NO20110978A1 - Forbedret varmeoverforing gjennom den elektriske nedsenkbare pumpen - Google Patents
Forbedret varmeoverforing gjennom den elektriske nedsenkbare pumpen Download PDFInfo
- Publication number
- NO20110978A1 NO20110978A1 NO20110978A NO20110978A NO20110978A1 NO 20110978 A1 NO20110978 A1 NO 20110978A1 NO 20110978 A NO20110978 A NO 20110978A NO 20110978 A NO20110978 A NO 20110978A NO 20110978 A1 NO20110978 A1 NO 20110978A1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- motor
- engine
- pump
- jacket
- shroud
- Prior art date
Links
- 238000012546 transfer Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 49
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 39
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 7
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
- F04B53/08—Cooling; Heating; Preventing freezing
-
- 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
- E21B36/00—Heating, cooling or insulating arrangements for boreholes or wells, e.g. for use in permafrost zones
- E21B36/001—Cooling arrangements
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/12—Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
- E21B43/121—Lifting well fluids
- E21B43/128—Adaptation of pump systems with down-hole electric drives
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B47/00—Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps
- F04B47/06—Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps having motor-pump units situated at great depth
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
Motoren i en elektrisk, nedsenkbar pumpe generer en betydelig mengde varme som kan fjernes ved å overføre den til brønnproduksjonsfluidet. Motorhuset kan ha turbulatorer som øker turbulensen i produksjonsfluidet for å øke varmeoverføringshastigheten. Turbulatorene er utformet for å lette fremstilling og vedlikehold.
Description
Teknisk område
Foreliggende oppfinnelse angår generelt brønnpumper, og spesielt brønnpumpehus som benytter varierende geometri for å øke varmeoverføring.
Kryssreferanse til beslektede søknader
Denne søknaden begjærer prioritet fra provisorisk US-patentsøknad 61/138,060 inngitt 16. desember 2008 og 12/416,808 inngitt 1. april 2009.
Bakgrunn
Det vises til fig. 1, hvor en brønn inneholder et foringsrør 10. Foringsrøret 10 forer et brønnhull (ikke vist) og er sementert på plass. En pumpe 12 er plassert inne i foringsrøret 10, ofte ved store dybder under jordoverflaten. Pumpen blir brukt til å pumpe produksjonsfluid fra dybder i brønnen opp til overflaten. En aksling (ikke vist) forbinder pumpen 12 med en motor 16. Produksjonsfluid strømmer inn i pumpe-innløpet 17 og blir pumpet ut gjennom et produksjonsrør 18.
Motoren har en tendens til å frembringe varme som må fjernes for å forlenge levetiden til motoren.
Eksterne anordninger brukt til å minske varme, skaper ekstra utgifter. Eksterne kjøleanordninger benytter f.eks. en kjølemiddelpumpe over brønnen og kjølemiddelledninger løper gjennom brønnhullet tii pumpen. Disse kjøleanordningene avkjøler pumpen ved å sirkulere kjølemidler gjennom pumpen og overføre kjøle-midlet tilbake til overflaten. Kjølemiddelpumpen, kjølemiddeliedningene og kjøle-midlet fører alle til ytterligere kostnader. Kjølemiddeliedningene kan videre forstyrre visse brønnoperasjoner.
Motor/pumpe-enheten er plassert inne i brønnhullet slik at det er ønskelig å overføre varme til produksjonsfluidet som strømmer forbi motoren. Det er vanlig å arrangere pumpen og motoren slik at produksjonsfluidet strømmer forbi motoren på sin vei til pumpen. Varme blir overført til produksjonsfluidet og ført bort etter hvert som produksjonsfluidet beveger seg til overflaten. Det er ønskelig å øke varmeover-føringshastigheten fra motoren til produksjonsfluidet.
En fremgangsmåte for å øke varmeoverføringshastigheten er å øke overflatearealet til pumpen som er i kontakt med produksjonsfluidet. Dette kan gjøres ved å forlenge motorhuset eller feste en kappe til pumpen eller motoren. Produksjonsfluidet strømmer mellom motoren og kappen slik at varme kan bevege seg fra både motoren og kappen inn i produksjonsfluidet. Andre anordninger slik som finner, kan brukes til å øke overflatearealet til motoren. Alle disse metodene for å øke overflatearealet blir begrenset av den lille plassen som er tilgjengelig inne i brønnhullet. Det er videre et problem med finner som brekkes av og skaper blokkeringer inne i produksjonsfluidstrømmen.
Finner kan brukes til lå skape strømvirvler i produksjonsfluidet. Strømvirvlene kan i produksjonsfluidet øker varmeoverføringshastigheten mellom motoren og
produksjonsfluidet. De strømvirvelinduserende finnene kan dessverre i likhet med de som brukes til å øke overflatearealet, brekke og hindre fluidstrømningen. Finner gjør også fremstilling og vedlikehold av pumpene vanskelig fordi de forstyrrer montering, demontering og bevegelse inne i brønnhullet av pumpeenheten.
