NO20130087A1 - Modulær målepakke til bruk med en våttilkoblet elektrisk senkbar pumpe (ESP), samt fremgangsmåte for å skaffe strøm til en EPS - Google Patents
Modulær målepakke til bruk med en våttilkoblet elektrisk senkbar pumpe (ESP), samt fremgangsmåte for å skaffe strøm til en EPSInfo
- Publication number
- NO20130087A1 NO20130087A1 NO20130087A NO20130087A NO20130087A1 NO 20130087 A1 NO20130087 A1 NO 20130087A1 NO 20130087 A NO20130087 A NO 20130087A NO 20130087 A NO20130087 A NO 20130087A NO 20130087 A1 NO20130087 A1 NO 20130087A1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- electrical contact
- package
- motor
- modular
- esp
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 30
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 19
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 239000006163 transport media Substances 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/12—Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
- E21B43/121—Lifting well fluids
- E21B43/126—Adaptations of down-hole pump systems powered by drives outside the borehole, e.g. by a rotary or oscillating drive
-
- 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
- F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
- F04B17/03—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors
-
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D13/00—Pumping installations or systems
- F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
- F04D13/08—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven for submerged use
- F04D13/10—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven for submerged use adapted for use in mining bore holes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
Abstract
Systemer og metoder for anvendelse av målepakker til bruk med våttilkoblede ESPer. I en utførelse omfatter en modulær målepakke et hus hvor målerens elektronikk er plassert i huset samt et par elektriske pluggforbindelser i øvre og nedre ende av huset hvor strømmen føres gjennom huset fra den ene tilkoblingen til den andre. Den elektriske kontakten øverst i huset er tilkoblet en komplementær elektrisk kontakt på undersiden av en pumpemotor. Den elektriske kontakten i bunnen av huset er tilkoblet en komplementær elektrisk kontakt nederst i et produksjonsrør. Pluggen nederst på huset kan være konfigurert på samme måte som kontakten under pumpemotoren, og pluggen på oversiden av huset kan konfigureres på samme måte som pluggen i enden av produksjonsrøret.
Description
Bakgrunn
[0001] Oppfinnelsens anvendelsesområde.
[0002] Oppfinnelsen handler generelt om utstyr for bruk i brønner, og mer spesielt modulære målere som er konfigurert for bruk sammen med elektrisk nedsenkbare pumpesystemer ("ESP") som benytter "våttilkoblinger" til å tilføre pumpemotorene strøm.
[0003] Kjent teknikk.
[0004] En pumpe kan være nødvendig for å produsere fluid fra en brønn. Elektrisk nedsenkbare pumper, «ESPer», blir vanligvis brukt til dette formålet. Konvensjonelt er en ESP forbundet med den enden av røret som senkes ned i brønnen. Røret er posisjonert slik at ESP er plassert i borehullet hvor fluid fra den omkringliggende geologiske formasjonen får strømme inn i brønnen. Målere kan festes til bunnen av ESP-systemet slik at forskjellige parametere (feks. motortemperatur, fluidtemperatur, fluidtrykk osv.) kan overvåkes og kommuniseres til overflaten, enten gjennom egne kommunikasjonslinjer eller via «comms-on»-overføringer over strømkabelen.
[0005] Vanligvis får ESPen strøm gjennom en kabel som overfører kraft (typisk trefasestrøm) fra en motorstyreenhet ved overflaten av brønnen til ESP-systemet. Strømkabelen festes til en plugg på oversiden av ESPens motor og går fra motoren, langs utsiden av røret, til motorstyreren. Bruker man målere, opprettes det elektriske forbindelser mellom måleren og motoren før målerenheten monteres på undersiden av motoren. Dette muliggjør kommunikasjon mellom målerne og utstyret på overflaten gjennom motoren via strømkabelen.
[0006] Oppstår det problemer med pumpen, motoren eller målerne, må de fjernes fra brønnen slik at de kan repareres eller byttes ut. Siden ESPen sitter nederst på rørstrengen, må man ved en konvensjonell installasjon trekke røret og kabelen ut av brønnen for å få tak i pumpen, motoren og / eller måleinstrumentene. Fjerning av slangen forutsetter vanligvis bruk av overhalingsrigg eller borerigg, noe som er kostbart og får følger for produksjonen ut fra tilgangen på rigger og den tiden overhalingen tar.
