SK8671Y1 - Hybrid umbilical cable for plasma device - Google Patents
Hybrid umbilical cable for plasma device Download PDFInfo
- Publication number
- SK8671Y1 SK8671Y1 SK50128-2018U SK501282018U SK8671Y1 SK 8671 Y1 SK8671 Y1 SK 8671Y1 SK 501282018 U SK501282018 U SK 501282018U SK 8671 Y1 SK8671 Y1 SK 8671Y1
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- transmission line
- insulation layer
- electrical insulation
- protective sheath
- electrical
- Prior art date
Links
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 109
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 claims abstract description 90
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 53
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 41
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 139
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 22
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 18
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 claims description 11
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 claims description 11
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 10
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 8
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 8
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 5
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 5
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 112
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 20
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 7
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 7
- 239000004703 cross-linked polyethylene Substances 0.000 description 6
- 229920003020 cross-linked polyethylene Polymers 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 5
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 229910001026 inconel Inorganic materials 0.000 description 4
- -1 poly tetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 4
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 4
- 238000009954 braiding Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 2
- 101100129500 Caenorhabditis elegans max-2 gene Proteins 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000013501 data transformation Methods 0.000 description 1
- 239000003000 extruded plastic Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229940058401 polytetrafluoroethylene Drugs 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002076 thermal analysis method Methods 0.000 description 1
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
- F16L11/22—Multi-channel hoses
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/20—Flexible or articulated drilling pipes, e.g. flexible or articulated rods, pipes or cables
- E21B17/203—Flexible or articulated drilling pipes, e.g. flexible or articulated rods, pipes or cables with plural fluid passages
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/20—Flexible or articulated drilling pipes, e.g. flexible or articulated rods, pipes or cables
- E21B17/206—Flexible or articulated drilling pipes, e.g. flexible or articulated rods, pipes or cables with conductors, e.g. electrical, optical
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/22—Handling reeled pipe or rod units, e.g. flexible drilling pipes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
- F16L11/04—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
- F16L11/08—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with reinforcements embedded in the wall
- F16L11/088—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with reinforcements embedded in the wall comprising a combination of one or more layers of a helically wound cord or wire with one or more braided layers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
- F16L11/04—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
- F16L11/12—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with arrangements for particular purposes, e.g. specially profiled, with protecting layer, heated, electrically conducting
- F16L11/127—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with arrangements for particular purposes, e.g. specially profiled, with protecting layer, heated, electrically conducting electrically conducting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Communication Cables (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
Abstract
Description
Oblasť technikyTechnical field
Technické riešenie sa týka vedenia na prenos energií a tekutín vo vrte.The technical solution relates to a power and fluid transmission line in the well.
Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Na realizáciu procesu odstraňovania materiálu pomocou plazmového zariadenia v hĺbkach je potrebné preniesť dostatočné množstvo elektrickej energie, požadovaných typov tekutín a dátovú komunikáciu zo zemského povrchu priamo do plazmového zariadenia umiestneného v hĺbke pod povrchom Na tento účel slúži elektrohydraulické hybridné prenosové vedenie (ďalej len prenosové vedenie). Jeho účelom je nielen prenos dostatočného množstva elektrickej energie a hydraulických tekutín, ale aj prenos dátovej komunikácie medzi plazmovým zariadením a povrchom Počas prevádzky je zároveň celá hmotnosť plazmového zariadenia zavesená na prenosovom vedení, pričom naň pôsobia aj dynamické sily vznikajúce trením a prúdením tekutín vo vrte.In order to carry out the material removal process using a plasma device at depth, it is necessary to transfer sufficient electrical energy, the required types of fluids and data communication from the earth's surface directly to a plasma device located at a depth beneath the electrohydraulic hybrid transmission line. . Its purpose is not only the transmission of sufficient electricity and hydraulic fluids, but also the transmission of data communication between the plasma device and the surface. During operation, the entire mass of the plasma device is hung on the transmission line, and dynamic forces due to friction and fluid flow in the well.
Trend prenosu elektrickej energie a hydraulických tekutín pre vrtné technológie postupuje v súčasnej dobe viacerými smermi.The trend in the transmission of electricity and hydraulic fluids for drilling technology is currently progressing in several directions.
Najznámejšie sú systémy využívané na prenos energií, tekutín a dátovej komunikácie pre podmorské zariadenia tzv. podmorské káble a umbilicals káble. Na prenos energn a tekutín možno použiť aj kombináciu podmorských káblov a systému „Coiled Tubing“, čo znamená, že podmorské káble sú uložené v ochrannej rúre.The most well-known systems are used for the transmission of energy, fluids and data communication for submarine facilities. submarine cables and umbilicals cables. The combination of submarine cables and the “Coiled Tubing” system can also be used to transfer energy and fluids, which means that the submarine cables are housed in a protective tube.
Umbilicals káble sa pre rôzne aplikácie realizujú vo viacerých vyhotoveniach. Najznámejšie sú umbilicals prenosové vedenia s integrovanými oceľovými rúrkami, plastovými rúrkami, vysokonapäťovýmprenosom energie, optickou dátovou komunikáciou a pod. Každý typ má svoje špecifiká a je schopný obsiahnuť svoju oblasť, ale na úkor niečoho iného (napr. vysoké napätie vs. veľký priemer kábla).Umbilicals cables are available in several versions for various applications. The most well known are umbilicals transmission lines with integrated steel tubes, plastic tubes, high voltage power transmission, optical data communication and the like. Each type has its specifics and is able to cover its area, but at the expense of something else (eg high voltage vs. large cable diameter).
Dĺžka prenosového vedenia používaného na napájanie plazmového zariadenia je limitovaná viacerými faktormi. Najvýznamnejším z nich je hmotnosť. V prípade prenosového vedenia je typ „Umbilicals“ výrazne ľahší ako verzia „Coiled Tubing“,ale zároveň je aj menej odolný vo vzťahu k opotrebovaniu a nemôže byť nasadený do vrtov pod uhlomThe length of the transmission line used to power the plasma device is limited by several factors. The most important of them is weight. In the case of transmission lines, the “Umbilicals” type is significantly lighter than the “Coiled Tubing” version, but at the same time it is less resistant to wear and cannot be used in angled boreholes
US patent č. US 5 902 958 odhaľuje usporiadanie komponentov umbilicals kábla, ktoiý obsahuje tri centrálne uložené hydraulické rúrky v špirálovom usporiadaní, ktoré sú obkolesené prstencomelektrických káblov a hydraulických rúrok. Toto usporiadanie zabezpečuje prietok požadovaného množstva prevádzkovej kvapaliny, pričom kábel si stále zachováva optimálny minimálny polomer ohybu.U.S. Pat. US 5,902,958 discloses an arrangement of cable umbilicals components which comprises three centrally located hydraulic tubes in a spiral arrangement surrounded by an annular cable and a hydraulic tube. This arrangement ensures the flow of the required amount of operating fluid while maintaining the optimum minimum bending radius.
US patentová prihláška č. US 2011/0075978 A1 odhaľuje káble na použitie vo zvislých vrtoch. Káble sú vybavené najmenej dvoma ochrannými vrstvami, aby chránili vnútornú štruktúru kábla, ktorá môže byť nepriaznivo ovplyvnenávystavenímkábla prostrediu vrtu.U.S. Pat. US 2011/0075978 A1 discloses cables for use in vertical wells. The cables are provided with at least two protective layers to protect the internal structure of the cable, which may be adversely affected by the positioning of the cable in the well environment.
Súčasná konštrukcia a výroba prenosových vedení je založená na sústredenom (koncentrickom) dizajne. Napríklad v patente US 7 798 234 B2 je použitý variant umbilicals prenosového vedenia vhodného na vzdialené ovládanie klapiek, ventilov a rôznych ďalších zariadení, pričom je možné pomocou uvedeného prenosového vedenia privádzať rôzne typy tekutín do podmorských zariadení. Zároveň je možné pomocou umbilicals prenosového vedeniaprenášať nielen rôzne signály, ale aj elektrickú energiu. Prenos tekutín je možné realizovať pomocou oceľových rúrok, pričom elektrické vedenia sa nachádzajú okolo alebo vnútri oceľových rúrok. Ako nosné elementy nie sú použité len oceľové rúrky, ktoré slúžia na transport média, ale aj doplnkové nosné oceľové elementy vo forme oceľových tyčí, ktoré sú vložené do vnútornej štruktúiy prenosového vedenia Tieto doplnkové nosné elementy nahradzujú plastové výplňové elementy. Toto riešenie nie je vhodné pre veľké hĺbky. Dôvodom je veľká hmotnosť umbilical prenosového vedenia. Zväčšenie hrúbky stien oceľových rúrok síce zvýši mechanickú pevnosť, ale zároveň aj hmotnosť prenosového vedenia. Rovnako to platí aj pre prípad doplnkových nosných oceľových elementov.The current design and manufacture of transmission lines is based on a concentrated (concentric) design. For example, in US Patent No. 7,798,234 B2 a variant of umbilicals of a transmission line suitable for the remote control of flaps, valves and various other devices is used, whereby different types of fluids can be supplied to the underwater equipment by said transmission line. At the same time, not only various signals but also electrical energy can be transmitted using umbilicals of the transmission line. The transfer of fluids can be carried out by means of steel tubes, the electrical lines being located around or inside the steel tubes. The support elements used are not only steel tubes which serve for the transport of the medium, but also additional steel support elements in the form of steel bars which are inserted into the inner structure of the transmission line. These additional support elements replace plastic filling elements. This solution is not suitable for large depths. The reason is the large weight of the umbilical transmission line. Increasing the thickness of the steel tube walls will increase both the mechanical strength and the weight of the transmission line. The same is also true for the case of complementary supporting steel elements.
Okrem toho uvedený koncept umožňuje umiestniť potrubie, v ktorom prúdi tekutina v strede prenosového vedenia. Ak by teda bol potrebný návrh prenosového vedenia iba na prepravu jedného typu média, dizajn by bol relatívne jednoduchý, pretože by mohol byť založený na súčasných výrobných postupoch. Keďže však existuje potreba prepravy viacetých tekutín, zároveň s ďalšími obmedzujúcimi, či na pohľad nezlučiteľný mi požiadavkami, je potrebné nájsť nové riešenie.In addition, the concept makes it possible to place a pipeline in which fluid flows in the center of the transmission line. Thus, if the design of the transmission line was only needed to transport one type of medium, the design would be relatively simple, since it could be based on current production processes. However, as there is a need for the transport of multiple fluids, along with other constraints on whether or not to meet the requirements, a new solution is needed.
Prenosové vedenie podľa tohto technického riešenia vychádza z prenosového vedenia uvedeného v stave techniky US 7 798 234 B2, ktoré má integrované oceľové rúrky (anglicky steel tube/pipe umbilicals systém) a je modifikované pre potreby technológie odstraňovania materiálu, ktorý vznikne pri procesoch s použitím plazmového zariadenia.The transmission line according to this invention is based on the transmission line disclosed in the prior art US 7 798 234 B2, which has an integrated steel tube / pipe umbilicals system and is modified for the needs of the material removal technology that results from plasma processes devices.