Monteringen blir vanskeligere fordi finnene må installeres på motoren før motoren blir innført i den sylindriske kappen. Vanskeligheten varierer fordi finnene har en tendens til å forstyrre tilpasningen mellom motoren og kappen. Høyden av finnene må være begrenset for å muliggjøre innsetting, men selv med en begrenset høyde kan de likevel henge seg opp i andre finner, sidene av motoren eller brønn-hullet. Hvis finnen er festet til motoren må det f.eks. være et gap mellom den ytre kanten av finnen og kappen for å danne en klaring under montering. Problemet med klaringen gjør det også uhyre vanskelig å feste finnene til både motoren og kappen i samme operasjon fordi finnene kommer i veien for hverandre under montering og demontering. Problemet med finnenes klaring hindrer videre finnene fra å spenne over hele gapet mellom kappen og motoren.
Det er også vanskelig å utføre vedlikehold på motoren når finner er festet direkte til motorhuset fordi finnene gjør det vanskeligere å anbringe motoren på en plan overflate eller holde den i en skruestikke. I tillegg til økte monterings- og vedlikeholdskostnader er det også en kostnad i forbindelse med fremstilling og festing av finner til kappen og pumpen. Det er ønskelig å øke varmeoverførings-hastigheten uten å påføre ulempene med finner.
Kort beskrivelse av tegningene
Fig. 1 er en skjematisk skisse av en kjent pumpeenhet i et brønnhull.
Fig. 2 er en skisse i tverrsnitt gjennom pumpeenheten på fig. 1 med en kappe
som har en uregelmessig formet sidevegg.
Fig. 3 er en skisse i tverrsnitt gjennom en pumpeenhet med en
"trappetrinnformet" kappe påmontert.
Fig. 4 er en skisse i tverrsnitt gjennom en pumpeenhet med groper på
kappen.
Fig. 5 er en skisse i tverrsnitt gjennom en pumpeenhet md groper på
pumpehuset.
Fig. 6 er en skisse i tverrsnitt gjennom en pumpeenhet med en trådspole
festet til innsiden av kappen.
Fig. 7 er en skisse i tverrsnitt gjennom en pumpeenhet med en trådspole
festet til motorhuset.
Fig. 8 er en skisse i tverrsnitt gjennom en pumpeenhet og kappe med skruer
som rager ut fra siden av kappen.
Fig. 9 er en ortogonal skisse av en grabblignende kappe hvor to halvdeler av
grabben er vist i lukket stilling.
Fig. 10 er en ortogonal skisse av halvparten av en todelt grabblignende kappe
og tapper i grabben.
Fig. 11 er en ortogonal skisse av halvdelen av en todelt grabblignende kappe
med finner.
Detaljert beskrivelse
Det vises til fig. 1 hvor foringsrøret 10 er vist i en vertikal orientering, men det kan være skråstiit. En pumpe 12 er opphengt inne i foringsrøret 10 og blir brukt til å pumpe fluid opp fra brønnen. Pumpen 12 kan være av sentrifugaltypen eller en hvilken som helst annen pumpetype og kan ha en olje/vann-separator eller en gass-separator. Pumpen 12 blir drevet av en aksel (ikke vist) operativt forbundet med en motor 16. En pakningsseksjon 14 er montert mellom motoren 16 og pumpen 21. Pakningsseksjonen reduserer en trykkforskjell mellom smøremiddel i motoren og brønnfluidet. Motoren 16 er omsluttet i et hus 19. Det fluidet som produseres i brønnen ("produksjonsfluid") strømmer fortrinnsvis forbi motoren 16, inn i et inntak 17 for pumpen 12 og blir pumpet opp gjennom et produksjonsrør 18. Motoren 16 er fortrinnsvis plassert under pumpen 12 i brønnhullet. Produksjonsfluidet kan strømme inn i pumpen 12 ved et punkt over motoren 16 slik at fluidet blir trukket opp, forbi motorhuset 19 for motoren 16 og inn i pumpeinntaket 17.
Varmeoverføringshastigheten blir bestemt av ligningen Q=h(A)(T); hvor Q = hastigheten av varmeoverføringen, h = varmeoverføringskoeffisienten, A = overflatearealet og T = differansen i temperatur (i dette tilfellet er T differansen i temperatur mellom motorhuset 19 og produksjonsfluidet).
