NO312919B1 - Pumpesystem - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et pumpesystem for komprimering av et flerfasefluid omfattende minst én gassfase og minst én væskefase. Systemet gjør det mulig å gi en tilstrekkelig energi- eller trykkverdi til flerfasefluidet for å overføre det fra et sted til et annet.

Systemet ifølge oppfinnelsen er basert på en pumpe av aksialskrue- (eller flerfase-)typen som er tilpasset en sentrifugalpumpe og gjør bruk av en synergi-virkning som kombinerer virkningene til hvert av elementene, som utvider driftsområdet og driften (øket energi eller ytelse) sammenlignet med konvensjonelt an-vendte pumpesystemer.

Et system av denne art vil ha kapasitet til å pumpe hvilken som helst type effluent, uansett dets gass/væske-forhold (GVF).

Betegnelsen aksialskruepumpe benyttes også for å angi flerfasepumper som er innrettet til å pumpe fluider som er sammensatt av flere faser av forskjellig beskaffenhet.

Foreliggende oppfinnelse finner fordelaktig sin anvendelse, om enn ikke utelukkende, ved pumping fra oljebrønner der petroleumeffluent som består av minst en gassfase og en væskefase (sammensatt av en vandig fase og/eller en organisk fase, f.eks.) og eventuelt faste partikler.

Ved fremgangsmåtene ifølge teknikkens stilling, blir et petroleumeffluent vanligvis overført fra bunnen av brønnen til overflaten ved hjelp av en sentrifugalpumpe som nedsenkes i en brønn og vanligvis benevnes «brannpumpe» (eng-elsk: downhole pump). Størstedelen av disse pumper har flere trinn som innbefatter et løpehjul, hvis oppgave det er å gi fluidet en trykkenergi og en kinetisk energi, og en likeretter hvis oppgave det er å omdanne denne kinetiske høyhastighet-energi til en lavhastighet-trykkenergi som bringer fluidet så nær pumpens akse eller rotasjonsaksel som mulig.

Et løpehjul og en ensretter eller diffusor danner et trinn, og gjennom hele beskrivelsen betegner termen «trinn» en enhet omfattende et par dannet av et løpehjul og en diffusor, uansett hvorvidt pumpen er av aksial- eller sentrifugaltypen.

Likeledes betraktes vinklene a og (5 som definert i nedenstående beskrivelse, i forhold til et plan vinkelrett på rotasjonsakselens akse.

I praksis har sentrifugalpumper en ulempe ved at deres driftsområde er be-grenset. Således er disse pumper egnet for komprimering av fluider som er hovedsakelig væskeformige, men så snart der er mer enn noen få prosent gass i fluidet, vil de ikke lenger optimalt overføre energi til fluidet.

Karakteristikkene til pumpesystemer av aksialskruetypen er slik at energi

avgis til et effluent bestående av flere faser av forskjellig beskaffenhet, en gassfase og en væskefase, men de kan ikke bevirke en øking i trykk pr. identisk lengdeenhet når fluidet er hovedsakelig væskeformig, slik som det som oppnås ved bruk av en sentrifugalpumpe.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er derfor å overvinne ulempene ved hver av disse kjente aksialskrue- og sentrifugalelementer og frembringe et pumpesystem som anvender en spesiell tilpasning og konstruksjon av disse to typer elementer som har evne til å håndtere hvilken som helst fluidtype og dessuten oppnå en øking i trykk pr. lengdeenhet, større enn det som oppnås ved bruk av de kjente anordninger.

Dessuten utvides driftsområdet for pumpesystemet, samtidig som man opp-når bedre kompresjon av et flerfasefluid.

Systemet kan benyttes for pumping fra bunnen av en brønn, men også for pumping ved overflaten.

Det skal bemerkes at uttrykket «flerfasefluid» er ment å bety et fluid som inneholder minst en gassfase og minst en væskefase, som kan være en vandig fase og en organisk fase, f.eks., og eventuelt også faste partikler så som sand-korn eller slam.

