NO20130059A1 - Slitesterke pumper for slipematerialer - Google Patents

Abstract

Det skaffes slitesterke pumper for slipematerialer. I en utføring har et eksempel på en sentrifugalpumpe eller pumpetrinn for drift under overflaten en trykkskive som sitter inne i omkretsen av en tettsluttende klareringstetning mellom en løpehjulsskjerm og sprederen. Forskyvningen av trykkskiven lar klareringstetningen beskytte trykkskiven fra slipematerialer, mens trykkskiven støtter løpehjulet mot reaksjonskreftene til aksialvæskestrømning. I en utføring blir radiusen eller størrelsen til en trykkskive eller en annen tetningsliknende funksjon redusert for å øke eksponering av den nedre løpehjulsskjermen til trykksatt væske, og derved balansere trykk øverst og nederst på løpehjulet for å minske friksjon mellom løpehjulet og trykkskiven. Redusere radiusen til trykkskiven reduserer også overflateområdet til underlagsskiven avhengig av friksjon og reduserer momentarmen til et bremsemoment på det roterende løpehjulet, og reduserer derved krafttap i pumpen.

Description

SLITESTERKE PUMPER FOR SLIPEMATERIALER

RELATERTE SØKNADER

[0001] Denne patentsøknaden krever fordelen av prioritet over amerikansk midlertidig patentsøknad nr. 61/360,031, saksdokument nr.89.0608, innlevert 30. juni, 2010, med tittel "Device and Means to Reduce Downthrust in a Multistage Centrifugal Pump" og over amerikansk midlertidig patentsøknad nr. 61/365,695, saksdokument nr. 89.0627 innlevert 19. juli, 2010 med tittel "Centrifugal Pump with Increased Abrasion Resistance," som begge blir innlemmet her i sin helhet ved henvisning.

BAKGRUNN

[0002] Oljefelt bruker noen ganger elektriske nedsenkbare pumper arrangert i serier for å pumpe brønnhullsvæsker. En rekke sentrifugalpumpetrinn kan bli stablet sammen langs den aksiale retningen for sammenkoplet løfting i omgivelser under overflaten. Slike nedsenkbare flertrinnspumper blir ofte brukt til å overføre væsker som består av flytende hydrokarbonblandinger som kan ha noen blandede og suspenderte faste bestanddeler av jord. Væsken kan også inneholde gassholdige komponenter og vann. Partikler og klumper av stein og sand er vanligvis til stede til en viss grad. Slikt heterogent "flytende sandpapir" kan resultere i kavitasjons- og slipeproblemer for pumper, spesielt hvis de faste bestanddelene forårsaker at avleiringer bygges opp mot overflater i pumpen, eller hvis selve væsken har en slamliknende konsistens. Viskositeten og andre strømaingsegenskaper til en spesiell flytende blanding kan resultere i høy hastighetsstrømning av den slipende væsken rundt visse pumpedeler. Løpehjul som brukes i sentrifugalpumper i brønnhull blir utsatt for betydelig slipeeffekt fra nedtrykkskiver (heretter kalt "trykkskiver") når pumpevæsker inneholder slipende stoffer. Derfor prøver pumpedesignere å minimere slipeeffekt og forlenge pumpens levetid. Den spesielle sammensetningen og forløpsegenskapene til den slipende væsken som skal pumpes, lar ofte spesielle pumper bli spesial-utformet og optimalisert for spesielle typer av uraffinerte væsker.

SAMMENDRAG

[0003] Det blir skaffet slitesterke pumper for slipestoffer. I én utforming har et eksempel på en sentrifugalpumpe en trykkskive som sitter inne i omkretsen av en tetts luftende klareringstetning mellom en løpehjulskjerm og sprederen. Forskyvningen av trykkskiven lar klareringstetningen beskytte trykkskiven fra slipestoffer mens trykkskiven støtter løpehjulet mot reaksjonskreftene til aksialvæskestrømning. I én utforming blir radiusen eller størrelsen til en trykkskive eller andre tetningsliknende funksjoner redusert for å øke eksponering av den nedre løpehjulsskjermen til trykksatt væske, og derved balansere trykk øverst og nederst på løpehjulet for å minske friksjon mellom løpehjulet og trykkskiven. Redusere radiusen til trykkskiven reduserer også overflateområdet til underlagsskiven utsatt for friksjon og reduserer momentarmen til et bremsemoment på det roterende løpehjulet, og reduserer derved trykktap i pumpen.