[0007] Kostnadene ved fjerning av streng, kabel og tilleggsutstyret fra brønner ved bruk av konvensjonelle rigger har ført til utviklingen av tilbakeførbare ESP-systemer hvor pumpen og motoren knyttes til strømkilden på overflaten via «våte tilkoblinger". I disse systemene er en del av den elektriske forbindelsen festet nær den nedre enden av produksjonsrøret / strengen, som har stor nok diameter til at ESP-systemet kan installeres inne i den. Strømkabelen er festet til utsiden av røret som i konvensjonelle systemer, men strømkabelen ender i en kobling nær enden av røret. Etter at røret (med strømkabelen) er installert i brønnen, kan pumpen og motoren kobles til kabel, vaier, kveilerør eller leddet rør hvor ESP-systemet så kan føres / senkes ned i brønnen på innsiden av strengen / produksjonsrøret, som har større diameter. Når pumpen og motoren når bunnen av produksjonsrøret, festes en serie plugger nederst på pumpemotoren til pluggene i den elektriske kontakten nær bunnen av produksjonsledningen. Dette fullfører forbindelsen mellom strømkabelen og ESP-pumpemotoren slik at pumpen kan anvendes til å produsere fluid fra brønnen.
Oppsummering av oppfinnelsen
[0008] Som nevnt ovenfor, når målere brukes sammen med ESPer, er de normalt festet til undersiden av pumpemotoren og far strøm fra pumpemotoren. Siden det i et system med våt forbindelse er nødvendig med en tilkobling på undersiden av pumpemotoren som kan knytte an til kontakten på enden av produksjonsrøret / strengen, kan ikke måleren festes til undersiden av pumpemotoren på konvensjonelt vis. I stedet for å konstruere om pumpemotoren så den innlemmer målerens sensorer og elektronikk, utnytter foreliggende system koblinger som er komplementære til motoren og forbindelsesplugger som derved gir et modulært system hvor målere føyes til eksisterende pumpemotorer som er konfigurert for våte tilkoblinger.
[0009] En utforming omfatter en modulær målepakke for bruk med en våttilkoblet ESP. Den modulære målepakken inneholder et hus hvor elektronikken til måleren er plassert i huset, og et par elektriske kontakter på over- og undersiden av huset, hvor strømmen føres gjennom huset fra den ene kontakten til den andre. Den elektriske koblingen øverst i huset er konfigurert slik at den knytter an til en komplementær elektrisk kontakt på undersiden av en pumpemotor. Den elektriske kontakten på undersiden av huset er konfigurert slik at den knytter an til en komplementær elektrisk kontakt nederst i en produksjonsledning. De to elektriske kontaktene i endene av huset er forbundet med et sett ledere som kan være innelukket i den kroppen, men omgår målerens elektronikkmontering i huset. I en utførelse er pluggen på undersiden av huset konfigurert på samme måte som pluggen på undersiden av pumpemotoren, og pluggen på oversiden av huset er konfigurert på samme måte som pluggen i den nedre enden av produksjonsrøret. I denne utførelsen er kontaktene på undersiden av pumpemotoren og den nedre enden av produksjonsrøret konfigurert for å høre sammen med hverandre når den modulære målepakken ikke er der. Den modulære målepakken kan inneholde en plugg som er konfigurert til å kobles til en motor for å trekke strøm fra motoren.
[0010] En annen utforming omfatter et våtforbundet ESP-system for bruk i borehullapplikasjoner. Systemet består av en pumpe, en motor konfigurert til å drive pumpen, og en målepakke koblet til motoren. ESP-systemet er konfigurert så det skal få plass i et produksjonsrør. Målepakken er plassert nederst på ESP-systemet og har en elektrisk kontakt som er konfigurert slik at den kan knytte an til en elektrisk kontakt i den nedre enden av produksjonsrøret. Den elektriske kontakten i bunnen av målepakken er konfigurert så den kan knytte an til den elektriske kontakten i produksjonsrøret. Målepakken er konfigurert slik at strøm som leveres via produksjonsrørets elektriske pluggforbindelse skal føres gjennom målepakken til motoren. Målepakken kan være modulær, med en plugg i bunnen av målepakken som er konfigurert likt med en kobling på undersiden av pumpemotoren, og en kobling på oversiden av målepakken som er konfigurert likt med kontakten i den nedre enden av produksjonsrøret. I denne utførelsen er kontaktene på undersiden av pumpemotoren og den nedre ende av produksjonsrøret konfigurert for å pare seg med hverandre når den modulære målepakken ikke er til stede. Målepakken kan konfigureres så den leder trefasestrøm gjennom tre separate plugger fra den elektriske kontakten nederst på målepakken til den elektriske kontakten på oversiden av målepakken. En elektronikkmontasje av målepakken kan for eksempel konfigureres til å motta strøm fra motoren gjennom en leder koblet i motorens statorvikling.
