NO20110979A1 - Forbedret kjoling av nedsenkbar pumpemotor ved hjelp av ekstern oljesirkulasjon - Google Patents

Abstract

En elektrisk, nedsenkbar pumpemotor har motorolje som strømmer gjennom ytre sirkulasjonsrør for avkjøling av motoren. En betydelig del av utsiden av hvert rør er neddykket og eksponert for brønnhullsfluid. Varme overført fra motoren til motoroljen og sirkuleres så gjennom de ytre sirkulasjonsrørene for å overføre varme til brønnhullsfluidet. Indre eller ytre motoroljepumper kan brukes til å drive motoroljen gjennom sirkulasjonsrørene. Verneanordninger eller skillevegger kan brukes til å beskytte sirkulasjonsrørene og for å påvirke strømningen av produksjonsfluid over sirkulasjonsrørene.

Description

Kryssreferanse til beslektet søknad

Foreliggende søknad begjærer prioritet fra provisorisk US-søknad 61/120,743, inngitt 8. desember 2008 og ikke-provisorisk søknad 12/632,883 inngitt 8. desember 2009.

Bakgrunn for oppfinnelsen

1. Teknisk område

Foreliggende oppfinnelse vedrører generelt brønnpumper og spesielt et brønnpumpehus som bruker sirkulerende olje for å forbedre varmeoverføringen.

2. Beskrivelse av beslektet teknikk

En elektrisk nedsenkbar pumpe ("ESP") blir brukt til å pumpe produksjonsfluid slik som råolje, fra dybder i jorden opp til overflaten. ESP befinner seg vanligvis i et borehull, ofte på store dyp under jordens overflate. ESP-en har en pumpe, en motor til å drive pumpen og en forseglingsseksjon med en aksling mellom motoren og pumpen. ESP-motoren har en tendens til å frembringe varme som må fjernes for å forlenge motorens levetid.

Eksterne anordninger som benyttes til å minske varme medfører ytterligere kostnader. Eksterne kjøleanordninger benytter f.eks. en kjølemiddelpumpe av høy kvalitet og kjølemiddelledninger som strekker seg gjennom brønnhullet til pumpen. Disse kjøleanordningene avkjøler pumpen ved å sirkulere kjølemiddel gjennom pumpen og transportere kjølemidlet tilbake til overflaten. Pumpen, kjølemiddel-ledningene og kjølemidlet medfører alle ytterligere kostnader. Kjølemiddelledningene kan i tillegg forstyrre brønnoperasjoner. Motor/pumpe-enheten er plassert inne i et brønnhull og er vanligvis senket ned i produksjonsfluidet inne i brønnhullet slik at det er ønskelig å overføre varme til produksjonsfluidet som strømmer forbi motoren.

Det er vanlig å anbringe pumpen og motoren slik at produksjonsfluidet strømmer forbi motoren på sin vei til pumpen. Varme blir overført til produksjonsfluidet og ført bort etterhvert som produksjonsfluidet føres til overflaten. Motorolje blir brukt inne i pumpemotoren for å smøre delene i motoren. Motoroljen blir varm under normal drift ettersom den absorberer varme fra de bevegelige delene. Varmen fra motoroljen i likhet med varmen fra de andre komponentene i motoren, må passere gjennom statoren og gjennom motorhuset for å bli utstrålt til produksjonsfluidet som strømmer forbi motoren i brønnhullet. Det er ønskelig å øke varmeoverførings-hastigheten fra motoren til produksjonsfluidet.

Oppsummering av oppfinnelsen

Elektriske, senkbare pumper ("ESP") brukt til å pumpe brønnhullsfluid fra dybder i jorden opp til overflaten, har generelt en pumpe, en motor og en pakningsseksjon plassert mellom pumpen og motoren. Inne i motoren spinner rotoren inne i statoren og genererer en betydelig mengde med varme. Et smøremiddel slik som en dielektrisk motorolje, er plassert inne i motorhuset for å smøre de bevegelige overflatene. Smøremidlet tjener også til å overføre varme inne i motoren. Smøre-midlet absorberer varme fra varmegenererende flater slik som de flatene som blir utsatt for friksjon og fra andre varmeflekker i motoren. Etter hvert som oljen sirkulerer, fører den varme fra varmeflekkene til andre kjøligere områder hvor varmen blir overført til kjøligere områder. Varme kan overføres gjennom utsiden av motorhuset til brønnhullsfluidet hvor motoren er nedsenket.