Gjenstanden for foreliggende oppfinnelse er et system som angitt i krav 1. Systemet vil gjøre det mulig å komprimere et flerfasefluid omfattende minst en gassfase og minst en væskefase, slik at det kan overføres fra et sted til et annet. Den er karakterisert ved at det i kombinasjon omfatter minst et par pumpeelementer omfattende: en første pumpe P1 av aksialskruetypen, innrettet til å gi energi til flerfa sefluidet og/eller minske andelen av gassfase som opprinnelig finnes i fluidet og/eller blande gass- og væskefasene for å oppnå et første fluid F1 med en energi E1 ved utløpet fra den første pumpe, idet fluidet F1 sendes til en andre pumpe P2,

en andre pumpe P2 av sentrifugaltypen, som er anordnet etter den første pumpe P1 og som kan gi det første fluid F1 fra den første pumpe P1 en

trykkverdi som er tilstrekkelig til å overføre det fra et sted til et annet, f.eks. fra en produksjonskilde til et samle- og/eller behandlingssted.

Ifølge en utføringsform omfatter pumpesystemet et element som er anordnet mellom utløpet fra den første pumpe P1 og innløpet til den andre pumpe P2, hvis geometriske og dimensjonelle karakteristika gjør det mulig å tilpasse fluid-strømmen for optimering av dens overføring fra aksialskruepumpen til sentrifugalpumpen.

Pumpeelementene eller pumpene P1 og P2 kan være forbundet med samme rotasjonsaksel.

Aksialskruepumpen P1 kan omfatte flere trinn, hvor hvert trinn omfatter et

løpehjul og en likeretter, pumpen P2 kan omfatte minst en rekke hydrauliske sent-rifuger omfattende et løpehjul og en likeretter. Elementet som muliggjør tilpasning av fluidet har geometriske karakteristika, så som innløpsvinkelen a og utløpsvinke-len p og/eller verdiene av de gjennomsnittlige strømningsdiametre (Di, De) ved elementets innløp og utløp, tilpasset for optimering av overføringen av fluidet F1 til den andre pumpe P2.

Ifølge en foretrukket utføringsform av systemet ifølge oppfinnelsen, er vinkelen a mellom 10 og 30° og vinkelen p er i det vesentlige 90°.

Verdien av forholdet mellom de gjennomsnittlige strømningsdiametre Di/De er f.eks. mellom 1,8 og 2,5, og fortrinnsvis ca. 2.

Ifølge en utføringsform av oppfinnelsen utgjøres det mellomliggende element av et likeretterelement anordnet mellom løpehjulet i pumpens P1 siste trinn og det første løpehjul i pumpen P2.

Ifølge en annen utføringsform av systemet, består rotasjonsakselen A av minst to deler A1 og A2, hvorav den ene del A1 har en lengde L1 som er hovedsakelig lik lengden av aksialskruepumpen og den andre del A2 haren lengde L2 som strekker seg hovedsakelig over hele lengden av sentrifugalpumpen P2, idet verdien av diameteren D1 til delen A1 er større enn verdien av diameteren D2.

Rotasjonsakselen A kan fordelaktig ha midler for uttrekking av minst noe av høytrykksfluidet og midler for gjeninnføring av det uttrukne fluid på nivå med en eller flere likerettere hos aksialskruepumpen P1 for smøring av lageret eller lagrene til en likeretter.

Midlene for uttrekking og gjeninnføring omfatter f .eks. et rør som er anordnet i et hulrom i rotasjonsakselen og som omfatter kanalinnretninger som er slik fordelt at de vil smøre likeretternes lagre.

Systemet ifølge oppfinnelsen er særlig egnet for å anbringes i en petro-leumsbrønn, og muliggjør således overføring av et flerfase-petroleumsfluid fra bunnen av brønnen til overflaten.

Det innebærer intet avvik fra oppfinnelsens ramme å anvende systemet på hvilket som helst sted der det er nødvendig å gi et flerfasefluid energi, for å kunne overføre det fra et sted, så som en kilde til et bestemmelsessted, for samling eller behandling.

Andre trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå tydelig fra følgende beskrivelse av utføringsformer, gitt som illustrering i sammenheng med anvendelse-ne, men uten å begrense på noen måte, hvor et flerfase-effluent av petro-leumstypen, bestående av minst en væskefase, en gassfase og eventuelt en fast stoff-fase komprimeres eller pumpes, med henvisning til de medfølgende tegning-er hvor: fig. 1 viser en spesiell anvendelse av pumpesystemet anordnet i en petro-leumsbrønn, omfattende minst et par som utgjøres av et pumpeelement av aksial-typen og et pumpeelement av sentrifugaltypen,

fig. 2a og 2b viser skjematisk hvorledes de to elementer i paret ifølge fig. 1

er anordnet på en felles rotasjonsaksel og utgjør en detalj ved det mellomliggende element, innrettet til å virke i sammenheng med disse to pumpeelementer,

fig. 3 viser gjennomsnittstrømningsdiametrene i mellomelementet,

fig. 4 viser skjematisk en utførelse hvor rotasjonsakselen er utstyrt med et smøresystem,

fig. 5 er et annet eksempel på smørekretsen ifølge fig. 4 og

fig. 6 viser en utføringsform som kan anvendes med smørekretsene ifølge fig. 4 og 5.

