BR112020014509A2 - Cabo de alimentação de flexitubo com diâmetro interno variável - Google Patents
Cabo de alimentação de flexitubo com diâmetro interno variável Download PDFInfo
- Publication number
- BR112020014509A2 BR112020014509A2 BR112020014509-2A BR112020014509A BR112020014509A2 BR 112020014509 A2 BR112020014509 A2 BR 112020014509A2 BR 112020014509 A BR112020014509 A BR 112020014509A BR 112020014509 A2 BR112020014509 A2 BR 112020014509A2
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- flexitube
- power cable
- cable
- section
- shield strip
- Prior art date
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 11
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 10
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 10
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 5
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 2
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 2
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000009958 sewing Methods 0.000 description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 229910000792 Monel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/003—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings with electrically conducting or insulating means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B9/00—Power cables
- H01B9/02—Power cables with screens or conductive layers, e.g. for avoiding large potential gradients
- H01B9/023—Power cables with screens or conductive layers, e.g. for avoiding large potential gradients composed of helicoidally wound tape-conductors
-
- 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
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/12—Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
- E21B43/121—Lifting well fluids
- E21B43/128—Adaptation of pump systems with down-hole electric drives
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G11/00—Arrangements of electric cables or lines between relatively-movable parts
- H02G11/006—Arrangements of electric cables or lines between relatively-movable parts using extensible carrier for the cable, e.g. self-coiling spring
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
- Cable Accessories (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
Abstract
a presente revelação se refere a um flexitubo (29) com um cabo de alimentação (35) que suporta e fornece energia a um conjunto de bomba elétrica submergível (15) em um poço. o flexitubo tem uma seção superior (29a) e uma seção inferior (29b) que se unem uma à outra, sendo que a seção superior tem um diâmetro interno (31) menor que o diâmetro interno (33) da seção inferior. o cabo de alimentação tem uma porção superior (35a) instalada na seção superior do flexitubo e uma porção inferior (35b) instalada na seção inferior do flexitubo. o cabo de alimentação tem três condutores elétricos isolados (37) integrados em uma camisa elastomérica (41). uma tira de blindagem de metal (43) tem voltas enroladas em formato helicoidal em torno da camisa. a tira de blindagem é comprimida entre a camisa e o flexitubo, tanto na seção superior como na seção inferior do flexitubo.
Description
[0001] Este pedido reivindica a prioridade sobre o pedido provisório de patente S.N. 62/623.030, depositado em 29 de janeiro de 2018.
[0002] A presente revelação refere-se, de modo geral, a bombas elétricas submergíveis para poços e, em particular, a um cabo de alimentação blindado instalado dentro de um flexitubo, sendo que o flexitubo tem uma seção superior com um diâmetro interno menor que uma seção inferior.
[0003] Bombas elétricas submergíveis (ESP, de Electrical Submersible Pumps) são frequentemente utilizadas para bombear fluidos a partir de poços de hidrocarbonetos. Uma ESP inclui um motor, uma bomba e uma seção de vedação que reduz o diferencial de pressão entre o fluido do poço no exterior e o lubrificante dielétrico no interior do motor. Uma ESP pode ter outros componentes, como um separador de gás ou bombas adicionais, seções de vedação e motores em conjunto.
[0004] Um cabo de alimentação se estende a partir da superfície até o motor para fornecer energia trifásica. Normalmente, o cabo de alimentação tem três condutores, sendo cada um deles isolado separadamente. Uma única camisa elastomérica é extrudada sobre os três condutores isolados. Uma tira de metal ou blindagem envolve a camisa. Em cabo redondo, o exterior da camisa tem uma seção transversal cilíndrica. Na maioria dos casos, uma coluna de tubulação de produção suporta a ESP e bandas prendem o cabo de alimentação na e ao lado da tubulação de produção. Quando a ESP precisa ser recuperada para reparos ou substituição, uma plataforma de trabalho é necessária para puxar o flexitubo juntamente com o cabo de alimentação e a ESP.
[0005] É desejável evitar a necessidade de usar uma plataforma de trabalho para recuperar a ESP. No entanto, um cabo de alimentação convencional não suporta o seu próprio peso em muitos poços, e precisa, portanto, de apoio adicional caso o tubo de produção não seja utilizado. Uma técnica envolve a colocação do cabo de alimentação dentro do flexitubo, que é um comprimento contínuo de uma tubulação metálica posicionada a partir de um carretel. A bomba descarrega um espaço anular em torno do flexitubo.
[0006] Vários métodos foram propostos e utilizados para transferir o peso do cabo de alimentação para o flexitubo. Em um método, o cabo de alimentação com blindagem é puxado através do flexitubo após a formação do flexitubo. Podem ser utilizados vários separadores ou podem ser formadas cavidades no flexitubo para engatar a blindagem para ancorar o cabo de alimentação no flexitubo. Em outro método, o cabo de alimentação sem uma blindagem é colocado no flexitubo à medida que o flexitubo está sendo formado e soldado por costura.