For å forenkle hurtigere varmeoverføring fra motoroljen til det omgivende brønnhullsfluidet kan sirkulasjonsrørene være plassert på utsiden av motoren. Hvert sirkulasjonsrør er i kommunikasjon med indre passasje i motoren, på minst to steder, slik at motoroljen strømmer gjennom sirkulasjonsrøret. Etter hvert som motoroljen strømmer gjennom røret, overfører den varme til røret som igjen overfører varmen til brønnhullsfluidet som motoren og rørene er neddykket i.

Et hvilket som helst antall sirkulasjonsrør kan brukes. I noen utførelsesformer er rørene beskyttet eller delvis beskyttet ved hjelp av vernekonstruksjoner slik som finner eller skjermer. Finner kan også brukes som sirkulasjonsrør hvor motoroljen passerer gjennom en indre boring i finnen. Endene av sirkulasjonsrøret kan være festet ved hver ende av motoren, eller begge ender av hvert rør kan være festet nær andre. Sirkulasjonsrørene kan ta en krokete bane langs eller rundt motoren, som kan øke overflatearealet i kontakt med produksjonsfluidet.

Forskjellige pumper kan brukes til å lette oljesirkulasjon gjennom rørene. En pumpe av skovlhjulstypen kan være plassert inne i motorhuset, dreiet av motor- akselen og brukt til å skyve motorolje gjennom rørene. Alternativt kan en ytre pumpe være montert til motoren slik som f.eks. under motoren. Den eksterne pumpen kan drives av motoren eller av sin egen elektriske motor. I noen utførelsesformer blir ingen pumper brukt i det hele tatt. I stedet er sirkulasjonsrørene festet nær høytrykks- eller lavtrykkspunkter i motoren, og dermed strømmer oljen gjennom sirkulasjonsrørene uten hjelp av en pumpe.

Produksjonsfluidstrømmen kan modifiseres for å øke overføringen fra sirkulasjonsrørene. En omhylling kan brukes til å trekke produksjonsfluid langs den ytre overflaten av rørene. Alternativt kan en del av produksjonsfluidet føres ut fra den primære pumpen inn i resirkulasjonsledeplater. Resirkulasjonsledeplatene får det utstrømmende produksjonsfluidet til å strømme langs motoroljens sirkulasjonsrør og dermed øke varmeoverføringen.

Kort beskrivelse av tegningene

Fig. 1 er en skisse i tverrsnitt gjennom en tidligere kjent pumpeenhet i et

brønnhull.

Fig. 2 er et sideriss av en pumpemotor med eksterne oljesirkulasjonsrør og

beskyttende finner.

Fig. 3 er en tverrsnittsskisse av pumpemotoren på fig. 2 tatt langs linjen 3-3

på fig. 2.

Fig. 4 er en skisse i snitt gjennom pumpemotoren på fig. 2, som viser en indre

trykkøkningspumpe.

Fig. 5 er et sideriss av en alternativ utførelsesform av eksterne oljesirkula-sjonsrør, som viser en pumpemotor med eksterne oljesirkulasjons-passasjer plassert inne i finner. Fig. 6 er en tverrsnittsskisse gjennom pumpemotoren og de eksterne

oljesirkulasjonsrørene på fig. 5, tatt langs linjen 6-6 på fig. 5.

Fig. 7 er et sideriss av en annen utførelsesform av eksterne oljesirkula-sjonsrør som viser en pumpemotor med oljesirkulasjonsrør som benytter en innløps/utløps-bunnkonstruksjon. Fig. 8 er et sideriss av en annen alternativ utførelsesform av eksterne oljesirkulasjonsrør som viser en pumpemotor med en ekstern trykkøkningspumpe og oljesirkulasjonsrør. Fig. 9 er et sideriss av nok en annen utførelsesform av eksterne oljesirkulasjonsrør som viser eksterne oljesirkulasjonsrør forbundet med pakningsseksjonen. Fig. 10 er et sideriss av nok en annen utførelsesform av eksterne oljesirkulasjonsrør, som viser eksterne oljesirkulasjonsrør og resirkulasjonsledeplater for produksjonsfluid. Fig. 11 skisserer et tverrsnitt gjennom de eksterne oljesirkulasjonsrørene på

fig. 10, tatt langs linjen 11-11.