S K 8671 Υ1N E 8671 Υ1
Podstata technického riešeniaThe essence of the technical solution
Predmetom tohto technického riešenia je hybridné prenosové vedenie (ďalej len prenosové vedenie) pre plazmové zariadenie, ktoré eliminuje uvedené nedostatky stavu techniky. Prenosové vedenie podľa technického riešenia zabezpečí všetky požiadavky naprenos elektrickej energie, hydraulických tekutín, ako aj prenos dátovej komunikácie medzi povrchoma plazmovým zariadením unúestnenýmv definovanej hĺbke, zároveň má požadovanú únosnosť (30 - 401) a čo najmenší vonkajší priemer.The object of the present invention is a hybrid transmission line (hereinafter referred to as transmission line) for a plasma device which eliminates the aforementioned drawbacks of the prior art. The transmission line according to the technical solution ensures all requirements for the transmission of electric power, hydraulic fluids, as well as for the transmission of data communication between the surface of the plasma device unposed at a defined depth, while having the required carrying capacity (30-401).
Podľa výhodného uskutočnenia vonkajšípriemer prenosového vedenia neprekročí 73 mmAccording to a preferred embodiment, the external diameter of the transmission line does not exceed 73 mm
Prenosové vedenie podľa technického riešenia je určené na použitie vo vrtochs hĺbkou do 4 500 m.The transmission line according to the technical solution is intended for use in boreholes with a depth of up to 4,500 m.
Výhodou prenosového vedeniapodľatechnického riešenia oproti stavu techniky je zvýšená únosnosťprenosového vedenia. Pienosovévedeniepodľatechnického riešenia saod stavu techniky líši aj počtomprenosových potrubí rôznych tekutín, počtom a prierezom elektrických vodičov a transforom dát. Hlavným rozdielom je však relatívne malý vonkajšípriemer prenosového vedenia.The advantage of the transmission line according to the prior art is the increased load-carrying capacity of the transmission line. The transmission line according to the technical solution also differs from the state of the art in the number of transmission lines of various fluids, the number and cross-section of electric conductors and data transformations. However, the main difference is the relatively small outside diameter of the transmission line.
Navyše, pre aplikácie v oblasti ropného ťažobného priemyslu, je konštrukcia prenosového vedenia podľa technického riešenia v súlade so všetkými funkčnými požiadavkami na prenosové vedenia.In addition, for applications in the oil industry, the design of the transmission line according to the invention is in accordance with all functional requirements for the transmission line.
A tiež je prenosovévedeniepodľatechnického riešenia vhodné aj na použitie do vrtov pod uhlomAlso, the transmission line of the engineering solution is also suitable for use in boreholes at an angle
Toto technické riešenie integruje s ohľadom na prevádzkovú hĺbku do jedného prenosového vedenia prenos:This technical solution integrates, with regard to operational depth, into one transmission line:
• jedného, dvoch alebo troch nezávislých, od seba navzájom izolovaných elektrických vedení s prenosom jednosmerného prúdu pre napájanie:• one, two or three independent, direct-current power lines for power supply:
° plazmového zariadenia, ° generátora plazmotvomého média, ° riadiacej a komunikačnej techniky, • jednej až troch rôznych hydraulických tekutín:° Plasma equipment, ° Plasma medium generator, ° Control and communication technology, • One to three different hydraulic fluids:
° chladiace a výplachové médium s prietokom s pracovnýmtlakom 450 Bar, ° plazmotvomé médium s pracovnýmtlakom 450 Bar, • prenosomdát pomocou optickej (FO - Fibre Optic) dátovej komunikácie, použitý typ jednovidové optické vlákno (SM - Single Móde).° Cooling and irrigation media with a working pressure of 450 Bar, ° Plasma-forming medium with a working pressure of 450 Bar, • Data transfer using FO (Fiber Optic) data communication, single mode fiber (SM) used.
Nakoľko ide o prostredie vrtu, základným obmedzujúcim parametrom je vnútorný priemer čerpacej rúry, resp. vonkajšípriemer prenosového vedenia, ktoiý môže byť max 2 7/8“ (73 mm).Because of the well environment, the basic limiting parameter is the inner diameter of the pump pipe, resp. outer diameter of transmission line, which can be max 2 7/8 "(73 mm).
Pri návrhu technického riešenia boli uvažované nasledujúce aspekty:The following aspects were considered when designing the technical solution:
• Chemická odolnosť (odolnosť proti H2O2 a rozpadnutému H2O2, proti O2, rôznym kyselinám a zlúčeninám) • Únosnosť prenosového vedenia (prenosové vedenie musí uniesť samo seba + hmotnosť zariadenia + + trenie o steny čerpacej rúry + trenie od centralizačný ch jednotiek) • Priestorové uloženie jednotlivých vedení • Elektrická izolačná pevnosť (dielektrická pevnosť izolácií) • Výrobiteľnosť (optimalizácia pre výrobu a prevediteľnosť) • Tepelná analýza prenosového vedenia, tepelná odolnosť a chladenie • Minimalizácia hydraulických tlakových strát na pienosovomvedení spoločne s optimalizáciou návrhu konceptu a prierezovej charakteristiky • Minimalizácia hmotnosti energetických vedení na dosiahnutie najväčšej možnej dĺžky • Integrácia nosných elementov do konštrukcie prenosového vedenia s cieľmi:• Chemical resistance (resistance to H2O2 and crumbled H2O2, to O2, various acids and compounds) • Carrying capacity of the transmission line (transmission line must carry itself + weight of the device + + friction against the walls of the pump + friction from centralization units) • Spatial storage of individual lines • Electrical insulation strength (dielectric strength of insulations) • Produceability (optimization for production and convertibility) • Thermal analysis of transmission lines, heat resistance and cooling • Minimization of hydraulic pressure losses on the transmission line together with optimization of concept and cross section characteristics to achieve the maximum possible length • Integration of the carrier elements into the transmission line design with the following objectives:
• zníženie hmotnosti existujúceho prenosového vedenia a zároveň zlepšenie jeho mechanických vlastností, • zníženie tepelných a výkonových strát existujúcich elektrických vedení, • vylepšenie účinnosti existujúceho hydraulického systému, • zvýšenie mechanickej pevnosti existujúceho prenosového vedenia.• reducing the weight of an existing transmission line while improving its mechanical properties; • reducing the thermal and power losses of existing power lines; • improving the efficiency of an existing hydraulic system; • increasing the mechanical strength of an existing transmission line.
Hybridné prenosovévedeniepodľatechnického riešenia má dvazákladné geometrické varianty: Typ A - sústredný systém,The Hybrid Transmission Line of the Technology Solution has two basic geometric variants: Type A - concentric system,
Typ B - systéms trojicou hydraulických vedení.Type B - systems with three hydraulic lines.
Hybridné prenosovévedeniepodľatechnického riešenia typu A pre plazmové zariadenie obsahujev radiálnom smere smerom von nasledujúce vrstvy /komponenty v uvedenomporadí:A Type A Hybrid Transmission Line for Plasma Equipment includes in the radial outward direction the following layers / components, respectively:
- rúrku obalenú elektro izolačnou vrstvou, ktoré spolu tvoria hydraulické vedenie,- an electrically insulated pipe which together forms a hydraulic line,
- doplnkovú elektroizolačnú vrstvu,- additional electrical insulation layer,
- aspoň jeden elektrický kábel, ktoiý pozostáva v radiálnom smere smerom von z:- at least one electric cable, which consists in a radial outward direction of:
0 elektrického vodiča vo forme opletú, 0 doplnkovej elektroizolačnej vrstvy, 0 electric conductor in the form of braid, 0 additional electrical insulation layer,
S K 8671 Υ1 ° elektroizolačnej vrstvy;S K 8671 Υ1 ° of the insulating layer;
- doplnkovú elektroizolačnú vrstvu,- additional electrical insulation layer,
- vnútorný nosný a ochranný plášť zložený z nosných elementov vnútorného nosného a ochranného plášťa s mechanickou pevnosťou viac ako 1,0 x 106 N-m/kg,- inner bearing and protective sheath consisting of bearing elements of inner bearing and protective sheath having a mechanical strength of more than 1,0 x 10 6 Nm / kg,
- vonkajší nosný a ochranný plášť zložený z nosných elementov vonkajšieho nosného a ochranného plášťa s mechanickou pevnosťou viac ako 1,0 x 106 N-m/kg,- an outer supporting and protective sheath consisting of supporting elements of the outer supporting and protective sheath having a mechanical strength of more than 1,0 x 10 6 Nm / kg,
- doplnkovú elektroizolačnú vrstvu,- additional electrical insulation layer,
- vonkajšiu elektroizolačnú ochrannú vrstvu, kde prenosové vedenie ďalej obsahuje mmimálne jedno optické dátové vedenie (8) a mmimálne jeden ďalší elektrický kábel, pričom nosné elementy vonkajšieho nosného a ochranného plášťa sú skrútené v jednom smere; a nosné elementy vnútorného nosného a ochranného plášťa sú skrútené v opačnom smere, a kde doplnková elektroizolačná vrstvamá dielektrickú pevnosť viac ako 5kV.- an outer electrical insulation layer, wherein the transmission line further comprises at least one optical data line (8) and at least one other electrical cable, the support elements of the outer support and protective sheath being twisted in one direction; and the supporting elements of the inner supporting and protective sheath are twisted in the opposite direction, and wherein the additional electrical insulating layer has a dielectric strength of more than 5kV.