[0004] Dette sammendragsavsnittet er ikke ment å gi en fullstendig beskrivelse av slitesterke pumper for slipende materialer. En detaljert beskrivelse med eksempler på utforminger følger.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0005] Fig. 1 er et diagram av et eksempel på et trinn i en flertrinnspumpe under overflaten for å pumpe væsker som inneholder slipende materialer.

[0006] Fig. 2 er et diagram av et eksempel på indre trykkskiver for en pumpe for slipende materialer under overflaten.

[0007] Fig. 3 er et diagram av et eksempel på reduksjon i diameter av en indre trykkskive.

[0008] Fig. 4 er et diagram av et eksempel på reduksjon i diameter av en trykkskive for å balansere trykkområder for å redusere friksjon.

[0009] Fig. 5 er et diagram av et eksempel på reduksjon i trykkskivediameter for å minske friksjon og redusere krafttap.

[0010] Fig. 6 er et diagram av et eksempel på reduksjon i trykkskivediameter for å minske momentarm av et bremsemoment for å redusere krafttap.

[0011] Fig. 7 er et flytdiagram av et eksempel på en metode for å lage en slipemotstandsdyktig pumpe under overflaten.

[0012] Fig. 8 er et flytdiagram av et eksempel på en metode for å øke varigheten og effektiviteten av en slipemotstandsdyktig pumpe.

DETALJERT BESKRIVELSE

Oversikt

[0013] Denne offentliggjøringen beskriver slitesterke pumper for slipende materialer. Pumpene som beskrives gir høyere slitasje og lengre levetid enn konvensjonelle design, spesielt når man pumper væsker under overflaten som inneholder faste stoffer som har en tendens til å være slipende når de blir pumpet eller når man pumper slam. Fig. 1 viser et tverrsnitt av et sentrifugalpumpetrinn 100 av en flertrinns nedsenkbar pumpestabel 102. Flertrinns nedsenkbar pumpestabel 102 inkluderer en rekke av sentrifugalpumpetrinnene 100 stablet sammen langs den aksiale retningen for sammenkoplet løfting for å generere aksialvæskestrømning 104 i omgivelser under overflaten. Fig. 2 viser et eksempel på indre trykkskiver. Fig. 3-6 viser reduksjon av diameteren til et eksempel på trykkskiver og tilknyttede fordeler. Fig. 7-8 viser eksempler på metoder for å øke varigheten til pumper for slipende væsker.

Eksempel på svstemomgivelser

[0014] Elektriske nedsenkbare pumper for slipende væsker har vanligvis minst én overflate som er et løpehjulshus, eller "skjerm," dvs. en fast del av løpehjulsmontasjen som strekker seg radialt utover fra et mer sentralt nav for å styrke og feste løpehjulsbladene på én side, og også tjener til å skjerme løpehjulsbladene, i det minste delvis, fra væsken på den andre siden av skjermen, siden skjermen er fast. Løpehjulsbladene er vanligvis festet til skjermen, og skjermen er vanligvis festet til et nav som mottar rotasjonsdirvkraften til pumpen, eller, skjermen er en forlengelse av selve navet. En slik skjerm kan "ligge under" de nedre sidene av løpehjulsbladene, eller to skjermer kan innelukke både topp- og bunnsiden av løpehjulsbladene i et "lukket løpehjul"- eller "innelukket" design hvor bare de radiale endene til løpehjulsbladene er åpne, i motsetning til åpen-type løpehjulsblader som blir eksponert til væsken som blir pumpet på alle sider av bladene. Åpen-type løpehjul (uten en skjerm) er mer utsatt for slipende slitasje enn et skjermet løpehjul, fordi væske med høy hastighet på løpehjulsbladene er svært nær foringsveggene ("spreder" eller hus), som skaper roterende virvelstrømmer som akselererer slitasje når slipende materialer er til stede i væsken.