Detaljert beskrivelse

Det vises til fig. 1 hvor et foringsrør 100 er et konvensjonelt foringsrør som brukes til å fore et brønnhull. Foringsrøret 100 er vist i en vertikal orientering, men kan være hellende. En elektrisk, senkbar pumpeenhet (ESP-enhet) 102 som innbefatter en pumpe 104, en pakningsseksjon 106 og en motor 108, er opphengt inne i foringsrøret 100 og blir brukt til å pumpe fluid fra brønnen. ESP 102 er fortrinnsvis neddykket i produksjonsfluid inne i foringsrøret 100.

Pumpen 104 kan være en sentrifugalpumpe eller en pumpe av en annen type og kan ha en olje/vann-separator eller en gass-separator. Pumpen 104 blir drevet av en aksel (ikke vist) som strekker seg gjennom pakningsseksjonen 106 og er forbundet med motoren 108. Det fluidet som produseres i brønnen ("produksjonsfluid") strømmer forbi motoren 108, inn i et inntak 110 på pumpen 104, og blir pumpet opp gjennom et rør 112. Produksjonsfluid kan innbefatte et hvilket som helst brønnhullsfluid som innbefatter f.eks. råolje, vann, gass, væsker, andre brønnhulls-fluider eller fluider slik som vann som kan være injisert inn i en bergartsformasjon for sekundære utvinningsoperasjoner. Produksjonsfluidet kan i virkeligheten innbefatte ønskede fluider produsert fra en brønn, eller biprodukter som en operatør ønsker å fjerne fra en brønn. Motoren 108 er fortrinnsvis plassert under pumpen 104 i brønnhullet. Produksjonsfluidet kan strømme inni pumpen 104 ved et punkt over motoren 108, slik at fluidet strømmer forbi utsiden av motoren 108 og inn i pumpe-innløpet 110.

Motorolje (ikke vist) som befinner seg inne i motoren 108, blir brukt til å smøre bevegelige deler slik som den roterende akselen 114. Motoroljen kan være en hvilken som helst type dielektrisk fluid brukt til å smøre motoren 108. Motoroljen kan sirkulere gjennom motoren 108 under drift og dermed smøre forskjellige komponenter i motoren 108. Et oljereservoar 116 kan inneholde et volum med olje, og en pumpe (ikke vist) kan brukes til å fordele olje inne i motoren 108. Motoroljen inne i motoren 108 kan også absorbere varme generert av motoren og dermed føre varme bort fra varmeflekker i motoren 108.

Det vises til fig. 2 hvor motoroljen kan sirkulere gjennom sirkulasjonsrør 122 som er plassert på utsiden av pumpemotoren 124. Hvert sirkulasjonsrør 122 er en passasje som er i fluidkommunikasjon med de indre deler av motoren 124 på minst to steder. Sirkulasjonsrørene 122 kan være festet til oljeåpninger 126, 128 ved et hvilket som helst punkt på motoren 124. Rørene 122 kan f.eks. være festet til oljeåpningen 126 ved den øvre ende av motoren 124 som er den enden som er nærmest pumpen, og f.eks. til oljeåpningen 128 ved bunnen av motoren 124. Sirkulasjonsrørene 122 kan være forbundet med oljeåpningene 126,128 ved hjelp av en rekke forskjellige teknikker, f.eks. innbefattende rørgjengeforbindelser, sveising, eller hurtigkoblinger, og lignende. Motoroljen kan f.eks. sirkulere ved å strømme inn i hvert rør 122 ved åpning 128, strømme opp gjennom røret 122, på nytt strømme inn i motoren 124 ved åpningen 126 og så passere gjennom det indre av motoren 124.