Hybridné prenosové vedenie podľa technického riešenia typu B pre plazmové zariadenie obsahuje v radiálnom smere smerom dnu v uvedenomporadí nasledujúce vrstvy/komponenty:The hybrid transmission line according to the type B technical solution for a plasma device comprises the following layers / components in a radial inward direction in the order shown:
- vonkajšiu elektroizolačnú ochrannú vrstvu (1),- the outer electrical insulation layer (1),
- doplnkovú elektroizolačnú vrstvu (10),- additional electrical insulation layer (10),
- vonkajší nosný a ochranný plášť (2), zložený z nosných elementov (24) vonkajšieho nosného a ochranného plášťa s mechanickou pevnosťou viac ako 1,0 x 106 N-m/kg,- an outer supporting and protective sheath (2) consisting of supporting elements (24) of the outer supporting and protective sheath having a mechanical strength of more than 1,0 x 10 6 Nm / kg,
- vnútorný nosný a ochranný plášť (3), zložený z nosných elementov (22) vnútorného nosného a ochranného plášťa s mechanickou pevnosťou viac ako 1,0 x 106 N-m/kg,- inner bearing and protective sheath (3), composed of supporting elements (22) of inner bearing and protective sheath having a mechanical strength of more than 1,0 x 10 6 Nm / kg,
- doplnkovú elektroizolačnú vrstvu (10),- additional electrical insulation layer (10),
- elektroizolačnú vrstvu (9), ktorá vymedzuje vnútorný priestor prenosového vedenia kruhového prierezu;- an electrical insulating layer (9) which defines an internal space of a circular cross-section transmission line;
kde vnútorný priestorprenosového vedeniaobsahuje:where the interior of the transmission line comprises:
- trojicou hydraulických (21) vedení pozostávajúcich z rúrky (5), ktorá je obalená elektroizolačnou (9) vrstvou;- three hydraulic lines (21) consisting of a pipe (5) which is wrapped with an electro-insulating (9) layer;
- aspoňjeden elektrický kábel pozostávajúciv radiálnom smere smerom von z:- at least one electric cable consisting radially outwards of:
° elektrického vodiča (4a) vo forme opletú, ° doplnkovej elektroizolačnej vrstvy (10), ° elektroizolačnej vrstvy (9);° an electrical conductor (4a) in the form of a braid, ° an additional electrical insulation layer (10), ° an electrical insulation layer (9);
- aspoň jedno optické dátové vedenie (8),- at least one optical data line (8),
- aspoňjeden ďalší elektrický kábel,- at least one additional electrical cable,
- výplňovúelektroizolačnú hmotu (11), ktorávyplňazvyšokvnútoméhopriestoruvedenia;- a filling insulating material (11), which fills the topmost space of the conduit;
pričom hydraulické vedenia, elektro-hydraulické vedenia, elektrické káble, optické dátové vedenie a nosné elementy (24) vonkajšieho nosného a ochranného plášťa sú skrútené v jednom smere; a nosné elementy (22) vnútorného nosného a ochranného plášťa sú skrútené v opačnomsmere, a kde doplnková elektroizolačná vrstva (10) má dielektrickú pevnosťviac ako 5kV.wherein the hydraulic lines, electro-hydraulic lines, electric cables, optical data line, and supporting elements (24) of the outer supporting and protective sheath are twisted in one direction; and the supporting elements (22) of the inner supporting and protective sheath are twisted in the opposite direction, and wherein the additional electrical insulating layer (10) has a dielectric strength of more than 5kV.
Pre oba typy vedení (A aj B) musí mať doplnková elektroizolačná vrstva dielektrickú pevnosťviac ako 5kV. Môže byť tvorená navinutou elektroizolačnou páskou (napr. papierová páska, kaptanová páska, MICA páska (kombinácia papiera a sľudy), sľudová páska) s hrúbkou 0,1 až 0,35 mm, so 40 - 60 % preložením vrstiev. Preložením vrstiev savytvorŕkompaktná doplnková elektroizolačná vrstva, ktorá zvýši elektroizolačnú kapacitu elektroizolačnej vrstvy.For both types of lines (A and B), the additional electrical insulation layer must have a dielectric strength of more than 5kV. It may consist of a wound electrical tape (eg paper tape, captive tape, MICA tape (combination of paper and mica), mica tape) with a thickness of 0.1 to 0.35 mm, with 40 - 60% overlap of layers. By folding the layers into a compact, additional electrical insulation layer, which increases the electrical insulation capacity of the electrical insulation layer.
Elektroizolačná vrstva je tvorená extrudovaným plastovým materiálom (termoplast, EPE PE, XLPE a pod.). Hrúbka extrudovanej vrstvy závisí od požadovanej hodnoty pracovného napätia a požadovanej elektroizolačnej pevnostielektrického kábla.The electrical insulating layer consists of extruded plastic material (thermoplastic, EPE PE, XLPE, etc.). The thickness of the extruded layer depends on the desired value of the working voltage and the desired electrical insulation strength of the electric cable.
Pre oba typy vedení (A aj B) platí, že na prevádzku plazmového zariadenia je potrebná mmimálne jedna úroveň elektrickej energie, výhodne dve (napájanie pre generovanie plazmy, napájanie pre podporné sy stémy), alebo tri (k predchádzajúcim ešte pribudne napájanie pre generovanie plazmotvomého média). To znamená jedno, dve alebo tri samostatné elektrické vedenia.For both types of lines (A and B), a minimum of one power level is required for the operation of the plasma device, preferably two (plasma generation power supply, support system power supply) or three (plasma power generation power supply) the media). This means one, two or three separate power lines.
Plazmové zariadenie je napájané jednosmerným prúdom (DC). Preto je potrebné pre každé z uvedených elektrických vedení použiť dva nezávislé navzájom izolované elektrické káble reprezentujúce kladný a záporný potenciál, takže sumárne sú potrebné dva, štyri alebo šesť elektrických káblov. V určitých prípadoch každá dvojica káblov môže prenášať prúd, v rozsahu od 50 A DC do 550 A DC a s minimálnou napäťovou stratou. Týmto sa zníži povrchové napätie a množstvo tepelnej energie vytvorenej vo vodičoch. Na dosiahnutie tejto požiadavky je použitá pomerne veľká prierezová plocha vodičov (20 - 1 050 mm2).The plasma device is powered by direct current (DC). Therefore, two independent electrical cables representing positive and negative potentials need to be used for each of said power lines, so that two, four or six electrical cables are generally needed. In certain cases, each pair of cables can carry a current ranging from 50A DC to 550A DC and with minimal voltage loss. This reduces the surface tension and the amount of thermal energy generated in the conductors. To achieve this requirement, a relatively large cross-sectional area of the conductors (20 - 1050 mm 2 ) is used.
Elektrický kábel obsahuje elektrický vodič, obalený doplnkovou elektroizolačnou vrstvou a následne elektroizolačnou vrstvou.The electrical cable comprises an electrical conductor wrapped with an additional electrical insulation layer and subsequently an electrical insulation layer.
Elektrické vodiče môžu byť vo forme:Electrical conductors may be in the form of:
• Opletú (pre typ A aj B), pričom oplet je umiestnený okolo iného prvku, napr. hydraulického vedenia a oddelený od neho doplnkovou elektroizolačnou vrstvou. Oplet môže byť uložený aj vo viacerých• Braids (for both A and B types), with the braid positioned around another element, e.g. a hydraulic line and separated from it by an additional electrical insulation layer. The braid can be stored in more than one
S K 8671 Υ1 vrstvách na sebe, podľa požadovaného prierezu. Oplet môže byť tvorený medenými vláknami.With K 8671 Υ1 layers on top of each other, according to the required cross-section. The braid may consist of copper fibers.
• Jadra (len pre typ B) - elektrického vodiča so zvýšenou dielektrickou pevnosťou. Jadro (výhodne medené) môže byť plné alebo zložené z niekoľkých segmentov alebo tenkých drôtov zvinutých do špirály.• Cores (only for type B) - electrical conductor with increased dielectric strength. The core (preferably copper) may be solid or composed of several segments or thin wires wound into a spiral.
Podľa výhodného uskutočnenia môže byť až 50 % medených vlákien opletú nahradených oceľovými vláknami. Výhodou tohto usporiadania je zvýšenie únosnostia mierne zníženie hmotnosti pri zachovaní el. vodivosti el. vodiča. Jedným z dôsledkov je aj zvýšenie mechanickej pevnostirúrok, na ktorých je oplet.According to a preferred embodiment, up to 50% of the copper fibers of the braid may be replaced by steel fibers. The advantage of this arrangement is to increase the load capacity by slightly reducing the weight while maintaining the el. conductivity el. driver. One of the consequences is an increase in the mechanical strength of the tubes on which the sheath is.
El. vodič vo forme opletú je lepšie využiteľný na prenos napätí s vyššími frekvenciami (skinefokt), ako el. vodič vo forme jadra.El. braided wire is better usable for transmitting voltages with higher frequencies (skinefokt) than el. core conductor.
Podľa výhodného uskutočnenia (typ A aj B) môže byť jeden elektrický kábel integrovaný do vnútorného nosného aochranného plášťa tak, že elektrický kábel je tvorený jedným alebo viacerými elektrickými vodičmi, (tzv. doplnkovými elektrickými vodičmi), pričom tieto vodiče nahrádzajú jednotlivé nosné elementy vnútorného nosného a ochranného plášťa tak, aby bol dodržaný minimálny požadovaný prierez elektrického vedenia. Takto môže byť nahradených až 50 %všetkýchnosnýchelementovvnútoméhonosnéhoaochranného plášťa Pre homogénny povrch a čo najlepšie výsledky mechanickej pevnosti sú vodiče medené a ploché so štvoruholníkovým prierezom Výhodne môžu byť doplnkové elektrické vodiče rovnakých rozmerov, ako sú nosné elementy, ktoré nahrádzajú.According to a preferred embodiment (types A and B), one electric cable may be integrated into the inner supporting and protective sheath such that the electric cable is formed by one or more electric conductors (so-called auxiliary electric conductors), these conductors replacing the individual supporting elements of the inner support and a protective sheath so that the minimum required cross-section of the power line is maintained. In this way, up to 50% of all bearing elements can be replaced in this bearing and protective sheath. For a homogeneous surface and the best mechanical strength results, the conductors are copper and flat with a rectangular cross-section.
Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia môže prenosovévedenie(typB) vo vnútornom priestore obsahovať dva doplnkové elektrické káble s vodičom vo forme jadra. Tieto môžu slúžiť ako pomocné jednosmerné napájanie.According to another preferred embodiment, the transmission line (type B) in the interior may comprise two additional electrical cables with a core conductor. These can serve as auxiliary DC power.
Prevažnú časť hmotnostiprenosového vedenia (typ A aj B) tvoria elektrické vedenia. Okrem toho podstatná časť hmotnosti pochádza tiež z výstužovej ochrany kábla (nosné elementy) a vedení na prenos rôznych typov hydraulických tekutín (hydraulických vedení).The bulk of the weight of the transmission line (type A and B) is made up of power lines. In addition, a substantial part of the weight also comes from the reinforcement protection of the cable (support elements) and the lines for the transmission of different types of hydraulic fluids (hydraulic lines).
Hlavnou nosnou časťou prenosového vedenia podľa technického riešenia (typ A aj B) je nosný a ochranný plášť, ktorý počas prevádzky nesie prevažnú časť hmotnosti prenosového vedenia.The main supporting part of the transmission line according to the technical solution (types A and B) is a supporting and protective jacket, which during operation carries the majority of the weight of the transmission line.
Nosný a ochranný plášť pozostáva z oceľových nosných elementov vyrobených z vysoko ťažných materiálov s mechanickou pevnosťou viac ako 1,0 x 106N-m/kg a výhodne povrchovo upravený ch (p o v lakovaných) galľanovou vrstvou tak, aby odolávali chemickým a tepelným vplyvom okolitého prostredia.The load-bearing and protective sheath consists of steel load-bearing elements made of high-ductile materials with a mechanical strength of more than 1.0 x 10 6 Nm / kg and preferably surface-treated galvanized coating to withstand the chemical and thermal influences of the surrounding environment.
Nosný a ochranný plášť pozostávaz dvoch vrstiev:The bearing and protective sheath consists of two layers:
• vonkajší nosný a ochranný plášť, je dimenzovaný len na ochrannú a nosnú funkciu, • vnútorný nosný aochranný plášť, okrem ochrannej a nosnejfúnkcie môže slúžiť aj na prenos elektrickej energie, ako užbolo spomenuté, nahradením niektorých elementov elektrickými vodičmi.• the outer bearing and protective sheath is designed only for the protective and supporting function, • the inner bearing and protective sheath, in addition to the protective and bearing function, can also serve for the transmission of electric energy, as already mentioned, by replacing some elements with electric conductors.
