CA2108315C - Systeme de pompage comportant une pompe volumetrique a grand debit - Google Patents
Systeme de pompage comportant une pompe volumetrique a grand debit Download PDFInfo
- Publication number
- CA2108315C CA2108315C CA002108315A CA2108315A CA2108315C CA 2108315 C CA2108315 C CA 2108315C CA 002108315 A CA002108315 A CA 002108315A CA 2108315 A CA2108315 A CA 2108315A CA 2108315 C CA2108315 C CA 2108315C
- Authority
- CA
- Canada
- Prior art keywords
- rods
- pump
- rotor
- effluent
- rotation
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000005086 pumping Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 title description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 claims description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims 4
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 5
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 5
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C13/00—Adaptations of machines or pumps for special use, e.g. for extremely high pressures
- F04C13/008—Pumps for submersible use, i.e. down-hole pumping
-
- 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
- E21B43/126—Adaptations of down-hole pump systems powered by drives outside the borehole, e.g. by a rotary or oscillating drive
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (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)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
La présente invention concerne un système de pompage d'un effluent produit p ar une formation géologique, dans lequel une pompe rotative est entraînée par des tiges mises en rotation à partir de la surface. Les tiges permettent l'injection d'un fluid e de lubrification et éventuellement de refroidissement dans des moyens mécaniques coopérants avec les tiges, le rotor et le stator de ladite pompe. Les moyens mécaniques peuvent comporter un multiplicateur de la vitesse de rotation du rotor par rapport à la vitesse d e rotation des tiges. Le fluide injecté peut également diminuer la viscosité de l'effluent refoulé par la pompe.
Description
21~831~
La présente invention concerne un système de pompage d'un effluent produit par une formation gêologique dans le fond d'un puits équipé d'une colonne tubulaire. II
comporte une pompe volumétrique rotative adaptée à de grand débit de production dudit effluent.
Il est connu d'utiliser des pompes du type MOINEAU entraînée en rotation par des tiges, elles mêmes entraînées en rotation à partir d'une installation de surface. Mais la vitesse de rotation du rotor de la pompe est limitée notamment par la résistance mécaniques des tiges, les frottements dynamiques à l'intérieur du puits, ou le montage mécanique du rotor dans la stator de la pompe. En effet, concernant cette dernière limitation, la nature des effluents dans lesquels est placée la pompe, la pression et la température qui règnent au fond d'un puits, compliquent considérablement l'utilisation de moyens plus performants pour le montage du rotor dans le stator. Il est connu que de tels moyens de montage nécessitent au moins une lubrification des pièces mécaniques en mouvement. Dans les conditions décrites plus haut, il faudrait donc des montages étanches et résistant à la température pour préserver le fluide lubrifiant les moyens mécaniques, d'une pollution par l'effluent produit.
La présente invention fournit une solution à ce probl8me technique en permettant l'injection, à partir de la surface, d'un fluide lubrifiant circulant à
travers les moyens de montage mécanique du rotor.
De plus, selon une variante de la présente invention, il est également possible d'ajouter à ces moyens de montage un mécanisme multiplicateur de vitesse de la rotation du rotor, par rapport à la vitesse de rotation des tiges. Ainsi, on peut obtenir un plus grand débit de pompage avec une vitesse raisonnable pour la rotation des tiges. Il est rappelé que le débit faurni par une pompe volumétrique rotative est sensiblement proportionnel à la vitesse de rotation du rotor.
Dans une autre variante, en partïculier lorsque l'effluent à produire est un fluide visqueux, la présente invention peut permettre une amélioration du rendement du pompage en fluidifiant l'effluent en le mélangeant au fluide injecté pour lubrifier les moyens mécaniques de montage.
La présente invention concerne donc un système de pompage d'un effluent produit par une formation géologique dans le fond d'un puits. Le système comporte une pompe
La présente invention concerne un système de pompage d'un effluent produit par une formation gêologique dans le fond d'un puits équipé d'une colonne tubulaire. II
comporte une pompe volumétrique rotative adaptée à de grand débit de production dudit effluent.
Il est connu d'utiliser des pompes du type MOINEAU entraînée en rotation par des tiges, elles mêmes entraînées en rotation à partir d'une installation de surface. Mais la vitesse de rotation du rotor de la pompe est limitée notamment par la résistance mécaniques des tiges, les frottements dynamiques à l'intérieur du puits, ou le montage mécanique du rotor dans la stator de la pompe. En effet, concernant cette dernière limitation, la nature des effluents dans lesquels est placée la pompe, la pression et la température qui règnent au fond d'un puits, compliquent considérablement l'utilisation de moyens plus performants pour le montage du rotor dans le stator. Il est connu que de tels moyens de montage nécessitent au moins une lubrification des pièces mécaniques en mouvement. Dans les conditions décrites plus haut, il faudrait donc des montages étanches et résistant à la température pour préserver le fluide lubrifiant les moyens mécaniques, d'une pollution par l'effluent produit.