Etter hvert som motoroljen sirkulerer gjennom motoren 124 og sirkulasjons-rørene 122, bærer motoroljen absorbert varme til sirkulasjonsrørene 122. De ytre overflatene av sirkulasjonsrørene 122 er neddykket i og eksponert for produksjonsfluid inne i brønnhullet. Varme blir dermed overført fra den sirkulerende motoroljen til sirkulasjonsrørene 122 og så ledet gjennom overflaten til sirkulasjonsrørene 122 og overført til produksjonsfluidet. Produksjonsfluidet fører varmen bort etter hvert som det blir trukket forbi rørene 122, inn i inntaket 110 (fig. 1) og deretter pumpet til overflaten. Motoroljen kan strømme gjennom sirkulasjonsrørene 122 fra den øvre delen mot bunnen, eller fra bunnen mot toppen.

Sirkulasjonsrørene 122 kan være av en hvilken som helst diameter, bare begrenset av viskositeten til motoroljen og brønnhullets dimensjon. Diameteren må være stor nok til at motoroljen strømmer gjennom røret, og må være liten nok til at motoren med tilfestede rør, kan passe inn i brønnhullet. Det kan være et hvilket som helst antall rør på utsiden av motoren 124. Det kan f.eks. være bare ett rør 122 eller det kan være mange rør. I én utførelsesform er fire rør 122 plassert aksialt og omkring pumpemotoren 124. Rørene kan være atskilt med samme avstand omkring pumpeaksen, som vist på fig. 3, eller de kan ha asymmetrisk avstand omkring pumpeaksen 132.1 noen utførelsesformer kan sirkulasjonsrørene 122 strekke seg aksialt forbi én eller begge endene av pumpemotoren 124.

Sirkulasjonsrørene 122 kan i noen utførelsesformer ha en krokete bane (ikke vist) fra én ende av pumpemotoren 124 til den andre. Hvert rør 122 kan f.eks. være forbundet ved toppen av motoren, løpe fra toppen nedover mot bunnen, så tilbake mot toppen og tilslutt tilbake til bunnen hvor strømningsbanen er forbundet med motoren. I andre utførelsesformer kan sirkulasjonsrørene f.eks. dreie seg spiral-formet (ikke vist) omkring motoren 124. Andre variasjoner av den krokete banen kan brukes, innbefattende f.eks. et sirkulasjonsrør i en S-form (ikke vist) eller i en generelt korrugert form.

Sirkulasjonsrørene 122 kan ha forskjellige lengder, former og avstander fra motoren 124 avhengig av konstruksjonskravene. En motor 124 som f.eks. har en tendens til å frembringe mer varme, kan kreve en større lengde med sirkulasjonsrør 122 for å tilveiebringe større overflateareal og et større oljevolum for varme-avledning. En anvendelse i et trangt brønnhull kan f.eks. kreve rør 122 med liten diameter som er plassert nær motoren 124 for å muliggjøre lettere bevegelse av pumpeenheten inne i brønnhullet.

Det vises til fig. 3 hvor sirkulasjonsrør 122 kan ha forskjellige tverrsnittsformer, innbefattende f.eks. runde 122a, elliptiske 122b, eller en konturform 122c hvor den indre overflaten (nærmest motoren 124) har en profil i likhet med utsiden av motoren 124 og den ytre overflaten har en bueformprofil med en radius litt større enn radien til motoren 124.

Ett eller flere beskyttelsesorganer, slik som vernestrukturer 130, kan brukes til å beskytte sirkulasjonsrørene 122.1 et utførelseseksempel strekker vernestrukturene 130 seg lenger bort fra pumpeaksen 132 enn sirkulasjonsrørene 122, og beskytter dermed sirkulasjonsrørene 122. Vernestrukturene 130 kan forhindre at eksterne objekter innbefattende brønnhullet, fra å komme i kontakt med sirkulasjonsrørene 122. Alternativt kan den ytre kanten av vernestrukturene 130 være i flukt med den ytre kanten av sirkulasjonsrørene 122.1 noen utførelsesformer kan sirkulasjons-rørene 122 strekke seg lenger fra pumpeaksen enn vernestrukturene 130, i hvilket tilfelle vernestrukturene 130 likevel kan beskytte sirkulasjonsrørene 122 mot kritiske svikt. I noen utførelsesformer er derfor vernestrukturene 130 finner, men vernestrukturene 130 kan ha enhver form, innbefattende f.eks. staver, vinkeljern, l-bjelker, osv.

