MX2012014121A - Sistema de bombeo suspendido de cable compacto para desarrollo de lubricador. - Google Patents

Abstract

Un método para instalar o recuperar un sistema de bombeo en o a partir de un pozo activo que incluye la conexión de un lubricador a un árbol de producción del pozo activo y que se eleva o disminuye uno o más componentes del pozo del sistema de bombeo de o en el pozo utilizando el lubricador.

Description

SISTEMA DE BOMBEO SUSPENDIDO DE CABLE COMPACTO PARA DESARROLLO DE LUBRICADOR Antecedentes de la invención Campo de la invención Las modalidades de la presente invención se refieren generalmente a un cable compacto suspendido sistema de bombeo para el despliegue lubricador.

Descripción de la técnica relacionada La industria petrolera ha utilizado bombas eléctricas sumergibles (ESP) para producir gran caudal pozos durante décadas, los materiales y el diseño de estas bombas se ha incrementado la capacidad del sistema para sobrevivir durante largos periodos de tiempo sin intervención. Estos sistemas se implementan normalmente en la sarta de tubería con el cable de alimentación fijado a la tubería por medio de dispositivos mecánicos, tales como bandas de metal o protectores de cable de metal. Bueno intervención para reemplazar el equipo requiere que el operador tire de la sarta de tubería y cable de alimentación que requiere un equipo bien el servicio de cola de impresión y especial para poner en cola el cable de manera segura. La industria ha tratado de encontrar alternativas viables a este método de implementación, especialmente en destinos internacionales y remotos, donde el costo aumenta de manera significativa. Se ha limitado el despliegue de cable insertado en el tubo que se utiliza la bobina de la tubería flexible para soportar el peso del equipo y de cable, aunque este sistema se considera como una mejora sobre el tubo articulado el coste, la fiabilidad y disponibilidad de las unidades de tubería flexible han prohibido utilizar de manera más amplia.

Los métodos actuales de intervención de despliegue y la recuperación de las bombas sumergibles requieren asi controlar mediante la inyección de peso pesado (alias matar) de fluido en el pozo para neutralizar la presión de flujo, reduciendo la posibilidad de perder el control de bien. Eléctricos típicos sistemas de bombeo sumergibles desplegadas en pozos de alta velocidad de flujo requieren alta potencia para accionar la bomba que se traduce en longitudes que exceden del sistema 200 pies de longitud total. La longitud de estos sistemas no permite que las unidades sean recuperadas por un lubricador de alta presión para instalaciones en tierra y en el mar, como tal, un lubricador excedería la altura del mástil de la plataforma de servicio así.

Breve descripción de la invención Las modalidades de la presente invención se refieren generalmente a un cable compacto suspendido sistema de bombeo para el despliegue lubricador. En una modalidad, un método de instalación o recuperación de un sistema de bombeo dentro o desde un pozo activo incluye la conexión de un lubricador para un árbol de producción del pozo en activo y subir o bajar uno o más componentes de fondo de pozo del sistema de bombeo desde o hacia el pozo utilizando el lubricador.

En otra modalidad, un método de recuperación de un sistema de bombeo de un pozo en directo, acoplamiento incluye una junta superior de un lubricador con un cable de despliegue; conectar el lubricador a un árbol de producción del pozo en activo; despliegue de una herramienta en funcionamiento en la árbol mediante el cable de despliegue; acoplamiento de la herramienta que se ejecuta con una percha del sistema de bombeo; elevar la herramienta en funcionamiento y la suspensión de la bomba en el lubricador; acoplar un sello inferior del lubricador con un cable de la bomba del sistema de bombeo; desacoplar el sello superior desde el cable de despliegue; elevar la herramienta en funcionamiento y la suspensión de la bomba fuera del lubricador; enganchar el sello superior con el cable de la bomba; desacoplar la junta inferior del cable de la bomba; elevar los componentes de fondo de pozo del sistema de bombeo en el lubricador; cierre de una válvula de la lubricador desacoplar la junta superior del cable de la bomba, y el aumento de los componentes de fondo de pozo del lubricador.

En otra modalidad, un método de refuerzo de un árbol de producción para la compatibilidad con un sistema de bombeo incluye la conexión de una tubería vertical marina a un árbol de producción del pozo; recuperar una percha de la tubería de producción primero desde el árbol a través de la tubería de retorno; sustitución de la tubería de primera percha con un segundo colgador de tubería que tiene una interfaz eléctrica dispuesta a lo largo de una superficie interior del mismo, y la instalación de una bomba eléctrica sumergible montaje (ESP) en el árbol y el pozo. La percha de la bomba ESP se acopla a la interfaz eléctrica. El método incluye además el funcionamiento del ESP mediante el suministro de electricidad desde el árbol a un cable de la bomba del sistema de bombeo a través de la interfaz eléctrica.

En otra modalidad, un sistema de bombeo, incluye un sumergible de alta velocidad eléctrico operable para girar un eje de accionamiento del motor, una bomba de alta velocidad de rotación conectado al eje de accionamiento y que comprende un rotor que tiene una o más paletas helicoidales; un dispositivo de aislamiento operable para expandirse en acoplamiento con una sarta de tubería de producción, con lo que de manera fluida el aislamiento de una entrada de la bomba desde una salida de la bomba y rotacional de conectar el motor y la bomba a la secuencia de la cubierta, un cable que tiene dos o menos conductores y una resistencia suficientes para apoyar el motor, la bomba, el dispositivo de aislamiento, y un módulo de conversión de potencia (PCM), y el PCM operable para recibir una señal de potencia de CC del cable, y suministrar una señal de potencia de segundo para el motor.

En otra modalidad, una bomba sumergible tiene una o más etapas. Cada etapa incluye un alojamiento tubular, y un mandril dispuesto en el alojamiento. El mandril incluye un rotor giratorio con relación a la carcasa. El rotor tiene una porción de impulsor, una porción de eje, y uno o más álabes helicoidales se extienden a lo largo de la porción del impulsor. El mandril incluye además un difusor. El difusor está conectado a la carcasa, tiene la porción de eje que se extiende a su través, y tiene una o más paletas operables para negar remolino impartido al fluido bombeado a través de la porción del impulsor. Cada etapa incluye además un paso de fluido. El pasaje de fluido se forma entre el alojamiento y el mandril y tiene una sección de boquilla, una sección de garganta, y una sección del difusor.

En otra modalidad, un árbol de producción submarina incluye una cabeza que tiene un agujero a su través y un paso de producción formada a través de una pared del mismo, un conector de cabeza de pozo, y un colgador de tubería de producción orientado dentro y sujetar a la cabeza. El colgador de tubería de producción tiene una interfaz externa eléctrica que proporciona comunicación eléctrica entre la cabeza y el colgador de tubería, una interfaz interna eléctrico para proporcionar comunicación eléctrica con un gancho de bomba de un conjunto de la bomba eléctrica sumergible, uno o más electrodos se extiende entre las interfaces, un orificio a través del mismo, y un paso de producción formada a través de una pared del mismo. El colgador de tubería se orienta de manera que el colgador de tubería de producción pasaje está alineado con el paso de producción cabeza.

Breve descripción de los dibujos Para que la manera en que lo anterior recitado características de la presente invención se puede entender en detalle, una descripción más particular de la invención, brevemente resumida anteriormente, pueden tenerse por referencia a las modalidades, algunas de las cuales se ilustran en la dibujos adjuntos. Es de notar, sin embargo, que los dibujos adjuntos ilustran solamente modalidades típicas de esta invención y son por lo tanto no deben considerarse limitativos de su alcance, para que la invención puede admitir otras modalidades igualmente eficaces .

La Figura 1A ilustra un sistema ESP desplegado en un pozo submarino, de acuerdo con una modalidad de la presente invención. La figura IB ilustra la percha bomba colgada de un colgador de tubería de un árbol horizontal. La figura 1C es una sección transversal de una etapa de la bomba. La Figura ID es una vista externa de un mandril de la etapa de la bomba.

La Figura 2A es una vista en capas del cable de alimentación. La Figura 2B es una vista de extremo del cable de alimentación.

Las Figuras 3A-3F ilustran la recuperación de los ESP de manera ascendente, de acuerdo con otra modalidad de la presente invención. La Figura 3A ilustra el despliegue de un lubricador para el árbol. La figura 3B ilustra el lubricador aterrizó en el árbol y una herramienta en funcionamiento comprometida con el soporte de la bomba. La Figura 3C ilustra la percha de la bomba que se recuperan del árbol. La figura 3D ilustra la salida de la bomba de percha el lubricador y se recuperan al recipiente. Figura 3E ilustra los componentes de fondo de pozo ESP siendo recuperados del árbol. La Figura 3F ilustra los componentes de fondo de pozo ESP salir del lubricador y se recuperan al recipiente .

