BR112019018262B1 - Sistema de mancal de encosto de encaixe por pressão e conjunto de mancal de encosto de encaixe por pressão - Google Patents

Sistema de mancal de encosto de encaixe por pressão e conjunto de mancal de encosto de encaixe por pressão Download PDF

Info

Publication number
BR112019018262B1
BR112019018262B1 BR112019018262-4A BR112019018262A BR112019018262B1 BR 112019018262 B1 BR112019018262 B1 BR 112019018262B1 BR 112019018262 A BR112019018262 A BR 112019018262A BR 112019018262 B1 BR112019018262 B1 BR 112019018262B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
bushing
press
thrust bearing
diffuser
rotating
Prior art date
Application number
BR112019018262-4A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112019018262A2 (pt
Inventor
Joshua Wayne Webster
Wesley John Nowitzki
Jason Eugene Hill
Original Assignee
Halliburton Energy Services, Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Halliburton Energy Services, Inc filed Critical Halliburton Energy Services, Inc
Priority claimed from PCT/US2018/020954 external-priority patent/WO2018186965A1/en
Publication of BR112019018262A2 publication Critical patent/BR112019018262A2/pt
Publication of BR112019018262B1 publication Critical patent/BR112019018262B1/pt

Links

Abstract

Um sistema e aparelho de mancal de encosto de encaixe por pressão. Um mancal de encosto de encaixe por pressão para uma bomba submersível elétrica inclui uma faixa saliente se estendendo em torno de uma seção média de uma bucha, a faixa saliente se estendendo para dentro em direção a um eixo de acionamento, para fora em direção a um difusor, ou ambas. Quando se estendendo para fora, a faixa é encaixada por pressão no difusor para impedir desalojamento da bucha. Uma luva de guia não rotativa se estende em torno da bucha acima da faixa saliente, a luva de guia intertravando com a faixa saliente para impedir rotação da bucha. A luva de guia inclui uma projeção, a faixa saliente tem um canal e a projeção coincide com o canal para formar o intertravamento. Um par de luvas de mancal de flangeadas rotativas se estende para dentro da bucha única e é enchavetado ao eixo de acionamento. As faces superior e inferior da bucha serve como superfícies de manipulação de empuxo.

Description

1. Campo da invenção
[001] Modalidades da invenção aqui descrita se referem ao campo de mancais de conjunto de bomba submersível elétrica. Mais particularmente, mas não a título de limitação, uma ou mais modalidades da invenção permitem um mancal de encosto de encaixe por pressão.
2. Descrição da técnica relacionada
[002] Fluido, tal como gás, óleo ou água, está muitas vezes localizado em formações subterrâneas. Quando a pressão dentro do poço não é suficiente para forçar o fluido para fora do poço, o fluido deve ser bombeada para a superfície de modo que ele possa ser coletado, separado, refinado, distribuído e/ou vendido. Bombas centrífugas são tipicamente usadas em aplicações de bomba submersível elétrica (ESP) para elevar fluido de poço para a superfície. Bombas centrífugas transmitem energia a um fluido acelerando o fluido através de um impelidor rotativo emparelhado com um difusor estacionário. Um eixo de rotação atravessa o cubo central do impelidor e do difusor. Um motor a montante da bomba gira o eixo e o impelidor é enchavetado ao eixo, fazendo o impelidor girar com o eixo.
[003] Cada par de impelidor rotativo e difusor estacionário é chamado um “estágio”. A rotação do impelidor confere momento angular ao fluido que atravessa a bomba. O momento angular converte energia cinética em pressão, desse modo aumentando a pressão no fluido e elevando-o para a superfície. Múltiplos estágios de pares de impelidor e difusor podem ser utilizados para aumentar ainda mais a elevação por pressão. Os estágios são empilhados em série em torno do eixo da bomba, com cada impelidor sucessivo assentado num difusor do estágio anterior.
[004] Um conjunto de ESP convencional inclui, de baixo para cima, um motor, seção de vedação, seção de admissão e bomba centrífuga de múltiplos estágios. A tubulação de produção transporta o fluido bombeado da bomba centrífuga para a superfície do poço. Os componentes do conjunto têm, cada um, um eixo atravessando longitudinalmente seus centros, que são conectados entre si e girados pelo motor. Em poços gasosos, um separador de gás ou bomba de carga podem também ser incluídos no conjunto. Por exemplo, um separador de gás pode agir como a admissão do conjunto. Em tais casos, o separador de gás comprime o fluido gasoso e, então, tenta separar qualquer gás insaturado antes de o fluido passar para a bomba centrífuga. Separadores de gás, por vezes, incluem estágios de impelidor e difusor para aumentar a pressão do fluido durante compressão e separação de gases. Similarmente, bombas de carga também são por vezes utilizadas em tandem com uma bomba centrífuga primária em poços gasosos, e também podem empregar estágios. Bombas de carga podem ser empregadas como uma bomba em tandem mais baixa para reforçar o fluido antes de ele entrar na bomba de produção, reduzindo a altura de sucção positiva líquida requerida, permitindo que a bomba de produção opere em condições de baixa pressão de influxo que pode ser causada por ingresso de gás.
[005] Durante a operação, seja numa bomba, numa bomba de carga ou num separador de gás, os estágios do conjunto de bomba estão sujeitos a forças axiais nos sentidos ascendente e descendente, convencionalmente referidos como “empuxo”. A força descendente ou “empuxo para baixo” é um resultado de uma porção da pressão de descarga do impelidor agindo no topo do impelidor. A força ascendente ou “empuxo para cima” é um resultado de uma porção da pressão de descarga do impelidor agindo contra o fundo do impelidor. Uma segunda força ascendente é a força produzida pelo momento do fluido fazendo sua curva na passagem do impelidor. Estágios do conjunto de bomba, também estão sujeitos a forças radiais que podem fazer o eixo ficar desalinhado.
[006] Para transportar o empuxo da bomba, mancais de encosto de cerâmica endurecidos são por vezes empregados em estágios de bomba. Os mancais de encosto incluem uma bucha que é prensada contra a parede do difusor. Uma luva flangeada é enchavetada ao eixo para dentro da bucha estacionária. Quando a luva gira dentro da bucha não rotativa, uma camada fina de fluido se forma entre a luva e a bucha do conjunto de mancal para fornecer lubrificação de filme de fluido e transportar cargas de empuxo. A luva pode ainda agir como um mancal de suporte radial. Para lidar com ambos empuxo ascendente e empuxo descendente, dois conjuntos de mancal opostos são tipicamente empregados um sobre o outro, como ilustrado na FIG. 1. O flange de uma luva convencional 100 se vira para cima dentro de uma primeira bucha convencional 105, com sua superfície superior lidando com empuxo descendente, ao passo que o flange da segunda luva convencional 100 dentro de uma segunda bucha convencional 105 se vira para baixo, com sua superfície inferior lidando com empuxo ascendente. Não apenas são os dois conjuntos de mancal caros devido ao custo do material de cerâmica endurecido dos mancais, mas o arranjo requer usinagem especial do difusor para criar as sedes de buchas. Dois furos devem ser criados de direções opostas e a usinagem especial aumenta os custos de usinagem e aumenta a possibilidade de desalinhamento da bucha ou problemas de excentricidade. Além disso, o uso de duas buchas separadas deixa a bucha de empuxo ascendente particularmente suscetível a desalojamento.