La présente invention fournit une solution à ce probl8me technique en permettant l'injection, à partir de la surface, d'un fluide lubrifiant circulant à
travers les moyens de montage mécanique du rotor.
De plus, selon une variante de la présente invention, il est également possible d'ajouter à ces moyens de montage un mécanisme multiplicateur de vitesse de la rotation du rotor, par rapport à la vitesse de rotation des tiges. Ainsi, on peut obtenir un plus grand débit de pompage avec une vitesse raisonnable pour la rotation des tiges. Il est rappelé que le débit faurni par une pompe volumétrique rotative est sensiblement proportionnel à la vitesse de rotation du rotor.
Dans une autre variante, en partïculier lorsque l'effluent à produire est un fluide visqueux, la présente invention peut permettre une amélioration du rendement du pompage en fluidifiant l'effluent en le mélangeant au fluide injecté pour lubrifier les moyens mécaniques de montage.
La présente invention concerne donc un système de pompage d'un effluent produit par une formation géologique dans le fond d'un puits. Le système comporte une pompe
2 placée dans le puits et des tiges reliant la pompe à la surface. La pompe comprend au moins un stator et un rotor. Les tiges mises en rotation par des moyens de surface entraînent en rotation le rotor pour pomper l'effluent et refouler celui-ci vers la surface par un conduit annulaire extérieur aux tiges.
La pompe comporte des moyens mécaniques de maintien du rotor dans le stator et de transmission de la rotation des tiges au rotor. Les tiges sont adaptées à
permettre l'injection à partir de la surface, d'un fluide de circulation traversant les moyens mécaniques.
Le fluide es t adapté à assurer une lubrification et éventuellement un refroidissement desdits moyens mécaniques.
Les moyens mécaniques peuvent comporter des paliers de guidage du rotor par rapport au stator.
Les moyens mécaniques peuvent comporter au moins un joint flexible entre les tiges et le rotor, par exemple du type joint universel.
Les moyens mécaniques peuvent comporter un multiplicateur de vitesse adapté à
permettre l'entraînement en rotation dudit rotor à une vitesse supérieure à la vitesse de rotation des tiges.
Le stator de la pompe peut coopérer avec des moyens d'étanchéité liés à une colonne de tubes à l'intérieur de laquelle se trouve la pompe. L'aspiration et le refoulement de la pompe peuvent se trouver de part et d'autre des moyens d'étanchéité et l'effluent 2 0 refoulé peut remonter vers la surface par l'espace annulaire défini par l'extêrieur des tiges et l'intérieur de ladite colonne.
Le fluide injecté par les tiges peut être adapté à fluidifier l'effluent refoulé par la pompe, par exemple du kérosène ou du gasoil.
Le fluide peut se mëlanger avec ledit effluent dans le voisinage des orifices de refoulement de la pompe.
D'autres caractéristiques et avantages du système selon l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description ci-après de modes de réalisation décrits à titre d'exemples non limitatifs, en se référant aux dessins annexés où
- la figure 1 représente schématiquement un système de pompage selon
La pompe comporte des moyens mécaniques de maintien du rotor dans le stator et de transmission de la rotation des tiges au rotor. Les tiges sont adaptées à
permettre l'injection à partir de la surface, d'un fluide de circulation traversant les moyens mécaniques.
Le fluide es t adapté à assurer une lubrification et éventuellement un refroidissement desdits moyens mécaniques.
Les moyens mécaniques peuvent comporter des paliers de guidage du rotor par rapport au stator.
Les moyens mécaniques peuvent comporter au moins un joint flexible entre les tiges et le rotor, par exemple du type joint universel.
Les moyens mécaniques peuvent comporter un multiplicateur de vitesse adapté à
permettre l'entraînement en rotation dudit rotor à une vitesse supérieure à la vitesse de rotation des tiges.
Le stator de la pompe peut coopérer avec des moyens d'étanchéité liés à une colonne de tubes à l'intérieur de laquelle se trouve la pompe. L'aspiration et le refoulement de la pompe peuvent se trouver de part et d'autre des moyens d'étanchéité et l'effluent 2 0 refoulé peut remonter vers la surface par l'espace annulaire défini par l'extêrieur des tiges et l'intérieur de ladite colonne.