Las figuras 4A y 4B ilustran readaptar un árbol submarino existente para la compatibilidad con el ESP, de acuerdo con otra modalidad de la presente invención. La Figura 4A ilustra el despliegue de un elevador para el árbol. La figura 4B ilustra la recuperación del colgador de tubería existente mediante un colgador de tubería funcionar la herramienta.

Descripción detallada La Figura 1A ilustra un sistema de bombeo, tal como un sistema ESP 100, implementado en un pozo submarino 5, de acuerdo con una modalidad de la presente invención. El pozo 5 ha sido perforado a partir de una planta lf del mar 1 en una gue contiene hidrocarburos (es decir, petróleo crudo y/o gas natural) depósito 25. Una cadena de carcasa 10c se ha ejecutado en el pozo 5 y fijado en el mismo con cemento (no mostrado) . La carcasa 10c ha sido perforada 30 para proporcionar para proporcionar comunicación de fluido entre el depósito 25 y un diámetro de las 10c de la carcasa. Una cabeza de pozo 15 se ha montado en un extremo de las 10c secuencia de la cubierta. Una cadena de lOp tubería de producción puede extenderse desde la cabeza del pozo 15 para la formación 25 para transportar fluido de producción 35 desde la formación hasta el fondo marino lf. Un empaquetador 12 se puede ajustar entre los 10 céntimos de producción de tubos y carcasa 10c 10a para aislar un anillo formado entre la tubería de producción y la caja de fluido de producción 35.

Una válvula de seguridad subsuperficial (SSV) (no mostrado) puede ser montado como parte de la sarta de tubería de producción lOp. El SSV puede incluir un alojamiento, un miembro de válvula, un miembro de desviación, y un actuador. El miembro de válvula puede ser una aleta operable entre una posición abierta y una posición cerrada. La trampa puede permitir el flujo a través de la tubería de la vivienda/taladro de producción en la posición abierta y sellar el tubo de alojamiento/taladro de producción en' la posición cerrada. La trampa puede funcionar como una válvula de retención en la posición cerrada, es decir, impidiendo el flujo de la formación de la cabeza de pozo 5, pero permitiendo el flujo desde el pozo hasta la formación. El actuador puede ser hidráulico o eléctrico y se compone de un tubo de flujo para enganchar la aleta y forzando a la aleta a la posición abierta. El tubo de flujo también puede ser un pistón en comunicación con un conducto hidráulico o un cable eléctrico (no mostrado) que se extiende a lo largo de una superficie exterior de la tubería de producción lOp a la cabeza del pozo 15. La inyección de fluido hidráulico o de aplicación de la electricidad en el conducto / cable puede mover el tubo de flujo contra el elemento de desviación (es decir, de primavera), abriendo de este modo la trampa. El SSV también puede incluir un muelle de empuje la aleta hacia la posición cerrada. Alivio de presión hidráulica / eliminación de corriente desde el conducto / cable puede permitir que los muelles para cerrar la trampa.

El árbol de navidad o de · producción 50 puede estar conectado a la cabeza del pozo 15, tal como mediante un collar, mandril, o conector de abrazadera de árbol. El árbol 50 puede ser vertical u horizontal. Si el árbol 50 es vertical, se puede instalar después de la lOp tubería de producción se cuelga de la cabeza del pozo 15. Si el árbol 50 es horizontal, el árbol puede ser instalado y luego la lOp tubería de producción puede ser colgado del árbol 50. El árbol 50 puede incluir accesorios y válvulas para controlar la producción desde el pozo a una tubería 42 que puede conducir a una instalación de producción (no mostrado) , tal como un recipiente de producción o de la plataforma. El árbol 50 puede estar también en fluido / eléctrico comunicación con el conducto hidráulico / cable controlar el SSV.

El sistema ESP 100 puede incluir un motor eléctrico 105, un módulo de conversión de potencia (PCM) 110, una sección de sello 115, una bomba 120, un dispositivo de aislamiento 125, una parte superior 130 U cabeza de cable, una cabeza de cable menor cablehead 130 i , un cable de alimentación 135r, y un gancho de bomba 140 (véase la Figura IB) . Los soportes de cada uno de los componentes 105 a 130 pueden ser longitudinalmente y rotacionalmente conectado, tal como mediante conexiones embridadas o roscadas.

El árbol 50 puede incluir un controlador 45 en comunicación eléctrica con una fuente de corriente alterna de alimentación (CA) 40, tales como lineas de transmisión. Alternativamente, la fuente de alimentación 40 puede ser de corriente continua (DC) . El controlador de árbol 45 puede incluir un transformador (no mostrado) para la intensificación de la tensión de la señal de potencia de CA de la fuente de alimentación 40 a una media tensión (V) de la señal. La señal de voltaje medio puede ser mayor que uno kV, tal como nueve y cincuenta y cinco kV. El controlador de árbol puede incluir además un rectificador para convertir el voltaje medio de la señal de CA a una tensión media de corriente continua de la señal de alimentación (DC) de fondo de pozo para la transmisión a través del cable de alimentación 135r. El controlador de árbol 45 puede incluir además un módem de datos (no mostrado) y un multiplexor (no mostrado) para la modulación y multiplexación de una señal de datos a / desde el controlador de fondo de pozo con la señal de potencia de CC. El controlador de árbol 45 puede incluir además un transceptor (no mostrado) para la comunicación de datos con una oficina remota (no mostrado) .

El 135r cable puede extenderse desde el cable 130 U superior de la cabeza a través de la cabeza del pozo 15 y a la cabeza del cable 130. Cada uno de los cabezales de cable 130 U, i puede incluir un elemento de sujeción de cable (no mostrado) , tal como se desliza o una abrazadera para conectar longitudinalmente el cable 80r. Puesto que la señal de alimentación puede ser DC, el 135r cable sólo puede incluir dos conductores dispuestos coaxialmente (discutido más adelante) .

La figura IB ilustra la percha de la bomba 140 colgado de un colgador de tubería 53 de un árbol horizontal 50. El árbol 50 puede incluir una cabeza 51, una cabeza de pozo conector 52, el colgador de tubería 53, una interna tapa 54, una tapa externa 55, una parte superior corona enchufe 56u, un tapón corona inferior 56 i , una producción de la válvula 57p, y uno o más anillo válvulas 57U, l . Cada uno de los componentes 51 a 54 puede tener unos orificios longitudinales que se extienden a su través. El colgador de tubería 53 y la cabeza 51 pueden tener cada uno un paso de producción lateral formada a través de las paredes de la misma para el flujo de fluido de producción 35. El colgador de tubería 53 puede estar dispuesto en la cabeza de taladro. El colgador de la tubería 53 puede soportar la tubería de producción lOp. El colgador de tubería 53 se puede sujetar a la cabeza mediante un pestillo 53 l . El pestillo 53 i puede incluir uno o más elementos de fijación, tales como perros, un actuador, tal como un manguito de leva. El manguito de leva puede ser operable para empujar los perros hacia el exterior en un perfil formado en una superficie interior de la cabeza del árbol 51. El pestillo 53 t puede incluir además un collar para su acoplamiento con una herramienta de accionamiento (no mostrado) para instalar y retirar el colgador de tubería 53.

El colgador de tubería 53 puede ser rotacionalmente orientado y alineado longitudinalmente con la cabeza del árbol 51. El colgador de tubería 53 puede incluir además 53s sellos dispuestos por encima y por debajo del paso de producción y acoplarse a la superficie interior del árbol cabeza. El colgador de tubería 53 también puede tener un número de puertos auxiliares / conductos (no mostrados) espaciados' circunferencialmente alrededor de allí-. Cada puerto / conducto puede alinear con un puerto correspondiente / conducto (no mostrado) en la cabeza de árbol para comunicar el fluido hidráulico o eléctrico para diversos fines de colgador de tubería 53, y de colgador de tubería 53 de fondo de pozo, tales como la operación de la SSV. El colgador de tubería 53 puede tener una porción anular, exterior parcialmente esférica que las tierras dentro de una superficie parcialmente esférica formada en la cabeza del árbol 51.

El anillo 10a puede comunicar con un paso de anillo formado a través de y a lo largo de la cabeza 51 para pasar por los sellos y 53s. El pasaje anular se puede acceder mediante la eliminación de árbol interno tapa 54. El capuchón del árbol 54 puede estar dispuesto en la cabeza de taladro por encima de colgador de tubería 53. El capuchón del árbol 54 puede tener un manguito hacia abajo dependiendo de aislamiento recibido por un extremo superior del colgador de tubería 53. Similar al colgador de tubería 53, el capuchón del árbol 54 puede incluir un pestillo 54 i fijación de la tapa del árbol de la cabeza 51. El capuchón del árbol 54 puede incluir además un sello 54s acoplarse a la superficie interna de la cabeza. Los 57p válvula de producción puede ser dispuesta en el paso de producción y el anillo 57U válvulas, i puede ser dispuesta en el paso anular. Puertos / conductos (no mostrados) pueden extenderse a través de la cabeza de árbol 51 para el árbol controlador 45 para el funcionamiento eléctrico o hidráulico de las válvulas.

