NO338323B1 - Kabel for et elektrisk nedsenkbart pumpearrangement - Google Patents

Description

En elektrisk nedsenkbar pumpe (ESP) er en enhet, omfattende en pumpe og en elektrisk motor som er installert i et produksjonsrør for å øke utvinningsgraden fra en olje- og naturgassbrønn. ESP'en blir plassert nede i borehullet i brønnen så dypt som flere tusen meter. ESP motoren krever store mengder elektrisk energi. Denne kraften blir tilført pumpeenheten gjennom en kabel, som må være rutet enten på innsiden eller utsiden av produksjon røret og gjennom ventiltreet (XT). Det er pr. i dag to hovedmetoder for å føre kraft- og signalkabler gjennom en elektrisk nedsenkbar pumpe (ESP), nemlig gjennom intern og ekstern kabling. Begge systemene har begrensninger ved bruk, som vil bli beskrevet nedenfor.

Intern kabling:

Figur 1 viser prinsippet ved metoden ved intern kabling. Figuren viser et brønnforingsrør (well casing) 1 som strekker seg ned i grunnen fra et brønnhode 2 som er anordnet på havbunnen 3. På toppen av brønnhodet 2 er det et produksjonstre 4. Et produksjonsrør 5 strekker seg fra ventiltreet ned i brønnen på innsiden av foringsrøret. En pumpeenhet6 (noen ganger kalt ESP) er anordnet på innsiden av produksjonsrøret. Pumpeenheten 6 er henger i et kveilerør 7. En signal- og kraftkabel 8 er anordnet på innsiden av kveilerøret 7. Kveilerøret er henger i en hengerplugg 9, som er installert på innsiden av ventiltreet 4. Kabelen 8 strekker seg gjennom et ventiltredeksel 10, og videre opp til havoverflaten (ikke vist). Treet 4 er et horisontalt ventiltre. Det er teoretisk mulig, men svært upraktisk å bruke denne teknikken på et vertikalt ventiltre, p.g.a. at produksjonsboringen er mindre på vertikale ventiltrær.

En stor ulempe med denne metoden for å avhenge pumpeenheten 6 er utfordringene som oppstår ved installering av systemet og utfordringene ved å erstatte ESP'en når den svikter/havarerer. I tillegg krever metoden bruk av kveilerør ved installasjonsiden kveilerør har større strekkapasitet sammenlignet med brønnkabel (wireline). Vekten av hele systemet (i hovedsak på grunn av det tunge kveilerøret), gir begrensninger i installasjonsdybde. Installasjonen er veldig vanskelig å utføre på aktive (live) brønner, siden systemet er avhengig av stenging av nedihullsventiler for å stenge brønnen nedenfor stedet hvor ESP'en er plassert. Dette gjør at systemet blir mindre robust, og valgene for beredskapsoperasjoner (contingency) er begrensede. Utskiftingen av pumpeenheten 6 er kompleks og kostbar. Det kan stilles spørsmålstegn ved påliteligheten til ventiler i borehullet som stenger brønnen nedenfor pumpeenheten, og hvis borehullsventilen svikter, er beredskapen tapt og en kostbar operasjon er nødvendig for å erstatte ventilen.

WO 2009102601 viser et ESP arrangement delvis dette prinsippet, der den elektriske kabelen strekker seg på innsiden av produksjonsrøret. Det er imidlertid ikke vist noen dokkingstasjon. Det er riktignok her vist at kabelen føres i et gap mellom det nedihulls utstyret (ESP) og produksjonsrøret. Imidlertid er gapet mellom det nedihulls utstyret og produksjonsrøret svært lite og det er derfor kun mulig å føre en relativt tynn kabel gjennom dette.

GB 2403490 beskriver en lignende løsning som ovenfor.

Ekstern kabling:

Figur 2 viser et andre alternativ, som er etablert allmenn kjent teknikk. Brønnforingsrøret 1, brønnhodet 2, ventiltreet 4 og produksjonsrøret 5 er det samme som i Figur 1. I metoden ved ekstern kabling, er pumpen landet på en dokkingstasjon 11. Dokkingstasjonen har blitt installert sammen med produksjonsrøret og inkluderer en gjennomføring gjennom produksjonsrøret med en våt-sammenkobling (wet mate connection) 12 for kobling av kraft og signalkabelen 8 til ESP'en.

Kabelen 8 er ført på utsiden av produksjonsrøret 5, det vil si, i ringrommet mellom produksjonsrøret 5 og foringsrøret 1. Den strekker seg gjennom en gjennomføring 13 i brønnhodet 2 og gjennom en gjennomføring 14 i ventiltreet 4. Systemer av denne typen er beskrevet i US 20100707843, US20100835578 og US 2014/0102721.1 sistnevnte er både den elektriske kabelen og signalkabelen plassert utenfor produksjonsrøret. Dokkingstasjonen er også integrert med produksjonsrøret.