[007] Buchas estacionárias são tradicionalmente em forma de tubo ou em forma de um cilindro oco. Uma bucha convencional 105 é ilustrada na FIG. 2. A bucha deve permanecer estacionária quando a luva girar e, como tal, estas buchas devem ser firmemente prensadas na parede interna da saída do difusor. Tipicamente, buchas são firmemente prensadas no furo do difusor com um ajuste de interferência. O diâmetro externo da bucha é maior que o furo do difusor, tipicamente em cerca de 0,025 a 0,076 mm (0,001 a 0,003 polegada) e é inserido usando um chanfro de guia. Forças de atrito entre a bucha e o difusor circundante tentam impedir a bucha de deslizar para fora do lugar.
[008] Durante a operação de um conjunto de ESP, o conjunto experimenta um aumento significativo na temperatura. Num exemplo típico, um conjunto de ESP pode estar a cerca de 23,9 °C (75 °F), quando montado, mas aumentar até 93,3 °C a 148,9 °C (200 a 300 °F) durante operações de fundo de poço. Alguns tipos de sistemas de ESP, tal como sistemas de drenagem por gravidade assistida por vapor, alcançam temperaturas tão altas como 287,8 °C (550 °F) durante operações de fundo de poço. Uma vez que vários componentes de bomba são feitos de materiais diferentes um do outro, esses materiais expandem a taxas diferentes quando a bomba aumenta de temperatura. Convencionalmente, os difusores são feitos de Ni-resist, uma liga de ferro austenítica, e as buchas são feitas de um material cerâmico endurecido, tal como carboneto de tungstênio, carboneto de silício ou carboneto de titânio. O difusor de Ni-resist tem um coeficiente de expansão térmica muito mais alto que a bucha compósita, fazendo o difusor expandir mais rápido do que a bucha de encaixe por pressão. O resultado é que o encaixe por pressão na bucha alivia e a bucha ou desaloja ou gira. Uma vez que a bucha desaloja ou gira, isso pode causar desalinhamento ou movimento indesejável que podem degradar o desempenho global e/ou a vida operacional da bomba.
[009] Uma abordagem para combinar o desalojamento de buchas de ESP devido à expansão térmica tem sido a de colocar um anel de retenção de Ni-Resist acima da bucha. O anel de retenção é mantido no lugar por inserção numa ranhura. Como o anel de retenção é do mesmo material que o difusor, ele cresce em tamanho com o difusor, impedindo a bucha de deslizar para cima quando a temperatura aumenta. No entanto, esta abordagem não é possível quando o mancal precisa fornecer proteção contra empuxo, pois o anel de retenção não pode transportar qualquer carga de empuxo. Outra abordagem tem sido a de incluir um flange em torno da extremidade superior ou inferior da bucha para evitar desalojamento axial da bucha. No entanto, o flange da bucha só fornece proteção contra empuxo numa direção única e pode interferir com a colocação de um anel de retenção, exigindo um equilíbrio entre proteção contra desalojamento e a proteção contra empuxo. Além disso, tanto anéis de retenção convencionais quanto flanges de bucha convencionais não tratam do problema da rotação da bucha.
[0010] Como é evidente a partir do acima, estágios de ESP atuais empregando mancais de encosto encaixado por pressão sofrem de muitas deficiências. Portanto, existe uma necessidade de um sistema e aparelho de mancal de encosto de encaixe por pressão melhorados.
Sumário
[0011] Uma ou mais modalidades da invenção permitem que um sistema e aparelho de manca de encosto de encaixe por pressão.
[0012] Um sistema e aparelho de mancal de encosto de encaixe por pressão são descritos. Uma modalidade ilustrativa de um sistema de mancal de encosto de encaixe por pressão inclui um difusor não rotativo emparelhado com um impelidor rotativo para formar um estágio, o impelidor rotativo fixado a um eixo rotativo de uma bomba centrífuga, o estágio incluindo uma bucha única incluindo uma faixa saliente que se estende em torno de uma porção intermédia da bucha única e para fora em direção ao difusor, a faixa saliente encaixada por pressão ao difusor e duas luvas flangeadas rotativas emparelhadas com a bucha única, em que as duas luvas flangeadas rotativas e a bucha juntas formam um conjunto de mancal de encosto que carrega tanto empuxo ascendente quanto empuxo descendente da bomba centrífuga. Em algumas modalidades, um furo do difusor não rotativo inclui um ressalto que coincide com a faixa saliente e uma porção da bucha abaixo da faixa saliente. Em certas modalidades o sistema de mancal de encosto de encaixe por pressão inclui ainda uma luva de guia não rotativa se estendendo em torno de um diâmetro externo da bucha acima da faixa saliente, a luva de guia se estendendo de uma borda superior da faixa saliente no sentido de uma face superior da bucha única e a luva de guia não rotativa encaixa por pressão no difusor. Em certas modalidades, o difusor e a luva de guia são cada qual feitos de mesmo material. Em algumas modalidades, a faixa saliente se estende 360° em torno do diâmetro externo da bucha única e inclui um bolsão, e a luva de guia inclui uma projeção que coincide com o bolsão. Em certas modalidades, a faixa saliente é dividida por um par de canais axiais. Em algumas modalidades, o sistema de mancal de encosto de encaixe por pressão inclui ainda uma luva de guia não rotativa se estendendo em torno de um diâmetro externo da bucha um de acima ou abaixo da faixa saliente, a luva de guia não rotativa encaixa por pressão no difusor, e em que a luva de guia inclui um par de saliências, cada saliência do par de saliências coincidindo com um canal axial do par de canais axiais. Em certas modalidades, a faixa saliente é uma lingueta e incluindo ainda uma luva de guia não rotativa se estendendo em torno de um diâmetro externo da bucha um de acima ou abaixo da lingueta, a luva de guia não rotativa encaixa por pressão no difusor, em que a luva de guia inclui uma abertura que coincide em torno da lingueta. Em algumas modalidades, a lingueta é retangular e a abertura coincide em torno de três lados da lingueta. Em certas modalidades, um primeiro flange de uma primeira luva flangeada das duas luvas flangeadas rotativas se estende sobre uma face superior da bucha única e um segundo flange de uma segunda luva flangeada das duas luvas flangeadas rotativas se estende sobre uma face inferior da bucha única. Em algumas modalidades, a face superior da bucha é uma primeira superfície de encosto que manipula o empuxo descendente e o fundo da bucha é uma segunda superfície de encosto que manipula o empuxo para cima. Em certas modalidades, as duas luvas flangeadas rotativas são enchavetadas com o eixo rotativo. Em algumas modalidades, a bomba centrífuga inclui uma pluralidade dos estágios e em que pelo menos dois difusores da pluralidade de estágios incluindo cada qual a bucha única encaixada por pressão aos mesmos.