[0015] Sentrifugalpumper for å overføre væsker kan ha slipende egenskaper som vanligvis omfatter en enkel skjerm som sitter nederst på løpehjulet, eller en innelukket design med både topp- og bunnskjerm. I slipende omgivelser kan skjermen(-ene) også gi ekstra strukturell støtte og forsterkning for å beskytte mot bladkollaps eller deformasjon. Slike innelukkede eller halvåpne løpehjulsdesign er velegnet til å håndtere faste stoffer i bruk hvor bladene kan møte belastning med høy virkning fra stein og faste stoffer. Et halvåpent løpehjul har også en evne til å sende igjennom faste stoffer på en liknende måte som en åpen type løpehjul. Med en enkel skjerm er det halvåpne løpehjulet også relativt enkelt å fabrikkere.

[0016] Høyt aksialtrykk er den primære ulempen med halvåpne og innelukkede løpehjulsdesign: Det roterende løpehjulet skaper en netto væskestrømning 104 langs den aksiale retningen, men skaper også store reaksjonskrefter som trykker det skjermede løpehjulet tilbake i den motsatte retningen av den aksiale væskestrømmen. På et halvåpent løpehjul blir hele baksideoverflaten til skjermen utsatt for hele trykket avgitt fra løpehjulet. Forsiden av skjermen er ved sugetrykk ved sentrum av løpehjulet hvor væsken kommer inn, og øker langs løpehjulsradiusen p.g.a. sentrifugalvirkning.

[0017] Differensialen mellom trykkprofilene langs de to sidene av skjermen skaper ubalansen i aksialtrykk, her henvist til som nedtrykk. Nedtrykket kan bli motvirket med en trykkskive som radialt støtter baksiden av skjermen. Det er også et tap av effektivitet p.g.a. skivefriksjon forårsaket av at løpehjulet går rundt like i nærheten av den stasjonære foringsveggen. Nedtrykkskreftene blir motstått av trykkskiver på hvert trinn for flottørtype pumper. Løpehjul av blandet strømningstype har vanligvis balanseringer som hjelper til å holde disse kreftene innenfor akseptable grenser. Radialstrømningsløpehjul har imidlertid ikke slike balanseringer p.g.a. behovet for å minimerer trinnets aksiallengde. Høyden til slitasjeringer, trykkskiver eller andre balanseringer i den aksiale retningen er av primær betydning siden denne høyden innvirker direkte på den totale høyden av hvert pumpetrinn som er kritisk i mange flertrinns pumpedesign. Radiale løpehjul har derfor en tendens til å ha høye trykkbelastninger som fører til høye, mekaniske friksjonskrafttap og en høy slitasjehastighet for trykkskiver.

[0018] I sentrifugalpumper lekker en del av væsken som går ut fra det roterende løpehjulet vanligvis tilbake til pumpesuksjonen ved å bevege seg gjennom mellomrommet mellom løpehjulskjermen og foringen. Et halvåpent løpehjul har vanligvis slitasjeringer eller en forsidetetning for å regulere denne lekkasjen. I noen pumpetrinndesign kan de ytre kantene av trykkskiven utføre denne lekkasjereguleringsrollen. Derved kan trykkskiven også ha som mål å gi en væsketetning.

[0019] Trykkskivene regulerer resirkulasjon gjennom strømningsbegrensning, og kan også bli brukt sammen med løpehjulsbalansehull for å regulere aksialtrykket. Strømningsbegrensningen skapt av den tette klareringen mellom roterende og stasjonære trykkskiveflater forårsaker imidlertid svært høy lokal væskehastighet og derved en høy slitasjehastighet. Konvensjonelle trykkskiver har, siden de er utsatt for denne høye strømningshastigheten, en kort levetid i slipende omgivelser, selv når harde materialer og behandlede overflater blir brukt.