For å gi en klarest mulig forståelse av oppfinnelsen og ved illustrasjon, men ikke i noen henseende begrensende, angår følgende beskrivelse et pumpesystem i en petroleumsbrønn bestående av minst et par omfattende et pumpeelement P1 eller aksialskruepumpe og et pumpeelement P2 eller sentrifugalpumpe, idet de to pumper er anordnet i forhold til hverandre og forbundet via et tilpasningselement for å bringe petroleumseffluentene fra bunnen av brønnen til overflaten.

Overflaten kan selvsagt være sjøbunnen ved offshore-produksjon eller det kan være jordoverflaten ved produksjon på land.

Fig. 1 beskriver et eksempel hvor pumpesystemet 1 har en aksialskruepumpe P1 forbundet med en sentrifugalpumpe P2, som kan nedsenkes til et gitt punkt gjennom et produksjonsforingsrør 2. Et eksempel på arrangementet og ut-formingen av pumpene er nærmere vist i fig. 2a og 2b. Pumpesystemet 1 er f.eks. opphengt i enden av et produksjonsrør 3.

Enheten som således nedsenkes i brønnen, der 4 er et punkt som svarer til bunnen av brønnen og 5 er et punkt som svarer til overflaten som effluentet skal føres til, består f.eks. av: • en elektrisk motor 6 beregnet for drift av pumpesystemet 1 og fortrinnsvis anordnet på innløpssiden av aksialskruepumpen P1 slik at det blir lettere å avkjøle motoren ved hjelp av effluentet som strømmer inn i pumpen, hvilket svarer til det nedre parti av pumpen når systemet anvendes verti-kalt. I enkelte tilfeller kan det være fordelaktig å bruke en hydraulisk tur-bin hvor fluidet som benyttes er sjøvann, en råolje eller eventuelt et høy-trykksfluid tatt fra en ekstern kilde, • et koplingselement 7 som danner den elektriske forbindelse ved hjelp av en elektrisk kabel 8 som løper opp til overflaten og er forbundet med en anordning 13, så som en styreboks som fordeler den nødvendige energi for drift av systemet. Kabelen kan også brukes til å sende nedihull-data, og den vil da være forbundet med en passende anordning, • koplingselementet 7 har en annen funksjon ved at det danner en tetning mellom elektromotoren, som smøres med olje, for å hindre at olje kom-mer inn i pumpesystemet 1, • et beskyttelseselement 9 som er anordnet over elementet 7 for å sikre at pumpesystemet er helt avtettet, • en tilbakeslagsventil 10 og en spyleventil 11 som er anordnet på siden av sentrifugalelementet P2 ved elementets utløp. Ettersom fagmannen vil være kjent med disse to elementer, skal det ikke beskrives nærmere.

I høyde med overflaten anvendes et spesial-rørhode 12, f.eks. utstyrt med tetninger, for å føre kabelen 8 til utsiden og til styrepanelet.

En regulerbar dyse (ikke vist) kan fordelaktig anvendes til å regulere strøm-ningen ved å øke eller minske mottrykket på pumpesystemet.

Fig. 2a viser skjematisk hvorledes de to pumpeelementer P1 og P2 er forbundet med en felles rotasjonsaksel A og adskilt med et mellomliggende element betegnet med henvisningstallet 20 eller tilpasningselement hvis funksjon er å sikre at fluidet overføres fra aksialskruepumpen til sentrifugalpumpen.

I den foretrukne utføringsform vist fig. 1, vil flerfasefluid fra produksjons-lønnen først strømme inn i aksialskruepumpen 1 og deretter strømme gjennom sentrifugalpumpen P2.

I fig. 2b vil bare de spesielle elementer som vil gi en forståelse av oppfinnelsen, bli omtalt, mens de elementer som spesielt gjelder sentrifugalpumpene og som fagmannen kjenner til, f.eks. ikke er vist.