Beskyttelsesorganene kan videre utgjøre en skjerm 134 hvor skjermen 134 omgir hele eller en del av det ytre partiet av sirkulasjonsrøret 122. Skjermen 1340 kan beskytte sirkulasjonsrørene 122. Beskyttelsesorganene 130,134 kan være laget av metall eller andre varmeledende materialer og kan dermed også øke varme-bortledningshastigheten ved å øke overflatearealet til pumpemotoren 124.

Det vises til fig. 4 hvor trykkøkningspumpen 142 kan brukes til å presse motoroljen gjennom sirkulasjonsrørene 158. Trykkøkningspumpen 142 kan være plassert inne i toppen eller bunnen av motoren 144 (som vist på fig. 4) eller kan være plassert i pakningsseksjonen 106 (fig. 1) og kan bruke positivt eller negativt trykk til å forbedre oljesirkulasjonen.

I én utførelsesform er trykkøkningspumpen 142 plassert under statorviklingene 146. Pumpeskovlhjulene 148 som roterer på akselen 150, trekker motorolje fra et område 152 med lavt trykk og fører den inn i et område 154 med høyt trykk. Oljen med høyere trykk blir skjøvet gjennom oljeåpningen 156, opp gjennom sirkulasjonsrøret 158 til åpningen 160. Ved oljeåpningen 160 strømmer oljen på nytt inn i motorlegemet 144.

I alternative utførelsesformer (ikke vist) kan trykkøkningspumpen 142 være plassert over statorviklingene. Skovlhjulet eller skovlhjulene kan være reversert slik at høytrykkssiden 154 kan være over skovlhjulene 148 og lavtrykkssiden 152 kan være under skovlhjulene 148.1 ytterligere andre utførelsesformer kan trykkøknings-pumpen 142 ha en motor som er separat fra pumpemotoren 144. Forskjellige typer trykkøkningspumper (sentrifugal eller membranpumper f.eks.) kan brukes, og det høye trykket 154 og det lave trykket 152 kan være i en hvilken som helst orientering eller på et hvilket som helst sted i forhold til pumpemotoren 144.

I noen utførelsesformer hvor pumpemotoren 144 utvikler området med høye og lave trykk i motoroljen i pumpemotorhuset, kan sirkulasjonsrørene 158 uten at det er nødvendig å bruke trykkøkningspumper, føres inn i disse områdene og bruke høytrykks- og lavtrykkspunktene til å indusere motoroljesirkulasjon gjennom sirkulasjonsrørene 158. Konveksjon kan også brukes til å drive olje gjennom sirkulasjonsrørene 158.

Det vises fremdeles til fig. 4 hvor oljesirkulasjonsrørene 158 kan brukes i forbindelse med en kappe 161 som omgir pumpemotoren 144. Kappen 161 kan ha en åpen nedre ende og en øvre ende tettet mot pumpen 162 over inntaket 163. Kappen 161 kan brukes til å øke det varmeledende overflatearealet til pumpen 162 eller motoren 144, eller den kan brukes til å øke hastigheten av produksjonsfluidet som strømmer mellom kappen 161 og pumpemotoren 144. Sirkulasjonsrørene 158 kan, men behøver ikke, være i kontakt med kappen 161. Kappen 161 kan brukes i forbindelse med en hvilken som helst av de forskjellige utførelsesformene av oljesirkulasjonsrør som er beskrevet her.

Det vises til fig. 5 og 6 hvor en hul finne 166 kan brukes som sirkulasjonsrør. Finnen 166 har en bunn som støter mot motorhuset 168 og strekker seg til en topp. Toppen av finnen 166 kan være smalere enn bunnen, eller sidene av finnen kan være parallelle. I noen utførelsesformer er toppen avrundet, men kan også være rettvinklet, skråstilt eller ha en hvilken som helst form. Motorolje passerer gjennom en indre strømningsbane 170 inne i finnen 166. Den hule finnen 166 kan være i direkte kommunikasjon med oljeåpningene i pumpemotoren 166 eller et sirkulasjons-rør kan føre gjennom den hule finnen. De hule finnene 166 kan f.eks. være forbundet ved hjelp av et albueformet forbindelsesrør 172.