Počet elementov vnútorného aj vonkajšieho ochranného a nosného plášťa môže variovať od 10 do 108 a ich počet je od seba nezávislý.The number of elements of the inner and outer protective and support sheaths can vary from 10 to 108 and their number is independent of each other.
Na zvýšenie elektrickej a hydraulickej izolácie proti vonkajšiemu prostrediu je vonkajší nosný aochranný plášť doplnený o vonkajšiu elektro izolačnú a hydroizolačnú vrstvu. Vonkajšia elektro izolačná ochranná vrstva zabezpečuje ochranu - prenosového vedeniapred kontaktom vodivých častí prenosového vedenia so stenami vrtu. Zároveň zabezpečuje ochranu prenosového vedenia pred vniknutím hydraulického média z prostredia vrtu.In order to increase the electrical and hydraulic insulation against the external environment, the outer supporting and protective sheath is supplemented with an external electrical insulation and waterproofing layer. The outer insulating protective layer provides protection - of the transmission line from contact of the conductive parts of the transmission line with the well walls. At the same time, it ensures protection of the transmission line against the ingress of hydraulic medium from the well bore.
Prevažná časť prenosového vedenia podľa technického riešenia (typ A aj B) je vyplnená zostavou hydraulických alebo elektro-hydraulických prenosových vedení. Na nej sa nachádza elektroizolačná vrstva oddeľujúca hydraulickú časť od elektrického vedenia.Most of the transmission lines according to the technical solution (types A and B) are filled with a set of hydraulic or electro-hydraulic transmission lines. There is an electrical insulating layer separating the hydraulic part from the power line.
Základ každého z hydraulických prenosovýchvedenípozostávazchemicky a mechanicky vysoko odolnej rúrky, ktorá môže byť zo zliatiny železa (ocele), teflonu s oceľovýmopletomalebo PTFE (poly tetrafluórety lén) rúrky s oceľovýmopletom.The basis of each of the hydraulic transmission lines consists of a chemically and mechanically highly durable tube, which may be of an alloy of iron (steel), Teflon with steel braid or PTFE (poly tetrafluoroethylene) tubes with steel braid.
Hrúbka stien jednotlivých hydraulických vedení závisí od použitého materiálu a aplikácie (teplota, tlak, prietok):The wall thickness of individual hydraulic lines depends on the material used and application (temperature, pressure, flow):
• Na použitie v nižších tlakoch je vhodné použiť plastové rúrky (teflon, XLPE a pod.) s kovovým opletom. Hrúbka stien je v rozsahu 1 mm až 3 mm.• For use at lower pressures, it is advisable to use plastic tubes (teflon, XLPE, etc.) with metal braid. The wall thickness ranges from 1 mm to 3 mm.
• Na použitie vo vyšších tlakoch sú vhodnejšie kovové rúrky (inkonel, antikoro a pod.) s hrúbkou stien 1 mm a viac.• Metal tubes (inkonel, stainless steel, etc.) with a wall thickness of 1 mm or more are more suitable for higher pressure applications.
Priemery jednotlivých rúrok závisia od typu, objemu, a tlaku dodávanej tekutiny. Na ich správne určenie je dôležité definovať požadovanú tlakovú stratu pre celé prenosové vedenie. Vnašomprípade sa rozmery vnútorného priemeru rúrok pohybujú v rozsahu 8 mm až 50 mm.The diameters of the individual tubes depend on the type, volume, and pressure of the fluid supplied. To determine them correctly, it is important to define the required pressure drop across the transmission line. In this case, the dimensions of the inner diameter of the tubes range from 8 mm to 50 mm.
Elektro-hydraulické vedenie pozostáva z hydraulického vedenia, na ktorom je axiálne uložený jeden alebo viac elektrických káblov s vodičmi vo forme opletú. Medzi hydraulickým vedením a elektrickým káblom, ako aj medzi jednotlivými elektrickými káblami sa nachádza doplnková elektroizolačná vrstva.The electro-hydraulic line consists of a hydraulic line on which one or more electrical cables with braided conductors are laid axially. An additional electrical insulation layer is provided between the hydraulic line and the electric cable as well as between the individual electric cables.
Podľa výhodného uskutočnenia (pre typ A) je v osi hydraulického vedenia uložené ďalšie (druhé) hydraulické vedenie s menším priemerom. Jeho polo ha je vymedzená pomocou vymedzovačov polohy. Priemer vnútornej rúrky sa môže pohybovaťv rozpätí 20 -75 %priemeru vonkajšej rúrky. Takéto usporiadanie umožňuje použitie až dvoch rôznych hydraulických tekutín, pričom vnútorné hydraulické vedenie je intenzívne chladenéAccording to a preferred embodiment (for type A), a further (second) hydraulic line with a smaller diameter is arranged in the axis of the hydraulic line. Its position is defined by position limiters. The diameter of the inner tube may range from 20-75% of the diameter of the outer tube. Such an arrangement allows the use of up to two different hydraulic fluids, the internal hydraulic line being intensively cooled
S K 8671 Υ1 obtekajúcim hydraulickým médiom prúdiacim v hydraulickom vedení s väčším priemeromWith K 8671 Υ1 by-pass hydraulic fluid flowing in larger diameter hydraulic lines
Výmedzovač polohy je vyrobený z plastu (teflon, polyetylén, expandovaný polyetylén (EPE), zosieťovaný polyetylén (XLPE) a pod.) Nachádza sa okolo kovových rúrok (FO ochranný obal, kovová rúrka). Je vyrobený kontinuálne na vonkajšom povrchu pre celú dĺžku vnútornej časti vedenia.The position dispenser is made of plastic (Teflon, polyethylene, expanded polyethylene (EPE), cross-linked polyethylene (XLPE), etc.) It is located around metal pipes (FO protective sleeve, metal pipe). It is made continuously on the outer surface for the entire length of the inner part of the guide.
V hybridnom prenosovomvedení podľa technického riešenia (typ A aj B) sa okrem elektrohydraulických (resp. hydraulických) vedení nachádza ešte optické dátové prenosové vedenie.In the hybrid transmission line according to the technical solution (types A and B), in addition to electrohydraulic (or hydraulic) lines, there is also an optical data transmission line.
Optické dátovéprenosovévedenieobsahujedvealebo viac optickýchvlákien amôže byť uložené:Optical data transfer lines contain two or more optical fibers and may be stored:
• vo forme samostatných optických vlákien integrovaných v elektrickom vodiči vo forme opletú (typ A aj B), • ako geometricky samostatné vedenie, kde medzi optickými vláknami sa nachádza gélová ochranná výplň zabezpečujúca ochranu optickýchvlákien pred poškodením vodíkom alebo kyslíkom Toto je vsadené do kovovej chráničky, ktorou môže byť napríklad inkonelová rúrka (oceľová rúrka z rodiny austenitických niklo-chrómových superzliatin s oxidačno-koróznou odolnosťou v extrémnom prostredí tlakov a tepla) alebo rúrka z nehrdzavejúcej ocele a pod.). Toto celé je ešte obalené v plastovej ochrannej vrstve, ktorá môže byť napr. z teflonu, XLPE, rôzne polyméry a pod, definované v rámci požadovaných tepelných nárokov, požadovaného riešenia a pod.• in the form of discrete optical fibers integrated in the electrical conductor in the form of braid (type A and B), • as a geometrically self-contained wiring with a gel protective filler between the optical fibers to protect the optical fibers from hydrogen or oxygen damage. which may be, for example, an inconel tube (a steel tube of the austenitic nickel-chromium superalloy family with oxidation-corrosion resistance in extreme pressures and heat environments) or a stainless steel tube, etc.). This whole is still wrapped in a plastic protective layer, which can be e.g. of Teflon, XLPE, various polymers and the like, defined within the desired thermal requirements, desired solution, and the like.
Geometricky samostatné optické dátové vedenie môže byť uložené v osi hydraulického vedenia pomocou vymedzovača polohy (typ A) alebo vo vnútornom priestore prenosového vedenia (typ B).The geometrically separate optical data line can be stored in the hydraulic line via a position limiter (type A) or inside the transmission line (type B).
Na dĺžku prenosového vedenia nad 600 m je vhodnejšie použiť jednovidové optické vlákna. Pre dátový prenos je potrebné použiť dve a viac jednovidových optickýchvlákien.For the transmission line length over 600 m, it is preferable to use single mode optical fibers. Two or more single-mode optical fibers are required for data transmission.
Samostatne sajedno optické vlákno môže integrovať do opletú niektorých z elektrických vodičov, z dôvodu kontroly mechanických vlastnostív reálnom čase.Separately, a single optical fiber can integrate into the braid of some of the electrical conductors to check the mechanical properties in real time.
Priestor medzi jednotlivými vedeniami vovnútomompriestore hybridného prenosového vedenia typuB je vyplnený plastickou elektroizolačnou hmotou, ktorá dovoľuje (umožňuje) pohyb jednotlivých vedenípo sebe.The space between the individual lines in the same space of the Type B hybrid transmission line is filled with a plastic electrical insulating material which allows (moving) the individual lines together.
Z dôvodu zníženia mechanického namáhania prenosového vedenia typu A sú nosné elementy vnútorného nosného a ochranného plášťa skrútené jedným smerom a nosné elementy vonkajšieho nosného a ochranného plášťa skrútené opačným smerom Podľa výhodného uskutočnenia sú nosné elementy vnútorného nosného a ochranného plášťa (vrátane integrovaných elektrických vodičov) skrútené pod uhlom 5° - 10° v smere hodinových ručičiek, výhodne pod uhlom 7°. Nosné elementy vonkajšieho nosného a ochranného plášťa sú skrútené pod uhlom 5° - 10° proti smeru hodinových ručičiek, výhodne pod uhlom 7°.In order to reduce the mechanical stress of the Type A transmission line, the supporting elements of the inner support and protective sheath are twisted in one direction and the supporting elements of the outer support and protective sheath are twisted in the opposite direction. at an angle of 5 ° - 10 ° in a clockwise direction, preferably at an angle of 7 °. The supporting elements of the outer supporting and protective sheath are twisted at an angle of 5 ° -10 ° counter-clockwise, preferably at an angle of 7 °.