[0013] Uma modalidade ilustrativa de um mancal de encosto de encaixe por pressão inclui pelo menos uma luva flangeada rotativa, uma bucha encaixada por pressão a um difusor para fora da pelo menos luva flangeada rotativa, a bucha incluindo uma porção tubular e uma faixa saliente se estendendo circunferencialmente em torno de pelo menos uma porção de uma seção intermediária da porção tubular e para fora em direção ao difusor, a faixa saliente encaixada por pressão ao difusor, uma primeira porção de superfície externa da bucha encaixada por pressão no difusor, a primeira porção de superfície externa adjacente a uma primeira borda da faixa saliente e se estendendo em direção a uma primeira superfície de encosto da bucha, uma luva de guia não rotativa se estendendo circunferencialmente em torno de uma segunda porção de superfície externa da bucha, a segunda porção de superfície externa se estendendo de uma segunda borda da faixa saliente em direção a uma segunda superfície de encosto da bucha e do difusor e pelo menos um flange da pelo menos uma luva flangeada rotativa se estendendo sobre uma da primeira superfície de encosto da bucha, da segunda superfície de encosto da bucha ou uma combinação das mesmas. Em algumas modalidades, o pelo menos um flange inclui dois flanges e em que um primeiro flange se estende sobre a primeira superfície de encosto da bucha e um segundo flange se estende sobre a segunda superfície de encosto da bucha. Em certas modalidades, a pelo menos uma luva flangeada rotativa inclui uma primeira luva flangeada rotativa e uma segunda luva flangeada rotativa e uma primeira extremidade da primeira luva flangeada rotativa oposta ao segundo flange se estende dentro da bucha. Em algumas modalidades, a bucha inclui uma segunda faixa saliente se estendendo circunferencialmente em torno da porção tubular e para dentro em direção a um eixo de acionamento, a segunda faixa saliente interposta entre a primeira extremidade da primeira luva de mancal e a segunda extremidade da segunda luva de mancal. Em certas modalidades, a primeira superfície de encosto é uma face inferior da bucha, a segunda superfície de encosto é uma face superior da bucha e a primeira porção de superfície externa da bucha se estende de abaixo da faixa saliente em direção à face inferior da bucha. Em algumas modalidades, a primeira superfície de encosto é uma face superior da bucha, a segunda superfície de encosto é uma face inferior da bucha e a primeira porção de superfície externa da bucha se estende de acima da faixa saliente em direção à face superior da bucha. Em certas modalidades, a faixa saliente inclui um primeiro bolsão e a luva de guia inclui uma primeira projeção que intertrava dentro do primeiro bolsão. Em algumas modalidades, o conjunto de mancal de encosto encaixado por pressão inclui ainda um segundo bolsão espaçado 180° do primeiro bolsão e a luva de guia incluindo uma segunda projeção que intertrava com o segundo bolsão. Em certas modalidades, a faixa saliente é dividida por um canal e a luva de guia inclui uma saliência que coincide dentro do canal. Em algumas modalidades, a pelo menos uma luva flangeada rotativa é enchavetada no eixo de acionamento. Em certas modalidades, os difusores são emparelhados com um impelidor para formar um estágio de uma bomba submersível elétrica. Em algumas modalidades, um diâmetro interno do difusor é escalonado para coincidir com a faixa saliente encaixada por pressão e a primeira superfície externa da bucha.
[0014] Uma modalidade ilustrativa de um sistema de mancal de encosto de encaixe por pressão melhorado para uma bomba submersível elétrica (ESP) inclui pelo menos uma faixa saliente se estendendo uma de para dentro em direção ao eixo de acionamento, para fora em direção a um difusor ou uma combinação das mesmas. Em algumas modalidades, a pelo menos uma faixa saliente se estende para fora em direção ao difusor e é encaixada por pressão no difusor para impedir desalojamento da bucha. Em certas modalidades, um furo do difusor inclui um ressalto que coincide com a pelo menos uma faixa saliente e uma porção da bucha abaixo da pelo menos uma faixa saliente. Em algumas modalidades, o sistema de mancal de encosto de encaixe por pressão melhorado inclui ainda uma luva de guia em torno da bucha um de acima ou abaixo da pelo menos uma faixa saliente, a luva de guia encaixada por pressão no difusor e intertravando com uma da pelo menos uma faixa saliente para evitar rotação da bucha. Em certas modalidades, a luva de guia inclui uma projeção, a uma da pelo menos uma faixa saliente tem um entalhe e em que a projeção coincide com o entalhe para intertravar a luva de guia com a uma da pelo menos uma faixa saliente. Em algumas modalidades, a luva de guia inclui Ni-resist, a bucha inclui um de carboneto de tungstênio, carboneto de silício ou carboneto de titânio e o difusor inclui Ni- resist. Em certas modalidades, o sistema de mancal de encosto de encaixe por pressão melhorado inclui ainda um par de luvas de mancal rotativas se estendendo para dentro da bucha e enchavetadas no eixo de acionamento. Em algumas modalidades, a faixa saliente se estende para dentro em direção ao eixo de acionamento e entre o par de luvas de mancal rotativas. Em certas modalidades, o par de luvas de mancal rotativas é flangeado e transporta empuxo da ESP. Em algumas modalidades, a bucha inclui uma primeira faixa saliente se estendendo em direção ao eixo de acionamento e uma segunda faixa saliente se estendendo para fora em direção ao difusor. Em certas modalidades, a primeira faixa saliente se estendendo para dentro em direção ao eixo de acionamento é uma inserção mantida contra rotação por um anel elastomérico. Em algumas modalidades, a pelo menos uma faixa saliente se estende para fora em direção ao difusor e a pelo menos uma faixa saliente é dividida por pelo menos um canal axial se estendendo ao longo de uma superfície externa da bucha. Em certas modalidades, o sistema de mancal de encosto de encaixe por pressão melhorado inclui ainda uma luva de guia não rotativa em torno da bucha e encaixada por pressão no difusor acima da pelo menos uma faixa saliente, a luva de guia não rotativa incluindo uma projeção que coincide com o pelo menos um canal axial.
[0015] Em modalidade adicionais, características de modalidades específicas podem ser combinadas com características de outras modalidades. Por exemplo, características de uma modalidade podem ser combinadas com características de qualquer das outras modalidades. Em modalidades adicionais, características adicionais podem ser adicionadas às modalidades específicas aqui descritas.
Breve descrição dos desenhos
[0016] Vantagens da presente invenção podem se tornar evidentes para os versados na técnica, com o benefício da seguinte descrição detalhada e mediante referência aos desenhos anexos, nos quais: FIG. 1 é um arranjo de conjunto de mancal duplo convencional da técnica anterior; FIG. 2 é uma bucha convencional da técnica anterior; FIG. 3A é uma vista em perspectiva de um sistema de mancal de encosto de encaixe por pressão de uma modalidade ilustrativa; FIG. 3B é uma vista em seção transversal de um sistema de mancal de encosto de encaixe por pressão de uma modalidade ilustrativa; FIG. 4A-C são vistas em perspectiva de um bucha de modalidades ilustrativas; FIG. 5 é uma vista em elevação lateral de um mancal de encosto encaixado por pressão de uma modalidade ilustrativa em um estágio exemplar; FIG. 6 é uma vista em perspectiva de uma bucha e luva de guia de uma modalidade ilustrativa; FIG. 7 é uma vista em seção transversal de um conjunto de mancal de encosto de uma modalidade ilustrativa; FIG. 8 é uma vista em seção transversal de um conjunto de mancal de encosto de uma modalidade ilustrativa tendo uma bucha com uma faixa interna de uma modalidade ilustrativa.