[0011] Atter en annen utførelse omfatter en metode for å skaffe strøm til et ESP-system. Fremgangsmåten begynner med å gi strøm til en første elektrisk kontakt ved nedre ende av et rør i et borehull. En målepakke er koblet til undersiden av ESP-systemet, hvor målepakken har et sett med ledere som strekker seg gjennom den. Hver av lederne har en øvre ende som er elektrisk forbundet til en motordel av ESP-systemet og en nedre ende som er koplet til en elektrisk kontakt på undersiden av målepakken. ESP-systemet og målepakken står oppå hverandre i røret så den elektriske kontakten på målepakken kan kobles til den elektriske kontakten i enden av røret. Slik forbindes kraften elektrisk fra rørets elektriske pluggforbindelse til ESP-systemets motordel via lederne som strekker seg gjennom målepakken.
[0012] Tallrike andre utførelser er også mulig.
Kort beskrivelse av tegningene
[0013] Andre formål og fordeler ved oppfinnelsen vil kunne fremgå ved lesing av nedenstående detaljerte beskrivelse og ved henvisning til vedlagte tegninger.
[0014] Fig. 1 er et diagram som illustrerer en konvensjonelt konfigurert ESP plassert i et borehull.
[0015] Fig. 2 er et diagram som illustrerer et konvensjonelt ESP-system som benytter en «våt forbindelse".
[0016] Fig. 3 A er et diagram som illustrerer et ESP-system i tråd med en utførelse.
[0017] Fig. 3B er et diagram som gir en mer detaljert beskrivelse av den modulære målepakken som er vist i fig. 3 A.
[0018] Fig. 4 er et diagram som viser den nederste enden av en modulær målepakke i samsvar
med en utførelse.
[0019] Fig. 5 er et diagram som gir en perspektivskisse av undersiden av en modulær målepakke i samsvar med en utførelse.
[0020] Fig. 6 er et diagram som viser oversiden av en modulær målepakke i samsvar med en utførelse.
[0021] Fig. 7 er et diagram som gir en perspektivskisse av oversiden av en modulær målepakke
i samsvar med en utførelse.
[0022] Mens oppfinnelsen kan bli gjenstand for forskjellige modifikasjoner og alternative former, er spesifikke konkretiseringer av dem vist ved hjelp av eksempler i tegningene og den medfølgende detaljerte beskrivelsen. Man bør imidlertid ha klart for seg at tegningene og den detaljerte beskrivelsen ikke er ment å avgrense oppfinnelsen til den konkrete utførelsen som er beskrevet. Denne beskrivelsen er i stedet ment å skulle dekke alle modifikasjoner, ekvivalenter og alternativer som faller innenfor rammen av foreliggende oppfinnelse som definert ved etterfølgende påstander.
Detaljert beskrivelse av foretrukne utførelser
[0023] Én eller flere utførelser av oppfinnelsen er beskrevet nedenfor. Det bør bemerkes at disse og andre utførelser som er beskrevet nedenfor, er eksempler og ment å skulle illustrere oppfinnelsen, ikke å begrense den.
[0024] Når det gjelder fig. 1, er det vist et diagram som illustrerer en konvensjonelt konfigurert ESP plassert i et borehull. I denne figuren består ESPen av en pumpedel 110, en motor 120, og en forsegling 130 som forbinder motoren med pumpen. Hver enkelt av disse komponentene er boltet sammen. I tillegg inneholder dette pumpesystemet en målepakke 140 som er boltet eller på annen måte festet til undersiden av motor 120. Pumpe 110 er forbundet med den nedre enden av røret 150. Strømkabel 160 er koblet til utsiden av rør 150 og strekker seg langs utsiden av pumpe 110 og forsegling 130 til toppen av motor 120. Strømkabel 160 forbinder motor 120 med en strømkilde på overflaten av brønnen. I tillegg til å være festet til motor 120 er målepakke 140 også elektrisk forbundet med motoren. Strøm fra kabel 160 blir således levert til motor 120, som i sin tur leverer strøm til målepakke 140. Med denne elektriske tilkoblingen kan også målepakke 140 kommunisere med overflateutstyr via motor 120 og strømkabel 160.