Los 56u corona superior de enchufe puede estar dispuesta en el árbol de casquillo de diámetro y el tapón corona inferior 56 i puede estar dispuesto en el colgador de tubería taladro. Cada corona enchufe 56u, i puede tener un cuerpo con un sello de metal en su extremo inferior. El sello de metal puede ser un labio función que se acopla con una superficie interior cónica de la tapa respectiva y colgador. El cuerpo puede tener una pluralidad de ventanas que permiten que los sujetadores, tales como perros, para extender y retraer. Los perros pueden ser empujados hacia el exterior por un actuador, tal como una leva central. La leva puede tener un perfil en su extremo superior para acoplamiento por una herramienta de accionamiento 320 (discutido abajo) . La leva puede mover entre una posición inferior bloqueada y una posición superior liberando perros se retraiga. Un elemento de retención puede garantizar que el extremo superior del cuerpo para retener la leva.

El cable 130 U superior de la cabeza puede estar conectado a la suspensión de la bomba 140, tal como mediante fijación (es decir, conexión roscada o brida). La percha de la bomba 140 puede incluir un cuerpo tubular 141 que tiene un agujero a su través, una o más derivaciones 140 í, una parte de uno o más acoplamientos eléctrico 140c, y uno o más sellos 140S. La percha de la bomba 140 puede estar conectada al colgador de tubería 53 al descansar en un saliente formado en una superficie interior del colgador de tubería. Alternativa o adicionalmente, el soporte colgador de la bomba se puede sujetar al colgador de tubería mediante un pestillo.

Cada derivación 140 t puede estar conectado eléctricamente a una respectiva de la central 205 (véase la figura 2A) y el protector 215 a través de un acoplamiento eléctrico (no mostrado) . Cada derivación 140 i puede extenderse desde la cabeza del cable superior 130 U a una parte respectiva de acoplamiento 140c y estar conectado eléctricamente a la conductor / malla y la parte de acoplamiento. Cada pieza de acoplamiento 140c puede incluir un contacto, tal como un anillo, encerrado en aislamiento. El anillo puede estar hecho de un material eléctricamente conductor, tal como aluminio, cobre, aleación de aluminio, aleación de cobre, o acero. El anillo también puede ser dividida y empujada hacia fuera. El aislamiento puede estar hecho de un material dieléctrico, tal como un polímero (es decir, un elastómero o termoplástico) .

El colgador de tubería 53 pueden incluir los elementos de acoplamiento otras 53c para recibir el colgador de la bomba respectiva piezas de acoplamiento 140c, con lo que la conexión eléctrica de la percha de la bomba 140 y el colgador de tubería 53. Un 58p plomo pueden estar conectados eléctricamente a cada colgador de tubería de acoplamiento 53c de pieza y se extienden a través del colgador de tubería 53 a una parte de un acoplamiento eléctrico (no mostrado) para conectar eléctricamente el cable con un colgador de tubería de plomo árbol 58h cabeza. La cabeza de árbol lleva 58h puede extenderse al árbol controlador 45, proporcionando de ese modo comunicación eléctrica entre el controlador y el cable 135r.

La Figura 2A es una vista en capas del cable de alimentación 135r. La Figura 2B es una vista de extremo de la 135r cable de alimentación. Los 135r del cable de alimentación puede incluir un núcleo interno 205, una cubierta interior 210, un escudo 215, una camisa exterior 230, y armadura 235, 240.

El núcleo interno 205 puede ser el primer conductor y hecho del material conductor de la electricidad. El núcleo interno 205' puede ser sólido o trenzado. La camisa interior 210 puede aislar eléctricamente el núcleo 205 de la 215 escudo y estar hecha de material dieléctrico. El escudo 215 puede servir como el segundo conductor y se hace del material conductor de la electricidad. El escudo 215 puede ser tubular, trenzado, o una lámina cubierta por una trenza. La camisa exterior 230 puede aislar eléctricamente el escudo 215 de la armadura 235, 240 y estar hecho de un material dieléctrico resistente al aceite. La armadura puede estar hecho de una o más capas 235, 240 de material de alta resistencia (es decir, resistencia a la tracción mayor que o igual a cien, cincuenta, o 200 kpsi) para soportar el peso de despliegue (peso del cable y el peso de la lOOd componentes de fondo de pozo (105-130)) de manera que el 135r cable se puede utilizar para desplegar y retirar los componentes 50 a 75 en / desde el pozo 5. El material de alta resistencia puede ser un metal o aleación y resistente a la corrosión, tal como acero galvanizado o de una aleación de níquel en función de la corrosividad del fluido del depósito 35. La armadura puede incluir dos contra-helicoidalmente 235 capas de heridas, 240 de alambre o tira.

Además, el 135r cable puede incluir una funda 225 dispuesta entre el blindaje 215 y la funda exterior 230. La vaina 225 puede ser de un material lubricante, tal como politetrafluoroetileno (PTFE) o plomo y puede ser una cinta enrollada helicoidalmente alrededor del escudo 215. Si el plomo se usa para la envoltura, una capa de ropa de cama 220 puede aislar el escudo 215 de la vaina y se hace del material dieléctrico. Adicionalmente, un buffer 245 puede estar dispuesto entre las capas 235, 240 de armadura. El tampón 245 puede ser una cinta y puede estar hecho de que el material lubricante.

Debido a la disposición coaxial, el cable 135r puede tener un diámetro exterior 250 menor que o igual a uno y un cuarto pulgadas, una pulgada, o de tres cuartos de una pulgada. Alternativamente, el 135r cable puede incluir tres conductores y llevar a cabo la alimentación trifásica de CA desde el árbol 50 para el motor 105.

Además, el cable 135r puede incluir además una capa de contención de presión (no mostrado) hecho de un material que tiene suficiente resistencia para contener la expansión térmica radial de las capas dieléctricas y la herida para permitir la expansión longitudinal de la misma. El material puede ser de acero inoxidable y puede ser tira o alambre. Alternativamente, el 135r cable puede incluir un solo conductor y los lOp tubería de producción pueden ser utilizados para el otro conductor.

El 135r cable puede ser longitudinalmente acoplada a la inferior cablehead 130 l por una conexión cizallable (no mostrado) . El 135r cable puede ser lo suficientemente fuerte de modo que existe un margen entre el peso y la fuerza de despliegue del cable. Por ejemplo, si el peso de despliegue es diez mil libras, la conexión cizallable se puede establecer en no menos quince mil libras, y el cable se puede clasificar a veinte mil libras. Cuanto menor cablehead 130 i puede incluir además un cuello de pescado de modo que si los componentes de fondo de pozo lOOd quedar atrapado en el pozo, tal como por interferencia del dispositivo de aislamiento 125 o la acumulación de arena, los 135r cable puede ser liberado del resto de los componentes por el operando cizallable conexión y una herramienta de pesca (no mostrado) , tal como un enchufe de pesca, puede ser desplegado para recuperar el lOOd componentes .

El menor cablehead 130 t también puede incluir cables (no mostrados) que se extienden a través del mismo, a través de la salida de 120 °, y mediante el dispositivo de aislamiento 125. Los conductores pueden proporcionar comunicación eléctrica entre los conductores de los cables y conductores 135r de una 135f cable plano. Los 135f del cable plano se pueden extender a lo largo de la bomba 120, el 120i de admisión, y la sección de sello 115 al PCM 110. Los 135f cable plano puede tener un perfil bajo para poder holgura limitada anular entre los componentes 115, 120 y la tubería de producción lOp. Puesto que el cable plano 135f puede conducir la señal de CC, el cable plano puede requerir solamente dos conductores (no mostrados) y que sólo tenga que soportar su propio peso. Los 135f cable plano pueden ser blindados por un metal o aleación.

El motor 105 se puede conmutar motor de reluctancia (SRM) o motor de imán permanente, tal como un motor de CC sin escobillas (BLDC) . El motor 105 puede ser llenado con un dieléctrico, lubricante líquido térmicamente conductor, tal como aceite. El motor 105 puede ser enfriado por comunicación térmica con el fluido de producción 35. El motor 105 puede incluir un cojinete de empuje (no mostrado) para soportar un eje de accionamiento (no mostrado) . En funcionamiento, el motor puede girar el eje, de tal modo que acciona la bomba 120. El eje del motor puede estar directamente conectado al eje de la bomba (sin caja de cambios) .