[0017] Embora a invenção seja suscetível a várias modificações e formas alternativas, modalidades específicas da mesma são mostradas a título de exemplo nos desenhos e aqui podem ser descritas em detalhes. Os desenhos podem não estar em escala. Deve ser entendido, no entanto, que as modalidades aqui descritas e mostradas nos desenhos não se destinam a limitar a invenção à forma particular divulgada, mas, pelo contrário, a intenção é cobrir todas as modificações, equivalentes e alternativas caindo dentro do escopo da presente invenção, como definido pelas reivindicações anexas.
Descrição detalhada
[0018] Um sistema e aparelho de mancal de encosto de encaixe por pressão serão agora descritos. Na descrição exemplar seguinte, numerosos detalhes específicos são estabelecidos a fim de proporcionar uma compreensão mais completa das modalidades da invenção. Será evidente, contudo, para um versado na técnica que a presente invenção pode ser praticada sem incorporar todos os aspectos dos detalhes específicos aqui descritos. Em outros casos, características, quantidades ou medições específicas bem conhecidos dos versados na técnica não foram descritas em detalhes de modo a não obscurecer a invenção. Os leitores devem notar que, embora exemplos da invenção sejam aqui estabelecidos, as reivindicações e o escopo completo de quaisquer equivalentes, são o que define os limites e as fronteiras da invenção.
[0019] Como usado neste relatório descritivo e nas reivindicações anexas, as formas singulares “um”, “uma” e “o/a” incluem referentes plurais, a menos que o contexto dite claramente o contrário. Assim, por exemplo, a referência a um estágio inclui um ou mais estágios.
[0020] “Acoplado” se refere a uma conexão direta ou uma conexão indireta (por exemplo, pelo menos uma conexão interveniente) entre um ou mais objetos ou componentes. A frase “diretamente fixado” significa uma conexão direta entre objetos ou componentes.
[0021] Como aqui utilizado, o termo “externo”, “de fora” ou “para fora” significa a direção radial para longe do centro do eixo do conjunto de bomba submersível elétrica (ESP) e/ou da abertura de um componente através do qual o eixo se estenderia. Como aqui utilizado, o termo “interno”, “de dentro” ou “para dentro” significa a direção radial em direção ao centro do eixo do conjunto de ESP e/ou da abertura de um componente através do qual o eixo se estende.
[0022] Como aqui utilizados, os termos “axial”, “axialmente”, “longitudinal” e “longitudinalmente” se referem intercambiavelmente à direção se estendendo ao longo do comprimento do eixo de um componente de conjunto de ESP, tal como uma bomba centrífuga de múltiplos estágios, separador de gás ou bomba de carga.
[0023] “A jusante” se refere à direção longitudinal com o fluxo principal de fluido elevado através de um poço quando o conjunto de bomba estiver em operação. A título de exemplo, mas não de limitação, num conjunto de ESP de fundo de poço vertical, a direção a jusante pode ser em direção à cabeça de poço.
[0024] “A montante” se refere à direção longitudinal oposta ao fluxo principal de elevado através de um poço, quando o conjunto de bomba estiver em operação. A título de exemplo, mas não de limitação, num conjunto de ESP de fundo de poço vertical, a direção a montante pode ser oposta à cabeça de poço.
[0025] Como aqui utilizado, o termo “superior” com respeito a um componente de conjunto de ESP se refere ao lado mais a jusante do componente, sem levar em conta se o poço é horizontal, vertical, dobrado ou angulado. O termo “inferior” significa o lado mais a montante do componente, sem levar em conta se o poço é horizontal, vertical, dobrado ou angulado.
[0026] Uma ou mais modalidades fornecem um sistema de mancal de encosto de encaixe por pressão para bombas centrífugas. Embora modalidades ilustrativas sejam descritas em termos de uma modalidade de bombeamento furo abaixo de óleo e/ou gás de ESP, nada neste documento se destina a limitar a invenção a essa modalidade. Modalidades ilustrativas podem ser empregadas em qualquer aplicação que requeira suporte de eixo tanto de empuxo ascendente quanto de empuxo descendente e/ou podem ser igualmente aplicáveis a bombas de superfície horizontais, de fluxo misto e/ou de estágios de fluxo radial.
[0027] Modalidades ilustrativas podem fornecer uma bucha de manipulação de empuxo que é resistente tanto a desalojamento quanto a rotação, apesar da operação em ambientes de alta temperatura, tal como 93,3 °C a 287,8 °C (200 a 550 °F) e/ou expansão térmica do difusor circundante. A bucha pode ser encaixada por pressão no difusor em vez de complacente. Uma bucha única pode transportar ambas as cargas de empuxo ascendente e empuxo descendente, e pode aumentar a taxa de fluxo operacional e/ou a capacidade de manipulação de empuxo do conjunto de ESP de modalidades ilustrativas. A bucha pode ser emparelhada com duas luvas flangeadas rotativas, uma luva flangeada para cada face de encosto da bucha. O processo de usinagem de difusor para a sede da bucha única pode ser simplificado usinando o furo de difusor a partir de um único lado e eliminando a necessidade de ferramental especial. A eliminação de uma segunda bucha pode também reduzir o custo do conjunto de bomba eliminando a quantidade de material de cerâmica endurecido necessário para proporcionar suporte de eixo. Além disso, uma diminuição no número de peças necessárias, em comparação com a configuração de bucha dupla convencional para cada estágio, pode simplificar a montagem dos estágios de bomba e a instalação no campo.
[0028] Modalidades ilustrativas podem fornecer uma bucha tendo uma faixa saliente circunferencialmente em torno de sua seção média, semelhante a uma correia. Em algumas modalidades, a faixa pode se estender em torno de toda a circunferência da bucha. Em certas modalidades, a faixa pode ser dividida por um canal axial ou pode se estender em torno de apenas uma porção da bucha para formar uma lingueta saliente. A faixa saliente pode se estender para fora em direção a um difusor e ser prensada no difusor. O assento de bucha no furo de difusor pode incluir um ressalto de modo que a porção mais estreita da bucha, abaixo da faixa saliente, possa também ser prensada no difusor. Uma luva de guia estática pode se estender em torno da bucha acima da faixa saliente. Em algumas modalidades, as posições da porção mais estreita da bucha e da luva de guia podem ser invertidas. A luva de guia não rotativa pode ser feita de mesmo material que o difusor e expandir substancialmente à mesma taxa durante aumentos de temperatura. A faixa saliente pode ter um bolsão fêmea, entalhe e/ou canal axial que intertrava com uma projeção macho na luva de guia. O intertravamento pode impedir rotação da bucha, apesar do aumento de temperatura. Em algumas modalidades, a faixa saliente pode ser uma lingueta macho que intertrava com um recesso fêmea na luva de guia para impedir rotação da bucha.
[0029] Tanto a face superior quanto a face inferior da bucha podem transportar empuxo, com a face superior transportando empuxo descendente e a face inferior transportando empuxo ascendente. Duas luvas flangeadas rotativas podem ser emparelhadas com a bucha única. Cada uma das luvas flangeadas pode girar para dentro da bucha e se situar em direções opostas axialmente. Um flange de cada luva de mancal pode se estender através de uma face de empuxo da bucha. Em algumas modalidades, uma segunda faixa circunferencial saliente pode se estender para dentro em torno da seção média da bucha em direção ao eixo de acionamento. A faixa saliente interna pode se estender entre as extremidades das duas luvas para dentro da bucha e pode proporcionar uma face de empuxo adicional caso a face superior ou inferior da bucha falhe devido ao desgaste.