[0020] Strømningsrestriksjonen ved trykkskiven forårsaker også at faste stoffer demmes opp på dette stedet. Konvensjonelt, som vist øverst i fig. 2, blir en utvendig trykkskive 202 plassert radialt utover fra en løpehjul-til-spreder-skjerm klareringstetning 204 eller en annen tetning. Slik en klareringstetning 204 er vanligvis et fint bearbeidet, tettsluttende, tettløpende, metall-til-metall grensesnitt mellom løpehjulsskjermen 206 og sprederen (foringsvegger) 208 til pumpen. Den konvensjonelle visdommen til dette arrangementet er å støtte løpehjulet 210 mot reaktive krefter fra aksial væskestrøm 104, som støtter løpehjulet 210 rundt en ring som har en betydelig diameter under løpehjulet ved en medial radius av løpehjulskjermen 206. Men en svakhet ved det utvendige trykkskivearrangementet 202 er at slipende partikler båret av væskelekkasje fra løpehjulsspissen har en tendens til å akkumulere ved avleiringssted 212 i fig. 2. Denne oppbyggingen av slipende partikler er på grunn av at trykkskivens aksiale klarering er større enn den radiale klareringen til forsidetetningshandlingen, og derfor fungerer forsidetetningen som en partikkeldam. Akkumulerte slipende partikler sliter raskt den utvendige trykkskiven 202.

[0021] Trykket skapt av løpehjulet 210 på hvert trinn av en nedsenkbar pumpe kan være problematisk i en rekke forskjellige nedsenkbare pumpetyper, inkludert pumper med blandede strømningstrinn og pumper med radiale strømningstrinn. I noen flottørtype design er f.eks. en betydelig del av krafttapet i pumpen p.g.a. at trykkfriksjon skjer ved en utvendig trykkskive p.g.a. relativt høyt friksjonsindusert moment i denne radialt uteliggende stillingen. Dersom den ytre trykkskiven blir fjernet fira flottørtypetrinnet, øker imidlertid mangelen på tetningsfunksjon lekkasjetap.

Eksempel på pumpe- og løpehjuldesign

[0022] Som vist i den nedre delen av fig. 2, i én utforming av et pumpetrinn 100, har et eksempel på et pumpeløpehjul 214 en indre trykkskive (pute, ring) 216 som blir forskjøvet innover i forhold til en tetning 204 som definerer en grense av et væskekammer for sprederen (dvs. det stasjonære huset rundt løpehjulet). Forskyvningen av den indre trykkskiven 216 "bak" tetningen 204 beskytter den indre trykkskiven 216 fra slipende væsker som blir pumpet og derved, fra konvensjonell slipevirkning og slitasje. Termen "indre," som brukt her, betyr "radialt innover, mot eller nærmere det aksiale roteringssentret til pumpen," mens "utenforliggende" betyr "radialt utover, bort fra eller lenger bort fra det aksiale roteringssentret til pumpen."

[0023] Den tidligere nevnte tetningen 204 kan være en slitasjering, eller kan være et fint bearbeidet, tettløpende grensesnitt mellom en roterende del av løpehjulet 214, vanligvis en løpehjulsskjerm 218, og det stasjonære sprederhuset: Dvs. en løpehjulsskjerm-til-spreder klareringstetning 204. Med hensyn til slipende væske, siden den beskyttende tetningen 204 er oppstrøm fra den indre trykkskiven 216 (med hensyn til væske som forsøker å returnere fra løpehjulet 214 til pumpeinntaket 220) blir mengden av slipende partikler som når den beskyttede indre trykkskiven 216 sterkt redusert eller eliminert. I konvensjonelle design kan en utenforliggende trykkskive 202 være i direkte kontakt eller til og med fullstendig nedsenket i væsken som blir pumpet. Trykkskiven 216 som er således forskjøvet og beskyttet, motvirker og støtter mot reaksjonære nedtrykkskrefter generert av det pumpende løpehjulet mens den gir høyere slitasje og lengre levetid enn konvensjonelle pumper som brukes til å pumpe slipende væsker i flertrinnsomgivelser under overflaten.