Le fluide injecté par les tiges peut être adapté à fluidifier l'effluent refoulé par la pompe, par exemple du kérosène ou du gasoil.
Le fluide peut se mëlanger avec ledit effluent dans le voisinage des orifices de refoulement de la pompe.
D'autres caractéristiques et avantages du système selon l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description ci-après de modes de réalisation décrits à titre d'exemples non limitatifs, en se référant aux dessins annexés où
- la figure 1 représente schématiquement un système de pompage selon
3 0 l'invention, - la figure 2 représente une pompe volumétrique équipée de moyens mécaniques, - la figure 3 représente- une variante du système de pompage comprenant un multiplicateur de vitesse, 21~8~ï5 - la figure 4 illustre les moyens de surface permettant l'entraînement en rotation de tiges, l'injection du fluide lubrifiant et le retour de la production, - la figure 5 montre une réalisation d'une coulisse destinée à être intégrée aux tiges.
Sur la figure 1, un puits 1 atteint une formation géologique productrice d'un effluent contenant des hydrocarbures. La pression régnant dans la formation est trop faible pour que l'effluent puisse remonter jusqu'en surface. La formation productrice est dite non éruptive. Le schéma de production nécessite donc la mise en oeuvre d'un système de pompage de l'effluent.
Par effluent, il faut comprendre l'ensemble des fluides présents dans le puits 1.
Dans le cas où l'hydrocarbure, contenu dans ladite formation, est visqueux, on peut injecter de la vapeur d'eau, ou autres fluides, pour fluidifier l'hydrocarbure afin de favoriser son écoulement. Dans ce cas, l'effluent comporte une quantité d'eau ou de vapeur d'eau assez importante, relativement au volume d'hydrocarbure. Ce grand volume d'effluent impose une capacité de pompage supérieure à celle qui serait nécessaire pour traiter le volume de l'hydrocarbure seul.
Le puits 1 est équipé d'une de colonne tubulaire 2, dont l'extrémité
inférieure plonge dans l'effluent. L'espace annulaire, défini entre le puits 1 et l'extêrieur de la colonne 2, peut être obturé ou non par un système d'étanchéité du type packer. La colonne 2, en général dénommée "colonne de production", a pour rôle principal de canaliser la production du fond vers la surface du sol par le moyen de son conduit intérieur.
Un système de pompage 3 est positionné dans la colonne 2 par lé moyen d'un siège
Sur la figure 1, un puits 1 atteint une formation géologique productrice d'un effluent contenant des hydrocarbures. La pression régnant dans la formation est trop faible pour que l'effluent puisse remonter jusqu'en surface. La formation productrice est dite non éruptive. Le schéma de production nécessite donc la mise en oeuvre d'un système de pompage de l'effluent.
Par effluent, il faut comprendre l'ensemble des fluides présents dans le puits 1.
Dans le cas où l'hydrocarbure, contenu dans ladite formation, est visqueux, on peut injecter de la vapeur d'eau, ou autres fluides, pour fluidifier l'hydrocarbure afin de favoriser son écoulement. Dans ce cas, l'effluent comporte une quantité d'eau ou de vapeur d'eau assez importante, relativement au volume d'hydrocarbure. Ce grand volume d'effluent impose une capacité de pompage supérieure à celle qui serait nécessaire pour traiter le volume de l'hydrocarbure seul.
Le puits 1 est équipé d'une de colonne tubulaire 2, dont l'extrémité
inférieure plonge dans l'effluent. L'espace annulaire, défini entre le puits 1 et l'extêrieur de la colonne 2, peut être obturé ou non par un système d'étanchéité du type packer. La colonne 2, en général dénommée "colonne de production", a pour rôle principal de canaliser la production du fond vers la surface du sol par le moyen de son conduit intérieur.
Un système de pompage 3 est positionné dans la colonne 2 par lé moyen d'un siège
4. Le siège 4 a au moins pour fonction de fixer longitudinalement et en rotation le stator de la pompe 6, d'effectuer une étanchéité entre le corps de la pompe 6 et la colonne 2. Une ouverture S permet l'admission de l'effluent dans la pompe 6.
Une ouverture 7 permet la sortie de l'effluent refoulé dans l'intérieur 8 de la colonne 2. Les flèches 9, 10 et l l'indiquent le trajet de l'effluent.
Le système de pompage comporte des moyens mécaniques 13 qui seront détaillés plus loin dans la présente description à (aide des figures 2 et 3.
Une garniture de tiges 12 est liée aux moyens mécaniques 13 par son extrémité
inférieure, l'extrémité supérieure située à la surface coopère avec des moyens 14 qui sont détaillés sur la figure 4.