[0007] Embora o flexitubo adicione resistência ao cabo de alimentação, ele também tem seus limites. Um cabo de alimentação de um flexitubo pode não ser capaz de suportar o seu próprio peso em poços mais profundos.
[0008] Um aparelho para suportar e fornecer energia a uma bomba elétrica submergível para poços inclui uma coluna do flexitubo com uma seção superior e uma seção inferior, sendo que a seção superior tem um diâmetro externo igual ao diâmetro externo da seção inferior. A seção superior tem uma espessura de parede maior que a seção inferior. Um cabo de alimentação é instalado dentro da coluna do flexitubo. O cabo de alimentação tem uma porção externa em engate por atrito com um diâmetro interno da seção superior e com a seção inferior.
[0009] A porção externa do cabo de alimentação pode compreender uma tira de blindagem enrolada em formato helicoidal em torno do cabo de alimentação. A tira de blindagem é comprimida entre uma porção interna do cabo de alimentação e as
[0010] A seção superior e a seção inferior da coluna do flexitubo unem-se uma à outra em uma junção de flexitubo. O cabo de alimentação tem uma porção superior e uma porção inferior, com uma junção de cabo de alimentação abaixo da junção de flexitubo, definindo uma área de transição da junção de flexitubo para a junção de tubulação do cabo de alimentação. A tira de blindagem é comprimida nas seções superior e inferior da coluna do flexitubo em uma extensão maior do que qualquer compressão na área de transição.
[0011] A porção do cabo de alimentação dentro da seção superior da coluna do flexitubo tem o mesmo peso por incremento linear que a porção do cabo de alimentação dentro da seção inferior da coluna do flexitubo.
[0012] Para que a forma na qual as características, as vantagens e os objetivos da revelação, bem como outros que se tornem evidentes, sejam alcançados e possam ser compreendidos de modo mais detalhado, uma descrição mais específica da revelação, brevemente resumida acima, pode ser feita por referência à sua modalidade que é ilustrada nos desenhos anexos, sendo estes parte deste relatório descritivo. Deve-se notar, no entanto, que os desenhos ilustram apenas uma modalidade preferencial da revelação e, portanto, não devem ser considerados como limitadores de seu escopo, já que a revelação pode admitir outras modalidades igualmente eficazes.
[0013] A Figura 1 é uma vista esquemática de um conjunto de bomba elétrica submergível suportado por um cabo de alimentação de flexitubo, de acordo com esta revelação.
[0014] A Figura 2 é uma vista em seção transversal longitudinal de parte do cabo de alimentação de flexitubo da Figura 1.
[0015] A Figura 3 é uma vista em seção transversal do cabo de alimentação de flexitubo do conjunto de bomba da Figura 1, tomada ao longo da linha 3 — 3 da Figura 1.
[0016] A Figura 4 é uma vista em seção transversal longitudinal de uma porção do cabo de alimentação de flexitubo da Figura 3, tomada ao longo da linha 4 — 4 da Figura 3.
[0017] A Figura 5 é uma vista esquemática do flexitubo sendo formado e soldado em torno do cabo de alimentação da Figura 2.
[0018] Os métodos e sistemas da presente revelação serão agora descritos mais completamente deste ponto em diante com referência aos desenhos em anexo nos quais as modalidades são mostradas. Os métodos e sistemas da presente revelação podem estar sob muitas formas diferentes e não devem ser interpretados como limitados às modalidades ilustradas aqui apresentadas; ao invés disso, essas modalidades são fornecidas de modo que essa revelação seja detalhada e completa, e representará totalmente o seu escopo aos versados na técnica. Números similares se referem a elementos similares por todo o relatório descritivo.
[0019] Deve ser adicionalmente entendido que o escopo da presente revelação não se limita aos detalhes exatos de construção, operação, materiais exatos, ou às modalidades mostradas e descritas, uma vez que as modificações e equivalentes serão aparentes a uma pessoa versada na técnica. Nos desenhos e especificação, foram reveladas modalidades ilustrativas e, embora termos específicos sejam usados, eles são usados em um sentido genérico e descritivo apenas e não para propósitos de limitação.
[0020] Com referência à Figura 1, o poço inclui o revestimento 11, que será cimentado no lugar. Na modalidade mostrada, um liner tubular 13 se estende através do revestimento 11. O liner 13, que serve como tubulação de produção, é de um tipo convencional, que tem as seções presas juntas por roscas. O liner 13 não é cimentado no poço. Um conjunto de bomba elétrica (ESP) 15 é suportado dentro do liner 13. Um obturador 17 suporta a ESP 15 no liner 13 e veda o espaço anular ao redor da ESP 15. Normalmente, a ESP 15 tem um guia (não mostrado) em sua
[0021] A ESP 15 inclui uma bomba centrífuga 19 de design convencional. Alternativamente, a bomba 19 poderia ser outro tipo de bomba, como uma bomba de cavidade progressiva ou uma bomba de movimento reciprocante linear. Neste exemplo, a bomba 19 tem uma extremidade inferior localizada abaixo do obturador
17. A bomba 19 tem portas de admissão 21 abaixo do obturador 17 e portas de descarga 23 acima do obturador 17 para descarregar o fluido do poço bombeado para fora do poço. O obturador 17 veda o espaço anular entre a ESP 15 e o liner 13, e a bomba 19 extrai o fluido do poço de debaixo do obturador 17 e o descarrega no espaço anular acima do obturador 17.