[0025] På fig. 2 vises et diagram som illustrerer et konvensjonelt ESP-system som benytter en "våt forbindelse". På denne illustrasjonen består ESP-systemet av en pumpe 210, en motor 220 og en forsegling 230. Hver av disse komponentene er boltet sammen og forbinder motor 220 med pumpe 210 via forsegling 230. Pumpe 210 er festet til transportmedium 250. Transportmedium 250 kan bestå av kabel, vaier, kveilerør, leddstenger, leddrør eller lignende. Med ESP-systemet festet til den nedre enden plasseres transportmedium 250 på innsiden av tidligere installert produksjonsrør / streng 270. En plugg 280 er festet til nedre ende av rør 270. Strømkabel 260 er koblet til utsiden av rør 270 og strekker seg til plugg 280. Strømkabel 260 er koplet til en elektrisk kontakt 281 på innsiden av plugg 280. En modulær tilkobling 222 forbinder undersiden av motor 220 med en våttilkoblet elektrisk kontakt 221 som er komplementær til kobling 281. Så når ESP-systemet når bunnen av rør 270, parer de elektriske kontaktene 221 og 281 seg og forsyner motor 220 med strøm fra kabel 260.
[0026] Det bør bemerkes at det ikke er med noen målepakke i det ESP-systemet som er vist i fig.
2. Målepakker blir vanligvis konfigurert for å festes (feks. fastskrudd) til undersiden av
pumpemotoren og til å motta elektrisk strøm fra motoren. Siden en slik målepakke ville kommet i konflikt med den våte koblingen mellom pumpemotorens kobling 221 og forbindelsesplugg 281, benytter ikke eksisterende våte koblingssystemer disse målepakkene.
[0027] På fig. 3A er det vist et diagram som illustrerer et ESP-system i tråd med en utførelse av oppfinnelsen. Dette systemet omfatter en målepakke som er modulært konfigurert for bruk i et system med "våt tilkobling" eller «våttilkoblet". ESP-systemet på fig. 3 A omfatter en pumpe 310, en motor 320, en forsegling 330 og en modulær måler 340. Pumpen, motor- og tetningskomponentene er montert på en konvensjonell måte. Motor 320 har en modulær elektrisk tilkobling 321 som er konfigurert for tilkobling til en våttilkoblet elektrisk kontakt 342 (som er konfigurert til å pares med komplementær elektrisk kontakt 381 på plugg 380). I dette systemet er imidlertid modulær måler 340 koblet til undersiden av motor 320. Modulær måler 340 inneholder elektriske pluggforbindelser 341 og 343, som er funksjonelt identiske med plugg 342 og 321. De elektriske kontaktene 341 og 343 er elektrisk koplet for å føre både strøm og kommunikasjonssignaler gjennom den modulære målepakken mellom motor 320 og plugg 380.
[0028] Fig. 3B er et diagram som illustrerer den modulære målepakken i Fig. 3A i større detalj. På denne figuren kan man se at hver av kontaktene 341 og 343 har tre tilkoblingskontakter. Hver av kontaktene på tilkobling 341 er forbundet med en av kontaktene på tilkobling 343 via en tilsvarende leder (feks. 347). Lederne rutes langs ytterveggen av huset til målepakke 340, rundt elektronikkmonteringen i målepakken. I denne utførelsen innbefatter elektronikkmontering kretser 344 og sensorer 345 og 346. Kretssystem 344 kan også være koblet til sensorer i motoren (ikke vist på figuren). Elektronikkmonteringen er også koblet til motorens Y-punkt for å trekke strøm fra motoren. Den samme lederen som parer målepakken med motorens Y-punkt kan benyttes til kommunikasjon i et "comms-on"-system.
[0029] På fig. 4-7 finner man diagrammer som illustrerer over- og undersiden av den modulære målepakken. På fig. 4 og 6 ser man henholdsvis undersiden og oversiden, mens fig. 5 og 7 er perspektivskisser av henholdsvis under- og oversiden av den modulære måleren. Som nevnt ovenfor er konfigurasjonen av tilkoblingen på undersiden av den modulære måleren funksjonelt identisk med tilkoblingen på undersiden av motoren, mens konfigurasjonen av tilkoblingen på oversiden av den modulære måleren er funksjonelt identisk med tilkoblingen på pluggen i enden av røret med den større diameteren.
[0030] Fig. 4 og 5 viser at undersiden av den modulære måleren har tre hannplugger 410-412. Hver hannplugg har et sylindrisk isolerende skjold (feks. 415) og en elektrisk leder i midten (feks. 416) som strekker seg utover det isolerende skjoldet. På fig. 6 og 7 ser man oversiden av den modulære måleren med tre hunnplugger 610-612. Hver hunnplugg omfatter en elektrisk leder i midten omgitt av et sylindrisk isolerende skjold. Hunnpluggene 610-612 er forsenket i flens 620. Dette beskytter pluggene og letter plasseringen av pluggene med hensyn til pumpemotoren. Hver hannplugg er elektrisk koblet til en tilsvarende hunnplugg. Når derfor et elektrisk signal når frem til en av hannpluggene, overføres det til tilsvarende hunnplugg, og vice versa. Slik føres strøm- og kommunikasjonssignaler som når pluggene på undersiden av den modulære måleren gjennom måleren til pumpemotoren. På samme måte føres kommunikasjonssignaler som når pluggene på toppen av den modulære måleren gjennom måleren til strømkabelen.