[0024] I den samme eller en annen utforming, som vist i fig. 3, blir diameteren (størrelse eller "ringstørrelse") til en tetning eller en trykkskive nederst på (dvs. bak) løpehjulet strategisk redusert for å eksponere mer overflateområde på den nedre løpehjulsskjermen til den trykksatte væsken som blir pumpet. I noen design danner en tetning, slitasjering eller tettsluttende grensesnitt mellom bevegelig løpehjul og stasjonær spreder omfanget av væskerommet under løpehjulet, mens i andre design utfører trykkskiven 202 selv denne rollen. Trykkskiven 202 kan brukes som et eksempel i beskrivelsen nedenfor, siden den spiller den ekstra rollen som en "slitasjering"-type tetning i noen pumper.

[0025] Som vist i den øvre delen av fig. 4, definerer en konvensjonell trykkskive 202 omfanget av et væskekammer 402 på en nedre løpehjulsskjerm 206. Toppen av løpehjulet 210 har et væskekammer 404 som eksponerer en større del av overflateområdet øverst på løpehjulet 210 til trykksatt væske og resulterer i ubalansert trykkområde 406 som trykker løpehjulet 210 ned i trykkskiven 202, hvor friksjon resulterer i krafttap. Nedtrykkskrefter har en tendens til å være høye fordi trykk som virker på overflaten til den nedre løpehjulsskjermen 206 blir tettet ved den utvendige diameteren 408 til trykkskiven 202, mens trykkraft som virker på overflaten 410 til den øvre løpehjulsskjermen blir tettet ved spredernavet inne i diameter 412.

[0026] I den nedre delen av fig. 4 øker reduksjon av diameteren til den konvensjonelle trykkskiven 202 til en trykkskive 216 med en mindre diameter ved utforming og fabrikasjon av en pumpe omfanget til det nedre væskekammeret 414 og øker mengden av overflateområdet til den nedre løpehjulsskjermen 416 som blir eksponert til den trykksatte væsken under. Med henvisning til fig. 4, reduserer reduksjon av diameteren til trykkskiven 216 effektivt det ubalanserte trykkområdet 418, som gitt i likning (1): hvor dj er den konvensjonelle utvendige diameteren til det ubalanserte trykkområdet 406, og d2er den utvendige diameteren til det området 418 med redusert trykkubalanse. Redusere området 418 med trykkubalanse på denne måten øker trykket på den nedre løpehjulsskjermen 416 og derved til en viss grad løfte løpehjulet 420 av trykkskiven 216. Løftingen er muligens ikke en fysisk bevegelse av løpehjulet 420 av trykkskiven 216, men kan være en reduksjon i netto nedtrykkskraften som virker på løpehjulet 420, eller en reduksjon av den normale kraften Fn på friksjonsoverflaten til trykkskiven 216, og derved spare trykkskiven 216. Friksjonen på overflaten av trykkskiven 216 kan bli tilnærmet med den tørre friksjonen uttrykt i likning (2):

hvor F{er friksjonskraften brukt av hver overflate på den andre, og er parallell til overflaten i en retning motsatt til netto påført kraft; u er friksjonskoeffisienten, som er en empirisk egenskap av materialene som brukes til å lage trykkskiven 216, og Fa er den normale kraften brukt av hver overflate på den andre, rettet loddrett (normalt) til overflaten.

[0027] Diameteren til trykkskiven 216 (eller en annen tetning) kan derved bli selektivt redusert til å strategisk balansere det eksponerte overflateområdet og trykket nederst på løpehjulet 420 med det eksponerte overflateområdet og trykket på toppen av løpehjulet 420 for å redusere friksjon og krafttap. Denne balanseringen av trykk øverst og nederst på løpehjulet 420 gjennom valg av tetning- eller skivestørrelse gir også andre fordeler.

[0028] Som vist i fig. 5, ved å redusere diameteren til den konvensjonelle trykkskiven 202, reduserer den reduserte diameteren til den mindre trykkskiven 216 også krafttapet p.g.a. mindre overflateområde hvor det kan forekomme friksjon på den mindre trykkskiven 216. Reduksjonen i overflateområde hvor det kan forekomme friksjon blir gitt av likning (3) ved bruk av radiene vist i fig. 5:

[0029] For en reduksjon i den utvendige diameteren til en konvensjonell trykkskive 202 hvor den nye utvendige diameteren til den mindre trykkskiven 216 fremdeles forblir større enn den opprinnelige innvendige diameteren til den konvensjonelle trykkskiven 202, kan reduksjonen i overflateområdet hvor det kan forekomme friksjon bli gitt av likning (4):

hvor dj er den utvendige diameteren til den konvensjonelle trykkskiven 202 og d2er den utvendige diameteren til den nye, mindre trykkskiven 216.