[0022] Um motor elétrico 27, normalmente do tipo trifásico, é acoplado a uma seção de vedação 25, que por sua vez se conecta à bomba 19. A seção de vedação tem componentes para reduzir um diferencial de pressão entre o lubrificante contido no motor 27 e o fluido do poço. Um eixo de acionamento (não mostrado) se estende do motor até a seção de vedação 25 e para dentro da bomba 19 para girar a bomba 19. A extremidade superior do motor 27 tem um adaptador (não mostrado), que pode ser de vários tipos, e serve como meio para fixar a ESP 15 a uma extremidade inferior de um comprimento do flexitubo 29. Embora o motor 27 seja mostrado montado acima da seção de vedação 25 e da bomba 19, o conjunto poderia ser invertido com o motor 27 na extremidade inferior.
[0023] Com referência à Figura 2, o flexitubo 29 contém um cabo de alimentação para o motor 27 e suporta também o peso do cabo de alimentação 35 e da ESP 15 (Figura 1) enquanto a ESP 15 está sendo abaixada para dentro do poço. O flexitubo 29 é uma tubulação flexível de metal, de um tipo que será enrolada em espiral em um carretel (não mostrado) localizado na superfície enquanto a ESP 15 é posicionada.
[0024] O flexitubo 29 tem uma seção superior 29a e uma seção inferior 29b. Ele poderia ter também uma ou mais seções inferiores (não mostradas) abaixo da seção inferior 29b. A extremidade inferior da seção superior 29a é fixa à extremidade superior da seção inferior 29b, como por soldagem, formando uma junção 30. A seção ennarinr 9024 tam 11m diâmatra intarno 491 ennetantea a menar due nº diâmetro intarna
33 da seção inferior 29b. Os diâmetros externos da seção superior 29a e da seção inferior 29b são constantes e iguais entre si. Como o diâmetro interno 31 é menor que o diâmetro interno 33, a seção superior 29a tem uma espessura da parede e resistência maiores que a seção inferior 29b. O peso por incremento linear, como por pé, da seção superior 29a será maior que o peso por incremento linear da seção inferior 29b. A diferença entre o diâmetro interno 31 e o diâmetro interno 33 está exagerada na Figura 2, e pode estar na faixa de 0,015 a 0,020 polegada.
[0025] As seções superior e inferior 29a, 29b contêm um cabo de alimentação para fornecer energia eléctrica ao motor 27 (Figura 1). O cabo de alimentação 35 tem uma porção superior 35a localizada dentro da seção superior 29a do flexitubo. O cabo de alimentação 35 tem uma porção inferior 35b localizada dentro da seção inferior 29b do flexitubo. A porção superior do cabo de alimentação 35a tem um diâmetro externo em contato por atrito com o diâmetro interno 31 da seção superior do flexitubo, de forma a transferir parte do peso do cabo de alimentação 35 para a seção superior 29a do flexitubo. A porção inferior do cabo de alimentação 35b tem um diâmetro externo maior do que a porção superior 35a do cabo de alimentação, e está em contato por atrito com o diâmetro interno 33 da seção inferior do flexitubo, de forma a transferir parte do peso do cabo de alimentação 35 para a seção inferior 29b do flexitubo.
[0026] Neste exemplo, uma junção 36 entre a porção superior 35a do cabo de alimentação e a porção inferior 35b do cabo de alimentação não coincide precisamente com a junção 30 entre a seção superior 29a e a seção inferior 29b do flexitubo. As junções 30, 36 poderiam ser feitas para coincidir, mas para facilitar a fabricação, o comprimento da porção superior 35a do cabo de alimentação é maior do que o comprimento da seção superior 29a do flexitubo. A junção 36 entre a porção superior 35a do cabo de alimentação e a porção inferior 35b do cabo de alimentação é, portanto, menor que a junção 30 entre a seção superior 29a e a seção inferior 29b do flexitubo. A junção inferior 36 resulta em uma porção de transição ou intermediária 35c do cabo de alimentação 26 die não é enmPrimida nela narcrão infarinr 90h dae flavitilha da mesma forma que a compressão da porção inferior 35b do cabo de alimentação pela seção inferior 29b do flexitubo. É possível que não haja compressão da porção de transição 35c do cabo de alimentação pela seção inferior 29b do flexitubo. O exemplo da Figura 2 ilustra a seção de transição 35c do cabo de alimentação tendo um diâmetro externo menor do que a seção inferior 29b do flexitubo. O comprimento da porção de transição 35c pode ser menos de 100 pés, o que não é muito longo em comparação com os comprimentos das porções 35a e 35c do cabo de alimentação, que podem ter milhares de pés de comprimento.