El motor SRM puede incluir un rotor de múltiples lóbulos hecho de un material magnético y un estator multi-lobulada . Cada lóbulo del estator puede ser enrollado y lóbulos opuestos pueden ser conectadas en serie para definir cada fase. Por ejemplo, el motor SRM puede ser de tres fases (seis lóbulos del estator) y se compone de un rotor de cuatro lóbulos. El motor BLDC puede ser de dos polos y tres fases. El motor BLDC puede incluir el estator que tiene los tres arrollamientos de fase, un rotor de imán permanente y un sensor de posición del rotor. El rotor de imán permanente puede estar hecho de una o más tierras raras, cerámica o cermet imanes. El sensor de posición del rotor puede ser un sensor de efecto Hall, un codificador giratorio, o sin sensor (es decir, medición de la fuerza contra electromotriz en bobinas no dirigidas por el controlador del motor) .

El PCM 110 puede incluir un, controlador de motor (no mostrado) , un módem (no mostrado) , y el demultiplexor (no mostrado) . El módem y el demultiplexor puede demultiplexar una señal de datos de la señal de potencia de CC, demodular la señal, y transmitir la señal de datos al controlador del motor. El controlador del motor puede recibir la señal de voltaje DC medio del cable y cambiar secuencialmente las fases del motor, suministrando asi una señal de salida para accionar las fases del motor. La señal de salida puede ser escalonada, trapezoidal, o sinusoidal. El controlador de motor BLDC puede estar en comunicación con el sensor de posición del rotor y se compone de un banco de transistores o tiristores y una unidad desmenuzadora de control complejo (es decir, accionamiento de velocidad variable y/o la capacidad de arranque suave) . El controlador de motor SRM puede incluir un circuito lógico para el control simple (es decir, velocidad predeterminada) o un microprocesador para el control del complejo (es decir, accionamiento de velocidad variable y/o la capacidad de arranque suave) . El controlador de motor SRM puede utilizar una o dos fases de excitación, ser unipolar o bipolar, y controlar la velocidad del motor mediante el control de la frecuencia de conmutación. El controlador de motor SRM puede incluir un puente asimétrico o medio puente.

Además, el PCM 110 puede incluir una fuente de alimentación (no mostrado) . La fuente de alimentación puede incluir uno o más DC / DC convertidores, cada convertidor incluyendo un inversor, un transformador, y un rectificador para convertir la señal de alimentación de CC en una señal de alimentación de CA y la intensificación de la tensión de media a baja, tal como menos de o igual a uno kV. La fuente de alimentación puede incluir múltiples convertidores CC / CC en serie con el paso poco a poco la tensión continua de media a baja. La señal de bajo voltaje DC entonces se puede suministrar al controlador del motor.

Un motor adecuado y PCM se discute e ilustra en la publicación PCT WO 2008/148613, que se incorpora aquí por referencia en su totalidad.

El controlador del motor puede estar en comunicación de datos con uno o más sensores (no mostrados) distribuidos a lo largo de los componentes de fondo de pozo lOOd. A presión y temperatura (PT) sensor puede estar en comunicación de fluido con el depósito de fluido 35 entra en el 120i de admisión. Un gas con respecto al petróleo (GOR) sensor puede estar en comunicación de fluido con el depósito del líquido de entrar en la ingesta de 120i. Un segundo sensor PT puede estar en comunicación de fluido con el depósito del líquido descargado desde la salida de 120 °. Un sensor de temperatura (o sensor PT) puede estar en comunicación de fluido con el lubricante para asegurar que el motor 105 y el controlador de fondo de pozo están siendo enfriados suficientemente. Múltiples sensores de temperatura puede ser incluido en el PCM 110 para temperaturas de control y registro de los diversos componentes electrónicos. Un medidor de tensión y corriente (VAMP) sensor puede estar en comunicación eléctrica con el cable 135r para monitorizar la pérdida de alimentación del cable. Un sensor de VAMP segunda puede estar en comunicación eléctrica con la salida de la fuente de alimentación para controlar el rendimiento de la fuente de alimentación. Además, uno o más sensores de vibración pueden controlar el funcionamiento del motor 105, la bomba 120, y/o la sección de sello 115. Un medidor de flujo puede estar en comunicación de fluido con la salida 120o para vigilar a una velocidad de flujo de la bomba 120. Utilizando los datos de los sensores, el controlador del motor puede controlar por las condiciones adversas, como la bomba de gas, cierre o desempeño anormal y poder tomar medidas correctivas antes de que se dañe la bomba 120 y/o el motor produce 105.

La sección de sello 115 puede aislar el fluido del depósito 35 se bombea a través de la bomba 120 desde el lubricante en el motor 105 mediante la nivelación de la presión de lubricante con la presión del fluido del depósito 35. La sección de sello 115 puede acoplarse giratoriamente el eje del motor a un eje de accionamiento de la bomba. El sello del eje puede alojar un cojinete de empuje capaz de soportar la carga de empuje de la bomba 120. La sección de sello 115 puede ser de tipo positivo o escribe el laberinto. El tipo positivo puede incluir un medio elástico, fluido de barrera de bolsa para permitir la expansión térmica del lubricante del motor durante el funcionamiento. El tipo de laberinto puede incluir caminos tubo que se extiende entre una cámara de lubricante y una cámara de fluido del depósito proporcionar comunicación de fluido limitada entre las cámaras.

La bomba 120 puede tener una entrada 120i. El 120i de entrada puede ser de tipo estándar, de tipo estático gas separador, o de tipo rotativo separador de gas en función de la GOR del fluido de producción 35. La ingesta de tipo estándar puede incluir una pluralidad de puertos que permiten fluido del depósito 35 para entrar en una etapa inferior o primero de la bomba 120. La ingesta estándar puede incluir una pantalla para filtrar las partículas del fluido del depósito 35. El tipo de gas separador estático puede incluir una ruta de flujo inverso para separar una porción de gas del depósito de fluido 35 desde una porción líquida del fluido depósito 35.

El dispositivo de aislamiento 125 puede incluir un programa de compresión, un ancla, y un actuador. El actuador puede incluir un freno, una leva y un seguidor de leva. El empacador puede estar hecho de un polímero, tal como un termoplástico o elastómero, tal como caucho, poliuretano, o PTFE. La leva puede tener un perfil, tal como una ranura en J y el seguidor de leva puede incluir un pasador acoplado con la ranura en J. El anclaje puede incluir uno o más conjuntos de resbalones, y uno o más conos respectivos. Los recibos podrán contratar los lOp tubería de producción, con lo que la conexión de los componentes de rotación de fondo de pozo lOOd a la tubería de producción. Los recibos pueden también longitudinalmente apoyo a los componentes de fondo de pozo lOOd. El freno y el seguidor de leva pueden estar conectados longitudinalmente y también puede estar conectado rotacionalmente . El freno puede enganchar la tubería de producción como las de fondo de pozo lOOd componentes están en ejecución-en el pozo. El freno puede incluir resortes de arco para enganchar la tubería de producción. Una vez que los componentes de fondo de pozo lOOd han alcanzado la profundidad de despliegue, el 135r cable puede ser elevado, provocando así que el seguidor de leva para pasar de una ejecución en la posición a una posición de despliegue. El cable puede entonces ser relajado, por lo tanto, haciendo que el peso de los componentes de fondo de pozo lOOd para comprimir el envasador y los resbalones y los conos respectivos, comprometiendo asi el envasador y los resbalones con la tubería de producción. El dispositivo de aislamiento 125 puede entonces ser liberado tirando del cable 135r, con lo que de nuevo desplazamiento del seguidor de leva a una posición de liberación. Continúa tirando del cable 135r puede liberar el obturador y se desliza, liberando así los componentes de fondo de pozo lOOd de la tubería de producción lOp.

Alternativamente, el actuador puede incluir un pistón y una válvula de control. Una vez que los componentes de fondo de pozo lOOd han alcanzado la profundidad de despliegue, el motor y la bomba pueden ser activados. La válvula de control puede permanecer cerrada hasta que la bomba ejerce una presión predeterminada sobre la válvula. La presión predeterminada puede hacer que el pistón para comprimir el envasador y las cuñas y conos, con lo que la participación del envasador y las hojas de la tubería de producción. La válvula puede incluir además un orificio de ventilación para liberar la presión en el pistón de bombeo una vez que ha cesado, liberando así los resbalones y el empaquetador de la tubería de producción. Además, el actuador puede además estar configurado de manera que la relajación de la 135r cable también ejerce peso para comprimir aún más el empacador, se desliza, y los conos y la liberación de las tiras pueden incluir además la tensión que ejerce sobre el cable 135r.