Det vises til fig. 2 hvor en kappe 22 er montert omkring motoren 16 for å øke fluidstrømningshastigheten forbi motorhuset 19. Kappen 22 haren åpen nedre ende 24 og en øvre ende 26 som er tettende festet omkring pumpen 12 over inntaket 17. Kappen 22 kan være festet ved hjelp av andre midler og på andre steder. Kappen 22 reduserer tverrsnittsarealet til fluidstrømmens bane og øker dermed hastigheten til strømningen. Hastigheten eller hastighetsendringen, eller begge deler, vil i virkelig-heten øke turbulensen, noe som igjen øker varmeoverføringskoeffisienten (h) til produksjonsfluidstrømningen over overflaten av motorhuset 19. En anordning som øker turbulensen i fluidstrømningen blir her referert til som en "turbuiator".
En turbuiator kan være et karakteristisk trekk på en kappe, på motorhuset eller en hvilken som helst annen del av motoren. Som vist på fig. 2 omfatter turbulatoren kappen 22 som kan ha en ujevn form av sideveggen 28 og dermed skape lommer med økt hastighet og turbulens etterhvert som produksjonsfluidet strømmer inne i kappen 22. På fig. 2 er sideveggen 28 til kappen 22 formet i et mønster som er sinusformet sett i tverrsnitt. Perioden til hver avrundet topp og bunn kan variere betydelig. Lengden av hver kurve kan f.eks. være meget kortere enn lengden av motoren. Det ringformede strømningsarealet varierer langs lengden av motoren 16 som et resultat av dette.
Det vises til fig. 3 hvor turbulens blir skapt ved å bruke en "trappetrinnformet" kappe 23 som turbuiator. Produksjonsfluidet utvikler en høyere hastighet og dermed mer turbulens, når den indre diameteren ("ID") til kappen 23 avtar. Den laminære strømningen blir videre avbrutt når fluidet strømmer forbi hjørner 30 i søkkene i kappen 23.1 ett utførelseseksempel har motorhuset 19 en diameter på 7,25" og kappen 22 har en diameter på 10,75" som etterlater et maksimalt gap på 1,75" mellom motorhuset 19 og kappen 23. Kappen 23 kan begrenses for å tillate f.eks. en klaring på 0,5" mellom motorhuset 19 og kappen 23, for derved å øke hastigheten. Trinnene i kappen 23 kan ha forskjellige lengder målt i retning av aksen til kappen 23, innbefattende f.eks. 0,5" eller 1". Seksjonen 30a har f.eks. en mindre indre diameter og en kortere aksial lengde enn seksjonen 30b. Trinn kan også ha et jevnt korrugert utseende slik som f.eks. at annethvert trinn har samme indre diameter.
En annen utførelsesform av den trappetrinnlignende kappen 23 er en asymmetrisk trappetrinnform (ikke vist) hvor den indre diameteren varierer i én eller flere kvadranter av kappen 23. Denne asymmetriske formen avbryter videre laminær strømning ved å skape lommer med høyere og lavere trykk fra side-til-side over motorhuset 19 for derved å fremme lateral strømning av produksjonsfluidet.
Det vises til fig. 4 hvor turbulatoren omfatter mange groper 32 på kappen 25. Gropene 32 er forsenkninger eller fremspring i den indre flaten til kappen 25. Størrelsen av forsenkningene 32 kan variere og kan f.eks. være laget av en rund dor med diameter 1/4" eller 1/2" og drevet til en 1/8" dybde. Gropene 32 kunne også hatt betydelig større eller mindre diameter og bli drevet til en større etler mindre dybde. Gropene 32 kan videre ha forskjellige former slik som runde, ovale, kvadratiske og lignende. Gropene 32 kan videre være fordelt omkring på overflaten i et symmetrisk mønster, eller de kan være plassert tilfeldig. Gropene 32 kan være konkave eller konvekse i forhold til innsiden av kappen 25. Gropene 32 øker turbulensen til produksjonsfluidet og øker dermed varmeoverføringshastigheten fra motorhuset 19 til produksjonsfluidet. Gropene gir kappen en teksturert overflate. Andre typer teksturerte overflater kan også brukes for å øke turbulensen. Gropene 32 er videre f.eks. en billig utformet modifikasjon og er ikke ødeleggende for vedlikeholdet, håndteringen og installasjonen av motoren 16. Gropene 32 kan brukes alene eller i kombinasjon med andre innretninger som øker turbulensen til produksjonsfluidet.