[0031] Det vises igjen til fig 4 og 5 hvor flens 420 omslutter pluggdiameter / hann-gjennomføring 430, letter posisjonering av målertilkoblingen og bidrar til en tetningsflate. I denne utførelsen brukes O-ringene 431 og 432 til tetning mellom den ytre diameteren av hann-gjennomføringen 430 og den indre diameter av en øvre flens av den våttilkoblede elektriske kontakten (342 på fig.3).
[0032] Undersiden av pumpemotoren er konfigurert identisk med undersiden av målepakken som vist på fig. 4 og 5. Undersiden av pumpemotoren har et sett med ledere som er konfigurert som vist på figurene 4 og 5. Pakkboksen eller ringen (se 430) rundt hannpluggene i pumpemotoren passer i fordypningen i flense 620. Øvre ende av våttilkoblet plugg 342 er identisk konfigurert med oversiden av målepakken som vist i fig. 6 og 7, bortsett fra at det ikke er noen separat strømleder som på leder 630. Måleren er O-ringforseglet på undersiden (se fig. 5), mens undersiden av motorens (også konfigurert som i fig. 5) O-ring forsegler inn i øvre ende av måleren (som er konfigurert som vist i fig. 7). Etter at måleren er montert mellom motoren og den våttilkoblede pluggen senkes systemet ned i rør 370. Når systemet når bunnen av rør 370, stikkes våttilkobling 342 i kobling 381. Dermed er ESPen forbundet med overflaten via strømkabel 360.
[0033] Måleren har konvensjonelt ledningsnett 630, noe som gjør at målerens sensorer og elektriske kretser kan knyttes til motorens sensorer og kretser. Når ESP-systemet er montert, er ledningsnett 630 koblet til motoren på samme måte som konvensjonelle systemer. Etter at dette ledningsnettet er tilkoblet, pares den modulære måleren med motoren slik at hver av pluggene på målerens overside er koblet til tilsvarende plugger på motorens underside, og måleren er boltet til motoren. Siden undersiden av den modulære måleren har en forbindelse som er funksjonelt identisk med forbindelsen på undersiden av motoren, kan systemet fortsatt foreta en våt tilkobling til strømkabelen gjennom pluggen i enden av produksjonsrøret / strengen med dens større diameter.
[0034] I en utførelse er de elektriske koblingene mellom pluggene på den modulære måleren helt atskilt fra målerens funksjonelle kretssystem. Med andre ord, lederne bare parer pumpemotoren med strømkabelen. Den strømmen som den modulære måleren bruker, får den fra pumpemotoren heller enn direkte fra strømkabelen, og all kommunikasjon til eller fra måleren går gjennom motoren på samme måte som i konvensjonelle systemer. I alternative utførelser kan imidlertid den modulære måleren konfigureres slik at den omgår pumpemotoren, henter strøm direkte fra strømkabelen og sender eller mottar informasjon direkte til eller fra strømkabelen.
[0035] I en utførelse benyttes det konvensjonelle målerkomponenter i den modulære måleren. Disse komponentene er plassert utenfor midten av målepakken.
Strømledningene som forbinder hann- og hunnpluggene på måleren passerer gjennom en indre vegg som omgir målerkomponentene og den ytre veggen av målepakken. Dermed omgår de målerens komponenter.
[0036] I en utførelse kan konfigurasjonene av de øvre og nedre endene av den modulære måleren benytte O-ring-forseglede stikkforbindelser som i dag brukes til paring av motorer. Slike design er utprøvd og har gjennomgått tilstrekkelig service til å kunne sikre en høy grad av pålitelighet. Ved bruk av en kompatibel konfigurasjon kan den modulære måleren om ønskelig også plasseres mellom motorpar.
[0037] I den primære utførelsen, som er omtalt ovenfor, er det tre sett med plugger i den modulære måleren så trefasestrøm kan passere gjennom måleren fra strømkabelen til pumpemotoren. Pluggene er gunstig plassert 120° fra hverandre om målerens akse. Alternative utførelser av oppfinnelsen kan benytte andre plasseringer av pluggene, bruke et annet antall ledere, eller på annen måte avvike fra den spesifikke konfigurasjonen som er beskrevet ovenfor.