[0030] Videre, som vist i fig. 6, siden radiusen av sirkelen eller ringen definert av den konvensjonelle trykkskiven 202 blir redusert til radiusen til den nye, mindre trykkskiven 216, blir momentarmen 602 til den tilfeldige bremsekraften redusert 604. Bremsekraften er en høy-friksjonsindusert moment som virker mellom den roterende skjermen og trykkskiven 216 eller mellom den stasjonære sprederen og trykkskiven 216, avhengig av oppsett, siden trykkskiven 216 uønsket opptrer som elementer i en skivebremse. Friksjonsmomentet blir gitt av likning (5): hvor x er friksjonsbremsemomentet, r er momentarmen 602 (eller vektarmen) og F er friksjonskraften tilnærmet av likning (2) ovenfor. Derved kan reduksjonen i friksjonsbremsemomentet bli gitt av likning (6), ved å bruke radiene vist i fig. 6:

[0031] Forskyve tetningen eller trykkskiven kan også øke pumpens effektivitet og redusere slitasje ved å plassere trykkskiven 216 eller andre tetninger der hvor det er mindre risting og turbulens i den slipende væsken og/eller hvor det er forbedret laminær strømning bort fra tett samhandlende bevegelige deler.

Eksempler på metoder

[0032] Fig. 7 er et eksempel på en metode 700 for å lage en slipemotstandsdyktig pumpe til bruk under overflaten. I flytdiagrammet blir operasjonene gitt som sammendrag i individuelle blokker.

[0033] I blokk 702 blir det laget en pumpe til å overføre væsker som inneholder slipende materialer på et sted under overflaten, inkludert et løpehjul, en foring og en trykkskive.

[0034] I blokk 704 blir en tetning og en trykkskive plassert i forhold til hverandre for å motstå en strømning av de slipende materialene til trykkskiven.

[0035] Fig. 8 er et eksempel på metode 800 for å øke varigheten og effektiviteten til en slipemotstandsdyktig pumpe. I flytdiagrammet blir operasjonene gitt som sammendrag i individuelle blokker. 0036] I blokk 802 blir det laget et løpehjul til å pumpe væske, inkludert en trykkskive for å støtte løpehjulet og for å begrense en strømning av væsken.

[0037] I blokk 804 blir diameteren til trykkskiven redusert for å balansere et første trykk nederst på løpehjulet med et andre trykk øverst på løpehjulet, for å redusere friksjon av løpehjulet på trykkskiven.

[0038] I blokk 806 blir diameteren til trykkskiven redusert for å redusere en overflate utsatt for friksjon og å redusere en momentarm av et bremsemoment på løpehjulet, for å redusere krafttap i pumpen.

Konklusjon

[0039] Selv om eksempler på systemer og metoder har blitt beskrevet på et språk som er spesielt for strukturelle funksjoner eller teknikker, er emnet definert i de vedlagte patentkrav ikke nødvendigvis begrenset til de spesifikke funksjonene eller handlingene som er beskrevet. De spesifikke funksjonene og handlingene er snarere offentliggjort som eksempler på former av utføringer av de systemer, metoder og strukturer som kreves.

Claims (20)

1. Et pumpetrinn for en sentrifugalpumpe til bruk i en underjordisk hydrokarbonbrønn som omfatter: en spreder; et løpehjul; en trykkskive og en klareringstetning som sitter oppstrøms fra trykkskiven.

2. Pumpetrinnet i krav 1, hvori klareringstetningen blir dannet mellom løpehjulet og sprederen.

3. Pumpetrinnet i krav 1, hvori trykkskiven sitter radialt innover fra klareringstetningen med hensyn til en sentral akse av pumpetrinnet.

4. Pumpetrinnet i krav 1, hvori klareringstetningen motstår en strømning av væske fra løpehjulet tilbake til et væskeinntak. Klareringstetningen sitter mellom væsken og trykkskiven.