Det vises til fig. 5 hvor turbulatoren omfatter flere groper 33 på motorhuset 16. Gropene 33 er fordypninger eller fremspring på den ytre overflaten av motorhuset 27. Størrelsen av fordypningene 33 kan variere og kan f.eks. være laget med en rund dor med diameter 1/4" eller 1/2" drevet til en dybde på 1/8". Gropene 33 kan også ha en betydelig større eller mindre diameter og kan være drevet inn til en større eller mindre dybde. Gropene 33 kan videre ha forskjellige former slik som runde, ovale, kvadratiske og lignende. Gropene 33 kan være fordelt omkring overflaten i et symmetrisk mønster eller de kan være plassert vilkårlig. Gropene 33 kan være konkave eller konvekse i forhold til utsiden av motorhuset 27 og kan brukes uten hensyn til om en kappe blir brukt eller ikke. Gropene 33 skaper turbulensen i produksjonsfluidet og øker dermed varmeoverføringshastigheten fra motorhuset 27 til produksjonsfluidet. Gropene gir huset en teksturert overflate. Andre typer teksturerte overflater kan også brukes tit å øke turbulensen. Gropene 33 er videre en billig modifikasjon av utformingen og er ikke forstyrrende for vedlikeholdet, håndteringen og installasjonen av motoren 16. Gropene 33 kan brukes alene eller i kombinasjon med andre innretninger som øker produksjonsfluidets turbulens.
Det vises til fig. 6 hvor en trådspole 34 kan være festet til innsiden av en kappe 35 for å danne en turbuiator. Nærværet av den spiralformede spolen 34 tjener til å avbryte den laminære strømningen av produksjonsfluidet og dermed øke varmeoverføringshastigheten. Spolen 34 kan være installert på en hvilken som helst av mange forskjellige måter. Den kan f.eks. være festet til kappen 35 på ett eller flere steder etterhvert som den vikler seg rundt motorhuset 19, eller den kan benytte avstandsholdere til å holde tråden i gapet mellom motorhuset 19 og kappen 35.1 andre utførelsesformer kan mer enn én tråd være festet til innsiden av kappen 35. Tråden kan ha f.eks. vridninger eller buktninger for ytterligere å avbryte laminær strømning. Ifølge ytterligere andre utførelsesformer kan tråden være festet på to steder nær innløpet slik at tråden danner en "hesteskoform" inne i kappen. Tråden kan brukes alene eller i forbindelse med andre midler for strømningsforstyrrelse slik som gropene 32 (fig. 4) eller uregelmessig formede kapper.
Det vises til fig. 7 hvor turbulatoren kan være en trådspole 37 testet på en spiralformet måte til utsiden av motorens 39 overflate. Nærværet av spolen 37 tjener til å avbryte den laminære strømningen av produksjonsfluid og dermed øke varme-overføringshastigheten. Spolen 37 kan være installert på én av flere forskjellige steder. Den kan f.eks. være viklet omkring motoren 16 og festet direkte til motorhuset 39, eller den kan benytte avstandsholdere for å holde tråden i en avstand fra motorhuset 39. Tråden kan ha f.eks. vridninger eller bøyninger for ytterligere å avbryte laminær strømning. Tråden kan brukes alene eller sammen med en kappe eller i forbindelse med andre midler for strømforstyrrelse slik som gropene 33 (fig. 5) eller de uregelmessig formede kappene.
Det vises til fig. 8 hvor turbulatoren omfatter tapper eller skruer 36 festet til kappen 41 og som strekker seg radialt innover for å avbryte laminær strømning. Tappene 36 kan f.eks. være fremspring med en diameter på 1/4" som kan være montert ved å innføre den gjennom hull boret i kappen 41 slik at de rager frem fra innsiden av kappen 41.1 andre utførelsesformer kan skruer 36 eller bolter være montert ved å skru dem gjennom gjengede hull i kappen 41. Tappene eller skruene 36 kan holdes på plass ved hjelp av en rekke forskjellige midler, innbefattende f.eks. sine egne gjenger, bolter, sveising og lignende. Tappene eller skruene 36 kan være fordelt omkring hele omkretsen og langs hele lengden av kappen 41. Tappene eller skruene 36 kan være anordnet på en symmetrisk eller i et tilfeldig mønster. Tappene eller skruene 36 kan videre brukes til å forstyrre strømning i rette, sylindriske kapper eller i uregelmessig formede kapper, som vist på fig. 1 og 3.
Tappene eller skruene 36 tjener til å forstyrre den laminære strømningen av produksjonsfluidet og dermed øke varmeoverføringshastigheten. I en foretrukket utføre I sesform er tappene eller skruene 36 innsatt til en dybde slik at de er i kontakt med eller nesten i kontakt med motorhuset 19. Ved kontakt med eller nesten kontakt med motorhuset 19 skaper tappene eller skruene 36 turbulens nær motoren og øker dermed varmeoverføringshastigheten. Brukeren kan sette inn skruene 36 eller tappene gjennom kappen 41 etter at motoren 16 allerede er installert i huset 41. Denne utførelsesformen muliggjør lett innføring av motoren 16 fulgt av installering av skruene 36 som nesten er i kontakt med motoren og kappen 41. Skruene 36 kan fjernes før fjerning av motoren 16 fra kappen 41 for derved å beholde fordelene med skruenes 36 varmeoverføring mens det likevel tilveiebringes lett adgang for vedlikehold. Tappene eller skruene 36 kan brukes i kombinasjon med en hvilken som helst utførelsesform av oppfinnelsen, innbefattende uregelmessig formede kapper og groper 32.