Fig. 2b er halv-diagram som viser et eksempel på konstruksjonen av pumpesystemet, som omfatter pumpen P1 av aksialskruetypen av en lengde L1 og pumpen P2 av sentrifugaltypen av en lengde L2 i et felles hus 21. Huset 21 er fortrinnsvis sylindrisk slik at det enkelt kan innføres i en brønn. Dette hus er utstyrt med minst en innløpsåpning 22 for fluidet og en utløpsåpning (for klarhetens skyld ikke vist i tegningen), anordnet ved utløpet av sentrifugalpumpeanordningen og forbundet med en fluidstrømkrets som fører fluid til overflaten 5.

I det eksempel som er vist i denne figur, er innløpsåpningene 22 f.eks. be-skyttede porter i veggen til huset 21, og anordningen har, i det minste i høyde med disse åpninger, en deflektor 23 utformet i ett med huset 21 for å avlede strøm-ningen og gi den en hastighet i en hovedsakelig aksial retning, dvs. parallelt med pumpeaksen.

I betraktning av kraftoverføringen i forhold til motoren, foretrekkes det

å bruke en rotasjonsaksel A med flere partier av forskjellig diameter valgt for å passe til pumpetypen (sentrifugal eller aksial). Rotasjonsakselen A er derfor anordnet innvendig i huset 21 og har minst to partier A1 og A2 med diametere henholdsvis $ 1 og §2.

Aksialskruedelen P1 av systemet har f.eks. flere kompresjonstrinn i, hvorav et trinn er betegnet suge- eller innløpstrinn 24, og et utløpstrinn 25. Antallet av disse trinn velges som funksjon av energien som skal gis til effluentet fra bunnen av brønnen til sentrifugaltype-pumpen. Hvert kompresjonstrinn omfatter f.eks. et løpehjuls 26 og en likeretter 27, hvis geometriske karakteristika og dimensjoner velges og tilpasses i forhold til flerfaseeffluentets beskaffenhet. Løpehjulet 26 er fast forbundet med akselen ved hjelp av en kile 56 (fig.6) og likeretteren 27 som er fast forbundet med pumpehuset, styres i forhold til rotasjonsakselen ved hjelp av et fast lager 28 hvorav et parti er forbundet med rotasjonsakselen At.

De geometriske og dimensjonene karakteristika for aksialskruens P1 hyd-raulikk (løpehjul og likeretter) har f.eks. de samme som de som er beskrevet i søkerens FR patenter 2,333,139, 2,471,501 og 2,665,224. De er særlig innrettet til a:

minske andelen av gassfasen, og/eller

blande de forskjellige faser som effluentet består av, særlig gassfasen og væskefasen, slik at trekkene eller strukturen til denne strømning er kom-patibel med sentrifugalpumpeelementet beliggende nedstrøms og/eller

sikre at effluentet blir tilstrekkelig komprimert til minst et trykknivå som er

nødvendig for innføring i pumpen Pc.

Sentrifugalpartiet P2 er f.eks. en flertrinns sentrifugalpumpe, omfattende et antall kompresjonstrinn, hvilket antall bestemmes for å oppnå den ønskede leve-ringshøyde og således sikre at effluentets F1 trykkverdi er tilstrekkelig til at det kan komprimeres og bringes opp til overflaten. Denne pumpe er forsynt med en utløp-såpning som står i forbindelse med røret som vil bringe effluentet opp til overflaten.

Mellom de to elementer P1 og P2 er det anordnet et mellomliggende element 20, hvis funksjon er å tilpasse fluidets karakteristika, særlig dets strømnings-retning, dets strømningsdiameter og alle andre nødvendige parametre for sentri-fugepumpeelementet P2.

For å oppnå en optimal synergetisk virkning mellom de to elementer P1 og P2, har det mellomliggende element spesielle geometriske og dimensjonale karakteristika som skal beskrives nedenfor. I den i fig. 2 beviste utføringsform, utgjø-res mellomelementet av likeretteren 29 som er anordnet mellom løpehjulet 26 i pumpens P1 siste trinn 25.

Fig. 3 er en skjematisk illustrasjon som gir en påminnelse om hvorledes den gjennomsnittlige strømningsdiameter for et fluid i kompresjonsanordninger defineres, velkjent for fagmenn på området, for likeretteren 29, hvor henvisningstallet Di betegner gjennomsnittsstrømningsdiameteren ved innløpet til likeretteren 29 og De gjennomsnittstrømningsdiameteren ved utløpet.

