BR112020008359B1 - Sistema de fluido, método para gerenciar um fluido multifásico e sistema - Google Patents

Sistema de fluido, método para gerenciar um fluido multifásico e sistema Download PDF

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Abstract

Um sistema de bombeamento de topo sem laterais para gerenciamento de fluido multifásico inclui um subsistema de bomba com uma sucção e uma descarga. Uma primeira unidade de extração de líquido gasoso tem uma entrada de líquido multifásico e uma saída de líquido. A saída de líquido é acoplada à sucção para fornecer um fluido rico em líquido para as lubrificações dos rolamentos. Um ejetor é acoplado a uma saída de gás da unidade principal de extração de líquido gasoso para receber um fluido rico em gás. Uma segunda unidade de extração de líquido gasoso é acoplada a uma saída do ejetor. Uma unidade de líquido lubrificante à base de água é acoplada às entradas da bomba e, após ser energizada a uma pressão mais alta, é injetada nos mancais através de passagens de lubrificação e resfriamento incorporadas.

Description

REIVINDICAÇÃO DE PRIORIDADE
[0001] Este pedido reivindica prioridade ao Pedido de Patente US número 62/578.137 depositado em 27 de outubro de 2017, cujo conteúdo total é incorporado ao presente documento como referência.
ANTECEDENTES
[0002] Os conceitos do presente documento se referem ao gerenciamento de fluido de processo multifásico no sistema de fluido, por exemplo, uma bomba e/ou sistema compressor.
[0003] Os sistemas de fluido, tais como bombas e compressores, usados para mover fluidos dentro e ao redor de poços submarinos apresentam vários desafios de projeto. A necessidade de compactação dos sistemas de fluidos impulsiona configurações exclusivas, tais como sistemas de fluidos de motores integrados. Além de configurar os componentes móveis do fluido e o motor em um arranjo compacto, surgem dificuldades ao bombear o fluido multifásico, porque o fluido pode variar entre todo o gás e todo o líquido e misturas entre eles. Assim, o fluido é tipicamente tratado para gerar um fluido rico em líquido para bombeamento.
DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0004] As figuras 1A, IB, 1C e ID são fluxogramas esquemáticos de quatro exemplos diferentes de sistemas de fluido multifásicos.
[0005] As figuras 2A e 2B são vistas esquemáticas em meio corte da seção transversal de uma bomba de dentro pra fora como um exemplo de um sistema de fluido multifásico; onde a seção transversal da figura 2A é tomada em um plano diferente em relação à seção transversal da figura 2B.
[0006] As figuras 3A e 3B são vistas detalhadas em perspectiva explodida de um exemplo de módulo de bomba de estágio de rotor de motor hélico-axial, mostrando um exemplo de três submódulos de rotor com base em ímã permanente e dois estágios hidráulicos com seu compartimento de mancal rotativo em dois terços das vistas cortadas em seção transversal, com dois mancais de rolamento embutidos, com um compensador de impulso axial e as passagens para lubrificar os mancais de rolamento e gerenciamento de fluido para os compensadores de impulso axial.
[0007] A figura 4 é uma vista detalhada em perspectiva explodida de quatro dos exemplos de módulos de estágios de rotores e bombas de motores hélico-axiais, mostrando novamente os submódulos do rotor de ímã permanente e os compartimentos de mancal rotativo na vista em meio corte da seção transversal, dois dos módulos com mancais de rolamento distribuídos embutidos, compensadores de impulso axial e passagens de lubrificação para ambos os mancais de rolamento e gerenciamento de fluido para os compensadores de impulso axial.
[0008] Símbolos de referência semelhantes nos vários desenhos indicam elementos semelhantes.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0009] Os conceitos do presente documento se relacionam ao gerenciamento de fluido de processo multifásico em um sistema de fluido. Em certos casos, a fonte do fluido de processo multifásico é um recurso natural, como petróleo e gás, produzido a partir de um poço, mas os conceitos apresentados no presente documento podem ser aplicados a outras fontes de fluidos multifásicos. Além disso, o sistema de fluido pode ser um sistema de fluido submarino, configurado para assentar no fundo do mar, em um local de poço submarino ou submerso em outro corpo de água (por exemplo, lago ou outro). Em outros casos, o sistema de fluido pode se basear na superfície (isto é, configurado para residir em terra ou em uma plataforma ou outra embarcação).