Le système de pompage 3 est mis en place sur le siège 4 par l'assemblage de la garniture de tiges 12 dans l'espace intérieur 8 de la colonne 2, de préférence après que celle ci ait déjà été assemblée. La remontée du système s'effectuant par une opération inverse.
21~~31 Les tiges 12 sont creuses pour permettre l'injection d'un fluide suivant le trajet des flèches 15.
L'entraînement en rotation de la garniture des tiges 12 provoque la rotation du rotor (non représenté sur cette figure) de la pompe 6 grâce à la coopération des moyens mécaniques 13. Ces moyens mécaniques sont traversés par le fluide injecté par les tiges 12.
La figure 2 montre un mode de réalisation de la pompe du système de pompage selon l'invention. La colonne 2 comporte un réceptacle ou siège 4 vissé au-dessus d'un dispositif d'admission 16 de l'effluent, le dispositif 16 pouvant être un séparateur statique liquide/gaz, par exemple celui décrit dans le brevet FR-2656652. Dans le cas de présence de gaz libre dans l'effluent, l'espace annulaire entre la colonne 2 et le puits 1 est utilisé pour canaliser le gaz jusqu'en surface.
Sur l'extrémité du corps 17 (stator) de la pompe, est fixé une pièce 18 complémentaire au siège 4. La coopération de la pièce 18 et du siège 4 - fixe en rotation le corps 17 (stator) par rapport à la colonne 2, - fixe longitudinalement la pompe dans la colonne 2 (un moyen de verrouillage réversible peut être adjoint), - isole l'espace annulaire 8 de l'effluent à l'admission par les moyens d'étanchéité
27.
Le corps du stator 17 de la pompe comporte à sa partie supérieure des moyens mécaniques 13 réalisant au moins les fonctions suivantes - guidage en rotation et fixation longitudinale par des paliers 22, - transmission de la rotation des tiges 12 au rotor 20 par des accouplements 24 et 25, - liaison flexible 21, par exemple un joint universel type cardan, lorsque le rotor du type de pompe utilisée est animé en plus de la rotation d'un déplacement radial de nutation.
Le corps du stator 17 de la pompe comporte, sensiblement à sa partie supérieure, des orifices 23 d'évacuation de l'effluent refoulé par la pompe. Ces orifices communiquent avec (espace annulaire 8.
Le canal intérieur 26 des~tiges 12 communique avec les orifices d'évacuation 23 par l'intermédiaire d'un canal 19 débouchant en 50 au niveau des paliers mécaniques 22. Ceux ci ne sont pas étanches permettant ainsi la circulation du fluide injecté par les tiges 12 à
travers les paliers 22 constitués préférentiellement de roulement à billes ou à galets, effectuant ainsi une lubrification et/ou un refroidissement des pièces en mouvement par barbotage. Le fluide injecté par le canal 19 s'écoule jusqu'aux orifices 23 où
il se mélange avec (effluent refoulé par la pompe avant de sortir par les orifices 23 vers l'espace annulaire 8.
21~~31~
Le fluide injecté est choisi pour que son pouvoir lubrifiant soit suffisant pour assurer une longévité acceptable des moyens mécaniques 19. Par pouvoir lubrifiant, il faut comprendre ici, 1a capacité de ce fluide à diminuer de façon sensible les frottements mécaniques provoqués par les mouvements dynamiques. En effet, on pourra injecter par
Une ouverture 7 permet la sortie de l'effluent refoulé dans l'intérieur 8 de la colonne 2. Les flèches 9, 10 et l l'indiquent le trajet de l'effluent.
Le système de pompage comporte des moyens mécaniques 13 qui seront détaillés plus loin dans la présente description à (aide des figures 2 et 3.
Une garniture de tiges 12 est liée aux moyens mécaniques 13 par son extrémité
inférieure, l'extrémité supérieure située à la surface coopère avec des moyens 14 qui sont détaillés sur la figure 4.
Le système de pompage 3 est mis en place sur le siège 4 par l'assemblage de la garniture de tiges 12 dans l'espace intérieur 8 de la colonne 2, de préférence après que celle ci ait déjà été assemblée. La remontée du système s'effectuant par une opération inverse.
21~~31 Les tiges 12 sont creuses pour permettre l'injection d'un fluide suivant le trajet des flèches 15.
L'entraînement en rotation de la garniture des tiges 12 provoque la rotation du rotor (non représenté sur cette figure) de la pompe 6 grâce à la coopération des moyens mécaniques 13. Ces moyens mécaniques sont traversés par le fluide injecté par les tiges 12.