[0030] FIG. 3A e FIG. 3B ilustram uma bucha de encaixe por pressão de uma modalidade ilustrativa. A bucha de modalidades ilustrativas pode ser empregada na base e/ou no cabeçote de uma bomba centrífuga de múltiplos estágios, dentro de um, algum ou cada difusor, dentro de cada sexto difusor, dentro de cada terceiro difusor e/ou em qualquer local dentro de um conjunto de bomba onde suporte de eixo pode ser desejado. A bucha 300 pode geralmente ser anular e/ou tubular na forma e ser fixada por encaixe de interferência (encaixe por pressão) dentro do furo 305 do difusor 310. O difusor 310 pode ser uma liga de ferro fundido austenítico, tal como Ni-resist tipo 1, aço inoxidável ou outro material tendo propriedades semelhantes. Como mostrado na FIG. 3A e FIG. 3B, a bucha 300 é encaixada por pressão na saída de fluido do difusor 310. O furo de difusor 305 pode ser usinado de um único lado do difusor 310, seja o superior ou inferior. Dois furos podem ser criados de um único lado para formar o furo escalonado 305 tendo um diâmetro interno escalonado que forma uma sede de bucha. Na modalidade mostrada na FIG. 3B, o diâmetro interno do furo 305 aumenta em direção ao topo do difusor 300 de modo que a porção estreita 315 do furo 305 possa ter um diâmetro interno menor que porção larga 320 do furo 305. Num exemplo ilustrativo, a porção estreita 315 pode ter uma abertura de cerca de 3,3 cm (1,3 polegadas) de diâmetro, ao passo que a porção larga 320 pode ter uma abertura de cerca de 3,6 cm (1,43 polegadas) de diâmetro. As dimensões podem variar dependendo do tamanho e tipo da bomba. A mudança no diâmetro interno do difusor 300 de estreito para mais largo pode formar o ressalto 325 no diâmetro interno do difusor 300 na interface entre a porção estreita 315 e a porção larga 320.
[0031] Voltando para a FIG. 4A-4C, a bucha 300 pode ser uma cerâmica endurecida, comummente referida na técnica de bombas ESP como “guarnição resistente à abrasão” ou “guarnição AR”, tal como carboneto de tungstênio, carboneto de silício ou carboneto de titânio. A bucha 300 pode ser encaixada por pressão no furo de difusor 305. A bucha 300 pode incluir faixa saliente para fora 330 em torno de diâmetro externo 335 da bucha 300. A faixa externa 330 pode se estender circunferencialmente em torno do diâmetro externo 335 no ou próximo ao centro, na seção média, no equador, no meio e/ou na linha média da bucha 300 como uma correia. Em algumas modalidades, a faixa externa 330 pode ser deslocada para cima ou para baixo a partir do centro da bucha 300 numa direção longitudinal, embora a faixa externa 330 não deva atingir a face superior de bucha 410 ou a face inferior de bucha 415, uma vez que pelo menos uma porção do diâmetro externo 335 da bucha 300 deve se estender tanto acima quanto abaixo da faixa externa 330. A faixa saliente 330 pode ser integrante da bucha 300 e/ou compreender um material de carboneto duro.
[0032] O diâmetro externo 335 da bucha 300 pode ser aumentado em cerca de 10% para formar a faixa externa 330 e/ou no local da faixa externa 330. Neste exemplo, quando a porção inferior 315 de assento de bucha tem uma abertura de cerca de 3,30 cm (1,3 polegadas) de diâmetro, a porção 420 da bucha 300, que não inclui a faixa externa 330, pode de modo semelhante ter um diâmetro externo de cerca de 3,30 cm (1,3 polegadas), embora o diâmetro externo 335 da bucha deva ser de cerca de 0,025 mm a 0,076 mm (0,001 a 0,003 polegada) maior que o diâmetro interno da porção inferior de furo 315 para permitir o encaixe por interferência. Neste mesmo exemplo, a porção de diâmetro externo 335 da bucha 300, incluindo a faixa externa 330, pode ter um diâmetro externo 335 de cerca de 3,63 cm (1,43 polegadas), embora ainda 0,025 mm a 0,076 mm (0,001 a 0,003 polegada) maior que o furo 305 na localização da faixa externa 330. Em modalidades exemplares, a faixa externa 330 pode ter uma altura 425 de cerca de um terço ou cerca de um quarto da altura da bucha 300. A faixa externa 330 e a porção 420 da bucha 300 abaixo da faixa 330 podem ser encaixadas por pressão no furo 305 de modo que a bucha 300 intertrave e/ou coincida com o ressalto 325. Quando a bucha 300 é prensada no difusor 310, a borda superior ou inferior 430 da faixa externa 330 pode repousar no ressalto 325 do difusor 310. A faixa externa 330 também pode incluir bolsão 340, que pode ser um encaixe fêmea que pode ser fundido, usinado ou prensado na faixa 330. A bucha 300 com a faixa integrante 330 pode ser fundida, prensada e/ou sinterizada até a forma desejada. O bolsão 340 pode ser arredondado, como mostrado na FIG. 4B ou pode ser um entalhe quadrado ou retangular, como mostrado na FIG. 4C. Um ou mais bolsões 340 podem ser espaçados em torno da faixa 330. Por exemplo, dois bolsões 340 podem ser espaçados 180° ou três bolsões 340 podem ser espaçados 120°.
[0033] Como mostrado na FIG. 4B e na FIG. 4C, em algumas modalidades, a faixa saliente 330 pode se estender 360° em torno da seção média da bucha 300. Como mostrado na FIG. 4A e na FIG. 6, em certas modalidades, a faixa saliente 330 pode se estender em torno de uma porção da circunferência da bucha 300 menos de 360°. Voltando para a FIG. 4A, a faixa 330 pode ser dividida por um ou mais canais axiais 405. Na FIG. 4A, a faixa 330 está dividida por dois canais axiais 405, cujos canais axiais 405 estão espaçadas 180° um do outro. O canal 405 pode se estender por um comprimento e/ou uma largura de arco formada por 15°, 20°, 25° ou um ângulo semelhante em torno do diâmetro externo 335 da bucha 300. Por exemplo, cada porção da faixa saliente 330 pode se estender 160° em torno da circunferência da bucha 300 e cada um dos dois canais axiais 405 pode estar 20° circunferencialmente em torno da bucha 300. O canal 405 pode se estender axialmente ao longo da altura da bucha 300 entre a face superior 410 e a face inferior 415 da bucha 300 e pode ser um recesso ou uma ranhura na superfície externa da bucha 300. Quando o canal 405 é incluído, o canal 405 pode substituir o bolsão 340 como o soquete fêmea que coincide com a luva de guia 345 (mostrada na FIG. 3A) para impedir a rotação da bucha 300. O canal axial 405 pode ser recuado para o diâmetro externo 335 da bucha 300, por exemplo, recuado cerca de 0,15 cm (0,06 polegada) ou pode ser nivelado com o diâmetro externo 335 e/ou pode ser um espaço na ou um recorte da faixa 330.