[0010] Com referência às figuras 1A-1D, é mostrado um exemplo de sistema de fluido multifásico. O sistema de fluido possui um subsistema de fluido de processo multifásico para gerenciar o fluxo de fluido de processo multifásico a partir da fonte para um subsistema de bomba. A entrada de fluido do processo multifásico é 101, que, em certos casos, recebe fluido de processo multifásico de um poço ou da descarga de um coletor de golfadas a montante (nenhum mostrado). Um coletor de golfadas representa qualquer número de configurações de separadores em uma tubulação, transportando fluxo multifásico, para receber e separar golfadas de fluido no fluxo.
[0011] O subsistema de bomba 200 é uma bomba de múltiplos estágios e inclui múltiplos estágios de bomba 202 dentro de um estator de motor 203. Há uma folga 204 entre o estator do motor 203 e os estágios da bomba 202. Em certos casos, o subsistema da bomba pode ser chamado de bomba de dentro para fora, porque (conforme descrito em mais detalhes abaixo) o rotor eletromagnético reside ao redor do impelidor de fluido. O sistema de fluido também pode ser caracterizado como "top side-less", o que significa que todo o sistema (subsistema de bombas e sistemas auxiliares de fluidos) é capaz de operar submarinos sem componentes, como separadores de fluidos, sistemas de lubrificação de mancais e similares, residindo em ou acima da superfície da água. Outras configurações da bomba 200, no entanto, podem ser usadas.
[0012] As figuras 2A e 2B mostram um meio corte da seção transversal esquemático de um exemplo de bomba modular integrada de dentro para fora que pode ser usada como bomba 200. As figuras 3A e 3B mostram uma vista em perspectiva detalhada de um rotor de motor modular hélico- axial e módulo de bomba de estágio 1 que pode ser usado na construção do exemplo de bomba de dentro para fora das figuras 2A e 2B. A figura 4 mostra quatro módulos de bomba de estágio de rotor de motor 1, dois dos quais incluem provisões de mancais radiais e compensadores de impulso axial. Neste exemplo, o módulo de estágio 1 é fixado dentro de um módulo de rotor de ímã permanente 2 e fixado a um compartimento de mancal rotativo 3 em torno de um difusor estacionário que se estende longitudinalmente 8. O difusor 8 tem a disposição de ser fixado concentricamente ao longo da superfície 201X a um corpo tubular 201, figuras 2A, 3B e 4. O módulo de estágio 1 também inclui um impelidor hélico- axial 6 em interface com o difusor estacionário 8. Em alguns casos, o difusor estacionário 8 é separado do impelidor hélico-axial rotativo 6 por uma folga radial de mancal de rolamento 4, figura 4, que é definido pelas superfícies 4X e 4Y, figuras 3A e 3B. A folga 4 é preenchida com o fluido rico em líquido de média pressão 255 direcionado para a folga por um conjunto de passagens que penetram nas superfícies 4X e que tem o papel de suportar refrigerante e lubrificante. O compensador de impulso axial consiste em uma folga axial 5, figura 4, que é definida pelas superfícies 5X e 5Y, figuras 3A e 3B. A folga 5 é preenchida com o fluido rico em líquido de média pressão 255 direcionado para a folga axial por um conjunto de passagens que penetram na superfície 5X que tem o papel principal de separar axialmente o difusor 8 e o conjunto do impelidor 6. A pressão axial produzida entre a superfície 5X e 5Y é relativamente independente da variação dimensional axial da folga 5. O excesso de fluido rico em líquido de média pressão 7, figura 3B, flui ao longo da superfície 5Y entre as superfícies 4Y e 4X, na direção axial oposta do fluxo multifásico primário 105 em direção à remistura, juntamente com o fluido de lubrificação radial a passagem 255b, figura 3B, com o fluido de processo multifásico primário 105. A remistura é possível porque o fluido de processo multifásico primário 105 está a uma pressão mais baixa do que o fluido rico em líquido de média pressão 255.