Z dôvodu zníženia mechanického namáhania vnútorných vedení prenosového vedenia typu B sú hydraulické vedenia, elektrohydraulické vedenia, elektrické káble, optické dátové vedenie a nosné elementy (24) vonkajšieho nosného a ochranného plášťa skrútené v jednom smere; a nosné elementy (22) vnútorného nosného a ochranného plášťa sú skrútené v opačnom smere. Podľa výhodného uskutočnenia sú všetky vnútorné energetické a dátové vedenia (hydraulické vedenia, elektro hydraulické vedenia, elektrické káble a optické dátové vedenie) skrútené pod uhlom 10° - 14°, výhodne pod uhlom 11°, v smere hodinových ručičiek. Nosné elementy vnútorného nosného a ochranného plášťa (vrátane integrovaných elektrických vodičov) sú skrútené pod uhlom 5° - 10° proti smeru hodinových ručičiek (v opačnom smere ako vnútorné energetické a dátové vedenia), výhodne pod uhlom 7°. Nosné elementy vonkajšieho nosného aochranného plášťa sú skrútené pod uhlom 5° až 10° v smere hodinových ručičiek, výhodne pod uhlom 7°.In order to reduce the mechanical stress on the internal lines of the Type B transmission line, the hydraulic lines, the electrohydraulic lines, the electric cables, the optical data line and the supporting elements (24) of the outer supporting and protective sheath are twisted in one direction; and the support elements (22) of the inner support and protective sheath are twisted in the opposite direction. According to a preferred embodiment, all the internal power and data lines (hydraulic lines, electro-hydraulic lines, electrical cables and optical data lines) are twisted at an angle of 10 ° - 14 °, preferably at an angle of 11 °, clockwise. The supporting elements of the inner support and protective sheath (including integrated electrical conductors) are twisted at an angle of 5 ° - 10 ° counterclockwise (in the opposite direction to the internal power and data lines), preferably at an angle of 7 °. The support elements of the outer supporting and protective sheath are twisted at an angle of 5 ° to 10 ° in a clockwise direction, preferably at an angle of 7 °.
Prenosové vedenie podľa technického riešenia je na povrchu napojené na infraštruktúru pomocou konektora. Na druhom konci je prenosové vedenie spojené s plazmovým zariadením prostredníctvom ďalšieho konektora.The transmission line according to the invention is connected on the surface to the infrastructure by means of a connector. At the other end, the transmission line is connected to the plasma device via another connector.
Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Na obr. 1 je zobrazený rez elektricko hydraulický m hybridným prenosovýmvedením „typu A“ s jedným hydraulickým vedením, jedným energetickým vedením (dvojica elektrických káblov), optickým dátovýmvedením a nosnými elementmi.In FIG. 1 is a cross-sectional view of an " type A " electro-hydraulic hybrid transmission line with one hydraulic line, one power line (a pair of electrical cables), an optical data line, and carrier elements.
Na obr. 2 je zobrazený rez elektrickohydrauhckým hybridným prenosovýmvedením „typu A“ s dvoma hydraulickými vedeniami, troma energetickými vedeniami (tri dvojice elektrických káblov), optickým dátovým vedením a nosnými elementmi.In FIG. 2 is a cross-sectional view of an "A-type" electric-hybrid hybrid transmission line with two hydraulic lines, three power lines (three pairs of electrical cables), optical data lines, and carrier elements.
Na obr. 3 je zobrazený rez elektricko hydraulický m hybridným prenosovýmvedením „typu B“ s jedným energetickým vedením (dvojica elektrických káblov), optickým dátovýmvedením a nosnými elementmi.In FIG. 3 is a cross-sectional view of a "Type B" electro-hydraulic hybrid transmission line with one power line (a pair of electrical cables), an optical data line, and carrier elements.
Na obr. 4 je zobrazený rez elektrickohydrauhckým hybridným prenosovýmvedením „typu B“ s dvoma energetickými vedeniami (dve dvojice elektrických káblov), optickým dátovýmvedením a nosnými elementmi.In FIG. 4 is a cross-sectional view of a " type B " hybrid power transmission line with two power lines (two pairs of electrical cables), an optical data line, and carrier elements.
Na obr. 5 je zobrazený rez elektrickohydrauhckým hybridnýmprenosovýmvedením„typuB“ s tromi energetickými vedeniami (tri dvojice elektrických káblov), optickým dátovýmvedením a nosnými elementmi.In FIG. 5 is a cross-sectional view of a " type B " type B hybrid electric transmission line with three power lines (three pairs of electrical cables), an optical data line, and carrier elements.
S K 8671 Υ1N E 8671 Υ1
Na obr. 6a je zobrazený detail elektrického prenosového kábla s vodičom vo forme opletú.In FIG. 6a shows a detail of an electrical transmission cable with a braided wire.
Na obr. 6b je zobrazený detail elektrického prenosového kábla s vodičom vo forme jadra.In FIG. 6b shows a detail of an electric transmission cable with a core conductor.
Na obr. 7 je zobrazený detail hydraulického vedenia.In FIG. 7 shows a detail of the hydraulic line.
Na obr. 8 je zobrazený detail elektrohydraulického prenosového vedenia.In FIG. 8 shows a detail of the electrohydraulic transmission line.
Na obr. 9 je zobrazený detail optického dátového prenosového vedenia.In FIG. 9 shows a detail of the optical data transmission line.
Na obr. 10a) je zobrazený detail nosného a ochranného plášťa s nosnými elementmi.In FIG. 10a) shows a detail of the supporting and protective sheath with supporting elements.
Na obr. 10b) je zobrazený detail nosnéhoaochrannéhoplášťasnosnýmielementmi a s doplnkovými elektrickými vodičmi nahrádzajúcimi niektoré nosné elementy vnútorného nosného a ochranného plášťa.In FIG. 10b) a detail of the load-bearing and protective sheath is shown with supporting elements and with additional electrical conductors replacing some of the load-bearing elements of the inner load-bearing and protective sheath.
Na obr. 11 je zobrazený perspektívny pohľad na elektro hydraulické hybridné prenosové vedenie ..typu B“.In FIG. 11 is a perspective view of an electro-hydraulic hybrid transmission line.
Na obr. 12 je zobrazené uloženie prenosového vedenia vo vrte.In FIG. 12 shows the transmission line location in the borehole.
Príklady uskutočneniaEXAMPLES
Príklad 1Example 1
Na obr. 1 je zobrazené hybridné prenosové vedenie 19 typu A,ktoré obsahuje rúrku 5 zPTFE s oceľovým opletom (nezobrazené), obalenú elektroizolačnou vrstvou 9. Rúrka 5 obalená elektroizolačnou vrstvou 9 spolu tvoria hydraulické vedenie (ako je zobrazené na obr. 7). Hydraulické vedenie je v radiálnom smere von obalené doplnkovou elektroizolačnou vrstvou 10 a následnejednýmelektrickým prenosovýmvedením, ktoré pozostáva z dvoch elektrických káblov oddelených doplnkovou elektroizolačnou vrstvou 10. Každý elektrický kábel je tvorený nasledujúcimi vrstvami: elektrickým vodičom 4a vo forme opletú, doplnkovou elektroizolačnou vrstvou 10 a elektroizolačnou vrstvou 9.In FIG. 1, a type A hybrid transmission line 19 is shown comprising a zPTFE steel braid tube 5 (not shown) coated with an electrical insulating layer 9. The tube 5 coated with an electrical insulating layer 9 together forms a hydraulic conduit (as shown in FIG. 7). The hydraulic line is radially outwardly wrapped with an additional electrical insulation layer 10 and a subsequent electrical transmission line consisting of two electrical cables separated by an additional electrical insulation layer 10. Each electrical cable consists of the following layers: an electrical conductor 4a in the form of braided, additional electrical insulation layer 10 9th
Tento celok spolu vytvára elektro hydraulické vedenie. Elektro hydraulické vedenie je ďalej obalené doplnkovou elektroizolačnou vrstvou 10 a ďalej vnútomýmnosnýma ochranný mplášťom 3, ktorý sa skladá zo 108 nosných elementov 22 vnútorného nosného a ochranného plášťa, na ktorom je v radiálnom smere uložený vonkajší nosný a ochranný plášť 2, ktorý sa skladá z 36 nosných elementov 24 vonkajšieho nosného a ochranného plášťa. Vonkajší nosný a ochranný plášť 2 je ďalej obalený doplnkovou elektroizolačnou vrstvou 10 a následne vonkajšou elektroizolačnou ochrannou vrstvou 1.This unit together creates an electro-hydraulic line. The electro-hydraulic line is further wrapped with an additional electrical insulating layer 10 and further with an inner bearing protective layer 3, which consists of 108 supporting elements 22 of an inner bearing and protective sheath, on which an outer bearing and protective sheath 2 is arranged in radial direction. the supporting elements 24 of the outer supporting and protective sheath. The outer supporting and protective sheath 2 is further wrapped with a supplementary electrical insulation layer 10 and subsequently an external electrical insulation layer 1.
V osi hydraulického vedenia je, pomocou vymedzovača polohy 16, uložené optické dátové vedenie 8 ako samostatný geometrický celok. Optické dátové vedenie 8 obsahuje dve optické vlákna 13, uložené v gélovej ochrannej výplni 12 a obalené inkolenovou chráničkou 14 a následne ochrannou teflónovou vrstvou 15.In the axis of the hydraulic line, the optical data line 8 is stored as a separate geometric unit by means of the position limiter 16. The optical data line 8 comprises two optical fibers 13, embedded in a gel protective pad 12 and wrapped with an inkolen protector 14 and subsequently a protective Teflon layer 15.
Doplnková elektroizolačná vrstva 10 je tvorená kaptanovou elektroizolačnou páskou hrúbky 0,35 mm s 40 % preložením vrstiev. Hrúbka doplnkovej elektroizolačnej vrstvy je 0,5 mm. Elektroizolačná vrstva 9 je zXLPE a jej hrúbka je 1,3 mmThe additional electrical insulating layer 10 is formed by a 0.35mm thick captive electrical insulating tape with 40% overlap of the layers. The thickness of the additional insulating layer is 0.5 mm. The insulating layer 9 is made of XLPE and has a thickness of 1.3 mm
Vnútorný priemer rúrky 5 je 46 mm, hrúbka steny 2 mmThe inner diameter of the tube 5 is 46 mm, the wall thickness is 2 mm
Elektrický vodič 4a vo forme opletú má prierezovú plochu 240 mm2.The braided electric conductor 4a has a cross-sectional area of 240 mm 2 .
Celkový vonkajší prierez je 4 183,265 mm2 a priemer takéhoto hybridného prenosového vedenia je 73 mmThe overall external cross-section is 4 183.265 mm 2 and the diameter of such a hybrid transmission line is 73 mm
Príklad 2Example 2
Na obr. 2 je zobrazené hybridné prenosové vedenie 19 typu A, schopné preniesť jedno alebo dve rôzne médiá (2 x 60 1/min.) a 3 úrovne prenášanej elektrickej energie.In FIG. 2 shows a type A hybrid transmission line 19 capable of transmitting one or two different media (2 x 60 rpm) and 3 levels of transmitted power.
Hybridné prenosové vedenie 19 obsahuje rúrku 5 zo zliatiny železa, obalenú elektroizolačnou vrstvou 9. Rúrka 5 obalená elektroizolačnou vrstvou 9 spolu tvoria hydraulické vedenie. Hydraulické vedenie je v radiálnom smere von obalené doplnkovou elektroizolačnou vrstvou 10 a následne piatimi elektrickými káblami. Každý elektrický kábel je tvorený elektrickým vodičom 4a vo forme opletú, na ktorom sú uložené doplnková elektroizolačná vrstva 10 a následne elektricko-izolačná vrstva 9. Jednotlivé káble sú od seba navzájom ešte oddelené doplnkovou elektroizolačnou vrstvou 10.The hybrid transmission line 19 comprises an iron alloy tube 5 coated with an electrical insulation layer 9. The tube 5 coated with the electrical insulation layer 9 together form a hydraulic conduit. The hydraulic conduit is radially outwardly wrapped with an additional electrical insulation layer 10 followed by five electrical cables. Each electrical cable is formed by an electrical conductor 4a in the form of a braid on which the supplementary electrical insulation layer 10 and then the electrical insulating layer 9 are laid. The individual cables are separated from each other by the additional electrical insulation layer 10.