Et hvilket som helst antall hule finner 166 kan brukes, innbefattende én eneste hul finne. I et utførelseseksempel er fire hule finner 166 atskilt med lik aksial avstand omkring pumpemotoren 168. De hule finnene 166 kan imidlertid være symmetrisk plassert omkring pumpemotoren 168. De hule finnene 166 kan brukes i forbindelse med sirkulasjonsrørene 122 (fig. 3) i hvilket tilfelle de hule finnene også kan virke som en beskyttelseskonstruksjon for rørene.

Det vises til fig. 7 hvor alle innløpsåpningene 176 og utløpsåpningene 178 til og fra sirkulasjonsrøret 180 kan være plassert nær én ende av pumpemotoren 182.

Fig. 7 skisserer innløp 176 og utløp 178 som alle befinner seg nær bunnen av pumpemotoren 182. Alternativt kan innløpene 176 og utløpene 178 alle f.eks. være plassert nær toppen av pumpemotoren 182. Innløpene 176 og utløpene 178 kan være plassert hvor som helst på pumpemotoren 182, og innløpene 176 kan være over, under eller ved siden av utløpene 178.

Det vises til fig. 8 hvor den ytre hjelpepumpen 188 kan være plassert på utsiden av pumpemotoren 190. Den eksterne trykkøkningspumpen eller hjelpepumpen 188 kan drives mekanisk av motoren 190, slik som ved hjelp av akselen til motoren 190 (ikke vist) eller ved hjelp av en kraftuttaksmekanisme (ikke vist) som blir rotert av akselen til motoren 190. Alternativt kan den ytre trykkøkningspumpen 188 ha sin egen elektriske motor (ikke vist). For utførelsesformer som har en elektrisk motor (ikke vist) i trykkøkningspumpen 188, kan den elektriske motoren (ikke vist) drives av en kraftkabel (ikke vist) fra motoren 190 eller ved hjelp av en separat kraftkabel (ikke vist) som er ført ned gjennom brønnhullet.

Én eller flere innløpsledninger 192 kan kommunisere motorolje fra motoren 190 til trykkøkningspumpen 188. Én eller flere utløpsledninger 194 kan føre olje fra trykkøkningspumpen 188 tilbake til motoren 190.1 noen utførelsesformer kan en utløpsledning 194 forbinde den eksterne pumpen 188 med en manifold (ikke vist). Manifolden (ikke vist) kan brukes til å distribuere motorolje til et antall ytterligere kjøleledninger som hver da fører tilbake til motoren 190.

Det vises til fig. 9 hvor en pakningsseksjon 200 i en annen alternativ utførelsesform er lokalisert mellom motoren 202 og pumpen 204 (noe som er typisk for alle de utførelsesformene som er beskrevet her). Motorolje kan sirkulere internt mellom motoren 202 og pakningsseksjonen 200 for å avkjøle og smøre både motoren 202 og pakningsseksjonen 204. Pakningssirkulasjonsrørene 206 kan være plassert på utsiden av pakningsseksjonen 200 og være i fluidkommunikasjon med interne motoroljepassasjer i pakningsseksjonen 200. Den ytre overflate av pakningssirkulasjonsrørene 206 er dermed i kontakt med brønnhullsfluidet som pakningsseksjonen 200 er neddykket i. Motoroljen overfører dermed varme til brønnhullsfluidet etter hvert som det beveger seg fra motoren 202 til paknings seksjonen 200 og endelig gjennom pakningssirkulasjonsrørene 206. En hvilken som helst teknikk kan brukes til å drive motorolje gjennom sirkulasjonsrørene, innbefattende f.eks. konveksjon, trykkpunkter inne i pakningsseksjonen 200 eller en sirkulasjonspumpe 208.1 noen utførelsesformer kan sirkulasjonsrørene kommunisere motorolje mellom pakningsseksjonen 200 og motoren 202.