[0038] Alternative utførelser kan inkludere måter å anvende modulære målere av den typen som er beskrevet ovenfor. For eksempel kan en metode omfatte trinnene: å tilveiebringe en modulær måler konfigurert for å overføre elektriske signaler fra en første plugg i en første ende av den modulære måleren til en andre plugg i den andre enden av den modulære måleren; koble den modulære måleren til undersiden av et pumpesystem; koble pumpesystemet til enden av første rør; sette det første røret og pumpesystemet inn i andre rør; koble pluggen på undersiden av den modulære måleren til en plugg festet til undersiden av andre rør; og levere strøm til pumpesystemet gjennom pluggen i tårnets ende av det andre røret og gjennom den modulære måleren.
Den foregående beskrivelsen av de omtalte utførelsene er fremskaffet for at enhver fagmann på området skal kunne gjenskape eller benytte foreliggende oppfinnelse. Ulike modifikasjoner av disse utførelsene vil være innlysende for fagfolk på området, og de generiske prinsippene som er definert her, kan anvendes på andre utførelser uten å avvike fra oppfinnelsens ånd eller rammer. Således er foreliggende oppfinnelse ikke ment å skulle begrense seg til de utførelsene som her er nevnt, men skal gis det bredeste omfang i tråd med de prinsippene og de nye trekkene som er beskrevet her.
Claims (15)
1. Modulær målepakke til bruk med en våttilkoblet elektrisk senkbar pumpe (ESP), der den modulære målepakken omfatter: et hus; målerens elektronikk plassert i huset; en første elektrisk kontakt på en overside av huset, hvor den første elektriske kontakten er
konfigurert for kontakt med en første komplementær elektrisk kontakt på undersiden av en pumpemotor; og en andre elektrisk kontakt på en underside av huset, hvor den andre elektriske kontakten er
konfigurert for kontakt med en andre komplementær elektrisk kontakt som er koblet til en strømkabel nederst i et produksjonsrør; hvor den første elektriske kontakten er elektrisk koblet til den andre elektriske kontakten, slik at
strømtilførselen til den andre elektriske kontakten føres gjennom den modulære målepakken til den første elektriske kontakten.
2. Modulær målepakke ifølge krav 1, hvor den første elektriske kontakten er elektrisk koblet til den andre elektriske kontakten via et første sett av ledere hvor hver av lederne i det første settet av ledere er lukket inne i huset.
3. System ifølge krav 2, hvor trefaset strøm tilføres den andre elektriske kontakten, og hvor det første settet av plugger omfatter tre atskilte plugger som hver er konfigurert for å føre en annen av trefasestrømmens faser.
4. Modulær målepakke ifølge krav 1, hvor den første elektriske kontakten er funksjonelt identisk med den andre komplementære elektriske kontakten og den andre elektriske kontakten er funksjonelt identisk med den første komplementære elektriske kontakten.
5. Modulær målepakke ifølge krav 1, hvor den modulære målepakken omfatter minst én ekstra plugg som er elektrisk forbundet med målerens elektronikk, hvor den minst ene ekstra pluggen er konfigurert for tilkobling til en tilsvarende strømplugg i ESP.
6. Våttilkoblet elektrisk senkbart pumpesystem (ESP) til bruk i borehullapplikasjoner, hvor systemet omfatter: en pumpe; en motor koblet til pumpen og konfigurert for drift av pumpen; samt en målepakke koblet til motoren; hvor pumpen, motoren og målepakken konfigureres så de får plass i et produksjonsrør; hvor målepakken omfatter en første elektrisk kontakt konfigurert for kontakt med en andre
elektrisk kontakt som er koblet til en nedre ende av produksjonsrøret; og hvor målepakken er konfigurert for å formidle strøm levert til den andre elektriske kontakten
gjennom målepakken til motoren.
7. System ifølge krav 6, hvor målepakken omfatter en modulær målepakke, hvor målepakken omfatter en tredje elektrisk kontakt konfigurert for kontakt med en fjerde elektrisk kontakt som er plassert på en underside av motoren, hvor den første elektriske kontakten på målepakken er identisk konfigurert med motorens fjerde elektriske kontakt og hvor målepakkens tredje elektriske kontakt er konfigurert identisk med den andre elektriske kontakten koblet til den nedre enden av produksj onsrøret.
8. System ifølge krav 6, hvor første, andre, tredje og fjerde elektriske kontakt er konfigurert for å føre 3-faset strøm.
9. System ifølge krav 6, hvor den modulære målepakken inneholder elektronikk som er konfigurert for å motta strøm fra motoren.
10. System ifølge krav 9, hvor motoren omfatter en trefasemotor og hvor elektronikken er koblet til et Y-punkt på motoren.