Además, el dispositivo de aislamiento 125 puede incluir un respiradero en derivación (no mostrado) para liberar el gas separado por el 120i de entrada que pueden acumularse debajo del dispositivo de aislamiento y la prevención de bloqueo de gas de la bomba 120. Una válvula de alivio de presión (no mostrado) puede estar dispuesta en el respiradero en derivación. Además, un tractor de fondo de pozo (no mostrado) puede estar integrado en el cable para facilitar la entrega del sistema de bombeo, especialmente para pozos muy desviados, como los que la gravedad que tiene una inclinación de más de 45 grados o pata de perro en exceso de cinco grados por cien pies. La unidad de disco y las ruedas del tractor puede plegarse contra el cable y desplegado cuando es requerido por una señal procedente de la superficie.

La figura 1C es una sección transversal de un 120s etapa de la bomba 120. La Figura ID es una vista externa de un mandril 155 de la 120s etapa de la bomba. La bomba 120 puede incluir una o más etapas 120s, tales como tres. Cada etapa puede ser 120s longitudinalmente y rotacionalmente conectado, como con acoplamientos roscados o bridas (no mostrado) . Cada 120s etapa puede incluir un alojamiento 150, un mandril 155, y< un paso anular 170 formado entre la carcasa y el mandril. La carcasa 150 puede ser tubular y tener un agujero a su través. El mandril 155 puede estar dispuesto en la carcasa 150. El mandril 155 puede incluir un rotor 160, una o más paletas helicoidales del rotor 160a, b, un difusor 165, y uno o más álabes difusores 165V. El rotor 160, el alojamiento 155, y el difusor 165 puede estar cada uno hecho de un metal, aleación o cermet la corrosión y resistente a la erosión para el fluido de producción, tal como acero, acero inoxidable, o una aleación de especialidad, tales como cromo-niquel-molibdeno . Alternativamente, el rotor, la vivienda, y el difusor puede ser de superficie endurecida o recubiertos para resistir la erosión.

El rotor 160 puede incluir una porción de eje 160s y una porción l'60i impulsor. El 160i porciones, s pueden estar formados integralmente. Alternativamente, las partes 160i, s puede ser formado por separado y longitudinalmente y rotacionalmente conectado, tal como mediante una conexión roscada. El rotor 160 puede ser apoyado desde el difusor 165 para rotación con relación al difusor y la carcasa 150 mediante un cojinete radial hidrodinámico (no mostrada) formada entre una superficie interior del difusor y una superficie exterior de la porción de eje 160s. El cojinete radial puede utilizar fluido de producción o puede ser aislada del fluido de producción por uno o más sellos dinámicos, tales como cierres mecánicos, juntas controlados GAP, o sellos de laberinto. El difusor 165 puede ser sólido o hueco. Si el difusor es hueco, puede servir como un depósito de lubricante en comunicación de fluido con el cojinete hidrodinámico. Alternativamente, uno o más cojinetes de elementos rodantes, tales como unos cojinetes de bolas, puede estar dispuesto entre el difusor 165 y 160s porción de eje en lugar de los cojinetes hidrodinámicos.

Las paletas del rotor 160a, b se pueden formar con el rotor 160 y se extienden desde una superficie exterior del mismo o ser dispuesto a lo largo y alrededor de una superficie exterior de la misma. Alternativamente, las paletas del rotor 160a, b se puede depositar sobre una superficie exterior del rotor después de que el rotor está formado, tal como por pulverización o soldadura de conformación. Las paletas del rotor 160a, b pueden entretejer para formar una cavidad entre ellas bombeo. Un tono de la cavidad de bombeo puede aumentar desde un 170i de entrada de la etapa 120s a 170 0 una de salida de la etapa. El rotor 160 puede ser longitudinalmente y rotacionalmente acoplada al eje del motor de accionamiento y se hace girar por el funcionamiento del motor. A medida que el rotor gira, el fluido de producción 35 puede ser bombeado a lo largo de la cavidad desde el 170i de entrada hacia la salida de 170 °.

Un diámetro exterior del impulsor 160i puede aumentar desde el 170i de entrada hacia la salida de 170 0 de una forma curvada hasta que el diámetro del rodete exterior corresponde a un diámetro exterior del difusor 165. Un diámetro interior de la carcasa 150 frente a los 160i porción del impulsor puede aumentar desde el 170i de entrada a la salida de 170 y la superficie de la carcasa interior puede converger hacia la superficie exterior del impulsor, disminuyendo de ese modo un área del pasaje 170 y formar una boquilla 170N. A medida que el fluido de producción 35 es forzado a través de la boquilla 170N por las paletas del rotor 160a, b, una velocidad del fluido de producción 35 puede ser aumentado.

El estator puede incluir la carcasa 150 y el difusor 165. El difusor 165 puede estar formado integralmente con o por separado de la carcasa 150. El difusor 165 puede ser tubular y tener un agujero a su través. El rotor 160 puede tener un hombro entre el impulsor y el eje 160i porciones 160s hacen frente a un extremo del difusor 165. Los 160s porción de eje pueden extenderse a través del difusor 165. El difusor 165 puede ser longitudinalmente y rotacionalmente conectado a la carcasa 150 por uno o más nervios. Un diámetro .exterior del difusor 165 y un diámetro interior de la carcasa 150 pueden permanecer constantes, formando de esta manera un 170t garganta del pasaje 170. Los álabes difusores 165V pueden estar formados con el difusor 165 y se extienden desde una superficie exterior del mismo o ser dispuesto a lo largo y alrededor de una superficie exterior de la misma. Alternativamente, el difusor 165V álabes pueden ser depositados sobre una superficie exterior del difusor después de que el difusor está formado, tal como por pulverización o soldadura de conformación. Cada 165V difusor de paletas se puede extender a lo largo de una superficie exterior del difusor 165 y curva alrededor de una parte sustancial de la circunferencia de la misma. Acumulativamente, los álabes difusores 165V pueden extenderse alrededor de toda la circunferencia del difusor 165. Los álabes difusores 165V pueden estar orientados para negar remolino en el flujo de fluido de producción 35 causado por las paletas del rotor 160a, b, lo que minimiza la pérdida de energía debido al flujo turbulento del fluido de producción 35. En otras palabras, los álabes difusores 165V pueden servir como un interruptor de vórtice. Alternativamente, una única paleta helicoidal difusora puede ser utilizada en lugar de una pluralidad de álabes difusores 165V.

Un diámetro exterior del difusor 165 puede disminuir la distancia desde el 170i de entrada a la salida de 170 ° de una forma curvada hasta que un extremo del difusor 165 se alcanza y una superficie exterior de la porción de eje 160s está expuesta al paso 170. Un diámetro interior de la carcasa 150 frente al difusor 165 puede disminuir la distancia desde el 170i de entrada a la salida de 170 ° y la superficie de la carcasa interna puede diferir de la superficie del difusor externo, lo que aumenta un área del pasaje 170 y formando un difusor 170d. A medida que el fluido de producción 35 fluye a través del difusor 170d, una velocidad del fluido de producción 35 puede ser disminuido. La inclusión de la. 170N Venturi, t, d también puede minimizar la pérdida de energía de un fluido en el fluido de producción descargado desde las paletas del rotor 160a, b.

Con el fin de ser compatible con un lubricador 305 (discutido a continuación) , el motor 105 y la bomba 120 puede funcionar a alta velocidad de manera que el compacto de la bomba 120 puede generar la cabeza necesaria para bombear el fluido de producción 35 para el árbol 50 mientras manteniendo una longitud de los componentes de fondo de pozo lOOd menor o igual a una longitud del lubricador 305. De alta velocidad puede ser mayor que o igual a diez mil, quince mil, o veinte mil revoluciones por minuto (RPM) . Por ejemplo, para un lubricador que tiene una longitud de la carcasa de la herramienta de sesenta pies, una longitud de la lOOd de fondo de pozo componentes pueden ser cincuenta pies y un diámetro exterior máximo de los componentes de fondo de pozo puede ser de cinco punto seis dos pulgadas.

Las Figuras 3A-3F ilustran la recuperación de los ESP 100 de manera ascendente, de acuerdo con otra modalidad de la presente invención. La Figura 3A ilustra el despliegue de un lubricador 305 al árbol 50. La figura 3B ilustra el lubricador 305 aterrizó en el árbol 50 y una herramienta en funcionamiento 320 acoplado con el soporte de la bomba 140. La Figura 3C ilustra la percha de la bomba 140 se recupera del árbol 50. La Figura 3D ilustra la percha 140 que sale de la bomba de lubricante 305 y se recupera en el recipiente 301. Figura 3E ilustra los componentes de fondo de pozo ESP lOOd siendo recuperados del árbol 50. Figura 3F muestra el fondo del pozo ESP componentes lOOd salir del lubricador 305 y se está recuperando en el recipiente 301.