[0027] Como será explicado posteriormente, inicialmente, a porção superior 35a do cabo de alimentação terá um diâmetro externo ligeiramente maior do que o diâmetro interno da seção superior 31 do flexitubo, e depois que a fabricação for concluída, ela sofrerá certa compressão radial. De modo similar, a porção inferior 35b do cabo de alimentação terá um diâmetro externo inicial ligeiramente maior do que o diâmetro interno 33 da seção inferior do flexitubo, e depois que a fabricação for concluída, a dita porção sofrerá certa compressão radial. A quantidade de interferência ou compressão radial da porção superior 35a do cabo de alimentação e da porção inferior 35b do cabo de alimentação pode ser a mesma, ou pode ser diferente.
[0028] O cabo de alimentação 35 é contínuo desde sua extremidade superior até sua extremidade inferior. As porções do cabo de alimentação 35a, 35b não estão unidas por uma emenda nesta modalidade. Embora a porção inferior do 35b cabo de alimentação tenha um diâmetro externo maior do que a porção superior 35a do cabo de alimentação nesta modalidade, ela tem o mesmo peso por incremento linear que a porção superior 35a do cabo de alimentação. Os comprimentos da seção superior 29a do flexitubo e da seção inferior 29b do flexitubo podem variar e, tipicamente, não seriam iguais. Se tiverem o mesmo comprimento, a seção superior 29a do flexitubo e a porção superior 35a do cabo de alimentação pesariam mais do que a seção inferior 29b do flexitubo e a porção inferior 35b do cabo de alimentação.
[0029] O menor peso da seção inferior 29b do flexitubo possibilita que o comprimento total do flexitubo 29 seja maior do que se tivesse somente as dimensões de parede da seção superior 29a do flexitubo. Por exemplo, uma coluna do flexitubo com as mesmas dimensões de parede que a seção superior 29a de flexitubo e contendo o cabo de alimentação 35 pode não ter um comprimento maior que 8000 pés sem risco de separação devido ao seu próprio peso. Um comprimento combinado da porção superior 29a e da porção inferior 29b do flexitubo contendo o cabo de alimentação 35 pode ser de 10.000 pés. O comprimento e as dimensões de parede da porção superior 29a do flexitubo são dimensionados para suportar não só o seu próprio peso, mas também o peso da porção inferior 29b do flexitubo e do cabo de alimentação 35.
[0030] Com referência à Figura 3, o cabo de alimentação 35 tem três condutores elétricos 37 para fornecer energia ao motor 27. Cada condutor 37 é de material eletricamente condutivo, como cobre. Pelo menos uma camada de isolamento elétrico 39 envolve cada condutor 37. Os condutores isolados 37 são torcidos um ao redor do outro ao longo de uma linha central do cabo de alimentação 38. Em qualquer ponto, quando vistos em uma seção transversal perpendicular à linha central do cabo de alimentação 38, os condutores isolados 37 aparecerão orientados a 120 graus separados um do outro. A torção dos condutores isolados 37 possibilita que o cabo de alimentação 31 seja laminado num carretel.
[0031] O interior do cabo de alimentação 35 inclui também uma camisa elastomérica 41, que pode ser de um material convencional, extrudado ao redor dos três condutores isolados 37. O liner 41 pode ser tanto eletricamente condutivo quanto eletricamente não condutivo e, opcionalmente, pode ter sulcos ou saliências que se estendem longitudinalmente (não mostradas) em seu exterior cilíndrico. A camada de isolamento 39 e o liner 41 podem ser de uma variedade de materiais de isolamento poliméricos convencionais. Os materiais adequados incluem: EPDM (monômero de etileno-propileno-dieno, ethylene propylene dienne monomer), NBR (borracha de nitrilo, nitrila ribhean harracha de nitrilh hidrnsenada UNB harracha AE AS ECEPM harracha
FKM, polipropileno (PP), polietileno (PE), reticulados PE ou PP, elastômeros termoplásticos, fluoropolímeros, termoplásticos ou elastômeros termofixos.
[0032] Nesta modalidade, o diâmetro externo da camisa 41 é o mesmo em todo o cabo de alimentação 35. Conforme ilustrado na Figura 2, o diâmetro externo da camisa 41 na porção superior 35a do cabo de alimentação é o mesmo que na porção inferior 35b do cabo de alimentação. A porção da camisa 41 e os condutores 37 na porção superior 35a do cabo de alimentação são contíguos e iguais aos da porção inferior 35b do cabo de alimentação.