Gjennomføringen gjennom produksjonsrøret krever at den valgte infrastrukturen til den eksterne kablingen må være installert sammen med produksjonsrøret. Siden ferdigstillelsen må være spesiallaget for formålet, krever dette utskifting av kompletteringen (blant annet av produksjons røret), hvis pumpen skal ettermonteres på eksisterende brønner. Dette gjør denne metoden veldig kostbar å installere i eksisterende felt (brown field). Ventiltreet må også erstattes, siden de fleste ventiltrær ikke har den nødvendige passasjen (feed through) for en kraft- og signalkabel. Hvis dokkingstasjonen eller kabelen blir ødelagt eller opphører å virke, må hele kompletteringen også skiftes ut.

US 2010/0206577 viser en pakning som er festet til innsiden av et foringsrør og fungerer som en dokkingstasjon for en nedsenkbar pumpe.

I en patentsøknad, innlevert samtidig med den foreliggende søknaden, med tittelen «elektrisk nedsenkbar pumpearrangement (ESP)» beskrives et nytt arrangement for en ESP-enhet. Den foreliggende oppfinnelsen er rettet mot en kraft- og signalkabel som er spesielt anvendbar for dette hittil ukjente arrangementet. Kabelen kan imidlertid også brukes til andre formål hvor plassmangel er et tema.

Det nye arrangement til ESP er utviklet for å muliggjøre rask og effektiv første gangs installasjon ved bruk av et tradisjonelt brønnoverhalingssystem for åpent vann eller et system for brønnintervensjon uten stigerør (RLWI) på aktive (live) brønner, spesielt uten å måtte bruke nedihullsventiler. Dette muliggjør rask utskiftning av ESP-delen, som er viktig siden ESP^er er kjent for å svikte ofte. Systemet vil være fordelaktig både for grønne, dvs. nye felt, og brune, dvs. eksisterende felt, og systemet krever ikke utskifting av hverken ventiltre eller kompletteringen. Det kan brukes både på horisontale ventiltrær (HXT) og vertikale ventiltrær (VXT), selv om det som tidligere nevnt, antakelig er mest fordelaktig på HXTs på grunn av den større produksjonsboringen som er tilgjengelig. Konseptet ifølge oppfinnelsen vil ha betydelige fordeler sammenlignet med de tidligere beskrevet interne og eksterne kablingsmuligheter.

Noen av fordelene som er mulige med det nye arrangementet er:

- Muliggjøre gjenbruk av eksisterende kompletteringer.

- Muliggjøre gjenbruk av eksisterende ventiltrær

- Kan brukes på både vertikale og horisontale ventiltrær.

- Lettere førstegangsinstallering av systemet ifølge oppfinnelsen sammenlignet med tradisjonelle interne og eksterne kablingsmuligheter. Installasjonen kan utføres ved bruk av konvensjonelt brønnoverhalingsutstyr (Workover systems). - Lett utskiftning av ESP, ved bruk av enten et brønnoverhalingssystem for åpent vann eller et stigerør-løst brønnoverhalingssystem.

- Et pålitelig system, som ikke er avhengig av nedihullsventiler.

- Mulighet for å skifte dokkingstasjon (inkludert den våte sammen koblingen (wet mate connection)) uten å trekke ut kompletteringen.

Det nye systemet kan i sitt mest omfattende aspekt omfatte fire deler:

1. En ventiltreadapter med en gjennomføring (feed through) av en kraft- og signalkabel. 2. En kraft- og signalkabel er avhengt (suspended) fra ventiltre adapteren.

3. En dokkingstasjon for pumpeenheten.

4. En i og for seg konvensjonell pumpe.

Med det nye systemet som er beskrevet generelt ovenfor, vil kraft- og signalkabelen strekke seg mellom pumpedelen og den indre veggen til produksjons røret.

Plassen i dette området er sparsom, noe som betyr at kabelen må ha en relativt liten diameter, eller diameteren på pumpen må være redusert. En pumpe med mindre diameter vil redusere effekten av pumpen. En tynn kabel innebærer at kraftlinjene/ledningene kan ha begrenset tverrsnitt som i sin tur har en negativ innvirkning på effekten av den elektriske motoren og dermed pumpekapasiteten. Det er også en begrensning i størrelsen og antallet signalkabler

En annen utfordring med dette arrangementet er at ved installasjon eller gjenopphenting (retrieval) av ESP'en, er det en risiko for at pumpedelen vi hekte i kabelen og ødelegge denne, noe som forårsaker kostbare forsinkelser ved installasjonsprosessen.