11. Fremgangsmåte for å skaffe strøm til et elektrisk nedsenkbart pumpesystem (ESP), hvor fremgangsmåten omfatter: å skaffe strøm til en første elektrisk kontakt ved en nedre ende av et rør i et brønnhull; å koble en målepakke til en nedre ende av ESP-systemet, hvor målepakken har et første sett av én
eller flere plugger som strekker seg derigjennom, hvor hver av pluggene i det første settet har en øvre ende som er elektrisk koblet til en motordel av ESP-systemet, og hvor hver av pluggene i det første settet har en nedre ende som er koblet til en andre elektrisk kontakt; å senke ESP-systemet og målepakken ned i røret; og å koble den andre elektriske kontakten på målepakken til den første elektriske kontakten ved enden
av røret, slik at strømmen kobles elektrisk fra den første elektriske kontakten til motordelen av ESP-systemet via det første settet med plugger som strekker seg gjennom målepakken.
12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, hvor tilførsel av strøm til den første elektriske kontakten omfatter frembringelse av trefasestrøm, og hvor det første settet av plugger består av tre plugger hvor hver av de tre pluggene fører en annen fase av trefasestrømmen til motordelen av ESP-systemet.
13. Fremgangsmåte ifølge krav 11, hvor målepakken omfatter minst én ekstra plugg som er elektrisk forbundet med en målers elektronikk som er plassert i målepakken, og hvor tilkobling av målepakken til den nedre enden av ESP-systemet videre innebærer å koble den minst ene ekstra pluggen til en strømleder i en nedre ende av ESP-systemet.
14. Fremgangsmåte ifølge krav 13, hvor motordelen av ESP-systemet omfatter en trefasemotor, og hvor den minst ene ekstra pluggen er elektrisk forbundet med et Y-punkt i motordelen av ESP-systemet.
15. Fremgangsmåte ifølge krav 11, hvor tilkobling av målepakken til den nedre enden av ESP-systemet omfatter tilkobling av en modulær målepakke til en nedre ende av motordelen av ESP-systemet og en våttilkoblet elektrisk kontakt, hvor den øvre enden av hver av pluggene i det første settet er koblet til en første modulær plugg i en øvre ende av målepakken og den nedre enden av hver av pluggene i det første settet er koblet til en andre modulær plugg i en nedre ende av målepakken, hvor første og andre modulære plugger er komplementære til hverandre.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US35730510P | 2010-06-22 | 2010-06-22 | |
PCT/US2011/041465 WO2011163375A1 (en) | 2010-06-22 | 2011-06-22 | Modular downhole gauge for use in retrievable electric submersible pump systems with wet-connect |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20130087A1 true NO20130087A1 (no) | 2013-02-06 |
NO341834B1 NO341834B1 (no) | 2018-01-29 |
Family
ID=45328846
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20130087A NO341834B1 (no) | 2010-06-22 | 2013-01-15 | Modulær målepakke til bruk med en våttilkoblet elektrisk senkbar pumpe (ESP), samt fremgangsmåte for å skaffe strøm til en EPS |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8821137B2 (no) |
AU (1) | AU2011270922B2 (no) |
GB (1) | GB2495253B (no) |
NO (1) | NO341834B1 (no) |
WO (1) | WO2011163375A1 (no) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015094213A1 (en) * | 2013-12-18 | 2015-06-25 | Halliburton Energy Services, Inc. | Wire-harness-less insert assembly mechanism |
WO2017099968A1 (en) * | 2015-12-11 | 2017-06-15 | Schlumberger Technology Corporation | System and method related to pumping fluid in a borehole |
UA127665U (uk) * | 2018-04-13 | 2018-08-10 | Дмитро Валерійович Хачатуров | Вимірювальний пристрій електрозаглибної насосної установки |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6396415B1 (en) * | 1999-06-14 | 2002-05-28 | Wood Group Esp, Inc. | Method and system of communicating in a subterranean well |
US20090277628A1 (en) * | 2008-05-07 | 2009-11-12 | Schlumberger Technology Corporation | Electric submersible pumping sensor device and method |
US20100122818A1 (en) * | 2008-11-14 | 2010-05-20 | Saudi Arabian Oil Company | Intake For Shrouded Electric Submersible Pump Assembly |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2334281B (en) | 1995-02-09 | 1999-09-29 | Baker Hughes Inc | A downhole inflation/deflation device |