Un buque de apoyo 301 puede implementarse en una ubicación del árbol submarino 50. El buque de apoyo 301 puede incluir un sistema de posicionamiento dinámico para mantener la posición del recipiente 301 en la superficie 1S sobre el árbol 50 y un tirón compensador para dar cuenta de recipiente tirón debido a la acción de las olas del mar 1. El recipiente 301 puede incluir además una torre 311 que tiene un inyector 312 para el cable de despliegue 309. Los cables 309 de despliegue pueden ser similares o idénticos a la bomba de cable 135r, discutido anteriormente. El inyector 312 puede terminar o desconectar los cables de despliegue 309 del tambor 313. Alternativamente, los conductores eléctricos pueden ser omitidos de los 309 de despliegue de cable. Alternativamente, tubería flexible o varilla en espiral puede ser utilizado en lugar del cable de despliegue y puede tener el mismo diámetro exterior que el cable de despliegue.

Un vehículo operado a distancia (ROV) 315 puede ser desplegado en el mar 1 desde el buque de apoyo 301. El ROV 315 puede ser una plataforma no tripulada, autopropulsados submarino que incluye una cámara de video, un brazo articulado, hélice a, y otros instrumentos para realizar una variedad de tareas. El ROV 315 puede incluir además un chasis hecho de un metal o aleación de luz, tal como aluminio, y un flotador hecho de un material flotante, tal como espuma sintáctica, situado en una parte superior del chasis. El ROV 315 puede ser controlado y con energía procedente de buque de apoyo 301. El ROV 315 puede estar conectado a apoyar recipiente 1 por un cable 316. La atadura 316 puede proporcionar eléctricos, hidráulicos, y/o comunicación de datos entre el ROV 315 y el buque de apoyo 301. Un operador en el buque de apoyo 301 puede controlar el movimiento y las operaciones de ROV 315. La atadura puede ser enrollada o desenrollada del tambor 317.

El ROV 315 puede ser implementado en el árbol 50. El ROV 315 puede transmitir el video al operador en el recipiente 301 para la inspección del árbol 50. El ROV 315 puede entonces interfaz con el árbol 50, tal como a través de una punzada caliente, y cerrar el 57U válvulas, t , p. El ROV 315 puede quitar la tapa externa 55 del árbol 50 y llevar la tapa al recipiente 301. Alternativamente, un polipasto en el recipiente 301, tal como una grúa o cabrestante, puede ser utilizado para transportar la tapa externa 55 a la superficie ls. El ROV 315 entonces puede inspeccionar un perfil interno del árbol 50. El inyector 312, de despliegue de linea 309, y la herramienta en funcionamiento 320 pueden ser utilizados para disminuir el lubricador 305 al árbol 50 a través del agujero pasante para equipos de la embarcación 1. Alternativamente, el lubricador 305 puede ser bajado por el buque grúa y luego las 309 lineas herramienta de implementación y ejecución 320 puede ser insertado en el lubricador. El ROV 315 puede guiar el aterrizaje del lubricador 305 en el árbol 50. El ROV 315 puede entonces operar sujetadores 305F de la t módulo para aterrizaje 305, para conectar la sonda con el árbol 50. El ROV 315 puede entonces desplegar un cordón umbilical 307 del recipiente 301 y conecte el umbilical al lubricador 305.

El lubricador 305 puede incluir un módulo de aterrizaje 305 {, un control de presión 305P montaje, una caja de herramientas 305H, 305S a la cabeza de la foca, y una guia de 305G. El módulo de aterrizaje 305 l puede incluir elementos de fijación 305F, tales como perros, para la fijación del lubricador 305 51p a un perfil exterior del árbol 50 y un manguito de junta de 305V para enganchar un 54p perfil interno del árbol. El módulo de aterrizaje 305 l puede incluir además un accionador operable por el ROV para acoplarse a los perros con el perfil exterior. El control de presión 305P conjunto puede incluir uno o más dispositivos antierupción (BOP) , una válvula de cierre accionable desde el recipiente 301 a través del umbilical 307, y uno o más inyectores de grasa o cajas de relleno, tal como dos. Las BOP pueden incluir uno o más conjuntos de carnero, tales como dos. Las BOP puede incluir un par de arietes ciego capaz de cortar los cables cuando se acciona y sellar el orificio, y un par de arietes cable para el sellado contra una superficie exterior de la cables 135r, 309 cuando se acciona.

Los 305H carcasa de la herramienta puede ser de longitud suficiente para contener el fondo, del pozo ESP componentes lOOd de manera que los 305S cabezal de sellado se puede abrir mientras la presión de control conjunto 305P está cerrada y viceversa para extraer e instalar el fondo del pozo ESP componentes lOOd de manera ascendente (similar a una operación de bolsa de aire en una nave espacial) . El 305S cabezal de sellado puede incluir uno o más cabezales de grasa inyector o cajas de relleno, tales como dos. El 305G guia puede ser un cono para recibir los componentes de fondo de pozo lOOd durante la re-despliegue. Los componentes del lubricador pueden estar conectados, tal como mediante conexiones de brida. Cada uno de los componentes del lubricador puede incluir un alojamiento tubular que tiene un agujero a su través que corresponde a un agujero del árbol 50.

Cada caja de relleno puede ser operable para mantener un sello con las 309 de despliegue de cable y el cable de la bomba 135R mientras que permite que los cables se deslicen dentro o fuera de los 305H herramienta de vivienda. Cada caja de relleno puede incluir un actuador eléctrico o hidráulico en comunicación eléctrica o hidráulica con el umbilical y un envasador. El empacador puede estar hecho de un polímero, tal como un elastómero o un termoplástico, tal como caucho, poliuretano, o PTFE. El actuador puede ser operable entre una posición acoplada y una posición desacoplada. En la posición acoplada, el actuador puede comprimir el envasador en acoplamiento de sellado con los cables 135R, y 309 en la posición desacoplada, el actuador puede permitir la expansión de la empaquetadora para despejar el orificio para el paso de la suspensión de la bomba 140 y el fondo del pozo componentes lOOd. Cada caja de relleno puede incluir además un elemento de empuje, tal como un resorte, empuje el actuador hacia la posición acoplada.

Una herramienta en funcionamiento 320 puede estar conectada a un extremo de los cables 309 de despliegue. La herramienta de accionamiento 320 puede ser operable para sujetar la corona se conecta ( 56u, y la suspensión de la bomba 140 y suelte los tapones corona y de suspensión de la bomba desde el árbol 50. La herramienta de accionamiento 320 adicional puede ser operable para restablecer la corona se conecta l 56u, y la suspensión de la bomba 140 en el árbol 50. La herramienta de accionamiento 320 puede incluir un cuerpo, una pinza, tal como una pinza, un manguito de bloqueo (no mostrado) , un manguito de liberación (no mostrado) , y un actuador eléctrico (no mostrado) . El cuerpo puede tener un hombro de aterrizaje. El manguito de bloqueo puede ser móvil por el accionador entre una posición desbloqueada y una posición bloqueada. El manguito de bloqueo puede ser transparente de la pinza en la posición desbloqueada, permitiendo asi que los dedos de pinza para retraer. Los dedos de pinza pueden estar sesgados hacia una posición extendida. En la posición bloqueada, el manguito de bloqueo puede enganchar los dedos de pinza, con lo que de restricción retracción de los dedos de pinza. El manguito de liberación puede ser operable entre una posición extendida y retraída. En la posición extendida, el manguito de liberación puede tener los tapones corona / suspensión de la bomba hacia abajo, mientras que el cuerpo de la herramienta en funcionamiento se eleva de la corona se conecta / colgador de la bomba hasta que los dedos de pinza desacople de la corona de tapón / bomba de suspensión. La herramienta de accionamiento 320 puede incluir además un pestillo de despliegue para sujetar la herramienta en funcionamiento al lubricador 305 para el despliegue del lubricador para el árbol 50. El pestillo de despliegue puede ser liberado por el accionador una vez que el módulo de descenso 305 t se ha fijado al árbol 50.

Para eliminar los 56u corona superior de enchufe, la herramienta de accionamiento 320 puede ser bajado al tapón corona superior con el manguito de bloqueo y el manguito de liberación en la posición retraída. Los dedos de pinza pueden adoptar el perfil interior de la leva de tapón corona. El hombro puede entonces aterrizar en el cuerpo del tapón corona. El casquillo de seguridad puede entonces ser extendido. Los cables de despliegue 309 pueden entonces ser planteada por el inyector 312, aumentando así el manguito de leva hasta que el manguito de leva se acopla con el cuerpo del tapón corona. Además de elevación del cuerpo de clavija corona puede fuerza de retracción de los perros desde el árbol 50, liberando asi el tapón de corona del árbol. La corona 56u tapón superior pueden plantearse en la carcasa de la herramienta 305H. La válvula de cierre puede entonces ser cerrada. Además, los carneros ciega también puede ser cerrada para mantener una doble barrera entre el pozo 5 y el mar 1. El 305S cabezal de sellado puede entonces ser abierta y los 56u corona superior de enchufe recuperado en el recipiente 301. El proceso puede repetirse para la retirada del tapón de corona inferior 56 i . Además, la corona se conecta 56u, i pueden lavar (discutido más adelante) , mientras que en la carcasa de la herramienta 305H.