[0033] O cabo de alimentação 35 inclui uma porção externa que é uma cinta de metal, tira ou tira de blindagem 43 enrolada em formato helicoidal em torno da camisa 41. A tira de blindagem 43 é, de preferência, formada de um material de aço, embora Monel, alumínio, cobre ou outros metais também possam ser utilizados. As voltas da tira de blindagem 43 se sobrepõem e, de preferência, interligam-se uma com a outra. Conforme mostrado também na Figura 4, a tira de blindagem 43, pode ter uma configuração em um formato genérico de S ou sinusoidal em seção transversal. A tira de blindagem 43 tem um vale curvo voltado para dentro ou uma superfície côncava 43a que termina em uma borda voltada para dentro 43b, em relação à linha central do cabo de alimentação 38 (Figura 3). A tira de blindagem 43 tem um vale curvo voltado para fora ou uma superfície convexa 43c que termina em uma borda voltada para fora 43d. Os vales voltados para dentro e para fora 43a, 43c unem-se entre si numa área de transição central curva. As extremidades 43b e 43d de uma volta da tira de blindagem 43 se sobrepõem às extremidades 43b, 43d das voltas adjacentes da tira de blindagem
43. As extremidades 43b e 43d estão em margens opostas da tira de blindagem
43. A borda voltada para dentro 43b se estende para dentro de e pode tocar a superfície externa do vale voltado para fora 43c de uma volta adjacente. À extremidade voltada para fora 43d estende-se para dentro de e pode tocar na superfície interna do vale voltado para dentro 43a da outra volta adjacente. Dessa fnrma atira da hlindagem 42 anvalve tntalmenta 2a camica A1
[0034] Durante a fabricação, a tira de blindagem 43 é enrolada mais firmemente em torno da camisa 41 durante a formação da porção superior 35a do cabo de alimentação do que durante a formação da porção inferior 35b do cabo de alimentação. O enrolamento mais apertado resulta em um diâmetro externo inicial para a porção superior 35a do cabo de alimentação menor do que para a porção inferior 35b do cabo de alimentação. O diâmetro externo inicial da porção da tira de blindagem 43 na porção superior 35a do cabo de alimentação é ligeiramente maior que o diâmetro interno final 31 da seção superior 29a do flexitubo após o término da instalação do cabo de alimentação 35 no flexitubo 29. O diâmetro externo inicial da porção da tira de blindagem na porção inferior 35b do cabo de alimentação é ligeiramente maior que o diâmetro interno final 33 da seção inferior 29b do flexitubo após o término da instalação.
[0035] A tira de blindagem 43 é deformada radialmente a partir de uma dimensão transversal ou radial original antes da instalação do cabo de alimentação no flexitubo 29 para uma dimensão radial menor. Existe um vão anular 49 entre os diâmetros internos 31, 33 das porções superior e inferior 29a, 29b do flexitubo e o diâmetro externo da camisa 41. Neste exemplo, o vão anular 49 é menor na seção superior 29a do flexitubo do que na seção inferior 29b do flexitubo por causa do diâmetro interno menor 31 da seção superior 29a do flexitubo. Após a instalação do cabo de alimentação 35 no flexitubo 29, o vão anular 49 tem uma espessura ou dimensão radial menor que a dimensão radial inicial da tira de blindagem 43 medida do ponto mais interno do vale voltado para fora 43c até ao ponto mais externo do vale voltado para dentro 43a. A menor dimensão do vão anular 49 deforma a tira de blindagem 43 à mesma dimensão radial do vão 49, colocando, assim, a tira de blindagem 43 em engate justo por atrito com os diâmetros internos 31 e 33 do flexitubo. A deformação da tira de blindagem 43 pode ser elástica ou permanente. O atrito criado pela tira de blindagem 43 sendo deformada contra os diâmetros internos 31, 33 das seções 29a, 29b do flexitubo é adequado para transferir o peso do cabo da alimantarão 28 nara nº flavituiihba 90
[0036] O cabo de alimentação 35 é pré-formado e, em seguida, instalado no flexitubo 29 enquanto o flexitubo 29 está sendo fabricado. O cabo de alimentação será formado com uma tira de blindagem 43 enrolada em um primeiro aperto em torno do, e em engate por atrito com a, camisa 41 para a porção superior 35a do cabo de alimentação e em um aperto menor em torno da camisa 41 para a porção inferior 35b do cabo de alimentação. Quando o cabo de alimentação 35 é instalado durante a fabricação, o flexitubo 29 é laminado de uma tira plana para um formato cilíndrico e é feita uma solda longitudinal das extremidades contíguas, conforme ilustrado pela junta de soldagem 51 na Figura 3. A tira plana utilizada na preparação da seção superior 29a do flexitubo tem uma espessura superior à da tira plana utilizada na seção inferior 29b do flexitubo. A extremidade inferior da tira plana para a seção superior 29a do flexitubo será soldada à extremidade superior da tira plana para a seção inferior 29b do flexitubo.
[0037] A Figura 5 ilustra esquematicamente um processo de fabricação da instalação do cabo de alimentação 35 no flexitubo 29 enquanto o flexitubo está sendo fabricado. Os roletes de formação 55 deformam a tira plana de metal em uma configuração cilíndrica ao redor do cabo de alimentação 35 num processo contínuo. Em seguida, um dispositivo de soldagem, como um maçarico a laser 57, solda a junta 51 (Figura 3). A tira de blindagem 43 evita o contato direto do laser 57 com a camisa elastomérica 41; caso contrário, haveria a formação de fumaça. A fumaça inibe a soldagem eficaz da junta de soldagem 51. A tira de blindagem 43 também reduz a quantidade de calor recebido pela camisa 41 a partir do maçarico a laser 57. A porção superior 35a do cabo de alimentação e a porção inferior 35b do cabo de alimentação são alimentadas nas seções de flexitubo 29a, 29b à medida que são formadas por laminação e soldadas por costura.