CA2195896A1 (en) | 1996-01-25 | 1997-07-26 | Paulo Tubel | Downhole production well instrumentation |
US6464004B1 (en) | 1997-05-09 | 2002-10-15 | Mark S. Crawford | Retrievable well monitor/controller system |
US8910718B2 (en) * | 2003-10-01 | 2014-12-16 | Schlumberger Technology Corporation | System and method for a combined submersible motor and protector |
US7624800B2 (en) | 2005-11-22 | 2009-12-01 | Schlumberger Technology Corporation | System and method for sensing parameters in a wellbore |
US7979240B2 (en) * | 2006-03-23 | 2011-07-12 | Schlumberger Technology Corporation | System and method for real-time monitoring and failure prediction of electrical submersible pumps |
GB2450157B (en) * | 2007-06-15 | 2011-12-21 | Baker Hughes Inc | System for determining an initial direction of rotation of an electrical submersible pump |
US7814969B2 (en) * | 2008-04-01 | 2010-10-19 | Baker Hughes Incorporated | Wet mate connection for ESP pumping system |
-
2011
- 2011-06-22 WO PCT/US2011/041465 patent/WO2011163375A1/en active Application Filing
- 2011-06-22 AU AU2011270922A patent/AU2011270922B2/en active Active
- 2011-06-22 US US13/166,511 patent/US8821137B2/en active Active
- 2011-06-22 GB GB1300791.9A patent/GB2495253B/en active Active
-
2013
- 2013-01-15 NO NO20130087A patent/NO341834B1/no unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6396415B1 (en) * | 1999-06-14 | 2002-05-28 | Wood Group Esp, Inc. | Method and system of communicating in a subterranean well |
US20090277628A1 (en) * | 2008-05-07 | 2009-11-12 | Schlumberger Technology Corporation | Electric submersible pumping sensor device and method |
US20100122818A1 (en) * | 2008-11-14 | 2010-05-20 | Saudi Arabian Oil Company | Intake For Shrouded Electric Submersible Pump Assembly |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2011270922B2 (en) | 2015-05-07 |
GB2495253B (en) | 2018-02-14 |
WO2011163375A1 (en) | 2011-12-29 |
GB201300791D0 (en) | 2013-02-27 |
NO341834B1 (no) | 2018-01-29 |
GB2495253A (en) | 2013-04-03 |
US20110311375A1 (en) | 2011-12-22 |
US8821137B2 (en) | 2014-09-02 |
AU2011270922A1 (en) | 2013-01-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8511389B2 (en) | System and method for inductive signal and power transfer from ROV to in riser tools | |
BR112013000160B1 (pt) | conjunto de acoplador indutivo para uso em um ambiente de fundo de poço | |
CA2669241C (en) | System and method for connecting a power cable with a submersible component | |
NO342758B1 (no) | System og fremgangsmåte for brønnlogging med kablede borerør | |
US9166352B2 (en) | Downhole electrical coupler for electrically operated wellbore pumps and the like | |
NO326605B1 (no) | Kraftforsyningsanlegg og fremgangsmate for en bronn | |
NO337792B1 (no) | Apparat og fremgangsmåte for å danne et borehull i en undergrunnsformasjon, der kraft og/eller data overføres | |
NO20131436A1 (no) | Strømledningskommunikasjon for kunstig løfteutstyr | |
US9188499B2 (en) | Subsea retrievable pressure sensor | |
CN103715646A (zh) | 海底线缆终端组件、海底连接器和方法 | |
US20160131692A1 (en) | Cable Monitoring Apparatus | |
MX2008015801A (es) | Conexiones electricas equilibradas de presion en el fondo de un pozo. | |
NO342437B1 (no) | Hermetisk forseglet motorlederrør | |
US10097060B2 (en) | Systems and methods for preventing electrical faults associated with motor leads | |
CN206432999U (zh) | 井下双向通讯装置 | |
NO344866B1 (no) | Integrert elektrisk kobling for bruk i et brønnhode-produksjonstre | |
NO20130087A1 (no) | Modulær målepakke til bruk med en våttilkoblet elektrisk senkbar pumpe (ESP), samt fremgangsmåte for å skaffe strøm til en EPS | |
NO342627B1 (no) | Hermetisk forseglet elektrisk motorforbindelse og relaterte fremgangsmåter | |
CN106685630A (zh) | 井下双向通讯装置 | |
CN106062301A (zh) | 用于有线管道系统的反应性多层箔 | |
AU2021220232B2 (en) | Subsea hydrocarbon flowline system and related method and use | |
US11674518B2 (en) | Data and power configuration for electrical submersible well pump | |
US20140144695A1 (en) | Systems and Methods for Coupling a Power Cable to a Downhole Motor Using a Penetrator | |
RU188077U1 (ru) | Измерительное устройство электропогружной насосной установки | |
CN213176013U (zh) | 一种海上油田有线电泵测试装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: BAKER HUGHES, US |