Tento celok je ďalej obalený doplnkovou elektroizolačnou vrstvou 10 a následne vnútorným nosným a ochranný m plášťom 3, ktorý saskladáz 18 nosných elementov 22 vnútorného nosného a ochranného plášťa a 18 doplnkových elektrických vodičov 23, usporiadanými striedavo. Na vnútomomnosnomaochrannomplášti 3 je uložený vonkajší nosný a ochranný plášť 2, ktorý sa skladá z 36 nosných elementov 24 vonkajšieho nosného a ochranného plášťa. Vonkajší nosný a ochranný plášť 2 je ďalej obalený doplnkovou elektroizolačnou vrstvou 10 a následne vonkajšou elektroizolačnou ochrannou vrstvou 1.This assembly is further wrapped with an additional electrical insulating layer 10 followed by an inner supporting and protective sheath 3, which comprises 18 supporting elements 22 of the inner supporting and protective sheath and 18 additional electric conductors 23 arranged in alternation. An outer load-bearing and protective sheath 2 is disposed on the inner load-bearing sheath 3 and consists of 36 load-bearing elements 24 of the outer load-bearing sheath. The outer supporting and protective sheath 2 is further wrapped with a supplementary electrical insulation layer 10 and subsequently an external electrical insulation layer 1.
Optické dátové vedenie je integrované do opletú piateho kábla (v radiálnom smere von) a je tvorené ôsmimi optickými vláknami 13 rozmiestnenými v pravidelných intervaloch v oplete.The optical data line is integrated into the braided fifth cable (in a radial outward direction) and consists of eight optical fibers 13 spaced at regular intervals in the braid.
V osi hydraulického vedenia je, pomocou vymedzovača polohy 16, uložené ďalšie hydraulické vedenie s menším priemerom tvorené rúrkou 5a z PTFE s oceľovým opletom obalenou elektroizolačnou vrstvou 9. Priemer vnútornej rúrky tvorí 25 % priemeru vonkajšej rúrky.In the axis of the hydraulic conduit, by means of the position limiter 16, a further hydraulic conduit of smaller diameter constituted by a PTFE pipe 5a with a steel braiding coated with an electrical insulating layer 9 is arranged. The inner pipe diameter is 25% of the outer pipe diameter.
Doplnková elektroizolačná vrstva 10 je tvorená MICA lektor-izolačnou páskou hrúbky 0,25 mm s 50 %The additional insulating layer 10 consists of a MICA lecturer-insulating tape of 0.25 mm thickness with 50%
S K 8671 Υ1 preložením vrstiev. Hrúbka doplnkovej elektroizolačnej vrstvy je 0,5 mmWith K 8671 Υ1 overlapping layers. The thickness of the additional insulating layer is 0.5 mm
Elektroizolačná vrstva9 zTPPE (thermo plastic polyetylene/termopastpolyetylén) je s hrúbkou 1,3 mmElectrical insulation layer 9 made ofTPPE (thermo plastic polyethylene / thermopastpolyethylene) is 1.3 mm thick
Rúrka 5 má vnútorný priemer 30 mm a hrúbku steny 1,6 mmThe tube 5 has an inner diameter of 30 mm and a wall thickness of 1.6 mm
Rúrka 5a má vnútorný priemer 10 mm a hrúbku steny 1,5 mmThe tube 5a has an inner diameter of 10 mm and a wall thickness of 1.5 mm
Elektrický vodič 4a vo forme opletú má prierezovú plochu 200 mm2.The braided electric conductor 4a has a cross-sectional area of 200 mm 2 .
Celková prierezová plocha doplnkových elektrických vodičov 23 je 160 mm2.The total cross-sectional area of the additional electrical conductors 23 is 160 mm 2 .
Celkový vonkajší prierez je 4 183,265 mm2 a priemer takéhoto hybridného prenosového vedenia je 73 mm.The overall external cross-section is 4 183.265 mm 2 and the diameter of such a hybrid transmission line is 73 mm.
Príklad 3Example 3
Na obr. 3 je znázornené hybridné prenosové vedenie 25 typu B, systéms trojicou hydraulických vedení, schopný preniesťjedno až tri médiá (3 x 60 1/min.) a 1 úroveň prenášanej elektrickej energie.In FIG. 3 shows a hybrid transmission line 25 of type B, with triple hydraulic line systems, capable of transmitting one to three media (3 x 60 rpm) and 1 level of transmitted power.
Prenosové vedenie obsahuje v radiálnom smere smerom dnu vonkajšiu elektroizolačnú ochrannú vrstvu 1, pod ktorou sa nachádza doplnková elektroizolačná vrstva 10, ktorá je uložená na vonkajšom nosnoma ochrannom plášti 2 zloženom z 36 nosných elementov 24 vonkajšieho nosného a ochranného plášťa (nezobrazené), pod ktorým je umiestnený vnútorný nosný a ochranný plášť 3 zložený z 10 nosných elementov 22 vnútorného nosného a ochranného plášťa (nezobrazené), ktorý je odizolovaný od vnútorného priestoru prenosového vedenia kruhového prierezu doplnkovou elektroizolačnou vrstvou 10 a následne elektroizolačnou vrstvou 9.The transmission line comprises, in a radially inward direction, an outer electrical insulating protective layer 1 below which is located an additional electrical insulating layer 10 which is supported on an outer supporting protective cover 2 composed of 36 supporting elements 24 of the outer supporting and protective cover (not shown) underneath an inner supporting and protective sheath 3 comprised of 10 supporting elements 22 of the inner supporting and protective sheath (not shown), which is insulated from the inner space of the circular cross-section transmission line by an additional electrical insulation layer 10 and subsequently by the electrical insulation layer 9.
Tento vnútorný priestor je vyplnený výplňovou elektroizolačnou hmotou 11, v ktorej je paralelne uložená trojica hydraulických vedení 21 pozostávajúcich z rúrky 5, ktorá je obalená elektroizolačnou vrstvou 9 (ako je zobrazené na obr. 7).This inner space is filled with a filler of insulating material 11, in which a triple of hydraulic lines 21 consisting of a pipe 5, which is wrapped with an insulating layer 9 (as shown in Fig. 7), is arranged in parallel.
Dve z hydraulických vedení 21 sú ďalej obalené v doplnkovej elektroizolačnej vrstve 10, na každej z nich je axiálne uložený jeden elektrický kábel 7. Každý elektrický kábel obsahuje elektrický vodič vo forme opletú s prierezovou plochou 180 mm2, na ktorom je axiálne uložená doplnková elektroizolačná vrstva, na ktorej je axiálne uložená elektroizolačná vrstva s hrúbkou 1,3 mm (nezobrazené). Týmto sú vytvorené dve elektro hydraulické hybridné vedenia 6 (ako je zobrazené na obr. 8).Two of the hydraulic lines 21 are further wrapped in an additional electrical insulating layer 10, each of which is provided with an electrical cable 7 axially. Each electrical cable comprises an electrical conductor in the form of a braid with a cross-sectional area of 180 mm 2 . , on which an insulating layer of 1.3 mm thickness (not shown) is mounted axially. This creates two electro-hydraulic hybrid lines 6 (as shown in Fig. 8).
Vo vnútornom priestore prenosového vedenia sa nachádza tiež optické dátové vedenie 8. Optické dátové vedenie obsahuje v radiálnom smere dnu ochrannú teflónovú vrstvu 15 s priemerom 10 mm, pod ktorou je inkonelová chránička 14 s vonkajším priemerom 6 mm, hrúbkou steny 1 mm, obsahujúca gélovú ochrannú výplň 12, v ktorej sú uložené dve optické vlákna 13 (ako je zobrazené na obr. 9).There is also an optical data line 8 in the interior of the transmission line. The optical data line comprises a 10 mm diameter Teflon layer 15 radially inward, below which is an inconel protector 14 with an outer diameter of 6 mm, a 1 mm wall thickness containing a gel a pad 12 in which two optical fibers 13 (as shown in Fig. 9) are stored.
Hydraulické vedenie 21, elektro-hydraulické vedenia 6 a optické dátovévedenie 8 sú skrútené pod uhlom 14° v smere hodinových ručičiek, nosné elementy vnútorného nosného a ochranného plášťa sú skrútené pod uhlom 10° proti smeru hodinových ručičiek a nosné elementy vonkajšieho nosného a ochranného plášťa sú skrútené pod uhlom 10° v smere hodinových ručičiek.The hydraulic line 21, the electro-hydraulic line 6 and the optical data line 8 are twisted at 14 ° clockwise, the support elements of the inner support and protective sheath are twisted at an angle of 10 ° counterclockwise and the support elements of the outer support and protective sheath are twisted at 10 ° clockwise.
Všetky tri rúrky 5 sú z teflonu s oceľovým opletom Dve rúrky majú vnútorný priemer 19 mm, hrúbka steny 1,5 mm Tretia rúrka má vnútorný priemer 23 mm, hrúbku steny 1,5 mmAll three tubes 5 are made of Teflon with steel braiding Two tubes have an internal diameter of 19 mm, a wall thickness of 1.5 mm The third tube has an internal diameter of 23 mm, a wall thickness of 1.5 mm
Doplnková elektroizolačná vrstva 10 je tvorená sľudovou elektroizolačnou páskou hrúbky 0,35 mm so 40 % preložením vrstiev. Hrúbka doplnkovej elektroizolačnej vrstvy je 0,7 mm Hrúbka vonkajšej elektroizolačnej ochrannej vrstvy 1 je 2,5 mmThe additional electrical insulating layer 10 is formed by a mica 0.35 mm thick electrical insulating tape with 40% overlap of the layers. The thickness of the supplementary electrical insulation layer is 0.7 mm. The thickness of the external electrical insulation layer 1 is 2.5 mm.
Celkový vonkajší prierez je 4 183,265 mm2 apriemer takéhoto hybridného prenosového vedenia je 73 mm.The total external cross-section is 4 183.265 mm 2 and the diameter of such a hybrid transmission line is 73 mm.
Príklad 4Example 4
Na obr. 4 je znázornené elektrohydraulické hybridné prenosové vedenie 25 typuB, systéms trojicou hydraulických vedení, schopný preniesťjedno ažtri médiá (3 x 60 1/min.) a 2 úrovne prenášanej elektrickej energie.In FIG. Figure 4 shows an electrohydraulic hybrid transmission line 25 of type B, with triple hydraulic line systems, capable of transmitting one to three media (3 x 60 rpm) and 2 levels of transmitted power.