La figure 2 montre un mode de réalisation de la pompe du système de pompage selon l'invention. La colonne 2 comporte un réceptacle ou siège 4 vissé au-dessus d'un dispositif d'admission 16 de l'effluent, le dispositif 16 pouvant être un séparateur statique liquide/gaz, par exemple celui décrit dans le brevet FR-2656652. Dans le cas de présence de gaz libre dans l'effluent, l'espace annulaire entre la colonne 2 et le puits 1 est utilisé pour canaliser le gaz jusqu'en surface.
Sur l'extrémité du corps 17 (stator) de la pompe, est fixé une pièce 18 complémentaire au siège 4. La coopération de la pièce 18 et du siège 4 - fixe en rotation le corps 17 (stator) par rapport à la colonne 2, - fixe longitudinalement la pompe dans la colonne 2 (un moyen de verrouillage réversible peut être adjoint), - isole l'espace annulaire 8 de l'effluent à l'admission par les moyens d'étanchéité
27.
Le corps du stator 17 de la pompe comporte à sa partie supérieure des moyens mécaniques 13 réalisant au moins les fonctions suivantes - guidage en rotation et fixation longitudinale par des paliers 22, - transmission de la rotation des tiges 12 au rotor 20 par des accouplements 24 et 25, - liaison flexible 21, par exemple un joint universel type cardan, lorsque le rotor du type de pompe utilisée est animé en plus de la rotation d'un déplacement radial de nutation.
Le corps du stator 17 de la pompe comporte, sensiblement à sa partie supérieure, des orifices 23 d'évacuation de l'effluent refoulé par la pompe. Ces orifices communiquent avec (espace annulaire 8.
Le canal intérieur 26 des~tiges 12 communique avec les orifices d'évacuation 23 par l'intermédiaire d'un canal 19 débouchant en 50 au niveau des paliers mécaniques 22. Ceux ci ne sont pas étanches permettant ainsi la circulation du fluide injecté par les tiges 12 à
travers les paliers 22 constitués préférentiellement de roulement à billes ou à galets, effectuant ainsi une lubrification et/ou un refroidissement des pièces en mouvement par barbotage. Le fluide injecté par le canal 19 s'écoule jusqu'aux orifices 23 où
il se mélange avec (effluent refoulé par la pompe avant de sortir par les orifices 23 vers l'espace annulaire 8.
21~~31~
Le fluide injecté est choisi pour que son pouvoir lubrifiant soit suffisant pour assurer une longévité acceptable des moyens mécaniques 19. Par pouvoir lubrifiant, il faut comprendre ici, 1a capacité de ce fluide à diminuer de façon sensible les frottements mécaniques provoqués par les mouvements dynamiques. En effet, on pourra injecter par
5 exemple du kérosène, du gas-oil, une émulsion contenant des huiles brutes ou de l'eau contenant certains additifs. Avantageusement, la circulation du fluide dans les moyens mécaniques permet de contrôler le refroidissement des moyens mécaniques.
Le type de pompe peut être de tout type volumétrique rotative. De préférence, et compte tenu du domaine industriel concerné, la pompe est du type MOINEAU.
Le fluide injecté par les tiges 12 est mélangé avec l'effluent refoulé par la pompe, au voisinage en amont des orifices 23.
La figure 3 illustre une variante selon l'invention, où il est intercalé entre l'accouplement 24 et les paliers 22, un multiplicateur de vitesse 28.
La conception de ce multiplicateur de vitesse étant à la portée d'un homme de l'art connaissant la mécanique, elle ne sera pas détaillée dans la présente description. Le coefficient multiplicateur est préférentiellement compris entre 1 et 5.
De même que les paliers ~22, le multiplicateur de vitesse 28 est traversé par le fluide injecté par les tiges 12.
La figure 4 montre l'installation de surface 14 du système selon l'invention.
L'extrémité supérieure de la colonne 2 comporte une sortie latérale 29 permettant 1a collecte de l'effluent pompé par ledit système.
Une tête d'injection rotative 30 est vissée sur l'extrémité de la colonne 2.
La tête d'injection 30 comprend une partie mobile en rotation 31 sur laquelle est assemblée la tige 12 supérieure. Des butées de roulements équipent le montage mécanique de la partie 31 dans le corps de la tête 30. La partie mobile 31 possède un conduit mettant en communication l'intérieur des tiges 12 avec la sortie latérale 29.
Un arbre 33, fixé sur le sommet de la partie mobile 31, peut être entraîné en rotation par tout moyen connu et conventionnellement utilisé sur les chantiers d'exploitation des puits.