Det vises til fig. 9 hvor kappen 44 kan være splittet i to eller flere halvdeler eller stykker 46 som kan være bundet sammen omkring motoren 16 på en "muslingskall-lignende" eller "grabblignende" form. Sammenføyningen 48 kan være en hvilken som helst av en lang rekke sammenføyningstyper, innbefattende flenser, not-og-fjær, styrepinner og lignende. Delene 46 kan holdes sammen med bolter, hurtigutløsende festeanordninger, sammenlåsbare deler og lignende. Grabben kan inndele kappen 44 i to, tre eller flere segmenter eller deler 46. Hver del eller hvert stykke 46 kan være eg segment av en sylinder. Én eller flere sammenføyninger mellom komponentene kan ha et hengsel. Den grabblignende utformingen kan brukes til å lette monteringen av turbulatorene.
Det vises til fig. 10 hvor grabbkappen 44 overvinner vanskeligheter med f.eks. å installere og fjerne motoren 16 når andre innretninger slik som tapper 50, skruer, finner 52 og lignende er tilstede mellom motoren og kappen 44. Ved å skille fra hverandre de skjell-lignende segmentene lettes installasjon av objekter plassert mellom kappen 44 og motoren 16 ved å gi bedre tilgang til den indre overflaten av kappen 44. Det er videre enklere å fremstille uregelmessig formede kapper når kappen 44 er delt. Det er f.eks. enklere fordi delene kan produseres ved metall-utstansing i stedet for å kreve ekstrudering, dreiing eller andre måter å forme et sylindrisk objekt på.
Det vises til fig. 11 hvor grabbutformingen i én utførelsesform gjør at finner 52 kan monteres på motorhuset 19 eller kappen 54, og hvor finnene 52 kan være så lange i den radiale dimensjonen at de er i kontakt med begge komponentene. En finne 52 kan f.eks. være sveiset til kappen 54 og i kontakt med eller nesten kontakt med motorhuset 19 når motoren 16 er installert. Denne utførelsesformen overvinner de iboende vanskelighetene med fremstilling og montering i forbindelse med festing av finner 52 direkte til motorhuset 19, og frembringer likevel turbulent strømning umiddelbart ved motoren.
Finnene 52 kan være orientert i en rekke forskjellige posisjoner. I én utførelsesform er finnene 52 festet ved en vinkel på 90 grader eller normalt i forhold til kappeveggen 54. Finnene 52 kan være skråstilt i forhold til kappens 54 akse, slik som ved 45 graders vinkel. Som vist ved gruppen 56 med finner 52 kan tilstøtende finner 52 skråne med samme helning i forhold til kappens 54 akse. Noen av de tilstøtende finnene 52 kan også helle med vekslende vinkler i forhold til hverandre. En finne 52 er f.eks. skråstilt med en vinkel på 45 grader i én retning, og den tilstøtende finnen er skråstilt med en motsatt vinkel på 45 grader i motsatt retning, slik at de kantene 58 som er nærmest bunnen av finnene 52, er nærmest hverandre, og finnene spriker etterhvert som de strekker seg opp langs kappen. Andre finner 52 kan ha samme motstående orientering på 90 grader, men med den øvre delen 60 av finnene 52 nærmest hverandre. Vinkelen mellom motstående sett med finner 58 kan være en hvilken som helst vinkel. Finnene 52 kan være satt ved en hvilken som helst av mange forskjellige vinkler, og finnene behøver ikke å være av samme utforming eller ha samme vinkler. I noen utførelsesformer kan finnene treffe kappen 54 ved en annen vinkel enn 90 grader eller normalt på i forhold til kappens overflate.
De forskjellige utformingene av finnene 52 tjener til å avbryte den laminære strømningen av produksjonsfluidet når det strømmer forbi motorhuset 19 og kappen 54.1 noen utførelsesformer utvikler strømningen virvelstrømninger eller turbulens. Finnene 52 kan ha forskjellige lengder, helning, f.eks. med en lengde fra 1 til 3 tommer. Finnene 52 kan være festet til den grabblignende kappen 54 ved f.eks. sveising eller klebing før halvdelene av den muslinglignende eller grabblignende kappen 54 blir påsatt.
Selv om oppfinnelsen er blitt vist eller beskrevet i form av bare noen av sine utførelsesformer, bør det være opplagt for fagkyndige på området at den ikke er begrenset til dette, men at den kan underkastes forskjellige endringer uten å avvike fra oppfinnelsens ramme.
Claims (20)
1. Anordning for pumping av fluid fra en brønn, omfattende: en pumpe; en motor operativt forbundet med pumpen; og hvor motoren omfatter en turbuiator som fremmer turbulens i et brønnfluid som strømmer forbi motoren.