[0038] Após a soldagem, o flexitubo 29 é submetido a um processo de encalcamento com roletes de molde 59 para reduzir o diâmetro externo inicial do flexitubo 29 para um diâmetro externo final. Com referência à Figura 4, antes do nrncecsen de ancalceamentoa n vão anular 40 tará 11ImMa eacnaeceaira radial mainr dae que após o encalcamento. A dimensão radial da tira de blindagem 43, tanto na seção superior 29a do flexitubo como na seção inferior 29b da seção de flexitubo, é também maior antes do processo de encalcamento do que depois. Antes do processo de encalcamento, a tira de blindagem 43 pode estar em contato com os diâmetros internos do flexitubo 31, 33 ou pode haver um pequeno vão, ou mesmo uma certa compressão radial. O processo de encalcamento faz com que a dimensão radial do vão anular 49 (Figura 5) seja reduzida na seção superior 29a do flexitubo, na seção inferior 29b do flexitubo e na área de transição 35c do cabo de alimentação. Após o encalcamento, a tira de blindagem 43 na área de transição 35c do cabo de alimentação possivelmente não estará em compressão da seção inferior 29b do flexitubo, ou se estiver, a compressão será menor do que nas seções superior e inferior 29a, 29b do flexitubo. A redução da dimensão radial por encalcamento comprime mais firmemente a tira de blindagem 43 para aumentar o engate por atrito da tira de blindagem 43 com o flexitubo 29.
[0039] Durante o processo de encalcamento, as extremidades voltadas para dentro 43b deslizam em vales voltados para fora 43c. As extremidades voltadas para fora 43d deslizam em vales voltados para dentro 43a. Os vales 43a e 43c reduzem a dimensão radial durante o processo de encalcamento. O material da camisa 41 é, de preferência, não compressível, embora a camisa 41 possa ser deformada. O diâmetro externo da camisa 41 pode, dessa forma, permanecer constante durante o processo de encalcamento.
[0040] Como um exemplo, a tira de blindagem 43 pode ser formada de um material com uma espessura entre 0,003 e 0,040 polegada. Enquanto estiver sendo deformada radialmente pelo processo de encalcamento, a dimensão radial da tira de blindagem 43 e do vão 49 pode diminuir em uma quantidade na faixa de cerca de 0,005 a 0,025 polegada. Neste exemplo, o processo de encalcamento diminui assim os diâmetros internos do flexitubo 31, 33 por uma quantidade de cerca de 0,010 a 0,050 polegada, mas pode ser mais.
[0041] O flexitubo 29 não precisa ser novamente temperado após o processo de soldagem e, dessa forma, pode estar pronto para ser utilizado após o processo de encalcamento. Durante o funcionamento da ESP 15 (Figura 1), os espaços entre os vales voltados para dentro 43a e o diâmetro externo da camisa e os espaços entre os vales voltados para fora 43c e os diâmetros internos do flexitubo 31, 33 fornecem espaço adicional para o material da camisa 41 distorcer e fluir para aliviar as forças resultantes da expansão térmica.
[0042] Embora a revelação tenha sido demonstrada em apenas algumas das suas formas, deve ficar evidente aos versados na técnica que ela não se limita às mesmas, mas é suscetível a várias mudanças sem que se afaste do escopo das reivindicações.
Claims (14)
1. Aparelho para suportar e fornecer energia a uma bomba elétrica submergível para poços, que compreende uma coluna do flexitubo (29) contendo um cabo de alimentação (35), sendo o dito aparelho caracterizado por: o flexitubo ter uma seção superior (29a) e uma seção inferior (29b), sendo que a seção superior tem um diâmetro externo que é o mesmo que um diâmetro externo da seção inferior, sendo que a seção superior tem uma espessura de parede maior do que a seção inferior; e o cabo de alimentação tem uma porção superior (35a) com uma porção externa (43) em engate por atrito com um diâmetro interno (31) da seção superior e uma porção inferior (35b) com uma porção externa em engate por atrito com um diâmetro interno (33) da seção inferior.
2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por: a porção externa do cabo de alimentação compreender uma tira de blindagem (43) enrolada em formato helicoidal ao redor do cabo elétrico, sendo que a tira de blindagem é comprimida entre uma porção interna (41) do cabo elétrico e os diâmetros internos das seções superior e inferior do flexitubo.
3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por: a seção superior e a seção inferior da coluna do flexitubo unirem-se uma à outra em uma junção de flexitubo (30); a porção superior e a porção inferior do cabo de alimentação unirem-se em uma junção (36) de cabo de alimentação, definindo uma área de transição (35c) da junção de flexitubo para a junção de tubulação do cabo de alimentação; a tira de blindagem ser comprimida nas seções superior e inferior da tira de flexitubo em uma extensão maior do que qualquer compressão na área de transição.
4, Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por: a porção superior do cabo de alimentação ter o mesmo peso por inrramanta linaar 116 2a narrão infariar de eaho da alimantarão
5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o cabo de alimentação compreender: três condutores elétricos isolados (37) integrados em uma camisa elastomérica (41); uma tira de blindagem de metal (43) que tem voltas enroladas em formato helicoidal em torno da camisa; e sendo que a tira de blindagem é comprimida entre a camisa e o flexitubo, tanto na seção superior como na seção inferior do flexitubo.
6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por: a tira de blindagem da porção superior do cabo de alimentação ter um diâmetro externo menor que a tira de blindagem da porção inferior do cabo de alimentação.
7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por: a camisa na porção superior do cabo de alimentação ter um mesmo diâmetro externo que a camisa na porção inferior do cabo de alimentação.
8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por: a tira de blindagem na porção superior do cabo de alimentação ter uma espessura radial menor do que uma espessura radial da tira de blindagem na porção inferior do cabo de alimentação.
9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por: um peso por incremento linear da seção superior do flexitubo com o cabo de alimentação instalado no mesmo ser maior que um peso por incremento linear da seção inferior do flexitubo com o cabo de alimentação instalado no mesmo.
10. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por: antes da instalação no flexitubo, um peso por incremento linear da porção superior do cabo de alimentação ser o mesmo que um peso por incremento linear da porção inferior do cabo de alimentação.
11. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por um comprimento da seção superior do flexitubo ser maior que um comprimento da seção inferior do flexitubo.
12. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por: antes da instalação no flexitubo, um diâmetro externo da porção superior do cabo de alimentação ser menor que um diâmetro externo da porção inferior do cabo de alimentação.
13. Aparelho, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por: antes da instalação do cabo de alimentação no flexitubo, a tira de blindagem da porção superior do cabo de alimentação ter um diâmetro externo menor que a tira de blindagem da porção inferior do cabo de alimentação.
14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por: a tira de blindagem ser enrolada ao redor da camisa na porção superior do cabo de alimentação mais firmemente do que na porção inferior do cabo de alimentação.
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201862623030P | 2018-01-29 | 2018-01-29 | |
| USUS62/623,030 | 2018-01-29 | ||
| USUS16/232,678 | 2018-12-26 | ||
| US16/232,678 US11053752B2 (en) | 2018-01-29 | 2018-12-26 | Coiled tubing power cable with varying inner diameter |
| PCT/US2019/012133 WO2019147398A1 (en) | 2018-01-29 | 2019-01-03 | Coiled tubing power cable with varying inner diameter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BR112020014509A2 true BR112020014509A2 (pt) | 2020-12-08 |
Family
ID=67393222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BR112020014509-2A BR112020014509A2 (pt) | 2018-01-29 | 2019-01-03 | Cabo de alimentação de flexitubo com diâmetro interno variável |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11053752B2 (pt) |
| AU (1) | AU2019211946A1 (pt) |
| BR (1) | BR112020014509A2 (pt) |
| GB (1) | GB2583872A (pt) |
| NO (1) | NO20200882A1 (pt) |
| WO (1) | WO2019147398A1 (pt) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2602215B (en) * | 2019-09-03 | 2024-02-14 | Schlumberger Technology Bv | Cables for cable deployed electric submersible pumps |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3373816A (en) | 1965-10-11 | 1968-03-19 | Cicero C Brown | Method for injector tubing gas lift |
| US4024913A (en) | 1974-03-25 | 1977-05-24 | Grable Donovan B | Well installations employing non-metallic lines, tubing casing and machinery |
| US4523644A (en) | 1978-08-14 | 1985-06-18 | Dismukes Newton B | Thermal oil recovery method |
| US4629218A (en) * | 1985-01-29 | 1986-12-16 | Quality Tubing, Incorporated | Oilfield coil tubing |
| JP3515574B2 (ja) | 1993-06-30 | 2004-04-05 | フォルシュングスツェントルム・ユーリッヒ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 精紡機並びにその制御および調整装置 |
| US5361846A (en) | 1993-11-19 | 1994-11-08 | Grant Tfw, Inc. | Apparatus and method for enhancing fatigue properties of subterranean well drill pipe immediate the area of securement to a tool joint |
| WO1997001017A1 (en) | 1995-06-20 | 1997-01-09 | Bj Services Company, U.S.A. | Insulated and/or concentric coiled tubing |