Som en konsekvens av dette, er det et ønske om å utvikle en ny kabel, som kan bære et kraftlinje med større tverrsnitt og et større antall signalkabler innenfor plassen som er tilgjengelig mellom pumpeenheten og produksjonsrøret.

Det er også et ønske om å kunne øke diameteren til pumpeenheten for å gi rom for en pumpe med større kapasitet.

Dette oppnås med et kabelarrangement for å tilføre kraft og signaler til nedihulls utstyr, slik som elektrisk nedsenkbare pumper, innenfor en olje- eller gassbrønn, omfattende et øvre opphengselement, en nedre kobling, en dokking stasjon for nedihullsutstyret koblet til nevnte kobling, og en kabel, omfattende ledninger for kraft og signal, som strekker seg mellom og er koblet til nevnte øvre opphengselement og nevnte nedre kobling, hvori dokkingstasjonen er tilpasset for å festes til den indre overflaten av produksjonsrøret, slik at et smal gap blir dannet mellom nevnte produksjonsrør og nevnte nedihullsutstyr, at nevnte kabel er utformet til å passe inni gapet ved å ha en første utstrekning i den radielle retningen av nevnte gap som er smalere enn det nevnte gapet og en andre utstrekning i den tangentielle retning av nevnte gap, som er vesentlig større enn nevnte første utstrekning.

På denne måten er det mulig å installere en større utstyrsenhet, for eksempel en pumpeenhet med en større diameter.

Det er fordelaktig at kabelen er ringformet med et sentral hulrom som er minst på størrelse med den ytre utstrekningen av nevnte nedihullsutstyr, og at nevnte ledninger er fordelt langs omkretsen av nevnte kabel.

Ved dette kan utstyret installeres gjennom det midtre hulrommet av kabelen.

Ved å forsyne kabelen med en ytre hylse og en indre hylse og plassere nevnte ledninger mellom nevnte hylser, vil ledningene være beskyttet og hindres i å vikle seg i hverandre.

I en utførelsesform, omfatter hylsene fibre, som over i det minste en del av kabellengden, er viklet i en skruelinjeform eller som en Z- vikling.

Dermed vil kabelen være mer fleksibel og enkel å avvikle på en trommel.

Hvis kabelen er sammenleggbar til en stort sett flat form, vil det bli enda enklere å rulle den inn på en kabeltrommel.

Hvis ledningene på én side av kabelen skyves inn i mellomrommet mellom ledninger på motsatt side av kabelen når kabelen foldes sammen, kan kabelen vikles enda strammere på kabeltrommelen.

I en alternativ utførelsesform, er ledningene plassert i en eller flere klynger, der hver klynge har en halv-sirkulær form med en radius som i hovedsak er den samme som gapet mellom nedihullsutstyret og produksjonsrøret.

Dette gjør det mulig for en kabel å være anordnet på én side av produksjonsrøret.

I en utførelsesform, er kabelen koblet til en eller flere ringformede eller halvringformede fjærelementer som virker til å presse kabelen mot den indre overflaten av nevnte produksjonsrør.

På denne måten vil ikke kabelen hindre brønnstrømmen eller operasjoner gjennom produksjonsrøret.

I en alternativ utførelsesform er kabelen koblet til et spiralformet fjærelement som har til hensikt å presse kabelen mot innsiden av nevnte produksjonsrør.

På denne måten vil ikke kabelen hindre brønnstrømmen eller operasjoner gjennom produksjonsrøret.

Fjærelementet kan være laget av en minnelegering (memory alloy), som forårsaker ekspansjon av kabelen etter at den er plassert i brønnen.

I enda en utførelsesform, er kabelen utstyrt med permanente magneter eller elektromagneter som er fester nevnte kabel til innsiden av produksjonsrøret

På denne måten vil ikke kabelen hindre brønnstrømmen eller operasjoner gjennom produksjonsrøret.

I enda en annen utførelsesform, har kabelen en ytre geometri som skaper en radiell kraft når nevnte kabel utsettes for en brønnstrøm, for å presse nevnte kabel mot innsiden av nevnte produksjonsrør.

På denne måten vil ikke kabelen hindre brønnstrømmen eller operasjoner gjennom produksjonsrøret.

Kabelen kan også omfatte langstrakte forsterkende elementer.

På denne måten vil kabelen ha lastbærende kapasitet og kan brukes til avhenging (suspension) av utstyret som skal installeres.