2. Anordning ifølge krav 1, hvor turbulatoren omfatter: en kappe som omgir motoren, hvor kappen har en indre overflate som omgir motoren og som definerer et gap, hvor gapet har en radial dimensjon som varierer langs en lengde av kappen.
3. Anordning ifølge krav 2, hvor kappen omfatter et antall sylindriske segmenter aksialt atskilt langs motorens akse, og hvor minst to av de sylindriske segmentene har forskjellig indre diameter.
4. Anordning ifølge krav 1, hvor turbulatoren omfatter en kappe som omgir motoren og som har et antall groper.
5. Anordning ifølge krav 2, hvor kappen har noen partier med mindre indre diameter enn andre partier.
6. Anordning ifølge krav 1, videre omfattende en kappe, og hvor turbulatoren omfatter et antall objekter som rager frem fra den indre overflaten av kappen mot motoren langs kappens lengde.
7. Anordning ifølge krav 2, hvor kappen kan være inndelt i minst to deler, hvor kappen har en sammenføyning som hovedsakelig er parallell med en akse for kappen.
8. Anordning ifølge krav 2, videre omfattende en trådspole festet til den indre overflaten av kappen.
9. Anordning ifølge krav 1, hvor turbulatoren omfatter en trådspole festet til utsiden av motoren, og hvor trådspolen strekker seg spiralformet omkring motoren.
10. Anordning ifølge krav 1, hvor turbulatoren omfatter et antall groper utformet på utsiden av motoren.
11. Anordning ifølge krav 1, hvor turbulatoren omfatter: en kappe som omgir motoren, hvor kappen har en indre overflate som omgir motoren; hvor kappen kan deles i minst to deler, hvor kappen har en sammenføyning som er hovedsakelig parallell med en akse for kappen; og et antall strømningsavbøyende anordninger festet til den indre overflaten av kappen, hvor minst én av disse strekker seg til motoren.
12. Anordning for pumping av fluid fra et brønnhull, omfattende: en pumpe, en motor forbundet med pumpen, og en ringformet turbuiator som strekker seg omkretsmessig omkring motoren.
13. Anordning ifølge krav 12, hvor turbulatoren omfatter en kappe som har en indre diameter med groper utformet i overflaten.
14. Anordning ifølge krav 12, hvor turbulatoren omfatter et motorhus utformet med et antall groper.
15. Anordning ifølge krav 12, hvor turbulatoren omfatter en kappe hvor kappen kan atskilles i minst to deler, idet kappen har en sammenføyning som hovedsakelig er parallell med en akse for kappen.
16. Anordning ifølge krav 12, hvor turbulatoren omfatter: en kappe som omgir motoren, hvor kappen har en indre overflate som omgir motoren og som definerer et gap, hvor gapet har en radial dimensjon som varierer langs en lengde av kappen.
17. Fremgangsmåte for å øke varmeoverføring fra en nedsenkbar brønnpumpemotor til et brønnfluid, omfattende: (a) å forbinde motoren operativt med en pumpe; (b) å installere en turbuiator på motoren; (c) å senke ned motoren og pumpen i et brønnfluid; (d) å opererer motoren for å drive pumpen, for å få brønnfluidet til å strømme på utsiden av motoren; og (f) å øke turbulensen til strømningen av brønnfluid forbi motoren med turbulatoren.
18. Fremgangsmåte ifølge krav 17, hvor turbulatoren omfatter: en kappe som omgir motoren, hvor kappen har en indre overflate som omgir motoren og definerer et gap, hvor gapet har en radial dimensjon som varierer langs en lengde av kappen.
19. Fremgangsmåte ifølge krav 18, hvor kappen omfatter et antall sylindriske segmenter atskilt aksialt langs aksen til motoren, og hvor minst to av de sylindriske segmentene har forskjellig indre diameter.