[0013] O subsistema de fluido de processo multifásico inclui uma G/LEU principal ou primária (unidade de extração de líquido gasoso) 102. Em certos casos, como mostrado, a primeira G/LEU 102 é um separador de tanque, mas outros tipos de separadores funcionariam. A figura 1A mostra o líquido extraído 102a e o gás extraído 102b. A tubulação de líquido 103 é acoplada a uma saída de líquido da primeira G/LEU 102 e transporta líquido de processo em direção à entrada de sucção da bomba 200 (discutida em mais detalhes abaixo). A tubulação de gás 104 é acoplada a uma saída de gás da primeira G/LEU 102 e transporta gás da primeira G/LEU 102 com a pressão igual à tubulação de líquido 103 (isto é, baixa pressão de sistema). A tubulação de gás tem uma porção 104a que se estende a uma entrada de um ejetor 106. O ejetor 106 aumenta a pressão da tubulação de gás 104a para uma pressão média de sistema. Em certos casos, o ejetor 106 é um lavador Venturi, mas outras configurações do ejetor funcionariam. Uma tubulação de fluido de purga rica em gás de média pressão 107 é acoplada a uma saída do ejetor 106.
[0014] A bomba 200 também inclui uma G/LEU auxiliar ou secundário (ou unidade de extração de líquido gasoso) 201 em uma porção interna estacionária dos estágios da bomba 202. Em certos casos, a segunda G/LEU 201 é configurada como um separador de gravidade com um tanque que coleta os fluidos e permite que eles se separem com base em sua densidade. A figura 1A mostra o líquido extraído 201a, o gás extraído 201b e, em certos casos, quando a água está presente na tubulação de líquido 103 ou na saída do ejetor 106, a figura 1C e figura 1D, mostram a água extraída 201d.
[0015] Enquanto a bomba primária 200 descarrega sua saída através da tubulação de descarga 105 (a uma alta pressão do sistema), uma tubulação de descarga 105a fornece uma porção da descarga da bomba 200 ao ejetor. O fluido descarregado na tubulação 105a é rico em líquido, baixo GVF (fração de volume de gás), internamente separado por um separador integrado 210 do último estágio da bomba 200, e fornece o fluido motriz ao ejetor 106. Em certos casos, o separador integrado 210 pode ser configurado como uma saída de fluido da borda radialmente para fora do fluido que viaja através da descarga da bomba, que é principalmente líquida. Uma tubulação 201c se estende da segunda G/LEU 201. Uma porção do fluido na tubulação 201c flui para uma entrada de lubrificação 255a na bomba 200 para os mancais 211 para fornecer lubrificação rica em líquido aos mancais 211. Além da lubrificação, o fluido da tubulação 255a fornece a função de remoção de calor para os mancais 211 e se funde com o fluido do processo de pressão mais baixa através das tubulações 255b. O fluido de transbordamento restante 201c da segunda G/LEU 201 é direcionado para o lado de sucção da bomba 200, por exemplo, fundindo-se com a saída de líquido de pressão mais baixa da primeira G/LEU 102 (por exemplo, na tubulação 103). Uma tubulação de gás 205 extrai o gás coletado da segunda G/LEU 201, que está a uma pressão média de sistema. A tubulação de gás 205 se divide em duas porções 205a e 205b. A tubulação 205a é rica em gás à pressão média de sistema e está alimentando a folga do motor 204 e passando em direção à câmara de sucção de baixa pressão para misturar novamente com a saída de líquido da primeira G/LEU 102 (por exemplo, na tubulação 103). A tubulação 205b é um gás transbordante na pressão média de sistema.