[0034] Voltando à FIG. 3A e a FIG. 3B, a luva de guia estática 345 talvez circunde a bucha 300 acima da faixa externa 330. A luva de guia 345 pode ser fixada por encaixe de interferência entre a bucha 300 e o difusor 310 e não gira. A luva de guia 345 pode ser de Ni-resist e/ou do mesmo material que o difusor 310 de modo a que luva de guia 345 expanda em resposta a aumento de temperatura à mesma taxa ou cerca da mesma taxa que o difusor 310. A luva de guia 345 pode se estender circunferencialmente em torno da bucha 330 e pode ser assentada na borda superior 430 da faixa externa 330. A luva de guia 345 pode ser anular e/ou cilíndrica, mas mais tubular em forma que um anel de retenção convencional. A luva de guia 345 pode ser semelhante em forma e tamanho à faixa externa 330. A luva de guia 345 pode se estender da borda 430 da faixa externa 330 para pouco abaixo da face superior de bucha 410 e/ou para a borda da face superior da bucha 410. A face superior 410 da bucha 300 pode transportar cargas de empuxo descendente sem interferência da luva de guia 345, que pode estar assentada para fora da bucha 300, em vez de acima dela. Uma vez que a luva de guia 345 não transporta empuxo, a luva de guia 345 não deve se estender sobre a face superior 410 ou a face inferior 415. Quando colocada em torno da bucha 300, a luva de guia 345 pode ter um diâmetro externo que é o mesmo ou semelhante ao da faixa externa 330, de modo que a superfície externa da luva de guia 345 esteja nivelada com a faixa 330 e/ou prensada no furo 305 acima da faixa externa 330.
[0035] Em algumas modalidades, a luva de guia 345 pode se estender abaixo da faixa externa 330, em vez de acima da faixa externa 330, em cujo caso, a orientação do ressalto 325 e/ou a posição da porção larga 320 e da porção estreita 315 pode ser invertida. Quando a bomba ESP funciona em empuxo descendente, tal como, quando há uma taxa de fluxo mais baixa, pode ser preferível colocar luva de guia 345 acima da faixa 330. Alternativamente, se a bomba funcionar em empuxo ascendente, tal como durante a operação em um ambiente gasoso, pode ser preferível colocar luva de guia 345 abaixo da faixa externa 330. A forma e/ou o tipo de difusor 310 pode também ser levado em conta na determinação se a luva de guia 345 pode ser colocada acima ou abaixo da faixa 330. Por exemplo, a localização do furo 305 tendo mais material de difusor pode permitir uma conexão mais sólida entre a luva de guia 345 prensada no furo de difusor 305, sem risco de deformação do difusor 310. Para facilidade de ilustração e de modo a não obscurecer a invenção, modalidades ilustrativas são descritos principalmente em termos de luva de guia 345 colocada acima da faixa 330, no entanto, aqueles versados na técnica podem apreciar que a luva de guia 345 pode ser colocada abaixo da faixa 330 e as características aqui descritas invertidas e/ou modificadas em conformidade.
[0036] A luva de guia 345 pode fornecer tanto um travamento axial quanto um travamento de rotação contra movimento da bucha 300. O encaixe por pressão da luva de guia 345 pode impedir a bucha 300 de desalojar axialmente, uma vez que a luva de guia 345 pode ser firmemente prensada no difusor 310 com um encaixe por interferência e, sendo feita do mesmo material que o difusor 310 (ou um material tendo uma taxa semelhante de expansão térmica), pode expandir à mesma taxa durante mudanças de temperatura. A luva de guia 345 podem também fornecer interferência mecânica para evitar rotação da bucha 300. A FIG. 5 ilustra um travamento de rotação de modalidades ilustrativas. A luva de guia 345 pode incluir projeção macho 400 que coincide com o canal fêmea 405 e/ou 340. O intertravamento entre o canal 405 e/ou o bolsão 340, por um lado, e a projeção 400, por outro lado, podem reduzir ou impedir rotação da bucha 300, apesar da operação do conjunto de bomba em altas temperaturas de até cerca de 287 °C (550 °F). O bolsão 340 e/ou o canal 405 podem ser ligeiramente maiores e/ou mais largos que a projeção 400 para permitir expansão térmica da luva de guia 345 que pode ocorrer a uma taxa mais rápida do que a expansão térmica da bucha 300.
[0037] Em algumas modalidades, em vez de projeção macho 400, a luva de guia 345 pode incluir abertura fêmea 600 que coincide com a faixa 330 da bucha 300, como mostrado na FIG. 6. Na modalidade da FIG. 6, a faixa externa 330 pode ser em forma de uma ou mais linguetas que se estendem em torno de apenas uma porção da circunferência da bucha 300, tal como um comprimento formado por um ângulo de 15°, 20° ou 25° em torno da circunferência da bucha 300. A lingueta pode ser quadrada ou retangular e a abertura 600 na luva de guia 345 pode coincidir e/ou intertravar em torno de três lados da faixa em forma de lingueta 330, deixando a borda restante 430 da faixa 330 para assentar no ressalto 325. Quando a faixa 330 é em forma de lingueta, múltiplas faixas 330 podem ser espaçadas em torno da bucha 300, tal como duas faixas em forma de lingueta 330 espaçadas 180° afastadas e combinadas dentro das aberturas 600 da luva de guia estática 345.
[0038] Para formar um conjunto de mancal de modalidades ilustrativas, uma bucha única 300 pode ser emparelhada com uma ou mais luvas de mancal 710. A FIG. 7 ilustra um conjunto de mancal de uma modalidade ilustrativa que consiste em duas luvas de mancal 710 e uma bucha 300. A luva de mancal 710 pode ser de uma forma tubular e enchavetada ou de outro modo fixada ao eixo 500 e girar com o eixo 500. Uma ou mais luvas de mancal 710 podem girar para dentro da bucha 300, por exemplo, um par de luvas de mancal 710, como mostrado na FIG. 7. Cada luva de mancal 710 pode incluir flange 715 em uma extremidade da porção tubular de luva de mancal 710. O flange 715 pode se estender sobre uma face de empuxo da bucha 300, tal como uma da face superior 410 ou da face inferior 415. Em um conjunto de mancal de modalidades ilustrativas, incluindo uma bucha 300 e duas luvas de mancal 710, um flange 715 pode se estender sobre cada uma da face superior 410 e da face inferior 415, permitindo que o conjunto de mancal manipule tanto empuxo ascendente quanto empuxo descendente. O flange 715 se estendendo sobre a face superior 410 ou a face inferior 415 no mesmo lado da bucha 300 como a luva de guia 345 pode se estender sobre a superfície da face superior 410 ou da face inferior 415, mas não sobre a luva de guia 345. As extremidades 725 da porção tubular da luva de mancal 710 podem se voltar uma para a outra dentro da bucha 300, com um espaço entre elas. O comprimento da porção tubular de luvas de mancal 710 pode ser encurtado do comprimento convencional, poupando ainda mais em custos de material. Por exemplo, cada luva de mancal 710 pode ser encurtada em cerca de 20% em modalidades ilustrativas.
[0039] Uma vez que a usinagem do furo de difusor 305 esteja completa, a bucha 300 e a luva de guia 345 podem ser prensadas no furo 305 em uma única operação. Antes de prensar, a luva de guia 345 pode ser alinhada na prateleira criada pela borda 430 da faixa externa 330. Uma vez que a prensagem esteja completa, ambas as luvas flangeadas de empuxo ascendente e empuxo descendente 710 podem ser adicionadas ao difusor 310 durante o conjunto de pilha de estágio de bomba 700 como é bem conhecido dos versados na técnica.