Det vises til fig. 10 og 11 hvor resirkulasjonsrøret 214 er et rør i fluidkommunikasjon med det indre av pumpemotoren 216 i likhet med resirkulasjonsrøret 122 eller dets alternative utførelsesform som er beskrevet ovenfor. Produksjons-utløpsrørene 218 er passasjer festet til og i fluidkommunikasjon med en utløps-åpning (ikke vist) fra pumpen 222. Produksjonsutløpsrørene 218 kan strekke seg aksialt langs en del av utsiden av pumpen 222 til utløpsavledningsplater 224. Utløpsavledningsplatene 224 kan være passasjer som strekker seg aksialt langs utsiden av pumpemotoren 216 for å transportere produksjonsfluid. En utgang 226 fra utløpsledeplatene kan være plassert nær bunnen av motoren 216. Hvert resirkulasjonsrør 214 er koaksialt anordnet inne i en utløpsledeplate 224. Et gap 228 er dannet mellom den ytre overflaten av resirkulasjonsrøret 214 og den indre overflaten av utløpsledeplaten eller utløpsskilleveggen 224.

Under drift sirkulerer motoroljen gjennom resirkulasjonsrøret 214. Pumpen 216 trekker produksjonsfluid inn og tømmer en del av produksjonsfluidet gjennom produksjonsutløpsrørene 218. Produksjonsfluidet passerer gjennom produksjons-utløpsrørene 218 til utløpsskilleveggene 224. Etter hvert som produksjonsfluidet strømmer gjennom utløpsskilleveggene 224, er det i kontakt med utsiden av sirkulasjonsrørene 214. Varme blir dermed overført fra sirkulasjonsrørene 214 til produksjonsfluidet. Produksjonsfluidet kan så strømme utfra ledeplatene eller skilleveggene 224 ved utløpet 226. Den høye hastigheten til produksjonsfluidet som er i kontakt med resirkulasjonsrøret 214 kan skape en hurtigere varmeoverføring enn hva som ville være tilfelle ved forholdsvis statisk produksjon. I noen utførelsesformer blir produksjonsfluidet rutet fra ledeplaten tilbake til pumpen eller opp til produksjons-røret.

Et hvilket som helst antall sirkulasjonsrør 214, resirkulasjonsledeplater 224 og produksjonsutløpsrør 218 kan brukes og kan være anordnet på en hvilken som helst måte omkring motoren 216 og pumpen 222. Sirkulasjonsrørene 214 kan f.eks. være hule finner i skilleveggene.

Selv om oppfinnelsen er blitt vist eller beskrevet i forbindelse med bare noen av sine utførelsesformer, vil det være klart for fagkyndige på området at den ikke er begrenset til disse utførelsesformene, men kan underkastes forskjellige endringer uten å avvike fra oppfinnelsens ramme.

Claims (20)

1. Anordning for pumping av fluid fra en brønn, hvor anordningen omfatter: en pumpe innrettet for å pumpe produksjonsfluid fra et brønnhull; en motorenhet som har en ytre overflate og et indre kammer, hvor et volum med smøremiddel er anordnet i det indre kammeret; et sirkulasjonsrør anbrakt på utsiden av motorenheten og som har en første ende og en andre ende forbundet med motorenheten, hvor hver ende er i fluidkommunikasjon med smøremiddel i det indre kammeret; og hvor motorenheten er innrettet for å sirkulere smøremiddel fra det indre kammeret, gjennom sirkulasjonsrøret og tilbake til det indre kammeret.

2. Anordning ifølge krav 1, videre omfattende en trykkøkningspumpe forbundet med og drevet av motorenheten for å drive smøremidlet gjennom sirkulasjonsrøret.

3. Anordning ifølge krav 2, hvor trykkøkningspumpen er plassert inne i det indre kammeret.

4. Anordning ifølge krav 2, hvor trykkøkningspumpen er plassert på utsiden av motorenheten.

5. Anordning ifølge krav 1, videre omfattende en vernestruktur festet til utsiden av motorenheten i nærheten av sirkulasjonsrøret og som rager radialt utover fra motorenheten.

