GB/T 17389-2013 潜油电泵电缆系统的应用

ICS75.180.10

E92

中华人民共和国国家标准

/—

GBT173892013

代替/—

GBT173891998

潜油电泵电缆系统的应用

潜

Recommendedracticeforthealicationof

ppp

electricalsubmersiblecablesstem

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2013-12-31发布2014-10-01实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

发布

中国国家标准化管理委员会

/—

GBT173892013

目次

前言…………………………Ⅲ

1范围………………………1

2规范性引用文件…………………………1

3术语和定义………………1

3.1总则…………………1

3.2温度…………………5

3.3品牌…………………5

4导体的构造形式和电缆的结构…………5

4.1范围…………………5

4.2说明…………………6

5电缆导体…………………7

5.1说明…………………7

5.2应用…………………8

5.3限制…………………8

6电缆绝缘系统……………9

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6.1总则…………………9

6.2热塑材料……………9

6.3热固材料……………10

6.4绝缘薄膜……………10

6.5挤制辅助绝缘………………………10

7护套………………………11

7.1说明…………………11

7.2应用…………………11

7.3限制…………………11

8编织层和保护层…………………………11

8.1总则…………………11

8.2编织层………………12

8.3阻挡带………………12

8.4挤制阻挡层…………………………13

8.5铅护套………………13

8.6衬垫材料……………14

9铠装………………………14

9.1总则…………………14

9.2镀锌钢带……………15

9.3不锈钢带……………15

9.4不锈钢金属合金钢带………………16

Ⅰ

/—

GBT173892013

10电缆辅助设备…………………………16

10.1说明………………16

10.2井下监测传感器…………………16

10.3回流继电器………………………16

10.4电缆卡子…………………………16

10.5电缆下井导向系统………………16

10.6连续油管导向系统………………17

11联接和端接……………17

11.1总则………………17

11.2工厂修理…………………………17

11.3工厂单股导体加长工艺…………17

11.4联接………………18

11.5端接………………19

11.6典型的电缆连接…………………19

()……………………

附录A规范性附录电力费用分析20

()……………………

附录B规范性附录电缆选择指南21

参考文献……………………23

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Ⅱ

/—

GBT173892013

前言

本标准按照/—给出的规则起草。

GBT1.12009

本标准代替/—《》,/—,

GBT173891998潜油电泵电缆系统的应用与GBT173891998相比主要变

化如下:

———“”、、、、、

增加了规范性引用文件ASTMA459ASTMB3ASTMB8ASTMB33IEEE1018

、和();

IEEE1019NEMAWC-CodeNFPA70见第章

2

———“”、“”“”(、、、、

增加了美国线规载流量和电介质强度等多个术语和定义见3.1.13.1.23.1.63.1.8

、、、、、、、、、、和);

3.1.233.1.263.1.303.1.323.1.343.1.353.1.383.1.393.3.43.3.63.3.73.3.9

———“”“”(,);

将乙丙烯单体修改为二元乙丙橡胶见3.1.131998年版的2.1.9

———“”、“”“”(版的、和);

删除了聚偏二氟乙烯哈勒和哈伦等术语和定义1998年2.1.262.3.22.3.3

———/—“;“

修订了GBT173891998中图2.5.1导体构造形式修改了导体构造形式和典型的电缆单

”(,、图、图、图、图、图、图

元结构示意图见图11998年版的图2.5.12.5.22.5.32.5.42.5.52.5.6

2.5.7、图2.5.8和图2.5.9);

———“”“”();

增加了电缆导体尺寸公制标准和电缆导体尺寸英制标准见表和表

12

———“”(、);

删除了电缆导体中关于铝导体的叙述年版的和

19983.1.23.1.34.2.3

———“”“”(

将聚丙烯适应温度范围至修改为聚丙烯适应温度范围至见

-10℃96℃-35℃96℃

,年版的);

6.2.219984.2.2

———“……,……”修改为“……压紧多股

将压紧多股导体的直径是同心多股绞合导体直径的98%

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,……”(,);

导体的直径是同心多股绞合导体直径的97%见5.21998年版的3.1.2

———“”“”(,);

将蒙乃尔带修改为不锈钢金属合金钢带见9.41998年版的7.4

———“”();

增加了电缆辅助设备见第章

10

———“”、“”“”(

删除了典型的现场可装式接头典型的井口和封隔器接头和典型的电缆头示意图1998

年版的图8.7.2、图8.7.3和图8.7.4);

———“”(,);

修改了电缆选型时计算电流的基本方程见A.41998年版的A4

———“”“”(

删除了美国线规号公制尺寸和和不锈钢化学成分和机械性能

AISI316AISI4091998

年版的附录和附录)。

CD

:《》()。

本标准采用重新起草法修改采用APIRP11S52008潜油电泵电缆系统应用推荐作法英文版

本标准与:主要技术差异如下:

APIRP11S52008

———删除了个别规范性引用文件;

———“”“”。

增加了密耳和圆密耳的定义

,:

为便于使用本标准还做了以下编辑性修改

———增加了公制单位;

———删除了:“”、“”“”;

