：不小于50ΜΩ · km;并且在生产和使用过程中不易吸潮，绝缘电阻不会变化，保证了 电缆的电气使用安全。
[0018] 所述热电偶合金丝的单丝直径：1 · 0mm( ± 0 · 03 mm);所述热电偶合金丝单独生产， 单独选配，配成的热电偶等级为精密级，热电动势符合GB/T 16839.1的规定，允差符合GB/T 16839.2允差的规定，保证实现测温精密控制。
【主权项】
1. 一种油田用耐高溫钢管热电偶电缆，其特征在于包含:热电偶导体（1)、内耐高溫陶 瓷带（2)、耐高溫填充陶瓷(3)、外耐高溫陶瓷带(4)和不诱钢管巧），热电偶导体（1)外绕包 内耐高溫陶瓷带(2)，构成线忍，多根线忍成缆，线忍之间填充耐高溫填充陶瓷(3)，外面绕 包外耐高溫陶瓷带(4)，外耐高溫陶瓷带(4)外面设有不诱钢管巧）。2. 根据权利要求1所述的一种油田用耐高溫钢管热电偶电缆，其特征在于:所述线忍数 量为=根，热电偶导体为K型热电偶合金丝，一根正极，两根负极;正极为儀铭合金，负极为 儀娃合金，单丝直径：1.0mm±0.03 mm;所述热电偶合金丝单独生产，单独选配，配成的热电 偶等级为精密级，热电动势符合GB/T 16839.1的规定，允差符合GB/T 16839.2允差的规定， 保证实现测溫精密控制。3. 根据权利要求1或2所述的一种油田用耐高溫钢管热电偶电缆，其特征在于:所述热 电偶导体（1)外包绕四层内耐高溫陶瓷带;所述外耐高溫陶瓷带(4)为两层;所述耐高溫填 充陶瓷(3)为陶瓷填充绳。4. 一种油田用耐高溫钢管热电偶电缆的制作方法，其特征在于包含如下步骤： 違^根热电偶导体为K型热电偶合金丝，一根正极，两根负极;正极为儀铭合金KP，负极 为儀娃合金KN，所述热电偶合金丝单独生产，单独选配，配成的热电偶等级为精密级； 蠻每根热电偶导体外分别绕包四层内耐高溫陶瓷带（2)，每层内耐高溫陶瓷带厚度为 0.12mm，构成S根线忍； # =根绕包内耐高溫陶瓷带的热电偶导体进行成缆，=根线忍之间填充耐高溫陶瓷填 充绳，成缆线忍外绕包两层外耐高溫陶瓷带，每层外耐高溫陶瓷带的厚度为0.12mm; 懇作为护套的不诱钢管，采用31化不诱钢带通过激光焊接拉拔而成，绕包外耐高溫陶瓷 带的成缆线忍放入不诱钢管内。5. 根据权利要求4所述的一种油田用耐高溫钢管热电偶电缆的制作方法，其特征在于： 生产长度(2)000米W上的油井用耐高溫钢管热电偶电缆，中间无接头，内耐高溫陶瓷带(2) 和外耐高溫陶瓷带(4)是经过高溫烧结成坚硬的陶瓷状绝缘，耐受IOOCTC高溫。6. 根据权利要求4或5所述的一种油田用耐高溫钢管热电偶电缆的制作方法，其特征在 于:耐高溫陶瓷带（2)和外耐高溫陶瓷带(4)的体积电阻率达到1.0x10? Q ;成品油井用耐 高溫钢管热电偶电缆绝缘电阻:不小于1000 MQ -m;高溫绝缘电阻:不小于50MQ - km。7. 根据权利要求4或5所述的一种油田用耐高溫钢管热电偶电缆的制作方法，其特征在 于:所述热电偶合金丝的单丝直径：1.0mm±0.03 mm;所述热电偶合金丝单独生产，单独选 配，配成的热电偶等级为精密级，热电动势符合G B / T 16 8 3 9.1的规定，允差符合G B / T 16839.2允差的规定。
【文档编号】H01B7/18GK105913938SQ201610483405
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】王怀安, 王振彪, 程伟, 窦丽梅, 石玉梁, 吴勇顺, 张红军, 纪艳丽
【申请人】河北华通线缆集团股份有限公司