Oppfinnelsen skal nå forklares i mer detalj, ved å referere til de vedlagte figurene, hvor:

Figur 3 viser det nye arrangementet med en konvensjonell kabel.

Figur 4 viser det nye arrangementet med en i og for seg kjent konvensjonell kabel i tverrsnitt. Figur 5 viser en første utførelsesform av kabelen ifølge oppfinnelsen i lengdesnitt.

Figur 6 viser den første utførelsesformen i tverrsnitt.

Figur 7 viser prinsippet med viklingene av kabelen ifølge den første utførelsesformen. Figur 8 viser et tverrsnitt av kabelen ved den første utførelsesformen i en sammenfoldet tilstand.

Figur 9 viser et tverrsnitt av et verktøy for å folde sammen kabelen.

Figur 10 viser et tverrsnitt av en trommel for oppvikling av den sammenfoldede kabelen.

Figur 11 viser et tverrsnitt av en kabel ifølge en andre utførelsesform.

Figur 12 viser et tverrsnitt av en kabel ifølge en tredje utførelsesform.

Figur 13 viser et tverrsnitt av en kabel ifølge en fjerde utførelsesform.

Figur 3 viser generelle prinsipper av en foretrukket utførelsesform av det nye ESP-arrangementet. For videre forståelse er det referert til den samtidige patentsøknaden, innlevert på samme dag som den foreliggende søknaden, og som har tittelen «Elektronisk nedsenkbar pumpearrangement (ESP)». Søknaden er innlemmet her som referanse. Figur 3 viser mange av de samme elementene som i Figur 1 og 2. Det samme referansenummeret er beholdt for deler som i hovedsak er like, slik som foringen 1, brønnhodet 2, havbunnen 3, ventiltreet 4, produksjonsrøret 5, pumpeenheten 6 og kraft- og signalkabelen 8.

Pumpeenheten er installert i en dokkingstasjon 11', som er liknende dokkingstasjonen 11 som vist i figur 2, men denne inkluderer ikke en gjennomføring i produksjonsrøret 5. Dokkingstasjonen 11' kan likevel installeres sammen med produksjonsrøret. Alternativt, kan den bli installert på et senere tidspunkt ved å sikre den til innsideoverflaten av produksjonsrøret, som generelt kjent for en fagmann på området.

Kabelen 8 er koblet til dokkingstasjonen 11' på innsiden av produksjonsrøret 5 via koblinger 22. Dokkingstasjonen inkluderer en våtkobling (wet mate) (ikke vist) for elektronisk kobling av pumpeenheten 6 med dokkingstasjonen 11' og dermed kabelen 8. Kabelen 8 strekker seg langs produksjonsrøret 5 på innsiden av produksjonsrøret 5 fra dokkingstasjonen 11' gjennom brønnhodet 2 og gjennom ventiltreet 4.

På toppen av ventiltreet er det tilkoblet en adapter 15. Adapteren15 har et nedre første grensesnitt 16, som er tilpasset til å passe med et korresponderende øvre andre grensesnitt 18, som er identisk til grensesnittet 17 på toppen av ventiltreet 4.

Adapteren 15 haren gjennomføring (feed through) 19 for kraft- og signalkabel 8, som går gjennom adapteren til overflaten eller alternativt kobles med en våtsammenkobling (wet mate connector) på utsiden av adapteren 15. Figur 4 viser et tverrsnitt av produksjonsrøret 5 og pumpeenheten 11' og viser at det er lite plass mellom de to for en konvensjonell kabel 8. Figur 5 og 6 viser en første utførelsesform av kabelen 8a ifølge den foreliggende oppfinnelsen. Figur 5 viser arrangementet i et langsgående snitt og figur 6 viser tverrsnittet av produksjonsrøret 5 og kabelen 8.

Kabelen 8a ifølge oppfinnelsen omfatter en indre hylse 16 og en ytre hylse 17, mellom hvilke det er anordnet kraftlinjer/ledninger 18 og signal linjer/ledninger 19, så vel som spunnede vaiere (braided wires) 20, disse har som har som formål å styrke kabelen 8a i langsgående retning. Den ytre hylsen 17 og den indre hylsen 16 er fortrinnsvis laget av slitesterke fibre, slik som nylon, glass, karbon eller Kevlar®. Den indre hylsen bør være spesielt robust mot erosjon som er forårsaket av brønnstrøm, som kan inneholde sand og små biter av stein. Et innvendig belegg av et ikke-avslipbart materiale, slik som Kevlar® eller rustfri stålfletting, kan være anordnet på innsiden av den indre hylsen.