APIRP11S52008的特别声明前言和目录

———按照中文习惯对一些编排格式进行了修改。

Ⅲ

/—

GBT173892013

潜油电泵电缆系统的应用

1范围

、、、、

本标准规定了潜油电缆导体的结构形式和尺寸潜油电缆绝缘层护套编制层和保护层不锈钢带

和合金钢带的应用和限制及电缆辅助设备和电缆的联接和端接方法。

、、、。

本标准适用于制造厂商销售商及用户对潜油电缆尺寸结构材质及辅助设备的应用

2规范性引用文件

。,

下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本文

。,()。

件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于本文件

ASTMB3软的或退火的铜线标准规范

、

ASTMB8硬中等硬或软的同心绞捻铜导体的标准规范

ASTMB33电气用镀锡软的或退火的铜丝的标准规范

潜油电泵电缆性能技术规定乙烯丙烯橡胶绝缘

IEEE1018

潜油电泵电缆性能技术规定聚丙烯绝缘

IEEE1019

NEMAWC-Code电线电缆规程

3术语和定义

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下列术语和定义适用于本文件。

3.1总则

3.1.1

美国线规

AWG-Americanwireaue

gg

,,。

规定有色金属导线的标准线规系列随着线规号的增大导线的直径不断减小

3.1.2

载流量amacit

py

,,。

以安培来计量的电流量即在使用条件下导体能够持续传递的电流量该电流不会导致电缆的温

度超过允许的等级。

3.1.3

抗氧化剂antioxidants

,。

橡胶混合物中的添加材料它可通过延缓硬化和脆裂来防止橡胶或塑料的老化

3.1.4

混合物comound

p

。

在基础聚合物中加入某些材料获得要求特性的机械掺合物这些混合物通常是各制造商的专有配

,,。

方彼此间各有差异这些差异会影响电缆的性能

3.1.5

腐蚀corrosion

。。

通过氧化对金属表面的破坏腐蚀可通过化学剂本身或者与井液共同作用而产生

:()。

注电蚀是由于电流在可传导的介质如盐水中两种不同的金属之间流动而引起的电化学反应所致

1

/—

GBT173892013

3.1.6

交联聚乙烯XLPE-Crosslinkedolethlene

pyy

,。

通过化学反应可以使聚乙烯的特性发生改变硫化后可形成永久的形状

3.1.7

硫化cure

,,

电缆制造过程中硫化是改变橡胶原材料物理特性获取所要求的绝缘层或护套层材料的过程这种

、。

变化需要硫化剂加温和加压

:。

注加硫和交联是硫化的一种形式

3.1.8

电介质强度dielectricstrenth

g

,(/)。

材料在发生击穿前所能承受的最大的电势梯度通常以伏每毫米Vmm来定义

:。

注电介质强度也可认为是介电强度

3.1.9

三烯三氟氯乙烯共聚物

-ECTFE-Ethlenechlorotetrafluoroethlene

yy

,。

由乙烯和氯四氟乙烯构成的氟氯热塑共聚物属于称为含氟聚合物的塑性材料系这种材料化学

,。

上呈惰性有良好的低电压绝缘性能

3.1.10

弹性材料elastomer

,,。

一种类似橡胶的材料在轻微受力时可拉伸解除受力时可恢复原来的形状

3.1.11

绝缘电阻electricalinsulationresistance

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。

指绝缘时直流电径向流动通过绝缘材料时的阻力绝缘电阻值将随着复合材料和电缆几何尺寸的

改变而改变。

:。()():

注各相的绝缘电阻值或泄漏电流值测试结果应该平衡绝缘电阻的式如下

IR1

/……()

IREI1

=

式中:

———,();

IR15.6℃时的绝缘电阻值单位为兆欧MΩ

———,();