Denne figur viser også gjennomsnittsstrømningsdiametrene som er definert for sentrifugal- og aksialskruepumpene. Henvisningene for de forskjellige elementer er som følger: • diameterverdiene for aksialskruepumpen gitt for henholdsvis innløpet og utløpet, er vist med henvisningene D1 og D2 og

• for sentrifugalpumpen ved D3 og D4.

Likeretteren 29 som er beliggende etter løpehjulet 26 i det siste trinn 25 har således følgende karakteristika for innløps- og utløpsvinkler for likeretteren 29: • innløpsvinkelen a til likeretteren, målt i forhold til planet vinkelrett på aksen til rotasjonsakselen A1, er mellom 10 <p>g 30°, • utløpsvinkelen p målt i forhold til det samme plan er innenfor et område på 90+/-10°.

Formen på strømningskanalen C i denne likeretter 29 er konstruert for å begunstige endringen i fluidets strømningsretning fra vinkelen a til vinkelen p og således tilpasse retningen som fluidet antar ved utløpet av pumpen P1 til de geometriske karakteristika ved innløpet av pumpen P2 for å oppnå den best mulige kompresjon i sentrifugalpumpen P2.

For å oppnå dette resultat er verdien av forholdet Di/De mellom de gjennomsnittlige strømningsdiametre Di og De til den ovenfor definerte fluidkanal (fig. 3), betraktet ved likeretterens 29 henholdsvis innløp og utløp, mellom 1,8 og 2,5 og fortrinnsvis nær 2.

Fluidet som strømmer gjennom åpningene 22 antar en viss energiverdi un-der sin strømning i pumpen P1. Ved utløpet av det siste løpehjul 26 i pumpens P1 siste trinn 25, har fluidet en energi E1 høyere enn den energi EO som den hadde ved innløpet 21 til pumpen P1 og en hovedsakelig radial strømningsretning. Dessuten, på grunn av kompresjonen i aksialskruepumpen P1, har forholdet mellom gassfasen og væskefasen minsket, idet verdien av dette GLR-forhold er slik at fluidet vil bli effektivt komprimert i sentrifugalpumpen P2. Fluidet oppviser således en bedre homogenitet med hensyn til væske- og gassfasene. Den strømmer så gjennom likeretterelementet 29 som gir den en strømningsretning tilpasset pumpens P2 innløp, idet den følger en hovedsakelig aksial retning nær akselen A2 og så nær akselen som mulig. Ifølge en annen utføringsform, kan tilpasnings-elementet være i form av et mellomliggende element uavhengig av aksialskrue- og sentrifugalpumpeelementene, som oppviser karakteristika hovedsakelig lik de som er beskrevet for likeretteren 29.

Ifølge en annen utføringsform bibeholdes de vanlige geometriske karakteristika for den endelige tilpasning av det siste trinn, ved uviss utløp fluidet strøm-mer i en hovedsakelig aksial retning, og et element er anordnet mellom denne likeretter og innløpet til sentrifugalpumpen P2, hvis hovedoppgave er å tilpasse strømningsdiameteren Di til en strømningsdiameter De.

I alle utføringsformene og for å bestemme dette tilpasningselementets geometri og karakteristika, tar man hensyn til beskaffenheten og trekkene ved flerfasestrømmen og petroleumstrømningstypen fra brønnen eller kilden.

I fig. 2b er de innvendige diametere til de to pumpeelementhus også gitt ved henvisningene henholdsvis <j>3/2 og <t>4/2.

Det er også mulig å velge forskjellige verdier for disse diametere. Ved f.eks. å velge en diameter §3 > (j>4, vil fluidstrømmen fra aksialskruepumpen P1 til sentrifugalpumpen P2 øke. Hovedsakelig de samme diameterverdier benyttes for de to pumpeelementer dersom hensikten er å frembringe en viss utligning mellom strømningen og trykket. Verdien <j>3 velges mindre enn <|>4 for å begunstige trykk-økingen som oppnås gjennom pumpens P1 sentrifugaltrinn.