Una vez que la corona se conecta 56u, i han sido retirados, la herramienta de accionamiento 320 puede entonces ser bajado desde el recipiente 301 al árbol 50. Los 305S cabezal de sellado se puede abrir y la herramienta en funcionamiento 320 puede entrar en el lubricador 305. La cabeza del sello 305S entonces se puede cerrar contra los 309 de despliegue de cable y la válvula de cierre puede ser abierto. La herramienta de accionamiento 320 puede ser bajada a la percha de la bomba 140 y la pinza puede adoptar el perfil de percha de la bomba. La manga herramienta de bloqueo en ejecución puede ser activado y la herramienta en funcionamiento 320 y suspensión de la bomba 140 puede ser levantado de los colgador de la tubería 53. La herramienta en funcionamiento 320 y suspensión de la bomba 140 puede ser elevado a la carcasa de la herramienta 305H. El conjunto de control de presión de cajas de relleno puede entonces ser cerrado contra el 135r cable de la bomba. Un fluido de limpieza puede ser entonces inyectado en la carcasa de la herramienta 305H a través del umbilical 307. El fluido de limpieza puede incluir un inhibidor de hidratos de gas, tal como metanol o glicol de propileno. El fluido de limpieza gastado puede ser drenado hacia el pozo a través de un conducto de derivación (no mostrado) en comunicación de fluido con el orificio de alojamiento de la herramienta y el diámetro Módulo para aterrizaje y se extiende desde la carcasa de la herramienta 305H para el módulo de descenso 305 t . El conducto de derivación puede incluir tubos. Una o más válvulas de retención pueden estar dispuestas en el conducto de derivación que puede funcionar para permitir el flujo desde el 305 H carcasa de la herramienta para la sonda 305Í y la prevención de flujo inverso. Alternativamente, una o más válvulas de cierre que tienen accionadores en comunicación con el umbilical 307 pueden estar dispuestas en el conducto de derivación.

Una vez que el colgador de la bomba 140 se ha limpiado, los 305S cabezal de sellado se puede abrir y el inyector 312 puede elevar el gancho de la bomba 140 al recipiente 301 mediante los cables 309 de despliegue. Una vez que el colgador de la bomba 140 sale de la cabeza de la junta 305S en el mar 1, la cabeza del sello puede ser cerrado contra el 135r cable de la bomba. El conjunto de control de presión de cajas de relleno entonces se puede abrir o cerrar la izquierda contra el 135r cable de la bomba para la redundancia. El cabezal de sellado y/o el montaje de control de presión cajas de relleno puede mantener la barrera de presión entre el pozo 5 y el mar 1 como la suspensión de la bomba 140 está siendo recuperado en el recipiente 301. Una vez que el colgador de la bomba 140 llega a la vasija 301, el soporte colgador de la bomba puede ser removido de las 135r de la bomba de cable y el cable de la bomba puede ser insertado en el inyector 312 y se enrolla en un tambor 318. El inyector 312 puede continuar para recuperar los componentes de fondo de pozo lOOd elevando el 135r cable de la bomba. Una vez que el fondo del pozo componentes lOOd alcanzar la presión de control conjunto 305P, las cajas de relleno puede ser abierto (si no está ya asi) y el fondo del pozo componentes lOOd puede entrar en la carcasa de la herramienta 305H. Una vez dentro de la carcasa de la herramienta 305H, la válvula de cierre se puede cerrar. Además, los ++ cortante también puede ser cerrado. El fluido de limpieza puede ser entonces inyectado en la carcasa de la herramienta para lavar los componentes de fondo de pozo lOOd. Una vez que el fondo del pozo componentes lOOd re lavados, los 305S cabezal de sellado se puede abrir y los componentes de fondo de pozo puede ser recuperado en el recipiente 301. El ESP 100 puede ser reparado o reemplazado y la reparación/reemplazo ESP puede ser instalada utilizando el lubricador 305 por invertir el proceso descrito anteriormente. Una vez que la reparación/reemplazo ESP se ha reinstalado, la corona se conecta 56u, t pueden ponerse a cero, el lubricador 305 recuperado en el recipiente 301 y la tapa externa 55 reemplazado. La producción de la formación 25 entonces puede reanudarse.

Además, el lubricador 305 puede incluir un inyector de 305i. El lubricador inyector 305i puede ser operado después de la percha de la bomba 140 se recupera en el recipiente 301. El lubricador inyector 305i puede permitir que el recipiente 301 para ser movido lejos del pozo 5 por una distancia segura de un golpe si uno debe ocurrir mientras que la eliminación de los componentes de fondo de pozo lOOd. El 305i inyector puede estar en comunicación con el umbilical 307 y ser desplazable radialmente entre una posición extendida y retraída. El 305i inyector puede ser sincronizado con el recipiente de inyector 312 de modo que la holgura se mantiene en el 135r cable de la bomba como los componentes de fondo de pozo lOOd están siendo recuperados desde el pozo 5. La holgura puede también explicar buque tirón. Alternativamente, el 305i inyector puede ser omitido.

La recuperación y la operación de sustitución pueden llevarse a cabo mientras que la formación 25 está activo. Alternativamente, la formación 25 puede ser matado antes de la recuperación de la ESP 100 mediante el bombeo de un peso pesado matar fluido, tal como agua de mar, en la tubería de producción lOp.

Las figuras 4A y 4B ilustran readaptar un árbol submarino existente 450 para la compatibilidad con el ESP 100 de acuerdo con otra modalidad de la presente invención. La Figura 4A ilustra el despliegue de un elevador 409 al árbol 450. La figura 4B ilustra la recuperación del colgador de tubería existente 453 usando un colgador de tubería funcionar la herramienta (THRT) 420.

Para la instalación inicial de la ESP 100, el submarino existente árbol 450 puede requerir reequipamiento para instalar el colgador de tubería 53. Una unidad móvil de pozo mar adentro (MODU) , tales como el 401 semísumergible o barco perforador puede ser desplegado en el árbol 450. El 401 MODU puede incluir una plataforma de pozo 430 para el despliegue de una cadena vertical de 409 marinos al árbol 450. Un paquete marino del tubo ascendente inferior (LMRP) 405 puede estar conectado a la tubería de retorno 409 para la interconexión con el árbol 450. El L RP 405 puede incluir control de presión de montaje 405P y un módulo para aterrizaje 405 f. Una vez que el LMRP 405 ha aterrizado en el árbol 450, la corona se conecta 56u, i pueden ser recuperados utilizando la herramienta en funcionamiento 320. El 420 THRT entonces puede estar conectado a una sarta de trabajo (no mostrado), tal como tubería de pozo. El 420 THRT y sarta de trabajo podrá reducirse hasta los 450 árboles a través de la canalización vertical 409. El THRT 420 puede enganchar el capuchón del árbol interno 54 y libere la tapa 54 desde el árbol. La 420 y la tapa del árbol THRT entonces puede ser recuperada al 401 MODU. El 420 THRT puede ser desplegado de nuevo al árbol 450 a través de la canalización vertical 409. El 420 THRT podrán ejercer la tubería existente percha 453 y suelte el colgador de la tubería del árbol 450. El 420 THRT y tubos colgador 453 puede entonces ser recuperado al 401 MODU (los lOp tubería de producción también puede ser levantado con el colgador de tubería) . Una vez recuperado el 401 MODU, el colgador de tubería 453 puede ser reemplazado con el colgador de tubería 53. El THRT 420 y el colgador de tubería 53 pueden entonces ser bajado al árbol 450. El colgador de tubería 53 puede estar fijado al árbol 450. El ESP 100, entonces se puede implementar a través de la canalización vertical 409 con los 309 cables de implementación y funcionamiento herramienta 320. El árbol 450 puede entonces volver a montar y el ESP 100 puede ser reparado de manera ascendente utilizando el lubricador 50 y el recipiente de servicio ligero o medio 301, como se discutió anteriormente. La formación 25 de mayo o no puede ser muerto durante la operación de adaptación.

Alternativamente, para las instalaciones nuevas, el árbol 50 puede ser desplegado y la formación 25 producida de forma natural y/o con otras formas de elevación artificial hasta que el ESP 100 se requiere. Puesto que el árbol 50 ya tiene el colgador de tubería compatible 53, el ESP 100 puede inicialmente ser desplegado de manera ascendente (y con la formación 25 en activo) utilizando el lubricador 50.

Alternativamente, el ESP 100 puede ser desplegado dentro de un pozo submarino que tiene un árbol vertical de submarino, un pozo con base en tierra, o de un pozo submarino que tiene una terminación de tipo tierra.

Aunque lo anterior se dirige a modalidades de la presente invención, y otras modalidades adicionales de la invención se pueden idear sin apartarse del alcance básico de la misma, y el alcance de la misma se determina por las reivindicaciones que siguen.