[0016] Uma válvula de controle acionável 108 é fornecida, normalmente fechada na tubulação 205b e normalmente aberta na tubulação 104. A válvula 108 é configurada para alterar o status se o gás 201b na segunda G/LEU 201 exceder um limite definido. Outra válvula de controle acionável 109 é normalmente fechada na tubulação de transbordamento 201c. A válvula muda de status se o líquido 201a na segunda G/LEU 201 exceder um volume definido. Válvulas de retenção adicionais, válvula de retenção 110 e válvula de retenção 111, são fornecidas nas tubulações 205b e 201c, respectivamente, para evitar refluxo em direção à segunda G/LEU 201.
[0017] A configuração da figura IB é a mesma que a da figura 1A, mas inclui adicionalmente uma válvula acionável 112 na tubulação 105a que, quando ajustada, controla o fluxo e a pressão da saída do ejetor 106, isto é, a tubulação 107.
[0018] As configurações da figura 1C e figura ID são os mesmos que as da figura 1A, mas incluem adicionalmente um sistema de injeção de água com base em um tanque de água 250 que pode armazenar um suprimento de água à pressão ambiente ou à pressão média, conforme definido acima. Uma válvula acionável 252 controla o fluxo de água e fornece suprimento de água a partir da tubulação 251. A figura 1C mostra a tubulação de transbordamento 253 alimentando água para a tubulação 107. A tubulação 107 se estende a partir da saída do ejetor 106 e, os fluidos misturados na tubulação 257 alimentam a segunda G/LEU 201. A segunda G/LEU 201 separa a água 201d, que por sua vez, é coletada da segunda G/LEU 201 pela tubulação 255 que está conectada à entrada da tubulação de lubrificação 255a. A injeção de líquido à base de água no fluido bombeado 105 resulta no fluido descarregado na tubulação 105a sendo rico em líquido à base de água, baixo GVF (fração de volume de gás). Como nos exemplos da figura 1A e figura 1B, o fluido 105 é separado internamente por um separador integrado 210 no último estágio da bomba 200 e fornece o fluido motriz para o ejetor 106. A adição do volume de água a este processo de recirculação é assegurada pelo reservatório de água e pela válvula de controle acionável 252.
[0019] A configuração da figura 1D é a mesma que na figura 1C, mas a tubulação de transbordamento 253 alimenta água para a tubulação 103. A segunda G/LEU 201, separa a água 201c que é, por sua vez, coletada pela tubulação 255 que está conectada à entrada de tubulação de lubrificação 255a. A injeção de líquido à base de água no fluido bombeado 105 resulta em ter o fluido descarregado na tubulação 105a rico em líquido à base de água, baixo GVF (Fração de Volume de Gás). Como no exemplo da figura 1C, o fluido 105 é separado internamente por um separador integrado 210 do último estágio da bomba 200 e fornece o fluido motriz para o ejetor 106. Como na figura 1C, a adição do volume de água a este processo de recirculação é assegurada pelo reservatório de água e pela válvula de controle acionável 252.
[0020] Antes da partida, a folga do motor 204 e os estágios da bomba 202 são preenchidos com fluido de processo da tubulação 103 a baixa pressão de sistema. A segunda G/LEU 201 é preenchida com gás da tubulação 104, uma vez que as tubulações 107 ou 257, na ausência de um fluido motriz altamente pressurizado via tubulação 105a, são principalmente gás da tubulação 104 a baixa pressão de sistema.
[0021] Durante a partida a seção da bomba, gradualmente com o aumento da velocidade, eleva a pressão em seus estágios de descarga 105 e 105a. Como motivo do ejetor 106, o líquido da tubulação 105a ativa a operação do ejetor e eleva gradualmente a pressão da tubulação 107 ou 257 acima da tubulação 103 e da tubulação 104. A pressão na segunda G/LEU 201, eleva e o gás representado pela tubulação 205a purga a folga 204.