20. Fremgangsmåte ifølge krav 17, hvor turbulatoren omfatter et antall groper på en ytre overflate av motoren.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13806008P | 2008-12-16 | 2008-12-16 | |
US12/416,808 US8435015B2 (en) | 2008-12-16 | 2009-04-01 | Heat transfer through the electrical submersible pump |
PCT/US2009/067623 WO2010074997A2 (en) | 2008-12-16 | 2009-12-11 | Improved heat transfer through the electrical submersible pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20110978A1 true NO20110978A1 (no) | 2011-08-22 |
Family
ID=42240759
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20110978A NO20110978A1 (no) | 2008-12-16 | 2011-07-06 | Forbedret varmeoverforing gjennom den elektriske nedsenkbare pumpen |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8435015B2 (no) |
EP (1) | EP2417330A2 (no) |
BR (1) | BRPI0922978A2 (no) |
CA (1) | CA2746388C (no) |
DE (1) | DE112009003542B4 (no) |
NO (1) | NO20110978A1 (no) |
WO (1) | WO2010074997A2 (no) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BRPI0922891B1 (pt) | 2008-12-08 | 2019-08-27 | Baker Hughes Inc | aparelho para bombear fluido de produção de um poço e método para bombear fluido de um poço |
GB2482256B (en) * | 2009-03-31 | 2012-06-27 | Baker Hughes Inc | Improved heat transfer through electrical submersible pump motor |
US8316942B2 (en) * | 2009-07-31 | 2012-11-27 | Baker Hughes Incorporated | ESP for perforated sumps in horizontal well applications |
DE102010026239B4 (de) * | 2010-06-29 | 2012-05-31 | Joh. Heinr. Bornemann Gmbh | Unterwasserförderaggregat mit einer Pumpe und einer Antriebseinrichtung |
US8985972B2 (en) | 2010-11-15 | 2015-03-24 | Baker Hughes Incorporated | Isolating wet connect components for deployed electrical submersible pumps |
US9249639B2 (en) * | 2011-01-07 | 2016-02-02 | Rite Increaser, LLC | Drilling fluid diverting sub |
US20120189466A1 (en) * | 2011-01-25 | 2012-07-26 | Baker Hughes Incorporated | Well Deployed Heat Fin For ESP Motor |
US9356551B2 (en) * | 2013-01-31 | 2016-05-31 | GM Global Technology Operations LLC | Method and apparatus for controlling an electric motor employed to power a fluidic pump |
US9631472B2 (en) | 2013-08-21 | 2017-04-25 | Baker Hughes Incorporated | Inverted shroud for submersible well pump |
US9638014B2 (en) | 2013-08-21 | 2017-05-02 | Baker Hughes Incorporated | Open ended inverted shroud with dip tube for submersible pump |
WO2015035025A1 (en) * | 2013-09-05 | 2015-03-12 | Baker Hughes Incorporated | Thermoelectric cooling devices on electrical submersible pump |
US9175692B2 (en) * | 2014-01-08 | 2015-11-03 | Summit Esp, Llc | Motor shroud for an electric submersible pump |
US10610842B2 (en) * | 2014-03-31 | 2020-04-07 | Schlumberger Technology Corporation | Optimized drive of fracturing fluids blenders |
US9638015B2 (en) | 2014-11-12 | 2017-05-02 | Summit Esp, Llc | Electric submersible pump inverted shroud assembly |
CN106593380B (zh) * | 2016-12-29 | 2019-04-19 | 天津市百成油田采油设备制造有限公司 | 一种稠油井开采方法 |
US10538999B2 (en) * | 2018-02-23 | 2020-01-21 | Extract Production Systems, LLC | Electric submersible pumping unit |
EP3726063B1 (en) * | 2019-04-15 | 2021-11-24 | BorgWarner Inc. | Fluid-cooled electrically driven compressor and stator housing therefor |
CN111437662B (zh) * | 2020-05-22 | 2021-09-03 | 重庆开山流体机械有限公司 | 一种油气分离检测装置 |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2556435A (en) * | 1950-04-27 | 1951-06-12 | Layne & Bowler Inc | Means for cooling lubricating oil in submerged motors |
US3242360A (en) * | 1961-02-09 | 1966-03-22 | Borg Warner | Submersible motor with plural cooling paths |
US3671786A (en) * | 1970-07-06 | 1972-06-20 | Borg Warner | Motor and seal section utilizing a fluorinated ether as a single, homogenous, blocking cooling and lubricating fluid |
US4685867A (en) * | 1978-09-22 | 1987-08-11 | Borg-Warner Corporation | Submersible motor-pump |
US4286185A (en) * | 1979-06-21 | 1981-08-25 | Kobe, Inc. | Oil drying system for motors |
US4798241A (en) | 1983-04-04 | 1989-01-17 | Modine Manufacturing | Mixed helix turbulator for heat exchangers |
US4741389A (en) * | 1985-05-23 | 1988-05-03 | Smith James R | Closed loop energy exchange system |