| GB9722935D0 (en) * | 1997-10-30 | 1998-01-07 | Head Philip | Conduit and continuous coiled tubing system and method of assembly thereof |
| US6479752B1 (en) * | 1998-04-07 | 2002-11-12 | Baker Hughes Incorporated | Coil springs for cable support |
| US6367557B1 (en) | 2000-06-22 | 2002-04-09 | Halliburton Energy Services, Inc. | Tapered connector for a tubing string |
| US6527056B2 (en) | 2001-04-02 | 2003-03-04 | Ctes, L.C. | Variable OD coiled tubing strings |
| GB0206414D0 (en) | 2002-03-19 | 2002-05-01 | Weatherford Lamb | A tubing injector |
| US20100326694A1 (en) * | 2009-06-24 | 2010-12-30 | Baker Hughes Incorporated | Long length electro coiled tubing and method of manufacturing same |
| US9163296B2 (en) | 2011-01-25 | 2015-10-20 | Tenaris Coiled Tubes, Llc | Coiled tube with varying mechanical properties for superior performance and methods to produce the same by a continuous heat treatment |
| US9528327B1 (en) | 2011-09-23 | 2016-12-27 | Global Tubing Llc | Coiled tubing optimized for long, horizontal completions |
| CN203188974U (zh) | 2013-04-17 | 2013-09-11 | 罗绍东 | 一种用于抽油井油管清蜡的变径螺旋弹簧 |
| CN203536192U (zh) | 2013-11-01 | 2014-04-09 | 威海东兴电子有限公司 | 超薄隔离式变压器 |
| CN203596192U (zh) * | 2013-12-10 | 2014-05-14 | 广州市珠江电线厂有限公司 | 一种柔性钢带铠装电缆 |
| WO2016025810A1 (en) * | 2014-08-15 | 2016-02-18 | Baker Hughes Incorporated | Armored power cable installed in coiled tubing while forming |
-
2018
- 2018-12-26 US US16/232,678 patent/US11053752B2/en active Active
-
2019
- 2019-01-03 BR BR112020014509-2A patent/BR112020014509A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2019-01-03 AU AU2019211946A patent/AU2019211946A1/en not_active Abandoned
- 2019-01-03 WO PCT/US2019/012133 patent/WO2019147398A1/en active Application Filing
- 2019-01-03 GB GB2011713.1A patent/GB2583872A/en not_active Withdrawn
-
2020
- 2020-08-06 NO NO20200882A patent/NO20200882A1/no not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2019211946A1 (en) | 2020-08-20 |
| WO2019147398A1 (en) | 2019-08-01 |
| US20190234155A1 (en) | 2019-08-01 |
| NO20200882A1 (en) | 2020-08-06 |
| GB202011713D0 (en) | 2020-09-09 |
| GB2583872A (en) | 2020-11-11 |
| US11053752B2 (en) | 2021-07-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9725997B2 (en) | Armored power cable installed in coiled tubing while forming | |
| CA2619980C (en) | Tri-line power cable for electrical submersible pump | |
| AU2016214075B2 (en) | Subsea pipe-in-pipe structures | |
| BR112018013586B1 (pt) | Método para montar uma primeira seção de tubo flexível com uma segunda seção de tubo flexível e tubo flexível | |
| BR112018002663B1 (pt) | Tubo flexível não ligado | |
| BR112015032227B1 (pt) | conduto flexível de transporte de fluido e processo de montagem de uma ponta de um conduto flexível | |
| BR112013002857B1 (pt) | manga de junção tubular de material plástico para tubo compreendendo um revestimento interno, tubo e método de construção deste tubo | |
| BR112020014509A2 (pt) | Cabo de alimentação de flexitubo com diâmetro interno variável | |
| US9587445B2 (en) | Delta-shaped power cable within coiled tubing | |
| US10468159B1 (en) | Power cable with laminated steel and polymer armor | |
| BR112019014885A2 (pt) | Melhoramento do atrito de superfícies de acoplamento do cabo de energia instalado na tubulação em bobina | |
| BR112018075602A2 (pt) | tubo flexível e método para fabricar um tubo flexível | |
| BR112018007813B1 (pt) | Método para montar um tubo rígido | |
| US9958104B2 (en) | Motor lead with heat deflecting layer for submersible well pump | |
| BR102015025325B1 (pt) | Conjunto de mangueira flexível e método de fabricação de um conjunto de mangueira | |
| US3534778A (en) | Flexible conduit | |
| BR102019026499A2 (pt) | Isolador elétrico, e, método para formar um isolador elétrico. | |
| RU2676305C1 (ru) | Элемент длинномерной гибкой колонны (варианты) | |
| BR112021012105A2 (pt) | Tubo flexível para transportar um fluido em um ambiente submarino e método de fabricação de um tubo flexível para transportar um fluido em um ambiente submarino | |
| US20210017820A1 (en) | Long flexible tubing element (variants) | |
| JPH03265781A (ja) | 流体輸送管 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B350 | Update of information on the portal [chapter 15.35 patent gazette] | ||
| B08F | Application dismissed because of non-payment of annual fees [chapter 8.6 patent gazette] |
Free format text: REFERENTE A 4A ANUIDADE. |
|
| B08K | Patent lapsed as no evidence of payment of the annual fee has been furnished to inpi [chapter 8.11 patent gazette] |
Free format text: EM VIRTUDE DO ARQUIVAMENTO PUBLICADO NA RPI 2703 DE 25-10-2022 E CONSIDERANDO AUSENCIA DE MANIFESTACAO DENTRO DOS PRAZOS LEGAIS, INFORMO QUE CABE SER MANTIDO O ARQUIVAMENTO DO PEDIDO DE PATENTE, CONFORME O DISPOSTO NO ARTIGO 12, DA RESOLUCAO 113/2013. |