5. Pumpetrinnet i krav 1, hvori det tettløpende metall-til-metall-grensesnittet omfatter et flatt grensesnitt mellom løpehjulet og sprederen.

6. Pumpetrinnet i krav 5 hvori det tettløpende grensesnittet omfatter et flatt grensesnitt av to overflater som kjører parallelt til en aksial retning av pumpetrinnet, og det flate grensesnittet er anbrakt mellom en væske og trykkskiven.

7. Pumpetrinnet i krav 1, hvori væsken omfatter en slipende væske og klareringstetningen motstår strømningen av slipende komponenter i den slipende væsken til trykkskiven.

8. Pumpetrinnet i krav 1, hvori en diameter av trykkskiven blir redusert for å lokalisere klareringstetningen oppstrøms for trykkskiven, og hvori en redusert diameter av trykkskiven øker et væsketrykk på en nedre side av løpehjulet for å redusere friksjon av løpehjulet på trykkskiven.

9. Et nedsenkbart pumpetrinn for en hydrokarbonbrønn under overflaten som omfatter: et løpehjul; en spreder, og minst én trykkskive som sitter inne i minst én løpehjul-til-spreder-klareringstetning og derved reduserer en nedtrykksbelastning som virker på løpehjulet.

10. Det nedsenkbare pumpetrinnet i krav 9, hvor nevnte plassering av trykkskiven inne i løpehjul-til-spreder klareringstetningen øker et første væsketrykk på en bunn av løpehjulet for å redusere friksjon av løpehjulet på trykkskiven.

11. Det nedsenkbare pumpetrinnet i krav 9, hvor et redusert overflateområde av trykkskiven reduserer friksjon av løpehjulet på trykkskiven.

12. Det nedsenkbare pumpetrinnet i krav 9, hvori en redusert diameter av trykkskiven reduserer en momentarm av et bremsemoment som virker mellom løpehjulet og trykkskiven, og reduserer friksjon av løpehjulet på trykkskiven.

13. Et løpehjul for en sentrifugalpumpe til bruk i en hydrokarbonbrønn under overflaten, som omfatter: et løpehjul som inkluderer løpehjulsblader festet til en skjerm; en trykkskive som sitter radialt innover fra en løpehjul-til-spreder klareringstetningsfunksjon av løpehjulet.

14. Løpehjulet i krav 13, hvori sentrifugalpumpen omfatter et trinn av en flertrinnspumpe under overflaten for å flytte hydrokarboner som inneholder slipende faste stoffer.

15. Løpehjulet i krav 13, hvori løpehjul-til-spreder klareringstetningen danner en tettløpende klareringstetning med en stasjonær del av en spreder.

16. Løpehjulet i krav 15, hvori nevnte trykkskive som sitter radialt innover fra løpehjul-til-spreder klareringstetningen forårsaker at et nedre overflateområde av skjermen blir eksponert til et økt væsketrykk for å redusere friksjon fira trykkskiven.

17. Løpehjulet i krav 13, hvori trykkskiven har en redusert diameter for å lokalisere trykkskiven innover fra løpehjul-til-spreder klareringstetningsfunksjonen, og hvori den reduserte diameteren til trykkskiven reduserer et overflateområde av trykkskiven for å minske friksjon på trykkskiven.

18. Løpehjulet i krav 13, hvori trykkskiven har en redusert diameter for å lokalisere trykkskiven innenfor løpehjulet-til-spreder klareringstetningsfunksjonen, og hvori den reduserte diameteren til trykkskiven reduserer en momentarm av et bremsemoment som virker på trykkskiven.

19. En metode som omfatter å: lage et pumpetrinn for en flertrinns nedsenkbar pumpe for en hydrokarbonbrønn under overflaten, pumpetrinnet inkluderer et løpehjul, en spreder og en trykkskive, og lokalisere trykkskiven innenfor en løpehjul-til-sprederklareringstetning.

20. Metoden i krav 19 som videre omfatter å velge en diameter for trykkskiven, hvori den valgte diameteren reduserer et overflateområde av trykkskiven for å minske friksjon på trykkskiven og redusere en momentarm av et bremsemoment som virker på trykkskiven.