[0040] FIG. 7 ilustra um estágio exemplar 700 incluindo um mancal de encosto de encaixe por pressão 300 de modalidades ilustrativas. Os estágios 700 podem incluir pares de impelidor 505 e difusor 310, com cada impelidor 505 empilhado em um difusor 310 do estágio anterior. Impelidores 505 podem girar com o eixo 500, ao passo que difusores 310 podem permanecer estacionários servindo como um transportador para a bomba 705 e uma estrutura de suporte para a bucha 300. Múltiplos estágios empilhados 700, podem formar a bomba centrífuga de múltiplos estágios 705, tal como uma bomba centrífuga de múltiplos estágios ESP. Um, algum ou todos os estágios 700 podem incluir a bucha 300.
[0041] Em algumas modalidades, a bucha 300 pode incluir uma faixa saliente para dentro em torno da sua seção média, que pode servir como suporte secundário não rotativo no caso de a face superior 410 desgastar. FIG. 8 ilustra uma bucha exemplar 300 incluindo faixa interna 800. A faixa interna 800 pode se estender circunferencialmente em torno da bucha 300, de forma semelhante à faixa externa 330. Em vez de se projetar para fora, no entanto, a faixa interna 800 pode se projetar para dentro em direção ao eixo 500 e ser interposta entre as extremidades 725 das luvas de mancal 710. Em algumas modalidades, a faixa interna 800 pode ser parte integrante da bucha 300, ou pode ser uma inserção não rotativa. Quando a faixa interna 800 é uma inserção, anéis elastoméricos podem ser empregados para impedir a faixa interna 800 de girar.
[0042] Modalidades ilustrativas podem proporcionar um único conjunto de mancal que pode transportar tanto cargas de empuxo ascendente quanto de empuxo descendente de um estágio de ESP, tal como um estágio de uma bomba centrífuga, bomba de carga ou separador de gás. Ao manipular tanto empuxo ascendente quanto empuxo descendente, as modalidades ilustrativas pode aumentar a faixa operável de taxas de fluxo do sistema de ESP das modalidades ilustrativas. A quantidade de empuxo ascendente que uma bomba ESP é capaz de manipular determina o limite de taxa de fluxo superior. Por outro lado, a quantidade de empuxo descendente que uma bomba ESP é capaz de manipular determina o limite de taxa de fluxo inferior. Por exemplo, uma bomba ESP convencional, que não inclui suporte de encosto convencional, pode ter uma faixa de taxa de fluxo de 2.000 a 3.500 barris por dia (bpd). Uma bomba ESP convencional sob condições semelhantes, que inclui conjuntos de mancal convencionais para suporte de encosto pode ter uma faixa de taxa de fluxo de 500 a 3.500 bpd. Uma bomba ESP incluindo um ou mais conjuntos de mancal de encosto de encaixe por pressão de modalidades ilustrativas, em condições semelhantes aos exemplos acima, pode operar em uma faixa de taxa de fluxo de 500 a 4.500 bpd. Modalidades ilustrativas podem, assim, expandir as aplicações e os tipos de poços onde bombas ESP podem ser empregadas incluindo expandir taxas de fluxo e faixas de temperatura através das quais um conjunto de bomba ESP de modalidades ilustrativas pode produzir fluido sem falha, desse modo, prolongando a vida de funcionamento.
[0043] Modalidades ilustrativas podem fornecer proteção tanto para empuxo ascendente quanto para empuxo descendente utilizando apenas uma bucha onde duas buchas seriam convencionalmente utilizadas. O mancal de modalidades ilustrativas pode ser resistente tanto a desalojamento quanto rotação em aplicações de alta temperatura e/ou pode operar em uma taxa de fluxo estendida, em comparação com bombas ESP convencionais. Modalidades ilustrativas podem simplificar os procedimentos de usinagem, montagem e instalação e reduzir custos de material reduzindo a quantidade de peças de cerâmica endurecidas necessária em estágios de bomba.
[0044] Um sistema e aparelho de mancal de encosto de encaixe por pressão foi descrito. Outras modificações e modalidades alternativas de vários aspectos da invenção podem ser evidentes para aqueles versados na técnica em vista desta descrição. Por conseguinte, esta descrição será interpretada como ilustrativa apenas e é para a finalidade de ensinar aqueles versados na técnica a maneira geral de realizar a invenção. É para ser entendido que as formas da invenção aqui mostradas e descritas serão tomadas como as modalidades presentemente preferidas. Elementos e materiais podem utilizados em lugar daqueles ilustrados e descritos aqui, peças e processos podem ser invertidos e certas características da invenção podem ser utilizadas de forma independente, tudo como seria evidente para um versado na técnica após ter o benefício desta descrição da invenção. Mudanças podem ser feitas nos elementos aqui descritos sem afastamento do escopo e da faixa de equivalentes como descrito nas seguintes reivindicações. Além disso, é para ser entendido que características aqui descritas independentemente podem, em certas modalidades, ser combinadas.

Claims (22)

1. Sistema de mancal de encosto de encaixe por pressão, caracterizado pelo fato de compreender: - um difusor não rotativo (310) emparelhado com um impelidor rotativo (505) para formar um estágio, o impelidor rotativo (505) fixado a um eixo rotativo (500) de uma bomba centrífuga (705), o estágio compreendendo: - uma bucha única (300) compreendendo uma faixa saliente (330) se estendendo em torno de uma porção intermediária da bucha única (300) e para fora em direção ao difusor não rotativo (310), a faixa saliente (330) encaixada por pressão no difusor (310); - duas luvas flangeadas rotativas (710) emparelhadas com a bucha única (300), sendo que as duas luvas flangeadas rotativas (710) e a bucha (300) juntas formam um conjunto de mancal de encosto que transporta tanto empuxo ascendente quanto empuxo descendente da bomba centrífuga (705); e - uma luva de guia não rotativa (345) se estendendo em torno de um diâmetro externo (355) da bucha única (300) acima da faixa saliente (330), a luva de guia não rotativa (345) se estendendo de uma borda superior (430) da faixa saliente (330) em direção a uma face superior (410) da bucha única (300) e a luva de guia não rotativa (345) encaixada por pressão no difusor (310), sendo que a faixa saliente (330) compreende uma primeira abertura, e a luva de guia não rotativa (345) compreende uma primeira lingueta (330) que intertrava dentro da primeira abertura.
2. Sistema de mancal de encosto de encaixe por pressão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de um furo (305) do difusor não rotativo (310) compreender um ressalto (325) que coincide com a faixa saliente (330) e uma porção da bucha (300) abaixo da faixa saliente (330).
3. Sistema de mancal de encosto de encaixe por pressão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o difusor não rotativo (310) e a luva de guia não rotativa (345) serem cada um feitos do mesmo material.
4. Sistema de mancal de encosto de encaixe por pressão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a faixa saliente (330) ser dividida por um par de canais axiais (405).
5. Sistema de mancal de encosto de encaixe por pressão, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de a luva de guia não rotativa (345) compreender uma segunda lingueta (330)
6. Sistema de mancal de encosto de encaixe por pressão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a abertura (600) coincidir em torno da primeira lingueta (330).