[0022] Durante a operação em estado estacionário (após a partida transiente), a separação de um fluido baixo GVF (Fração de Volume de Gás) significativamente rico em líquido na tubulação 105a, fornecido pelo separador integrado 210 localizado no estágio final da bomba é usado como motivo para o ejetor 106 e resulta em um fluido rico em gás de pressão do sistema médio, fluido alto GVF na tubulação 107 ou 257 que é separado em líquidos e gás dentro da segunda G/LEU 201. O gás de pressão do sistema médio coletado a partir da segunda G/LEU 201 é injetado continuamente na folga do motor 204 e, tendo uma pressão mais alta que o fluido do processo na área de sucção (tubulação 103) garante um fluxo unidirecional da folga em direção à câmara de sucção. O fluxo de massa da tubulação 205a é projetado para garantir a remoção de calor gerada por perdas por arrasto e componentes eletromagnéticos durante a operação da bomba. O fluxo de massa da tubulação 255a é projetado para garantir a remoção substancial de calor do calor gerado pelos mancais.
[0023] Se os líquidos na segunda G/LEU 201 excederem um nível máximo definido para evitar a contaminação líquida da tubulação de gás 205a, uma válvula de transbordamento purga o excesso de fluido, que está à pressão média de sistema, na tubulação de fluido do processo que está na baixa pressão de sistema. Em certas condições operacionais, o gás na tubulação do ejetor 106, normalmente alimentado pela tubulação de baixa pressão da primeira G/LEU 102, pode ser comutado para a tubulação 205b de pressão média da segunda G/LEU 201.
[0024] Consequentemente, os conceitos apresentados no presente documento abrangem um sistema de fluido para gerenciar um fluido multifásico. O sistema de fluido inclui um subsistema de fluido tendo uma sucção, uma descarga e um motor. Um separador de líquido reside na descarga do subsistema de fluido. Uma primeira unidade de extração de gás/líquido do sistema possui uma entrada de fluido multifásica e uma saída de líquido. A saída de líquido é acoplada à sucção para fornecer um fluido rico em líquido primário à sucção. Um ejetor é acoplado a uma saída de gás da primeira unidade de extração de gás/líquido para receber um fluido rico em gás secundário e acoplado a uma saída de líquido do separador de líquido para receber um fluido rico em líquido do separador de líquido. Uma segunda unidade de extração de gás/líquido do sistema possui uma entrada acoplada a uma saída do ejetor. A segunda unidade de extração de gás/líquido possui uma saída de fluido rico em líquido acoplada a uma entrada de lubrificação interna do mancal do subsistema de fluido.
[0025] Os conceitos apresentados no presente documento abrangem um método de gerenciamento de um fluido multifásico. No método um primeiro fluxo de fluido rico em líquido e um fluxo de fluido rico em gás são extraídos de um fluxo de fluido multifásico. O primeiro fluxo de fluido rico em líquido é recebido na sucção de um subsistema de fluido e direciona o primeiro fluxo de fluido rico em líquido para uma descarga do subsistema de fluido. Um segundo fluxo de fluido rico em líquido é separado da descarga do subsistema de fluido. Um terceiro fluxo de fluido rico em líquido é extraído do fluxo de fluido rico em gás e o segundo fluxo rico em líquido e mancais de lubrificação do subsistema de fluido com o terceiro fluxo de fluido rico em líquido.
[0026] Os conceitos contidos no presente documento englobam um sistema incluem uma bomba com mancais. Uma primeira unidade de extração de gás/líquido possui uma saída de líquido acoplada a uma sucção da bomba. Uma segunda unidade de extração de gás/líquido tem uma entrada acoplada a uma saída de gás da primeira unidade de extração de gás/líquido e uma saída de líquido acoplada para fornecer fluido rico em líquido aos mancais.
[0027] Os conceitos acima podem abranger alguns, nenhum ou todos os seguintes aspectos. Por exemplo, o subsistema de fluido pode incluir um subsistema de bomba submarina configurado para operar submerso em um corpo de água. O subsistema de fluido pode incluir uma bomba de dentro pra fora "top side-less". Em certos casos, o ejetor é alimentado para bombear fluido para sua saída por fluido da descarga do subsistema de fluido. Em certos casos, o subsistema de fluido é configurado para operar em uma orientação vertical. A segunda unidade de extração de gás/líquido pode estar dentro do subsistema de fluido. Em certos casos, a segunda unidade de extração de gás/líquido inclui um separador de gravidade.