US5103374A (en) | 1990-05-23 | 1992-04-07 | At&T Bell Laboratories | Circuit pack cooling using turbulators |
SE505252C2 (sv) | 1992-12-15 | 1997-07-21 | Valeo Engine Cooling Ab | Oljekylare |
WO1995027873A1 (en) * | 1994-04-08 | 1995-10-19 | Winston Mackelvie | Wastewater heat recovery apparatus |
US5554897A (en) * | 1994-04-22 | 1996-09-10 | Baker Hughes Incorporated | Downhold motor cooling and protection system |
US6996549B2 (en) * | 1998-05-01 | 2006-02-07 | Health Discovery Corporation | Computer-aided image analysis |
US6468669B1 (en) | 1999-05-03 | 2002-10-22 | General Electric Company | Article having turbulation and method of providing turbulation on an article |
US6364013B1 (en) * | 1999-12-21 | 2002-04-02 | Camco International, Inc. | Shroud for use with electric submergible pumping system |
US7299873B2 (en) * | 2001-03-12 | 2007-11-27 | Centriflow Llc | Method for pumping fluids |
US20020153141A1 (en) * | 2001-04-19 | 2002-10-24 | Hartman Michael G. | Method for pumping fluids |
US7492069B2 (en) * | 2001-04-19 | 2009-02-17 | Baker Hughes Incorporated | Pressurized bearing system for submersible motor |
GB2384274A (en) * | 2002-01-16 | 2003-07-23 | Corac Group Plc | Downhole compressor with electric motor and gas bearings |
KR100765674B1 (ko) * | 2003-12-10 | 2007-10-12 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | 열교환기 및 그것을 구비한 세정 장치 |
US7188669B2 (en) * | 2004-10-14 | 2007-03-13 | Baker Hughes Incorporated | Motor cooler for submersible pump |
US8037936B2 (en) * | 2008-01-16 | 2011-10-18 | Baker Hughes Incorporated | Method of heating sub sea ESP pumping system |
US8696334B2 (en) * | 2008-04-29 | 2014-04-15 | Chevron U.S.A. Inc. | Submersible pumping system with heat transfer mechanism |
-
2009
- 2009-04-01 US US12/416,808 patent/US8435015B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2009-12-11 DE DE112009003542.6T patent/DE112009003542B4/de not_active Expired - Fee Related
- 2009-12-11 EP EP09835533A patent/EP2417330A2/en not_active Withdrawn
- 2009-12-11 BR BRPI0922978-7A patent/BRPI0922978A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2009-12-11 CA CA2746388A patent/CA2746388C/en not_active Expired - Fee Related
- 2009-12-11 WO PCT/US2009/067623 patent/WO2010074997A2/en active Application Filing
-
2011
- 2011-07-06 NO NO20110978A patent/NO20110978A1/no not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2010074997A2 (en) | 2010-07-01 |
DE112009003542T5 (de) | 2012-06-14 |
DE112009003542B4 (de) | 2019-01-31 |
US8435015B2 (en) | 2013-05-07 |
BRPI0922978A2 (pt) | 2020-08-25 |
EP2417330A2 (en) | 2012-02-15 |
WO2010074997A3 (en) | 2010-09-16 |
CA2746388C (en) | 2013-12-10 |
CA2746388A1 (en) | 2010-07-01 |
US20100150739A1 (en) | 2010-06-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO20110978A1 (no) | Forbedret varmeoverforing gjennom den elektriske nedsenkbare pumpen | |
NO20111379A1 (no) | Forbedret varmeoverforing gjennom nedsenkbar elektrisk pumpemotor | |
NO20110979A1 (no) | Forbedret kjoling av nedsenkbar pumpemotor ved hjelp av ekstern oljesirkulasjon | |
JP6068629B2 (ja) | 内燃エンジン用ピストン | |
US20120318479A1 (en) | Liquid cooled motor assembly and cover thereof | |
JP2010151013A (ja) | 内燃機関用ピストン装置 | |
RU2019127660A (ru) | Мультифазный насос | |
JP2021507165A (ja) | ポンプ装置、特に水中ポンプ装置 | |
RU2647016C2 (ru) | Узел статора и ротора турбины и турбинный двигатель | |
CN104235223B (zh) | 具有形成于转子中的贮油器的双金属风扇离合器 | |
US20090053075A1 (en) | Enhanced cooling for downhole motors | |
JP2017166358A5 (no) | ||
RU2006122377A (ru) | Газосепаратор | |
CN106988701A (zh) | 一种水力振动打捞装置 | |
CN208707471U (zh) | 一种散热性能高的防爆电机 | |
JP6318961B2 (ja) | 内燃機関 | |
KR102383464B1 (ko) | 블로바이 가스 결빙 방지 구조 | |
CN218093476U (zh) | 一种多重密封型衬氟离心泵 | |
BR112020012312B1 (pt) | Dispositivo de bomba submersível e bomba | |
AU2012200234A1 (en) | Turbulator for an exhaust gas conveyance tube in a heat exchange apparatus | |
RU60650U1 (ru) | Входное устройство скважинного центробежного насосного агрегата для добычи нефти | |
JP6941548B2 (ja) | 軸受 | |
JP6339422B2 (ja) | 流体用ポンプ | |
JP6678380B2 (ja) | ニップル | |
JP6642244B2 (ja) | シリンダブロック |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RE | Reestablishment of rights (par. 72 patents act) | ||
FC2A | Withdrawal, rejection or dismissal of laid open patent application |