Prenosové vedenie obsahuje v radiálnom smere smerom dnu vonkajšiu elektroizolačnú ochrannú vrstvu 1, pod ktorou sa nachádza doplnková elektroizolačná vrstva 10, ktorá je uložená na vonkajšom nosnoma ochrannom plášti 2 zloženom z 36 nosných elementov 24 vonkajšieho nosného a ochranného plášťa (nezobrazené), pod ktorým je umiestnený vnútorný nosný a ochranný plášť 3 zložený z 88 nosných elementov 22 vnútorného nosného a ochranného plášťa a 20 doplnkových elektrických vodičov 24. Vnútorný nosný a ochranný plášť 3 je odizolovaný doplnkovou elektroizolačnou vrstvou 10 a následne elektroizolačnou vrstvou 9 od vnútorného priestoru prenosového vedenia kruhového prierezu.The transmission line comprises, in a radially inward direction, an outer electrical insulating protective layer 1 below which is located an additional electrical insulating layer 10 which is supported on an outer supporting protective cover 2 composed of 36 supporting elements 24 of the outer supporting and protective cover (not shown) underneath The inner carrier and protective sheath 3 is insulated by an additional electrical insulation layer 10 and subsequently by the electrical insulation layer 9 from the inner space of the circular cross-section transmission line.
Tento vnútorný priestor je vyplnený výplňovou elektroizolačnou hmotou 11, v ktorej je paralelne uložená trojica hydraulických vedení 21 s rovnakým priemerom pozostávajúcich z rúrky 5, ktorá je obalená elektroizolačnou vrstvou 9 (ako je zobrazené na obr. 7). Všetky tri hydraulické vedenia 21 sú ďalej obalené v doplnkovej elektroizolačnej vrstve 10, nakaždej z nich je axiálne uložený jeden elektrický kábel 7. Každý elektrický káble 7 obsahuje elektrický vodič vo forme opletú, na ktorom je axiálne uložená doplnková elektroizolačná vrstva, na ktorej je axiálne uložená elektroizolačná vrstva (nezobrazené). Týmto sú vy tvorené tri elektro hydraulické vedenia 6 (ako je zobrazené naobr. 8).This inner space is filled with a filler of insulating material 11, in which three hydraulic lines 21 of equal diameter consisting of a pipe 5, which is wrapped with an insulating layer 9 (as shown in Fig. 7) are arranged in parallel. All three hydraulic lines 21 are further wrapped in an additional electrical insulation layer 10, each of which is axially laid with one electrical cable 7. Each electrical cable 7 comprises an electrical conductor in the form of a braid on which the additional electrical insulation layer is axially supported, on which it is axially mounted. electrical insulation layer (not shown). Thereby, three electro-hydraulic lines 6 (as shown in FIG. 8) are formed.
Vo vnútornom priestore prenosového vedenia sa nachádza tiež optické dátovévedenie 8. Optické dátové vedenie 8 obsahujev radiálnom smere dnu ochrannú teflónovú vrstvu 15, pod ktorou je inkonelová chránička 14 obsahujúca gélovú ochrannú výplň 12, v ktorej je uložených šesť optických vlákien 13 (ako je zobrazenéAn optical data line 8 is also located in the interior of the transmission line. The optical data line 8 comprises a radial bottom inlet of a protective Teflon layer 15 beneath which is an inconel protector 14 comprising a gel protective filler 12 containing six optical fibers 13 (as shown).
S K 8671 Υ1 na obr. 9)S K 8671 Υ1 in fig. 9)
Elektrohydraulické hybridné vedenia 6 a optické dátové vedenie 8 sú skrútené pod uhlom 10° v smere hodinových ručičiek, nosnéelementy 22 vnútorného nosné hoaochranného plášťa,ako ajdoplnkové elektrické vodiče sú skrútené pod uhlom 5° proti smeru hodinových ručičiek a nosné elementy vonkajšieho nosného a ochranného plášťa sú skrútené pod uhlom 5° v smere hodinových ručičiek.The electrohydraulic hybrid lines 6 and the optical data line 8 are twisted at 10 ° clockwise, the carrier elements 22 of the inner supporting protective sheath as well as the additional electrical conductors are twisted at 5 ° counterclockwise and the supporting elements of the outer supporting and protective sheath are twisted at 5 ° clockwise.
Všetky tri rúrky 5 sú z PTFE s oceľovým opletom Doplnková elektroizolačná vrstva 10 je tvorená kaplánovou elektro izolačnou páskou hrúbky 0,1 mm so 60 % preložením vrstiev.All three tubes 5 are made of PTFE with steel braiding The additional electrical insulation layer 10 is formed by a 0.1 mm thick electro-insulating tape with 60% overlap.
Príklad 5Example 5
Na obr. 5 je znázornené elektrohydraulické hybridné prenosové vedenie 25 typuB, systéms trojicou hydraulických vedení, schopný preniesť jedno ažtri médiá (3 x 60 l/niin.) a 3 úrovne prenášanej elektrickej energie.In FIG. 5 shows a Type B electrohydraulic hybrid transmission line 25, with triple hydraulic line systems, capable of transmitting one to three media (3 x 60 L / nine) and 3 levels of transmitted power.
Prenosové vedenie obsahuje v radiálnom smere smerom dnu vonkajšiu elektroizolačnú ochrannú vrstvu 1, pod ktorou sa nachádza doplnková elektroizolačná vrstva 10, ktorá je uložená na vonkajšom nosnoma ochrannom plášti 2 zloženom z 36 nosných elementov 24 vonkajšieho nosného a ochranného plášťa, pod ktorým je umiestnený vnútorný nosný a ochranný plášť 3 zložený z 18 nosných elementov 22 vnútorného nosného a ochranného plášťa a 18 doplnkových elektrických vodičov 23 usporiadaných striedavo. Vnútorný nosný a ochranný plášť 3 je odizolovaný doplnkovou elektro izolačnou vrstvou 10 a následne elektro izolačnou vrstvou 9 od vnútorného priestoru prenosového vedenia kruhového prierezu.The transmission line comprises, in a radially inward direction, an outer electrical insulating protective layer 1 below which is located an additional electrical insulating layer 10, which is supported on an outer supporting protective sheath 2 composed of 36 supporting elements 24 of the outer supporting and protective sheath under which the inner supporting and a protective sheath 3 composed of 18 supporting elements 22 of the inner supporting and protective sheath and 18 additional electrical conductors 23 arranged in alternation. The inner support and protective sheath 3 is insulated by an additional electrical insulating layer 10 and then by the electrical insulating layer 9 from the interior of the transmission line of the circular cross-section.
Tento vnútorný priestor je vyplnený výplňovou elektro izolačnou hmotou 11, v ktorej je paralelne uložená trojica hydraulických vedení 21 s rovnakým priemerom pozostávajúcich z rúrky 5, ktorá je obalená elektroizo lačnou vrstvou 9 (ako je zobrazené na obr. 7). Všetky tri hydraulické vedenia sú ďalej obalené v doplnkovej elektroizolačnej vrstve 10, na ktorej je axiálne uložený elektrický kábel 7. Každý elektrický kábel 7 obsahuje elektrický vodič 4a navinutý vo forme opletú, na ktorom je axiálne uložená doplnková elektroizolačná vrstva 10, na ktorej je axiálne uložená elektroizolačná vrstva 9 (ako je zobrazené na obr. 6a). Týmto sú vytvorené tri elektrohydraulické hybridné vedenia 6 (ako je zobrazené na obr. 8).This interior space is filled with a filler of electrical insulating material 11, in which a triple of hydraulic lines 21 of equal diameter consisting of a pipe 5, which is wrapped with an electrical insulating layer 9 (as shown in Fig. 7), is arranged in parallel. All three hydraulic lines are further wrapped in an additional electrical insulating layer 10 on which the electrical cable 7 is axially mounted. Each electrical cable 7 comprises an electrical conductor 4a wound in the form of a braid on which the additional electrical insulating layer 10 is axially mounted. the electrical insulation layer 9 (as shown in FIG. 6a). Thereby three electrohydraulic hybrid lines 6 (as shown in Fig. 8) are formed.
Vo vnútornom priestore prenosového vedenia sa samostatne nachádzajú dva ďalšie elektrické káble 7 (ako je zobrazené na obr. 6b). Každý elektrický kábel 7 obsahuje elektrický vodič 4b vo forme medeného jadra s prierezovou plochou 50 mm2, na ktorom je axiálne uložená doplnková elektroizolačná vrstva 10 a následne elektroizolačná vrstva 9 s hrúbkou 2 mmIn the interior of the transmission line there are separately two additional electrical cables 7 (as shown in Fig. 6b). Each electric cable 7 comprises an electric conductor 4b in the form of a copper core with a cross-sectional area of 50 mm 2 , on which an additional electrical insulation layer 10 and subsequently a 2 mm thick electrical insulation layer 9 are axially mounted.
Vo vnútornom priestore prenosového vedenia sa nachádza tiež optické dátové vedenie 8. Optické dátové vedenie 8 obsahujev radiálnom smere dnu ochrannú teflónovú vrstvu 15, pod ktorou je inkonelová chránička 14 obsahujúca gélovú ochrannú výplň 12, v ktorej je uložených osem optický ch vlákien 13 (ako je zobrazené na obr. 9).There is also an optical data line 8 in the interior of the transmission line. The optical data line 8 comprises a radial inward protective teflon layer 15 beneath which is an inconel protector 14 comprising a gel protective filler 12 containing eight optical fibers 13 (such as shown in FIG. 9).
Elektro hydraulické hybridné vedenia 6, elektrické káble 7 a optické dátové vedenie 8 sú skrútené pod uhlom 11° v smere hodinových ručičiek, nosnéelementy 22 vnútorného nosného a ochranného plášťasú skrútené pod uhlom 7° proti smeru hodinových ručičiek a nosnéelementy vonkajšieho nosného a ochranného plášťa sú skrútené pod uhlom 7° v smere hodinových ručičiek.The electro-hydraulic hybrid lines 6, the electrical cables 7 and the optical data line 8 are twisted at 11 ° clockwise, the inner and outer sheath bearing elements 22 are twisted anti-clockwise and the outer and outer sheath bearing elements are twisted. at 7 ° clockwise.
Všetky tri rúrky 5 sú zo zliatiny železa. Doplnková elektroizolačná vrstva 10 je tvorenáMICA elektroizolačnou páskou hrúbky 0,25 mm s 50 % preložením vrstiev.All three tubes 5 are of iron alloy. The additional insulating layer 10 is formed by a 0.25mm thick MIC electrical insulating tape with 50% overlap.
Príklad 6aExample 6a
Na obrázku 6a je znázornený detail elektrického kábla 7. Elektrický kábel 7 sa skladá z elektrického vodiča 4a vo forme opletú, na ktorom je axiálne uložená doplnková elektroizolačná vrstva 10 a následne elektroizolačná vrstva 9.Figure 6a shows a detail of the electrical cable 7. The electrical cable 7 consists of an electrical conductor 4a in the form of a braid on which an additional electrical insulation layer 10 and subsequently the electrical insulation layer 9 are axially mounted.