[0028] Em certos casos, o subsistema de fluido inclui uma passagem para lubrificação de mancal integrada internamente em componentes hidráulicos estacionários do subsistema de fluido. A passagem para lubrificação do mancal pode fornecer o fluido rico em líquido para bombear os estágios do subsistema de fluido para misturá-lo novamente com o fluido que passa da sucção para a descarga do subsistema de fluido. Em certos casos, o subsistema de fluido pode incluir uma pluralidade de módulos de estágio dispostos axialmente com uma pluralidade de folgas axiais nas quais uma porção do fluido rico em líquido da segunda unidade de extração de gás/líquido é fornecida a uma pressão para apoiar axialmente as folgas. As passagens hidráulicas podem ser integradas entre os componentes hidráulicos estacionários e giratórios do subsistema de fluido para a parte do fluido rico em líquido secundário que exerce pressão axial para misturar novamente na folga dos mancais de rolamento com a porção do fluido rico em líquido secundário usado como fluido de lubrificação de mancal. Em certos casos, uma fonte de água acoplada a pelo menos uma das partes de sucção ou entrada da segunda unidade de extração de gás/líquido. A lubrificação do mancal à base de água e o fluido de resfriamento são recirculados e, em certos casos, um suprimento de água externo fornece apenas para vazamentos do circuito de fluxo de fluido à base de água do circuito fechado. O suprimento de água pode incluir um recipiente de armazenamento pressurizado com a pressão maior que a pressão na sucção do subsistema de fluido. Em certos casos, a água de uma fonte separada da fonte do fluido multifásico é fornecida à sucção do subsistema de fluido ou a uma unidade de extração de gás/líquido que opera na extração do terceiro fluxo de fluido rico em líquido do fluxo de fluido rico em gás e o segundo fluxo de fluido rico em líquido. Em certos casos, o fluido rico em gás e o segundo fluido rico em líquido são direcionados para uma unidade de extração de gás/líquido com um ejetor acionado pelo segundo fluido rico em líquido. A extração do terceiro fluxo de fluido rico em líquido do fluxo de fluido rico em gás e o segundo fluxo de fluido rico em líquido podem incluir a extração do terceiro fluxo de fluido rico em líquido com a unidade de extração de gás/líquido.
[0029] Inúmeras modalidades foram descritas. No entanto, será entendido que várias modificações podem ser feitas. Consequentemente, outras modalidades estão dentro do escopo das reivindicações que se seguem.

Claims (19)

1. Sistema de fluido para gerenciar um fluido multifásico, caracterizado pelo fato de que compreende: um subsistema de fluido tendo uma sucção, uma descarga e um motor; um separador de líquido (210) na descarga do subsistema de fluido; uma primeira unidade de extração de gás/líquido (102) tendo uma entrada de fluido multifásica e uma saída de líquido, a saída de líquido acoplada à sucção para fornecer um primeiro fluido rico em líquido à sucção; um ejetor (106) acoplado a uma saída de gás da primeira unidade de extração de gás/líquido (102) para receber um fluido rico em gás secundário e acoplado a uma saída de líquido do separador de líquido (210) para receber um segundo fluido rico em líquido a partir do separador de líquido (210); e uma segunda unidade de extração de gás/líquido (201) tendo uma entrada acoplada a uma saída do ejetor (106), a segunda unidade de extração de gás/líquido tendo uma saída de fluido rico em líquido acoplada a uma entrada de lubrificação interna de mancal (255a) do subsistema de fluido.
2. Sistema de fluido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o subsistema de fluido compreende um subsistema de bomba submarina configurado para operar submerso em um corpo de água.