La figure 5 illustre une coulisse d'adaptation de la longueur de la garniture de tiges 12. En effet, les conditions de fond peuvent faire varier la longueur de la garniture de tiges entre la pompe et l'installation de surface. La garniture étant en rotation pour actionner le pompage, il est recommandé que les tiges ne subissent pas de flambage. Il faut donc incorporer à la garniture de tiges un ou plusieurs éléments télescopiques permettant l'allongement de la garniture, ou son raccourcissement, et cela sans développer des contraintes axiales importantes.
~~.~83~.
s Pour cela, la coulisse est intercalée entre deux tiges 12 par les raccords 35 et 34. La coulisse en exemple comporte un corps 42 sur lequel est assemblé de façon solidaire un arbre 41. Des rainures longitudinales 38 sont usinées dans l'alésage intérieur du corps 42.
Un arbre 40 comportant des clavettes 39 est monté dans le corps 42. Les clavettes 39 et les rainures 38 ont des formes complémentaires pour que l'arbre 40 puisse coulisser longitudinalement dans le corps 42 sur toute la course H. La coulisse permet ainsi la transmission de la rotation tout en laissant un jeu axial correspondant à la longueur H. Des moyens d'étanchéité 37 empêchent la communication entre l'espace intérieur et (extérieur de la coulisse.
L'invention ne se limite pas à une coulisse de ce type.
Dans le cas où l'effluent a une viscosité relativement importante, les pertes de charge dans l'espace annulaire 8 peuvent perturber le rendement de pompage.
Dans le cadre de la présente invention, on peut minimiser l'inconvénient précité en utilisant pour fluide lubrifiant injecté par les tiges 12, un fluide également apte à fluidifier l'effluent. Ainsi, un effluent visqueux et/ou de forte masse volumique créera moins de perte de charge dans le conduit de production si sa viscosité et/ou sa masse volumique sont diminuées par le mélange avec le fluide injecté par les tiges.
Le type de pompe peut être de tout type volumétrique rotative. De préférence, et compte tenu du domaine industriel concerné, la pompe est du type MOINEAU.
Le fluide injecté par les tiges 12 est mélangé avec l'effluent refoulé par la pompe, au voisinage en amont des orifices 23.
La figure 3 illustre une variante selon l'invention, où il est intercalé entre l'accouplement 24 et les paliers 22, un multiplicateur de vitesse 28.
La conception de ce multiplicateur de vitesse étant à la portée d'un homme de l'art connaissant la mécanique, elle ne sera pas détaillée dans la présente description. Le coefficient multiplicateur est préférentiellement compris entre 1 et 5.
De même que les paliers ~22, le multiplicateur de vitesse 28 est traversé par le fluide injecté par les tiges 12.
La figure 4 montre l'installation de surface 14 du système selon l'invention.
L'extrémité supérieure de la colonne 2 comporte une sortie latérale 29 permettant 1a collecte de l'effluent pompé par ledit système.
Une tête d'injection rotative 30 est vissée sur l'extrémité de la colonne 2.
La tête d'injection 30 comprend une partie mobile en rotation 31 sur laquelle est assemblée la tige 12 supérieure. Des butées de roulements équipent le montage mécanique de la partie 31 dans le corps de la tête 30. La partie mobile 31 possède un conduit mettant en communication l'intérieur des tiges 12 avec la sortie latérale 29.
Un arbre 33, fixé sur le sommet de la partie mobile 31, peut être entraîné en rotation par tout moyen connu et conventionnellement utilisé sur les chantiers d'exploitation des puits.
La figure 5 illustre une coulisse d'adaptation de la longueur de la garniture de tiges 12. En effet, les conditions de fond peuvent faire varier la longueur de la garniture de tiges entre la pompe et l'installation de surface. La garniture étant en rotation pour actionner le pompage, il est recommandé que les tiges ne subissent pas de flambage. Il faut donc incorporer à la garniture de tiges un ou plusieurs éléments télescopiques permettant l'allongement de la garniture, ou son raccourcissement, et cela sans développer des contraintes axiales importantes.
~~.~83~.
s Pour cela, la coulisse est intercalée entre deux tiges 12 par les raccords 35 et 34. La coulisse en exemple comporte un corps 42 sur lequel est assemblé de façon solidaire un arbre 41. Des rainures longitudinales 38 sont usinées dans l'alésage intérieur du corps 42.
Un arbre 40 comportant des clavettes 39 est monté dans le corps 42. Les clavettes 39 et les rainures 38 ont des formes complémentaires pour que l'arbre 40 puisse coulisser longitudinalement dans le corps 42 sur toute la course H. La coulisse permet ainsi la transmission de la rotation tout en laissant un jeu axial correspondant à la longueur H. Des moyens d'étanchéité 37 empêchent la communication entre l'espace intérieur et (extérieur de la coulisse.
