一种高温点火电缆的制作方法

本实用新型涉及电缆技术领域，具体涉及一种高温点火电缆。

背景技术：

油井火驱（火烧油层）是一种用电或化学等方法使油层温度达到原油燃点，并向油层注入空气或氧气使油层原油持续燃烧的采油方法。用这种方法开采高粘度稠油或沥青砂。可以把重质原油开采出来，并通过燃烧部分裂解重质油分，采出轻质油分，这种方法的采收率很高，可达80%以上。还能把随石油采出来的天然气等可燃气体，在还未达到爆炸浓度之前烧掉。

火驱作业时，点火装置在作业中承担着十分重要的作用，在国内外存在广泛的应用市场。相比化学点火方式，电热点火属于物理点火范围，对地层环境的化学污染少、可控性高，符合我们国家对于石油开采领域节能减排及环保的要求。

电热点火主要分为集中式点火和段式点火。所谓集中式点火主要是以电热管或者矿物绝缘加热电缆为发热元件制成点火器的形式，对局部区域通常4-10m进行集中加热达到点火温度。段式点火是以矿物绝缘加热电缆直接作为发热元件发热部分50-80m，在此段区域内进行加热达到点火温度。

传统的电热点火以点火器形式生产，它的发热部分和电力电缆引线部分是相对独立的，独立制造完成后通过焊接或机械压接形成整体，这种做法的连接处的使用寿命和机械强度相对于较差。

技术实现要素：

本实用新型为解决上述技术问题提供一种高温点火电缆，包括发热段、设于所述发热段一端的尾部封端、设于所述发热段的另一端用于接入普通电力电缆的冷端，其特征在于：还包括等径外护套，所述发热段和所述冷端设于所述等径外护套中，所述尾部封端设于所述等径外护套的靠近所述发热段的端部。所述发热导体与接入普通电力电缆的所述冷端导体处于同一所述等径外护套内，外观无明显接点，不存在传统点火装置的冷热部分的机械连接。具有耐压、抗震、可挠、耐更大机械损伤、耐更高的温度等优点。最重要的是该产品可以实现井下作业的反复提拉升举等机械作业做到重复利用在保证达到电热效果的同时节约成本，达到效益最大化。

作为优选，所述等径外护套的外径与连续油管的外径相同，所述点火电缆的长度为80-150米。点火电缆长度大于传统的点段式点火加热电缆的长度，加热区域内大，效率更高。保证所述等径外护套的外径与连续油管相同，保证与电力电缆的对接和方便入井。

作为优选，所述冷端包括沿所述电缆的长度方向设置在所述外护套中的第一冷端导体和第二冷端导体；所述发热段包括设于所述外护套中的发热导体，所述发热导体包括沿所述电缆的长度方向设置的第一对接部和第二对接部、以及设于所述第一对接部和第二对接部之间的连接部；所述第一冷端导体与所述第一对接部对接，所述第二冷端导体与所述第二对接部对接。

作为优选，所述第一对接部与所述第一冷端导体对接的位置和所述第二对接部与所述第二冷端导体对接的位置，在沿所述电缆的长度方向上相同。加工起来更加方便。

作为优选，还包括填充于所述等径外护套中的绝缘部。

作为优选，所述绝缘部包括设于所述等径外护套和所述发热导体之间的第一绝缘部，设于所述等径外护套和所述冷端导体之间的第二绝缘部，设于所述第一冷端导体和所述第二冷端导体之间的第三绝缘部，以及填充于所述发热导体的第一对接部、第二对接部和连接部之间的第四绝缘部。

作为优选，所述绝缘部为氧化镁绝缘部。绝缘的同时具有良好的耐高温性能。

作为优选，所述第一对接部和所述第一冷端导体焊接对接或者冷轧对接，所述第二对接部和所述第二冷端导体焊接对接或者冷轧对接。

作为优选，所述发热导体为镍铬合金导体；所述第一冷端导体和所述第二冷端导体为铜导体。

作为优选，所述等径外护套为不锈钢材质。提高电缆的强度和耐腐蚀性能。

本实用新型的点火电缆以不锈钢为外护套，发热导体采用镍铬合金，绝缘层为氧化镁。具有耐高温高压、热效率高、机械强度高、可重复点火等优点。

附图说明

图1本实用新型实施例的点火电缆结构示意图。

图2本实用新型实施例的点火电缆的加工示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的实施方式进行详细描述。

实施例一

如图1，一种高温点火电缆，整体包括等径外护套1、发热段2、设于发热段一端的尾部封端3、设于发热段2的另一端用于接入普通电力电缆的冷端4。其中，等径外护套1为SUS321不锈钢材质的等径管状结构，其外径应大于20mm，可根据用户下井需要定制成与连续管作业车的连续油管一致的外径（本实施例中为25.4mm）。而普通加热电缆的外径一般不超过10mm，因此本实施例的点火电缆，相较于普通的加热电缆，更加便于连续管作业车夹持。