Fortrinnsvis velges et verdiområde for rotasjonshastigheten, som er kompa-tibel med de to pumpetyper, aksialskrue og sentrifugal. Hvis de to pumper er forbundet med en felles aksel, vil den valgte rotasjonshastighet f.eks. variere innenfor et område f.eks. mellom 3000 og 5000 r/min, og fortrinnsvis nær 4500 r/min. I visse tilfeller kan denne rotasjonshastighet økes til ca. 6000 r/min.

På grunn av de høye rotasjonshastigheter og ettersom andelen av gass kan være temmelig høy, f.eks. minst 40% ved innløpet til aksialskruepumpen P1, kan det vise seg nødvendig å smøre enkelte deler av systemet og særlig lagrene 28.

I dette øyemed viser fig. 4, 5 og 6 forskjellige utføringsformer som gjør bruk av høytrykksfluidet som et smøremiddel for lagrene.

Minst en del av høytrykksfluidet kan avledes fra et kompresjonstrinn, f.eks. i nivå med det siste løpehjul og gjeninnføres ved et eller flere trinn av lavere rang sett fra innløpet til utløpet av pumpen.

I fig. 4 har akselen A en hul kanal 30 over hoveddelen av lengden L1 og dens parti A1 (i det minste over det parti av pumpen som innbefatter kompresjons-trinnene) anordnet hovedsakelig langs akselens akse. Kanalen 30 er forbundet med en rørledning 31 som er anordnet i løpehjulet 26 (rang i + 1) i det siste trinn 25 i pumpen P1, for derved å tillate i det minste en del av fluidet med et trykk F1 å strømme gjennom, mens resten leveres til pumpeanordningen P2.

Den sentrale rørledning 30 er forbundet med en eller flere rørledninger 32 som munner ut i nivå med lagrene 28 til likeretterne for et eller flere trinn, f.eks. innløpstrinnet 24 og trinnet med rang i i figuren. Høytrykksfluidet vil således smø-re disse lagre.

Fig. 5 er en skjematisk illustrasjon av en utføringsform av anordningen iføl-ge fig. 4, som har en spesiell fordel ved at trykkverdien til fluidet som brukes som smøremiddel reguleres. Istedenfor å levere høytrykksfluidet bare fra utløpet av pumpen P1 til de forskjellige trinn i systemet, er det således anordnet en eller flere små kretser som lar høytrykksfluidet strømme fra trinnet i + 1 slik at det kan tilba-keføres til trinn i, f.eks., eller til et annet trinn, forutsatt at det trinn hvorfra fluidet strømmer er et kompresjonstrinn av høyere rang.

Avsugings- og tilbakeføringskretsene har en rørledning 40 som er forbundet med et løpehjul 26 i et trinn med rang i og en rørledning 41 hovedsakelig parallell med aksen akselen, idet rørledningen 41 i sin tur er forbundet med en rørledning 42 som munner ut i nivå med lageret 28 til en likeretter 27 med lavere rang i -1 eller i-x, x> 1.

Kretsen eller kretsene kan være fordelt hovedsakelig langs pumpesystem-partiet P1. Ettersom trinnene i nærheten av innløpstrinnet er de hvor GLR-verdien er høyest, har effluentet ved innløpet en høyere gassandel enn effluentet ved ut-løpet av pumpeanordningen som følge av kompresjonsvirkningen på innsiden, og følgelig kan et større antall smørekretser være anordnet i området nær ved innlø-pet.

I en annen utføringsform vist i fig. 6, er den hule rørledning som er anordnet ved midten av akselen, erstattet av en kanal som vil være anordnet ved et punkt 50 i akselen.

Denne løsning har den fordel at den forenkler den tekniske utforming av systemet.

I dette øyemed omfatter akselen A f.eks. et hulrom 50 hvis geometriske dimensjoner er tilpasset for opptak av et rør 52 som kan være av en lengde hovedsakelig lik lengden av det parti av akselen A1 som omfatter kompresjonstrin-nene. Røret 52 omfatter en eller flere åpninger 53, 54 (ikke vist på denne figur), idet åpningene av typen 53 er fordelt langs partiet A1 for å la høytrykksfluidet strømme fra et løpehjul til røret 52 mens de av typen 54 vil danne en kanal fra rø-ret 52 til et lager 28 i en likeretter som skal smøres. Lageret 28 omfatter midler som lar fluidet som brukes som smøremiddel strømme gjennom mot likeretteren.

Åpningene er fordelt for å passe til trinnene som skal smøres.