L'invention ne se limite pas à une coulisse de ce type.
Dans le cas où l'effluent a une viscosité relativement importante, les pertes de charge dans l'espace annulaire 8 peuvent perturber le rendement de pompage.
Dans le cadre de la présente invention, on peut minimiser l'inconvénient précité en utilisant pour fluide lubrifiant injecté par les tiges 12, un fluide également apte à fluidifier l'effluent. Ainsi, un effluent visqueux et/ou de forte masse volumique créera moins de perte de charge dans le conduit de production si sa viscosité et/ou sa masse volumique sont diminuées par le mélange avec le fluide injecté par les tiges.
Claims (9)
1. Système de pompage d'un effluent produit par une formation géologique dans le fond d'un puits, comportant une pompe placée dans le puits et des tiges reliant ladite pompe à la surface, ladite pompe comprenant au moins un stator et un rotor, lesdites tiges mises en rotation par des moyens de surface entraînent en rotation ledit rotor pour pomper l'effluent et refouler celui-ci vers la surface par un conduit annulaire extérieur audites tiges, caractérisé en ce que ladite pompe comporte des moyens mécaniques de maintien dudit rotor dans ledit stator et de transmission de la rotation desdites tiges audit rotor, et en ce que lesdites tiges sont adaptées à
permettre l'injection à partir de la surface, d'un fluide de circulation traversant lesdits moyens mécaniques, ledit fluide étant adapté à assurer une lubrification et éventuellement un refroidissement desdits moyens mécaniques.
permettre l'injection à partir de la surface, d'un fluide de circulation traversant lesdits moyens mécaniques, ledit fluide étant adapté à assurer une lubrification et éventuellement un refroidissement desdits moyens mécaniques.
2. Système selon la revendication 1, caracté-risé en ce que lesdits moyens mécaniques comportent des paliers de guidage du rotor par rapport au stator.
3. Système selon la revendication 2, caracté-risé en ce que lesdits moyens mécaniques comportent au moins un joint flexible entre lesdites tiges et ledit rotor.
4. Système selon la revendication 3, caracté-risé en ce que le joint flexible est un joint universel.
5. Système selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que lesdits moyens mécaniques comportent un multiplicateur de vitesse adapté à permettre l'entraînement en rotation dudit rotor à une vitesse supérieure à la vitesse de rotation desdites tiges.
6. Système selon l'une quelconque des revendi-cations 1 à 5, caractérisé en ce que le stator de la pompe coopère avec des moyens d' étanchéité liés à une colonne de tubes à l'intérieur de laquelle se trouve la pompe, en ce que l'aspiration et le refoulement de la pompe se trouvent de part et d'autre desdits moyens d'étanchéité, et en ce que l'effluent refoulé remonte vers la surface par l'espace annulaire défini par l'extérieur des tiges et l'intérieur de ladite colonne.
7. Système selon l'une quelconque des revendi-cations 1 à 6, caractérisé en ce que ledit fluide injecté
par les tiges est adapté à fluidifier l'effluent refoulé
par la pompe.
par les tiges est adapté à fluidifier l'effluent refoulé
par la pompe.
8. Système selon l'une quelconque des revendi-cations 1 à 7, caractérisé en ce que ledit fluide se mélange avec ledit effluent dans le voisinage des orifices de refoulement de la pompe.