E导线和地线间施加的电压单位为伏V

———,()。

I直流泄漏电流单位为微安μA

3.1.12

三元乙丙橡胶EPDM-Ethlenerolenedienemonomer

yppy

、。。

由乙烯丙烯和二烯烃组成的聚合物这种聚合物可以使用硫或者过氧化物进行硫化

3.1.13

二元乙丙橡胶EPM-Ethlenerolenemonomer

yppy

。,

由乙烯和丙烯组分构成的聚合物这种材料只能采用过氧化物硫化剂进行硫化其使用特性与三

元乙丙橡胶类似。

3.1.14

乙丙橡胶EPR-Ethlenerolenerubber

yppy

用于描述三元乙丙橡胶()或二元乙丙橡胶()的术语。

EPDMEPM

3.1.15

乙烯四氟乙烯共聚物

-ETFE-ethlenetetrafluoroethlene

yy

,。

由乙烯和四氟乙烯构成的氟化热塑共聚物属于称为含氟聚合物的塑性材料系这种材料化学上

,。

呈惰性是良好的低电压绝缘体

2

/—

GBT173892013

3.1.16

复合物,

fillerscomound

p

,,、。

一种加入到混合物中的材料能够增强混合物的多种特性如机械强度耐潮湿性和电气特性

3.1.17

物理填充料,

fillershsical

py

。。

一种用于填充电缆结构内空隙的材料常用的材料有橡胶和聚丙烯

3.1.18

氟化乙丙烯共聚物FEP-Fluorinatedethlenerolene

yppy

。,

热塑氟化乙丙烯共聚物属于称为含氟聚合物中的塑性材料系这种材料化学上呈惰性是良好的

低电压绝缘体。

3.1.19

箍紧强度hoostrenth

pg

对抑制电缆伸张的切向阻力的量度。

:,。

注由于内部气体压力沿径向推动会使绝缘层和护套层的表面产生沿切向伸张或击穿的趋势箍紧强度阻止这

。,。

种趋势如果在圆型护套层外再额外缠包护层可以增加其箍紧强度

3.1.20

泄漏电流leakaecurrent

g

,。了在特定直流电压情况下的绝

直流电压作用于绝缘体时流经绝缘体或其表面的电流该值规定

缘电阻值。

:,。

注无论材料的介电特性如何所有的材料都会有不同程度的泄漏电流

3.1.21

单体monomer国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

通过化学链形成聚合物的基本化学单元。

3.1.22

腈橡胶nitrile

。:()、()

由丁二烯和丙烯腈单体组成的共聚物常用名称有丁腈橡胶BunaN腈橡胶nitrilerubber和

()。,

腈丁二烯橡胶NBR通过改变丙烯腈和丁二烯的含量比可在耐油性能或耐低温性能方面有特殊

应用。

3.1.23

猪尾式引线itail

pg

连接到主电源线上的一定长度的电缆。

3.1.24

增韧剂lasticizers

p

、。

添加到复合物中用于增强挠性易加工性和延展性的化学剂

3.1.25

聚酰胺olamide

py

。(——)。

高分子聚合热塑性材料它由含酰胺COHN基团的聚合物质构成这种材料显示出一般

程度的化学惰性和较高的拉伸强度。

3.1.26

聚酯纤维olester

py

,,

多碱有机酸和多羟基酸通过酯化作用形成的热塑性材料经常替代聚酰胺用于编织阻隔带也是最

常见的含氟聚合物阻隔带材料。

3

/—

GBT173892013

3.1.27

聚乙烯PE-Polethlene

yy

由化学链状乙烯单体组分构成的热塑性材料。

3.1.28

聚酰亚胺olimide

py

在聚合物主链内混有酰亚胺基团完全反应的线形聚合物。

3.1.29

聚合物olmer

py

。。

多种单体通过化学反应链为一体而形成的材料聚合物分子链由重复出现的同一结构单元组成

:,,“”、“”“”。

注前缀一二三基本组分分别用英语和表示

homocoter

3.1.30

聚苯硫醚PPS-Polhenlenesulfide

ypy

这种材料具有很好的耐高温性能和耐化学性能。

3.1.31

聚丙烯PP-Polrolene

yppy

。

丙烯单体通过化学链接组成的热塑材料不同电气等级的聚丙烯通过掺入少部分的乙烯或丁烯单

,。

体后可获得良好的低温性能

3.1.32

聚四氟乙烯PTFE-Poltetrafluoroethlene

yy

,,

一种惰性含氟化合物实际上在所有化学品当中被认为是现存的最光滑的物质用于在高温条件下

做耐热带。

国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

3.1.33

聚氟乙烯PVF-Polvinlfluoride

yy

,。

由经过化学链接在一起的氟单体组分构成的含氟热塑材料属于称为含氟聚合物的塑性材料系

3.1.34

聚偏氟乙烯PVDF-Polvinlidenefluoride

yy

,

由经过化学链接在一起的乙烯基氟单体组分构成的含氟热塑材料属于称为含氟聚合物的塑性材

料系。

3.1.35

端接termination

,、。

从电缆到联接点的过渡连接端接后可表现为电气机械和环境的整体性

3.1.36

热塑材料thermolastics

p

,。:()、()、

在温度升高时会软化或流变冷却后会硬化的聚合物例如聚丙烯PP聚乙烯PE聚氯乙烯

()、()。

PVF聚偏氟乙烯PVDF和聚酰胺

3.1.37

热固材料thermoset

,,,()。

一旦硫化不能再形成交链并且不能再重塑的聚合材料例如三元乙丙橡胶EPDM和腈橡胶

3.1.38

密耳mil

,。

也被称为毫英寸是一种长度单位

4

/—

GBT173892013

3.1.39

圆密耳circlemil

()。

即圆导线直径以密耳为单位的平方

3.2温度

3.2.1

环境温度ambienttemerature

p

电缆周围任何一点的温度。

:,,、、、

注在井下环境中环境温度取决于许多变量包括油藏温度井下沉没设备产生的温升井温的分布以及井液泡

沫和油气的导热性。

3.2.2

井底温度bottomholetemerature

p

射孔井段中部的静态温度。

3.2.3

导体温度conductortemerature

p

。、

载流导体表面的温度该温度是电流在导体中流动产生热量通过材料的热量散失以及环境温度

的函数。

:,。

注由于扁电缆的非对称结构会因其他功率损耗而产生额外的热量

3.2.4

运行温度oeratintemerature

pgp

在稳定状态运行期间导体的温度。