Ifølge en annen utføringsform vil det ikke innebære noe avvik fra oppfinnelsens ramme, om rørlengdene av typen 52 konstrueres for å gi et fordelings-system for smørefluidet så som vist i fig. 5.

Pumpeanordningene av aksialskruetypen har et spor 55 i nivå med rotasjonsakselen for å oppta en kile som fastholder løpehjulet. Uten å avvike fra oppfinnelsens ramme, vil det også være mulig å bruke røret 52, vist i figuren, som ki-len.

Claims (9)

1. Pumpesystem for komprimering av et flerfasefluid omfattende minst én gassfase og minst én væskefase, hvilket system i kombinasjon omfatter minst ett par pumpeelementer, karakterisert ved at det omfatter: • et første pumpeelement (P1) av aksialstrømtype for pumping av flerfasefluidet og for å oppnå minst én av, påføring av effekt til flerfasefluid et, re-dusering av andelen gassfase som i utgangspunktet er til stede i flerfasefluidet, og blanding av gass- og væskefasene, for å oppnå et første fluid (F1) med en energi (E1) ved utløpet av det første pumpeelementet (P1), • et andre pumpeelement (P2) av en sentrifugaltype anbrakt nedstrøms av og som er driftsmessig forbundet med, det første pumpeelementet (P1) for påføring av en tilstrekkelig trykkverdi til det første fluidet (F1) fra det første pumpeelementet (P1) for å overføre det fra én plassering til en annen, og • hvori det første pumpeelementet (P1) har flere trinn, der hvert av trinnene har et løpehjul og en likeretter og det andre pumpeelementet (P2) omfatter minst én serie sentrifugal hydrauliske innretninger omfattende et løpehjul og en likeretter, og hvori likerettermidlene har geometriske egenskaper i forbindelse med utløpet i forhold til innløpet for å optimali-sere overføring av fluidet (F1) til det andre pumpeelementet (P2), og • hvori en innløpsvinkel a for fluidet (F1) inn til likeretter-elementet i forhold til et plan perpendikulært med rotasjonsakselens akse er innenfor et område mellom 10 og 30° og utløpsvinkelen (3 for fluidet (F1) fra likeretter-elementet i forhold til planet perpendikulært med rotasjonsakselens akse er 90° +/-100.

2. Pumpesystem ifølge krav 1, karakterisert ved at det omfatter et element som er anordnet mellom utløpet fra pumpeelementet (P1) og innløpet til pumpeelementet (P2), hvis karakteristika er slik valgt at fluidet (F1) tilpasses det andre element (P2).

3. Pumpesystem ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at pumpeelementene (P1, P2) er forbundet med én og samme rotasjonsaksel (A).

4. Pumpesystem ifølge krav 1, karakterisert ved at verdien av forholdet mellom de gjennomsnittlige strømningsdiametre (Di/De) er mellom 1,8 og 2,5, fortrinnsvis ca. 2.

5. Pumpesystem ifølge et av kravene 1til4, karakterisert ved at det mellomliggende element utgjøres av en likeretter (29) anordnet mellom løpe-hjulet i pumpeelementets (P1) siste trinn og det første løpehjul i pumpeelementet (P2).

6. Pumpesystem ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at rotasjonsakselen (A) utgjøres av minst to deler (A1 og A2), hvorav den ene del (A1) har en lengde (L1) som er hovedsakelig lik lengden av pumpeelementet av aksialskruetypen og den andre del (A2) har en lengde (L2) som strekker seg hovedsakelig over hele lengden av pumpeelementet (P2) av sentrifugaltypen, idet verdien av diameteren (D1) til delen (A1) er større enn verdien av diameteren (D2).

7. Pumpesystem ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at rotasjonsakselen (A) omfatter midler for gjeninnføring av det uttrukkende fluid på nivå med én eller flere likerettere hos aksialskruepumpeelementet (P1), for smøring av lageret eller lagrene til en likeretter.

8. Pumpesystem ifølge krav 7, karakterisert ved at midlene for uttrekking og gjeninnføring omfatter et rør (52) som er anordnet i et parti av rotasjonsakselen, og som omfatter kanalinnretninger som er slik fordelt at de vil smøre likeretternes lagre.

9. Pumpesystem ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det er anordnet i en petroleumsbrønn, og innrettet til å muliggjøre overføring av et flerfase-petroleumsfluid fra bunnen av brønnen til overflaten.