3. Sistema de fluido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o subsistema de fluido compreende uma bomba de dentro pra fora (top side-less) (200).
4. Sistema de fluido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ejetor (106) é alimentado para bombear fluido para a saída por fluido da descarga do subsistema de fluido.
5. Sistema de fluido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o subsistema de fluido está configurado para operar em uma orientação vertical.
6. Sistema de fluido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a segunda unidade de extração de gás/líquido está dentro do subsistema de fluido.
7. Sistema de fluido de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a segunda unidade de extração de gás/líquido compreende um separador de gravidade.
8. Sistema de fluido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o subsistema de fluido compreende uma passagem para lubrificação de mancal integrada internamente em componentes hidráulicos estacionários do subsistema de fluido.
9. Sistema de fluido de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a passagem para lubrificação de mancal fornece o fluido rico em líquido para bombear estágios do subsistema de fluido para remistura com o fluido que passa da sucção para a descarga do subsistema de fluido.
10. Sistema de fluido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o subsistema de fluido compreende uma pluralidade de módulos de estágio (1) dispostos axialmente compreendendo uma pluralidade de folgas axiais nas quais uma porção do fluido rico em líquido da segunda unidade de extração de gás/líquido é fornecida a uma pressão para apoiar axialmente as folgas.
11. Sistema de fluido de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que as passagens hidráulicas são integradas entre componentes hidráulicos estacionários e giratórios do subsistema de fluido para a porção do segundo fluido rico em líquido que exerce pressão axial para remistura numa folga de mancais de rolamento do subsistema de fluidos com a porção do segundo fluido rico em líquido usado como fluido de lubrificação de mancal.
12. Sistema de fluido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende uma fonte de água (250) acoplada a pelo menos uma dentre sucção ou entrada da segunda unidade de extração de gás/líquido.
13. Sistema de fluido de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a fonte de água (250) compreende um recipiente de armazenamento pressurizado com a pressão maior que a pressão na sucção do subsistema de fluido.
14. Método para gerenciar um fluido multifásico, caracterizado pelo fato de que compreende: extrair um primeiro fluxo de fluido rico em líquido e um fluxo de fluido rico em gás de um fluxo de fluido multifásico; receber o primeiro fluxo de fluido rico em líquido em uma sucção de um subsistema de fluido e dirigir o primeiro fluxo de fluido rico em líquido para uma descarga do subsistema de fluido; separar um segundo fluxo de fluido rico em líquido da descarga do subsistema de fluido; e extrair, por um extrator de gás/líquido, um terceiro fluxo de fluido rico em líquido do fluxo de fluido rico em gás e o segundo fluxo de fluido rico em líquido e lubrificar os mancais do subsistema de fluido com o terceiro fluxo de fluido rico em líquido.
15. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o subsistema de fluido compreende um subsistema de bomba submarina configurado para operar submerso em um corpo de água.
16. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende o suprimento de água de uma fonte separada da fonte do fluido multifásico para a sucção do subsistema de fluido ou para uma unidade de extração de gás/líquido que opera na extração do terceiro fluxo de fluido rico em líquido a partir do fluxo de fluido rico em gás e o segundo fluxo de fluido rico em líquido.
17. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende: gerenciar um fluido multifásico extrair um primeiro fluxo de fluido rico em líquido e um fluxo de fluido rico em gás de um fluxo de fluido multifásico; receber o primeiro fluxo de fluido rico em líquido em uma sucção de um subsistema de fluido e dirigir o primeiro fluxo de fluido rico em líquido para uma descarga do subsistema de fluido; separar um segundo fluxo de fluido rico em líquido da descarga do subsistema de fluido; extrair um terceiro fluxo de fluido rico em líquido do fluxo de fluido rico em gás e o segundo fluxo de fluido rico em líquido e lubrificar os mancais (211) do subsistema de fluido com o terceiro fluxo de fluido rico em líquido; conduzir o fluxo de fluido rico em gás e o segundo fluxo de fluido rico em líquido para uma unidade de extração de gás/líquido com um ejetor (106) acionado pelo segundo fluxo de fluido rico em líquido; e onde extrair o terceiro fluxo de fluido rico em líquido a partir do fluxo de fluido rico em gás e o segundo fluxo de fluido rico em líquido compreende extrair o terceiro fluxo de fluido rico em líquido com a unidade de extração de gás/líquido.