Príklad 6bExample 6b
Na obrázku 6b je znázornený detail elektrického kábla 7. Elektrický kábel 7 sa skladá z elektrického vodiča 4b vo forme medeného jadra, na ktorom je axiálne uložená doplnková elektroizolačná vrstva 10 a následne elektroizolačná vrstva 9.Figure 6b shows a detail of the electrical cable 7. The electrical cable 7 consists of an electrical conductor 4b in the form of a copper core on which an additional electrical insulation layer 10 and subsequently the electrical insulation layer 9 are axially mounted.
Príklad 7Example 7
Na obr. 7 je znázornené hydraulické vedenie 21, ktoré obsahuje rúrku 5 obalenú elektroizolačnou vrstvouIn FIG. 7 shows a hydraulic conduit 21 comprising a pipe 5 coated with an electrical insulation layer
9.9th
Príklad 8Example 8
Na obr. 8 je znázornené elektrohydraulické vedenie 6. Toto vedenie obsahuje rúrku 5 obalenú elektroizolačnou vrstvou 9. Rúrka 5 s elektroizolačnou vrstvou 9 predstavuje hydraulické vedenie. Hydraulické vedenie je ďalej obalené doplnkovou elektroizolačnou vrstvou 10, na ktorej je axiálne uložený elektrický kábel. Elektrický kábel sa v radiálnom smere von skladá z elektrického vodiča 4 vo forme opletú, doplnkovej elektroizolačnej vrstvy 10 a elektroizolačnej vrstvy 9.In FIG. 8 shows an electrohydraulic conduit 6. This conduit comprises a pipe 5 coated with an electrical insulating layer 9. The pipe 5 with the electrical insulating layer 9 represents a hydraulic conduit. The hydraulic line is further wrapped with an additional electrical insulating layer 10 on which the electric cable is mounted axially. The electric cable in the radial outward direction consists of an electric conductor 4 in the form of a braid, an additional electrical insulation layer 10 and an electrical insulation layer 9.
S K 8671 Υ1N E 8671 Υ1
Príklad 9Example 9
Na obrázku 9 je znázornené optické dátové vedenie 8. Optické dátové vedenie 8 obsahuje osem optických vlákien 13, ktoré sú uložené v gélovej ochrannej výplni 12 a obalené antikorovou chráničkou 14 s vnútorným priemerom 4 mm, hrúbka steny 0,5 mm Celé je to obalené ešte v teflónovej vrstve 15 s hrúbkou steny 2,5 mm.Figure 9 shows the optical data line 8. The optical data line 8 comprises eight optical fibers 13, which are embedded in a gel protective pad 12 and encased in a stainless steel guard 14 with an inner diameter of 4 mm, a wall thickness of 0.5 mm. in a Teflon layer 15 with a wall thickness of 2.5 mm.
Príklad 10aExample 10a
Na obrázku 10a je znázornených šesť vrchný ch vrstiev hybridného prenosového vedenia typu A aj B. V radiálnom smere smerom vonje usporiadanáelektroizolačná vrstva9, na ktorej sa nachádza doplnková elektroizolačná vrstva 10, na ktorej je usporiadaný nosný a ochranný plášť, ktorý pozostáva z vnútorného nosného a ochranného plášťa 3, na ktorom je usporiadaný vonkajší nosný a ochranný plášť 2. Vnútorný nosný a ochranný plášť 3 pozostáva z 36 nosných elementov 22 vnútorného nosného a ochranného plášťa, usporiadaných tesne, paralelne po obvode vedenia. Vonkajší nosný a ochranný plášť 2 pozostáva z 36 nosných elementov 24 vonkajšieho nosného a ochranného plášťa, usporiadaných tesne, paralelne po obvode vedenia. Na nosnoma ochrannompláštije usporiadaná doplnková elektroizolačná vrstva 10 a následne vonkajšia elektroizolačná vrstva 1.Fig. 10a shows the six top layers of both the Type A and Type B hybrid transmission lines. In the radial direction, an electrical insulating layer 9 is provided, on which an additional electrical insulating layer 10 is provided, on which the supporting and protective sheath is arranged. The inner supporting and protective sheath 3 consists of 36 supporting elements 22 of the inner supporting and protective sheath, arranged closely, parallel to the circumference of the conduit. The outer supporting and protective sheath 2 consists of 36 supporting elements 24 of the outer supporting and protective sheath, arranged closely, parallel to the circumference of the conduit. A supplementary electrical insulation layer 10 and consequently an outer electrical insulation layer 1 are provided on the protective sheath.
Príklad 10bExample 10b
Na obrázku 10b je znázornených šesť vrchných vrstiev hybridného prenosového vedenia typu A aj B, podobne ako na obrázku 10a, s tým rozdielom, že každý druhý nosný element 22 vnútorného nosného a ochranného plášťa je nahradený doplnkovýmelektrickým vodičom 23.Figure 10b shows the six top layers of both the Type A and B hybrid transmission lines, similar to Figure 10a, except that each second support element 22 of the inner support and protective sheath is replaced by an additional electrical conductor 23.
Príklad 11Example 11
Na obrázku 11 je znázornený prierez hybridného prenosového vedenia 25 typu B vperspektívnompohľade, z ktorého je vidieť skrútenie jednotlivých vrstiev (vodičov).Figure 11 shows a cross-section of a Type B hybrid transmission line 25 in a perspective view showing the twisting of the individual layers (conductors).
Príklad 12Example 12
Na obrázku 12 je znázornené hybridné prenosové vedenie 19 vo vrte. Hybridné prenosové vedenie 19 je uložené v čerpacej rúre 18 a spája nadzemnú infraštruktúru 17 s plazmovým zariadením 20 uloženým vo vrte.12 shows a hybrid transmission line 19 in a borehole. The hybrid transmission line 19 is housed in the pump tube 18 and connects the above-ground infrastructure 17 with the plasma device 20 housed in the well.
Priemyselná využiteľnosťIndustrial usability
Zariadenie na prenos tekutín a energií vo vrte podľa tohto technického riešenia sa uplatní v ťažobnom priemysle v oblasti ropného priemyslu pri vykonávaní operácií na vyradenie inštalácií z prevádzky a/alebo vo vrtnom priemysle, napr. v oblasti geotermálny ch vrtov.The fluid and power transmission equipment in the borehole according to the present invention will be used in the oil industry in the execution of decommissioning operations and / or in the drilling industry, e.g. in the field of geothermal wells.
S K 8671 Υ1N E 8671 Υ1
Zoznam vzťahových značiek:List of reference marks:
- vonkajšia elektroizolačná ochranná vrstva- external electrical insulation layer
- vonkajší nosný a ochranný plášť- outer load-bearing and protective jacket
- vnútorný nosný a ochranný plášť- inner bearing and protective jacket
4a - elektrický vodič vo forme opletú4a - electrical conductor in braided form
4b- elektrický vodič vo forme pevného jadra4b- an electric conductor in the form of a solid core
- rúrka- pipe
5a- druhá rúrka5a - second pipe
- elektrohydraulické vedenie- electrohydraulic line
- elektrický kábel- electric cable
- optické dátové vedenie- optical data lines
- elektroizolačná vrstva- electrical insulation layer
- doplnková elektroizolačná vrstva- additional electrical insulation layer
- výplňová elektroizolačná hmota- electrically insulating filling material
- gélová ochranná výplň- gel protective filler
- optické vlákno- optical fiber
- kovová chránička- metal conduit
- ochrannáplastovávrstva- protectiveplastic coating
- vymedzovač polohy- positioning device
- nadzemná infraštruktúra- overhead infrastructure
- čerpacia rúra- pump
19- hybridné prenosové vedenie typu AType A hybrid transmission line
- plazmové zariadenie- plasma equipment
- hydraulické vedenie- hydraulic lines
- nosný element vnútorného nosného a ochranného plášťa- supporting element of inner bearing and protective sheath
- doplnkový elektrický vodič- additional electrical conductor
- nosný element vonkajšieho nosného a ochranného plášťa- supporting element of the outer supporting and protective sheath
- hybridnéprenosovévedenietypuB- Type B hybrid transmission lines
Claims (20)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SK50128-2018U SK8671Y1 (en) | 2018-12-04 | 2018-12-04 | Hybrid umbilical cable for plasma device |
PCT/SK2019/050014 WO2020117132A1 (en) | 2018-12-04 | 2019-12-04 | Hybrid transfer line for plasma equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SK50128-2018U SK8671Y1 (en) | 2018-12-04 | 2018-12-04 | Hybrid umbilical cable for plasma device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SK501282018U1 SK501282018U1 (en) | 2019-08-05 |
SK8671Y1 true SK8671Y1 (en) | 2020-02-04 |
Family
ID=67432621
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SK50128-2018U SK8671Y1 (en) | 2018-12-04 | 2018-12-04 | Hybrid umbilical cable for plasma device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
SK (1) | SK8671Y1 (en) |
WO (1) | WO2020117132A1 (en) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1594702A (en) * | 1977-09-06 | 1981-08-05 | Standard Telephones Cables Ltd | Armoured cables |
US4476923A (en) * | 1980-07-21 | 1984-10-16 | Walling John B | Flexible tubing production system for well installation |
US7798234B2 (en) * | 2005-11-18 | 2010-09-21 | Shell Oil Company | Umbilical assembly, subsea system, and methods of use |
CN102483973B (en) * | 2009-07-16 | 2013-11-06 | 3M创新有限公司 | Submersible composite cable and methods |
CN106356118A (en) * | 2016-11-09 | 2017-01-25 | 凌卫康 | Water supply pipeline for three-in-one network |
EP3580766A1 (en) * | 2017-02-08 | 2019-12-18 | Prysmian S.p.A. | Cable or flexible pipe with improved tensile elements |
-
2018
- 2018-12-04 SK SK50128-2018U patent/SK8671Y1/en unknown
-
2019
- 2019-12-04 WO PCT/SK2019/050014 patent/WO2020117132A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2020117132A4 (en) | 2020-07-16 |
SK501282018U1 (en) | 2019-08-05 |
WO2020117132A1 (en) | 2020-06-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3398195B1 (en) | Downhole cable with reduced diameter | |
AU780741B2 (en) | Dynamic umbilicals with with internal steel rods | |
US7324730B2 (en) | Optical fiber cables for wellbore applications | |
US8113273B2 (en) | Power cable for high temperature environments | |
DK2382639T3 (en) | Cable for undersea transmission of electrical power with cable reinforcement transition | |
US4665281A (en) | Flexible tubing cable system | |
US8369667B2 (en) | Downhole cable | |
US7243716B2 (en) | Heated windable rigid duct for transporting fluids, particularly hydrocarbons | |
US11270812B2 (en) | Power umbilical with impact protection | |
US20030116212A1 (en) | Fluid conduit | |
US20080142244A1 (en) | Cables | |
US10361012B2 (en) | Downhole cable with integrated non-metallic tube | |
SK8671Y1 (en) | Hybrid umbilical cable for plasma device | |
WO2020013860A1 (en) | Power cables for electric submersible pump and systems and methods thereof | |
EP3057107B1 (en) | Coiled tubing power cable for deep wells | |
RU2748368C1 (en) | Electrical cable for vertical applications | |
RU36740U1 (en) | CARRYING GEOPHYSICAL CABLE | |
SK289223B6 (en) | Three-phase power cable of the drilling pump |