6. Anordning ifølge krav 1, hvor sirkulasjonsrøret omfatter en passasje plassert inne i en finne festet til motoren.

7. Anordning ifølge krav 1, hvor sirkulasjonsrørene er forbundet med en pakningsseksjon i motorenheten, hvor pakningsseksjonen inneholder en mekanisme for å redusere trykkdifferanser mellom brønnfluid i brønnhullet og smøremidlet i det indre kammeret, hvor pakningsseksjonen er forbundet med og i fluidkommunikasjon med motoren

8. Anordning ifølge krav 1, videre omfattende et produksjonsutløpsrør i fluidkommunikasjon med et produksjonsutløp på pumpen; en utløpsskillevegg som strekker seg aksialt langs utsiden av motoren og omgir endel av resirkulasjonsrøret og i fluidkommunikasjon med produksjonsutløps-røret; hvor pumpen er innrettet for å føre en del av produksjonsfluidet gjennom produksjonsutløpsrøret og skilleveggen.

9. Fremgangsmåte for pumping av fluid fra et brønnhull, hvor fremgangsmåten omfatter: (a) å forbinde en pumpe med en motorenhet som har et indre kammer som inneholder et smøremiddel; (b) å forbinde begge ender av et eksternt sirkulasjonsrør med det indre kammeret; (c) å senke pumpe- og motorenheten ned i et brønnhull og dykke pumpe- og motorenheten ned i produksjonsfluid; (d) å drive smøremiddel for motorenheten og sirkulasjonsmotoren gjennom røret.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, hvor i det minste én ende av røret er forbundet med en pakningsseksjon for motorenheten og hvor trinn (d) omfatter sirkulering av motorsmøremiddel mellom motoren og pakningsseksjonen.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 9, hvor trinn (d) omfatter å drive smøremidlet gjennom rørledningen med en trykkøkningspumpe plassert i kammeret inne i motorenheten.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 9, hvor trinn (d) omfatter å drive smøremiddel gjennom røret med en trykkøkningspumpe, hvor trykkøkningspumpen er plassert utenfor motoren og mellom en første ende og en andre ende av røret.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 9, hvor røret omfatter en passasje anordnet inne i en finne.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 9, hvor røret har en lengde som er mindre enn halvparten av den aksiale lengden til motoren.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 9, hvor trinn (d) omfatter å plassere en skillevegg omkring et ytre parti av røret og føre en del av produksjonsfluidet gjennom skilleveggen.

16. Anordning for å pumpe fluid fra en brønn, hvor anordningen omfatter: en pumpe innrettet for å pumpe produksjonsfluid fra et brønnhull; en motorenhet som har en ytre overflate og et indre kammer, hvor et volum med smøremiddel er anbrakt i det indre kammeret; et sirkulasjonsrør plassert på utsiden av motorenheten og som har en første ende og en andre ende, der hver ende er forbundet med motorenheten og i fluidkommunikasjon med smøremidlet i det indre kammeret; en beskyttelsesstruktur forbundet med utsiden av motoren og i nærheten av sirkulasjonsrøret, hvor vernestrukturen strekker seg radialt ut fra motorenheten lenger enn røret; og en trykkøkningspumpe montert til motorenheten og innrettet for å drive smøremiddel fra det indre kammeret, gjennom sirkulasjonsrøret og tilbake til det indre kammeret:

17. Anordning ifølge krav 16, hvor trykkøkningspumpen omfatter et skovlhjul plassert inne i motorenheten.

18. Anordning ifølge krav 16, videre omfattende en produksjonsutløpsledning i fluidkommunikasjon med et produksjonsinnløp på pumpen; en utløpsskillevegg som strekker seg aksialt langs utsiden av motorenheten, som omgir en del av resirkulasjonsrøret og er i fluidkommunikasjon med produksjonsutløpsledningen; hvor pumpen er innrettet for å føre en del av produksjonsfluidet gjennom produksjonsutløpsledningen og skilleveggen.

19. Anordning ifølge krav 16, hvor vernestrukturen dekker i det minste to sider av røret.

20. Anordning ifølge krav 16, hvor sirkulasjonsrøret omfatter et antall sirkulasjonsrør.