发热段2包括Cr₂₀Ni₈₀镍铬合金发热导体制成的发热线芯，发热线芯对折以后，沿点火电缆的长度方向设置在等径外护套1中，形成在等径外护套1中靠近尾部封端3的一侧的连接部21和在等径外护套1中靠近冷端4的一侧的第一对接部22和第二对接部23。第一对接部22和第二对接部23沿所述点火电缆的长度方向大致平行的设置在等径外护套1中，连接部21在第一对接部22和第二对接部23之间连接第一对接部22和第二对接部23。

冷端4包括T2铜材质的冷端导体制成的冷端线芯，冷端线芯包括沿点火电缆的长度方向大致平行设置在等径外护套1中的第一冷端线芯41和第二冷端线芯42。第一冷端导体41的端部与第一对接部22的一端在等径外护套1内通过焊接或者冷轧的方式对接，第二冷端导体42的端部与第二对接部23的一端在等径外护套1内通过焊接或冷轧的方式对接，第一冷端导体41和第一对接部22的对接位置与第二冷端导体41和第二对接部23的对接位置，在点火电缆的长度方向上相同。第一冷端导体41的另一端和第二冷端导体42的另一端延伸出等径外护套外，用于接入普通电力电缆。

尾部封端3设于等径外护套1的靠近发热段2的端部，包括外径小于等径外护套1的内径的安装部31，以及外径大于或者等于等径外护套1的外径的密封部32。发热导体与接入普通电力电缆的冷端导体处于同一等径外护套1内，外观无明显接点，不存在传统点火装置的冷热部分的机械连接。具有耐压、抗震、可挠、耐更大机械损伤、耐更高的温度等优点。最重要的是该产品可以实现井下作业的反复提拉升举等机械作业做到重复利用在保证达到电热效果的同时节约成本，达到效益最大化。

等径外护套1中填充氧化镁粉制成的绝缘层5。填充在等径外护套1中的绝缘层5包括填充在等径外护套1和发热导体之间的第一绝缘部51，填充在等径外护套1和冷端导体之间的第二绝缘部52，填充在第一冷端导体41和第二冷端导体42之间的第三绝缘部53，以及填充于发热导体的第一对接部22、第二对接部23和连接部21之间的第四绝缘部54。

点火电缆的长度为80-150米。点火电缆长度大于传统的点段式点火加热电缆的长度，加热区域内大，效率更高。保证等径外护套的外径与连续油管相同，保证与电力电缆的对接和方便入井。由于采用无机氧化镁粉作为绝缘层，采用耐腐蚀的不锈钢作为外护套的点火电缆具有耐压、抗震、可挠、耐腐蚀、寿命长、传热快等优点。

传统的矿物绝缘电缆的制造工艺是将外护套管胚、氧化镁瓷柱、电缆线芯组装好之后整体拉拔缩径。电缆的制造长度取决于外护套管的长度。外径越粗其外护套的管胚也就越粗，电缆整体制造长度越短。而本实用新型的点火电缆在制造过程中，采用了外护套管胚拉拔后不脱模，尾部连续对接线芯和外护套管胚连续拉拔的工艺。整套设备包括管胚自动焊、电缆线芯冷焊、电缆抱钳连续拉拔、中频连续退火、自动上盘等设备和工艺。相比传统矿物绝缘电缆的组装-拉拔-退火-拉拔-上盘的工艺制成的传统矿物绝缘电缆，本实用新型的点火电缆结构为无缝等径结构，并且解决了传统工艺无法生产大直径，高长度加热电缆的难题。实现了在较大的外径下（通常为Ø25.4mm，传统点火电缆一般不超过Ø10mm），按照目标长度保证电缆外护套的直径统一。

本实用新型的点火电缆的加工方法如下：

1.采用自动焊机先将所述等径外护套的胚管预对接一定长度。

2.将分段线芯（发热线芯或冷端线芯）穿入管内再将氧化镁瓷柱串在分段线芯上与胚管形成组合体。

3.如图2，将组合好的胚管拉拔缩减外径，预留一定长度对接剩余的线芯并重复以上作业，直到拉拔到目标长度为止。

4.尾部线芯剥出后对接，外护套续接一段短管（4cm），填充氧化镁后，采用专用设备压实，将封头插入短管焊接密封，保证机械强度和绝缘性能。

本实用新型的产品能充分满足石油开采领域井下加热场合的电热使用要求，达到国外同类产品的技术性能。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。