9. Système selon l'une quelconque des revendi-cations 1 à 8, caractérisé en ce que ledit fluide est choisi du groupe comprenant le kérosène et le gasoil.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR92/12.389 | 1992-10-13 | ||
FR9212389A FR2696792B1 (fr) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | Système de pompage comportant une pompe volumétrique à grand débit. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CA2108315A1 CA2108315A1 (fr) | 1994-04-14 |
CA2108315C true CA2108315C (fr) | 2004-12-14 |
Family
ID=9434599
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CA002108315A Expired - Fee Related CA2108315C (fr) | 1992-10-13 | 1993-10-13 | Systeme de pompage comportant une pompe volumetrique a grand debit |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CA (1) | CA2108315C (fr) |
FR (1) | FR2696792B1 (fr) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL9400708A (nl) * | 1994-04-29 | 1995-12-01 | Houttuin Technology N V | Werkwijze en inrichting voor het oppompen van vloeistof uit de aardkorst. |
FR2727475B1 (fr) * | 1994-11-25 | 1997-01-24 | Inst Francais Du Petrole | Methode et systeme de pompage comportant une pompe volumetrique entrainee par un tube continu - application aux puits devies |
US5573063A (en) * | 1995-07-05 | 1996-11-12 | Harrier Technologies, Inc. | Deep well pumping apparatus |
US8800688B2 (en) | 2011-07-20 | 2014-08-12 | Baker Hughes Incorporated | Downhole motors with a lubricating unit for lubricating the stator and rotor |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2267459A (en) * | 1939-01-09 | 1941-12-23 | Fmc Corp | Deep well pump |
US2255918A (en) * | 1940-02-16 | 1941-09-16 | Harold R Downs | Well pump |
US2334812A (en) * | 1940-02-23 | 1943-11-23 | Du Pont | Process for the preparation of organic pigments |
ES335006A1 (es) * | 1965-12-31 | 1967-11-16 | Streicher Max | Dispositivos de proteccion para la union de accionamiento. |
US3677665A (en) * | 1971-05-07 | 1972-07-18 | Husky Oil Ltd | Submersible pump assembly |
CA1180594A (fr) * | 1981-03-27 | 1985-01-08 | Stanley Steblyk | Pompe de type moineau |
US4386654A (en) * | 1981-05-11 | 1983-06-07 | Becker John A | Hydraulically operated downhole oil well pump |
ZW16083A1 (en) * | 1982-07-20 | 1984-02-08 | Mono Pumps Africa Pty | Helical gear pump |
FR2556419B1 (fr) * | 1983-12-13 | 1986-09-19 | Inst Burovoi Tekhnik | Machine d'attaque a helice pour le forage de puits |
FR2656035B1 (fr) * | 1989-12-15 | 1996-01-12 | Inst Francais Du Petrole | Dispositif de pompage d'un liquide et en particulier d'un liquide a forte viscosite. |
-
1992
- 1992-10-13 FR FR9212389A patent/FR2696792B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-10-13 CA CA002108315A patent/CA2108315C/fr not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2696792A1 (fr) | 1994-04-15 |
CA2108315A1 (fr) | 1994-04-14 |
FR2696792B1 (fr) | 1994-12-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101336344B (zh) | 用于电潜泵组件的油密封段 | |
FR2748533A1 (fr) | Systeme de pompage polyphasique et centrifuge | |
FR2794498A1 (fr) | Pompe a cavites progressantes a stator composite et son procede de fabrication | |
CA2518879A1 (fr) | Methode et systeme de forage avec circulation inverse | |
EP1559913A1 (fr) | Pompe à cavités progressives | |
FR2525685A1 (fr) | Turbocompresseur pour moteurs a combustion interne | |
CA2108315C (fr) | Systeme de pompage comportant une pompe volumetrique a grand debit | |
EP0457879B1 (fr) | Dispositif et procede de nettoyage d'un puits souterrain | |
AU2014340537A1 (en) | Pressure compensation for a backup well pump | |
FR2913061A1 (fr) | Systeme de deshuilage pour moteur d'aeronef. | |
EP0097549A1 (fr) | Dispositif pour réaliser l'étanchéite d'un moteur immergeable et moteur s'y rapportant | |
CA2945890A1 (fr) | Pompe a engrenages a carburant, prevue notamment comme pompe a haute pression | |
CA2251611C (fr) | Installation de pompage d'un effluent biphasique liquide/gaz | |
CA2138356A1 (fr) | Systeme de pompage comportant une pompe volumetrique a grand debit | |
US6261069B1 (en) | Shaft seal with pressure equalizing shuttle | |
FR2692320A1 (fr) | Dispositif et méthode de pompage d'un liquide visqueux comportant l'injection d'un produit fluidifiant, application aux puits horizontaux. | |
EP0097548B1 (fr) | Groupe motopompe pour puits de forage et procédé de protection s'y rapportant | |
CA2822038C (fr) | Installation de pompage pour puits profond | |
EP3698044B1 (fr) | Pompe a barillet rotatif avec moyens de guidage et de centrage du barillet distincts | |
EP0181326A1 (fr) | Perfectionnement aux marteaux-fond de trou pour forage des sols | |
EP0373202B1 (fr) | Dispositif de pompage d'un fluide polyphasique a piston et applications de ce dispositif | |
CN114930020B (zh) | 潜水泵组件及其使用方法 | |
CN114930021B (zh) | 潜水泵组件及其使用方法 | |
RU38859U1 (ru) | Погружной маслозаполненный электродвигатель с гидродинамической смазкой пяты | |
RU2011888C1 (ru) | Скважинная насосная станция |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EEER | Examination request | ||
MKLA | Lapsed |