7. Sistema de mancal de encosto de encaixe por pressão, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de a primeira lingueta (330) ser retangular e a abertura (600) coincide em torno de três lados da primeira lingueta (330).
8. Sistema de mancal de encosto de encaixe por pressão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de um primeiro flange (715) de uma primeira luva flangeada das duas luvas flangeadas rotativas (710) se estender sobre uma face superior (410) da bucha única (300) e um segundo flange (715) de uma segunda luva flangeada das duas luvas flangeadas rotativas (710) se estender sobre uma face inferior (415) da bucha única (300).
9. Sistema de mancal de encosto de encaixe por pressão, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de a face superior (410) da bucha (300) é uma primeira superfície de encosto que manipula o empuxo descendente e a face inferior (415) da bucha é uma segunda superfície de encosto que manipula o empuxo ascendente.
10. Sistema de mancal de encosto de encaixe por pressão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de as duas luvas flangeadas rotativas (710) serem enchavetadas no eixo rotativo (500).
11. Sistema de mancal de encosto de encaixe por pressão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a bomba centrífuga (705) compreender uma pluralidade de estágios (700) e sendo que pelo menos dois difusores da pluralidade de estágios cada um compreendendo a bucha única (300) encaixada por pressão ao mesmo.
12. Conjunto de mancal de encosto de encaixe por pressão, caracterizado pelo fato de compreender: - pelo menos uma luva flangeada rotativa (710); - uma bucha (300) encaixada por pressão a um difusor (310) para fora da pelo menos uma luva flangeada rotativa (710), a bucha (300) compreendendo: - uma porção tubular; e - uma faixa saliente (330) se estendendo circunferencialmente em torno de pelo menos uma porção de uma seção intermediária da porção tubular e para fora em direção ao difusor (310), a faixa saliente (330) encaixada por pressão no difusor (310); - uma primeira porção de superfície externa da bucha (300) encaixada por pressão ao difusor (310), a primeira porção de superfície externa adjacente a uma primeira borda da faixa saliente (330) e se estendendo em direção a uma primeira superfície de encosto da bucha (300); - uma luva de guia não rotativa (345) se estendendo circunferencialmente em torno de uma segunda porção de superfície externa da bucha (300), a segunda porção de superfície externa se estendendo de uma segunda borda da faixa saliente (330) em direção a uma segunda superfície de encosto da bucha (300), a luva de guia (345) prensada entre a segunda porção de superfície externa da bucha e o difusor (310), sendo que a faixa saliente (330) compreende uma primeira abertura, e a luva de guia não rotativa (345) compreende uma primeira lingueta (330) que intertrava dentro da primeira abertura; e pelo menos um flange da pelo menos uma luva flangeada rotativa (710) se estendendo sobre uma da primeira superfície de encosto da bucha (300), da segunda superfície de encosto da bucha (300), ou uma combinação das mesmas.
13. Conjunto de mancal de encosto de encaixe por pressão, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de o pelo menos um flange compreender dois flanges e sendo que um primeiro flange (715) se estende sobre a primeira superfície de encosto da bucha (300) e um segundo flange (715) se estende sobre a segunda superfície de encosto da bucha (300).
14. Conjunto de mancal de encosto de encaixe por pressão, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de a pelo menos uma luva flangeada rotativa (710) compreender uma primeira luva flangeada rotativa (710) e uma segunda luva flangeada rotativa (710), e uma primeira extremidade (725) da primeira luva flangeada rotativa (710) oposta ao primeiro flange (715) e uma segunda extremidade (725) da segunda luva flangeada rotativa (710) oposta ao segundo flange (715) se estender dentro da bucha (300).
15. Conjunto de mancal de encosto de encaixe por pressão, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de a bucha (300) compreender uma segunda faixa saliente (330) se estendendo circunferencialmente em torno da porção tubular e para dentro em direção a um eixo de acionamento (500), a segunda faixa saliente (330) interposta entre a primeira extremidade (725) da primeira luva de mancal e a segunda extremidade (725) da segunda luva de mancal.
16. Conjunto de mancal de encosto de encaixe por pressão, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de a primeira superfície de encosto ser uma face inferior (415) da bucha (300), a segunda superfície de encosto ser uma face superior (410) da bucha (300) e a primeira porção de superfície externa da bucha (300) se estender de abaixo da faixa saliente (330) em direção à face inferior (415) da bucha (300).
17. Conjunto de mancal de encosto de encaixe por pressão, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de a primeira superfície de encosto ser uma face superior (410) da bucha (300), a segunda superfície de encosto ser uma face inferior (415) da bucha (300) e a primeira porção de superfície externa da bucha (300) se estender de acima da faixa saliente (330) em direção à face superior (410) da bucha (300).
18. Conjunto de mancal de encosto de encaixe por pressão, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de compreender ainda uma segunda abertura espaçada em 180° da primeira abertura e a luva de guia (345) compreendendo uma segunda projeção (400) que intertrava com a segunda abertura.
19. Conjunto de mancal de encosto de encaixe por pressão, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de a faixa saliente (330) ser dividida por um canal (405) e a luva de guia (345) compreender uma projeção (400) que coincide dentro do canal (405).
20. Conjunto de mancal de encosto de encaixe por pressão, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de a pelo menos uma luva flangeada rotativa (710) ser enchavetada ao eixo de acionamento (500).
21. Conjunto de mancal de encosto de encaixe por pressão, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato o difusor (310) estar emparelhado com um impelidor (505) para formar um estágio de uma bomba submersível elétrica.
22. Conjunto de mancal de encosto de encaixe por pressão, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato um diâmetro interno do difusor (310) ser escalonado para coincidir com a faixa saliente (330) encaixada por pressão e a primeira porção de superfície externa da bucha.
BR112019018262-4A 2017-04-05 2018-03-05 Sistema de mancal de encosto de encaixe por pressão e conjunto de mancal de encosto de encaixe por pressão BR112019018262B1 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762482061P 2017-04-05 2017-04-05
US62/482,061 2017-04-05
PCT/US2018/020954 WO2018186965A1 (en) 2017-04-05 2018-03-05 Press-fit thrust bearing system and apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112019018262A2 BR112019018262A2 (pt) 2020-06-23
BR112019018262B1 true BR112019018262B1 (pt) 2023-06-20

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9816519B2 (en) Press-fit bearing locking system, apparatus and method
US10907643B2 (en) Press-fit thrust bearing system and apparatus
US9677560B1 (en) Centrifugal pump impeller support system and apparatus
US9829001B2 (en) Electric submersible pump assembly bearing
US10683868B2 (en) Bushing anti-rotation system and apparatus
US9845808B2 (en) Spherical sleeve and bushing bearing for centrifugal pump stage
US10024360B2 (en) Axial bearing and retainer
US10975871B2 (en) Retaining ring anti-migration system and method
US11339789B2 (en) Diffuser anti-rotation system and apparatus
BR112019018262B1 (pt) Sistema de mancal de encosto de encaixe por pressão e conjunto de mancal de encosto de encaixe por pressão
US11088593B2 (en) Biased centralizing arms bearing in submersible pump motor
US20210238969A1 (en) Motor Bearing With Anti-Rotation Spring For Electrical Submersible Well Pump
CA3037048C (en) Torque transfer system for centrifugal pumps
CA2910163A1 (en) Electric submersible pump assembly bearing