Claims (25)

REIVINDICACIONES

1. Un método para instalar o recuperar un sistema de bomba un pozo activo, que comprende: conectar un lubricador a un árbol de producción del pozo activo; y que se eleva o disminuye uno o más componentes de fondo de pozo del sistema de bombeo de o en el pozo utilizando el lubricador.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, que además comprende: desplegar una herramienta de ejecución en el árbol utilizando el lubricador; engranar la herramienta de ejecución con un colgador del sistema de bombeo; elevar la herramienta de ejecución y el colgador de bomba en el lubricador, por el mismo también elevar los componentes de fondo de pozo del sistema de bombeo; elevar la herramienta de ejecución y el colgador de bomba fuera del lubricador; elevar los componentes del fondo de pozo en el lubricador; y elevar los componentes de fondo de pozo fuera del lubricador .

3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los componentes de fondo de pozo comprenden un motor de alta velocidad, en dispositivo de aislamiento operable para engranar el entubamiento de producción colocado en el pozo y una bomba de alta velocidad.

4. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el componente de fondo de pozo comprende además un módulo de conversión de energía (PCM) operable para recibir una señal de potencia DC del cable de bomba.

5. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la bomba comprende un rotor que tiene uno o más aspas helicoidales.

6. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el motor es un motor de reluctancia de interruptor o sin escobilla DC.

7. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el árbol de producción se ubica en un piso del mar y el método se lleva a cabo de manera ascendente.

8. El método de conformidad con la reivindicación 7, que además comprende: lavar el componente mientras en el lubricador se utiliza un fluido de lavado; y descargar el fluido de lavado gastado en el pozo.

9. El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el colgador se conecta a un sistema eléctrico interno del árbol.

10. El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el método se lleva a cabo mientras se mantiene una barrera doble entre el pozo y el mar.

11. El método de conformidad con la reivindicación 1, que además comprende: servicio o reemplazo del ensamble de bombeo; instalar el ensamble de bombeo de servicio/reemplazo en el pozo y el árbol utilizando el lubricador; y producir el fluido de hidrocarburo del pozo utilizado el ensamble de servicio/reemplazo.

12. El método de conformidad con la reivindicación 2, que además comprende: engranar un sello superior del lubricador con un cable de despliego conectado a una herramienta de ejecución; engranar un sello inferior del lubricador con un cable de bombeo del sistema de bombeo; desengranar el sello superior del cable de despliegue; engranar el sello superior con el cable de bombeo; desplegar el sello inferior del cable de bombeo; cerrar una válvula del lubricador; desengranar el sello superior del cable de bomba; y elevar los componentes de fondo de pozo fuera del lubricador .

13. Un método de recuperar un sistema de bombeo de un pozo activo, que comprende: engranar un sello superior de un lubricador con un cable de despliegue; conectar el lubricador a un árbol de producción del pozo activo; desplegar una herramienta de ejecución en el árbol utilizando el cable despliegue; engranar la herramienta de ejecución con un colgador del sistema de bombeo; elevar la herramienta de ejecución y un colgador de bomba en el lubricador; engranar un sello inferior del lubricador con un cable de bomba del sistema de bombeo; desengranar el sello superior del cable de despliegue; elevar la herramienta de ejecución y colgador de bomba fuera del lubricador; engranar el sello superior con el cable de bomba: desengranar el sello inferior del cable de bomba; elevar los componentes de fondo de pozo del sistema de bombeo en el lubricador; cerrar una válvula del lubricador; desengranar el sello superior del cable de bomba; y elevar los componentes de fondo de pozo fuera del lubricador.

14. Un método de retroajuste de un árbol de producción para la compatibilidad con un sistema de bombeo que comprende : conectar un elevador marino a un árbol de producción del pozo; recuperar un colgador de entubamiento de producción primero del árbol a través del elevador; remplazar el primer colgador de entubamiento con un segundo colgador de entubamiento que tiene una interface eléctrica colocada a lo largo de una superficie interna del mismo; instalar un ensamble de bomba sumergible eléctrico (ESP) en el árbol y el pozo, en donde un colgador de bomba del ESP engrana la interface eléctrica; y operar el ESP mediante el suministro de electricidad del árbol a un cable de bomba del sistema de bombeo mediante la interface eléctrica.

15. Un sistema de bombeo, que comprende: un motor eléctrico de alta velocidad sumergible operable para girar en un eje de conducción; una bomba de alta velocidad conectado de manera giratoria al eje de conducción y que comprende un rotor que tiene uno o más aspas helicoidales; un dispositivo de aislamiento para expandir en el engrane con una cuerda de entubamiento de producción, que aisla de esta manera de manera fluida una entrada de la bomba de una salida de la bomba y que conecta de manera giratoria el motor y la bomba a la cuerda de envoltura; un cable que tiene dos o menos conductores y suficiente fuerza para apoyar el motor, la bomba, el dispositivo de aislamiento y un módulo de conversión de potencia (PCM); y el PCM operable para recibir una señal de potencia DC del cable y suministrar una segunda señal de potencia al motor.

16. El sistema de bombeo de conformidad con la reivindicación 15, que comprende además un colgador de bomba que tiene contactos eléctricos colocados junto con una superficie externa del mismo.

17. El sistema de bombeo de conformidad con la reivindicación 15, en donde: la bomba además comprende un estator que tiene un alojamiento y un difusor, y la trayectoria Venturi se forma entre el rotor y el alojamiento y entre el alojamiento y el difusor.

18. El sistema de bombeo de conformidad con la reivindicación 17, en donde: el difusor tiene una o más aspas ubicadas en un cuello Venturi, y las aspas del difusor son operables para negar el remolino provocado por las aspas helicoidales.

19. El sistema de bombeo de conformidad con la reivindicación 15, que comprende además un lubricador que comprende un alojamiento de herramienta operable para contener la bomba, motor, dispositivo de aislamiento, y PCM.

20. El sistema de bombeo de conformidad con la reivindicación 19, en donde: el lubricador comprende además los primeros y segundos sellos, cada sello es operable entre una posición extendida y una posición retraída, y cada sello aclara una perforación en la posición retraída, y sellos contra el cable en la posición extendida .

21. El sistema de bombeo de conformidad con la reivindicación 20, en donde: el lubricador además comprende un módulo para aterrizaje para ajustar un perfil de un árbol de producción, y un conducto de desviación que se extiende entre el alojamiento de herramienta y el módulo para aterrizaje.

22. El sistema de bombeo de conformidad con la reivindicación 20, que comprende además el lubricador además que comprende: uno o más impedidores de soplado, y una válvula.

23. El sistema de bombeo de conformidad con la reivindicación 15, en donde la bomba comprende además una o más etapas, cada etapa que comprende: un alojamiento tubular; un mandril colocado en el alojamiento y que comprende : el rotor giratorio relativo al alojamiento y que tiene: una porción de ventilador expulsador, una porción de eje, aspas helicoidales que se extienden a lo largo de la porción de ventilador expulsador, un difusor: conectado al alojamiento, que tiene la porción de eje que se extiende a través y que tiene una o más aspas operables para negar el remolino que proporciona al fluido bombeado a través de la porción de ventilador expulsador; y un paso de fluido formado entre el alojamiento y el mandril y que tiene una sección de orificio, una sección de tubo y una sección de difusión.

24. Una bomba sumergible que tiene una o más etapas, cada etapa que comprende: un alojamiento tubular; un mandril colocado en el alojamiento y que comprende: un rotor giratorio relativo al alojamiento y que tiene : una porción de ventilador .expulsador, una porción de eje, y una o más aspas helicoidales que se extiende a lo largo de la porción de ventilador expulsador, y un difusor: conectado al alojamiento, que tiene la porción de eje que se extiende a través del mismo, y que tiene una o más aspas operables para negar el remolino producido al fluido bombeado a través de la porción de ventilador expulsador; y un paso de fluido formado entre el alojamiento y el mandril y que tiene una sección de orificio, una sección de tubo y una sección difusora.

25. Un árbol de producción submarino, que comprende : una cabeza que tiene una perforación a través de y un paso de producción formado a través de la pared del mismo; un conector de pozo; y un colgador de entubamiento de producción orientado dentro y ajustado a la cabeza y que tiene: una interface eléctrica externa que proporciona comunicación eléctrica entre la cabeza y el colgador de entubamiento , una interface eléctrica interna para proporcionar comunicación eléctrica con un colgador de bomba de un ensamble de bomba sumergible eléctrico, una o más indicaciones que se extienden entre las interfases, un pozo a través del mismo, y un paso de producción formado a través de una pared del mismo, en donde el colgante de entubamiento se orienta de manera que el paso de producción del colgador de entubamiento se alinea con el paso de producción de cabeza.