18. Sistema, caracterizado pelo fato de que compreende: uma bomba compreendendo mancais; uma primeira unidade de extração de gás/líquido (102) compreendendo uma saída de líquido acoplada a uma sucção da bomba; um ejetor (106) acoplado a uma saída de gás da primeira unidade de extração de gás/líquido (102) para receber um fluido rico em gás e acoplado a uma descarga da bomba para receber um segundo fluido rico em líquido; e uma segunda unidade de extração de gás/líquido compreendendo uma entrada acoplada a uma saída do ejetor (106) e compreendendo uma saída de líquido acoplada para fornecer fluido rico em líquido para os mancais.
19. Sistema, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a bomba compreende uma bomba submarina configurada para operar submersa em um corpo de água.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001022560A1 (en) 1999-09-20 2001-03-29 Ecoair Corp. Permanent magnet rotor portion for electric machines
US6703741B1 (en) 1999-09-20 2004-03-09 Ecoair Corp. Permanent magnet rotor portion for electric machines
DE602004019212D1 (de) 2003-05-31 2009-03-12 Cameron Systems Ireland Ltd Vorrichtung und verfahren zur rückgewinnung der unterirdischen flüssigkeiten und/oder injizieren von flüssigkeiten in einem bohrloch
US8777596B2 (en) 2008-05-06 2014-07-15 Fmc Technologies, Inc. Flushing system
WO2009137323A1 (en) 2008-05-06 2009-11-12 Fmc Technologies, Inc. Flushing system
US20100278672A1 (en) * 2009-04-30 2010-11-04 General Electric Company Method and apparatus for lubricating a screw pump system
DK2427632T3 (en) * 2009-05-06 2017-04-03 Curtiss-Wright Electro-Mechanical Corp Gas-resistant underwater pump
NO331265B1 (no) * 2009-07-15 2011-11-14 Fmc Kongsberg Subsea As Undersjoisk dreneringssystem
US8425667B2 (en) * 2010-08-31 2013-04-23 General Electric Company System and method for multiphase pump lubrication
NO335032B1 (no) * 2011-06-01 2014-08-25 Vetco Gray Scandinavia As Undersjøisk kompresjonssystem med pumpe drevet av komprimert gass
AU2012389805B2 (en) 2012-09-12 2017-07-13 Fmc Technologies, Inc. Subsea compressor or pump with hermetically sealed electric motor and with magnetic coupling
AU2012389801B2 (en) 2012-09-12 2017-12-14 Fmc Technologies, Inc. Subsea multiphase pump or compressor with magnetic coupling and cooling or lubrication by liquid or gas extracted from process fluid
BR112015005551B1 (pt) * 2012-09-12 2021-04-13 Fmc Technologies, Inc Sistema de fluido submersível para operar submerso em um corpo de água e método relacionado
CN105164423B (zh) * 2012-12-20 2018-01-19 苏尔寿管理有限公司 带有分离器的多相泵,其中过程流体润滑和冷却该泵
CN106164495B (zh) 2014-02-03 2020-03-13 诺沃皮尼奥内股份有限公司 具有嵌入的电动机的多级涡轮机
EP3205012B1 (en) 2014-10-09 2019-09-04 Direct Drive Systems, Inc. Permanent magnet motor control for electric subsea pump
US10218247B2 (en) 2014-12-16 2019-02-26 General Electric Company Integrated motor and fluid pump
US10801502B2 (en) 2015-08-06 2020-10-13 Onesubsea Ip Uk Limited Fluid processing machines and fluid production systems
EP3405676B1 (en) 2016-01-22 2021-03-24 FMC Technologies, Inc. Integrated modular, multi-stage motor-pump/compressor device

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