Den ytre hylsen 17 til kabelen 8a har en diameter som er litt mindre enn den indre diameteren til produksjonsrøret 5, og den indre hylsen har en diameter som er litt større enn den ytre diameteren til pumpeenheten 6. På denne måten kan kabelen 8 strekke seg gjennom det smale hulrommet mellom pumpeenheten 6 og produksjonsrøret 5.

På toppen er kabelen 8a koblet til en plugg 21 eller en gjenget, eller på en annen måte festet, innsats som er festet til innsiden av adapteren 15. I bunnen er kabelen tilpasset og koblet til dokkingstasjonen 11' ved passende koblinger 22. Pluggen 21 har en indre diameter som er omtrent den samme som diameteren til den indre hylsen 16. Derved oppstår et rom, dvs. en hul kjerne inne i kabelen som tillater installasjon og fjerning av pumpeenheten, samtidig som kabelen forblir på plass.

Kabelen 8, dokkingstasjonen 11' og adapteren 15 blir installert som én sammenstilling, mens pumpeenheten 6 kan installeres i et senere steg.

Figur 7 viser kabelen 8 mer detaljert. Den viser adapteren 15 som kabelen er koblet til, og koblingen 22 som kobler kabelen med dokkingstasjonen 11'. I den

øvre delen av figur 7, er kabelen strippet for den ytre hylsen 17 slik at de langsgående linjene/ledningene 18, 19 og vaierne 20 er synlige. På den nedre delen av figuren, er linjene/ledningene 18, 19 og vaierne 20 bøyd og strekker seg i en spiral eller z-viklet form gjennom resten av lengden på kabelen 8. Dette forsyner kabelen 8 med en viss grad av langsgående elastisitet, slik at den kan tilpasse seg langsgående ekspansjon/utvidelse av produksjonsrøret som følge av økt temperatur. Siden vaierne 20 strekker seg i langsgående retning i den øvre del av kabelen 8, hvor belastningen pga. vekten av kabelen 8 er størst, vil vaierne 20 fremdeles ta opp vekten av kabelen der det behøves.

Følgelig vil denne konfigurasjonen tilveiebringe både høy strekkstyrke for kabelen og tilpasning til langsgående utvidelser og sammentrekninger.

Den indre hylsen 16 og ytre hylsen 17 kan omfatte fibre som strekker seg i lengderetningen eller er viklet på en spiralformet måte rundt linjene/ledningene og vaierne. Hylsene kan også omfatte både fibre som strekker seg i lengderetningen og som strekker seg i skruelinjeform. Den skruelinjeformede viklingen av fibrene, eller alternativt, Z-viklingen eller andre i og for seg kjente utforminger på vikling, tilveiebringer en lokal fleksibilitet av kabelen 8, og gjør det enklere å rulle opp kabelen på en spole med relativ liten diameter.

Figur 8 illustrerer muligheten for å gjøre kabelen 8 sammenfoldbar, for å lette oppvikling av kabelen 8 på en mer kompakt måte. For å gjøre dette lettere, er kabelen ført gjennom en oppviklings anordning 23 som omfatter to motstående kjever 23a og 23b, som vist i Figur 9. Kjevene definerer et bølgende gap mellom hverandre. Når kabelen føres mellom gapene 23a, 23b vil linjene/ledningene 18, 19 og vaierne 20 bli forsiktig dyttet mot hverandre inn i et alternerende (staggering) mønster, hvor linjer/ledninger fra motsatte sider av kabelen 8 er brakt til hvile mellom hverandre slik at en ledning /linje 18a fra én side av kabelen er anordnet mellom to ledninger/linjer 18b fra motsatt side av kabelen 8. Den indre og ytre hylsen 16, 17 er fleksibel nok til å tillate en slik sammenfolding. De er også elastiske nok til å ekspandere kabelen igjen når kabelen er viklet av trommelen. Ekspansjon av kabelen kan imidlertid bli gjort ved innsetting av pumpeenheten eller ved brønnstrømning gjennom senter av kabelen. Figur 10 viser en trommel 24 innlemmet i oppviklingsenheten23. Oppviklingsenheten 23 er bevegelig langs en bane for å posisjonere kabelen korrekt på trommelen 24, som i og for seg er allment kjent. Figur 11 illustrerer prinsippet ved en andre utførelsesform av oppfinnelsen. Ved denne utførelsesformen har alle linjene/ledningene 18, 19 og vaierne 20 blitt plassert på én side. Denne konfigurasjonen ligner en flat kontrollkabel (umbilical) (denne blir brukt for å sette ned kabelsystemer) (string systems). Kabelen 8 kan holdes mot veggen ved bruk av en strukturell radielt virkende fjærstøtte 26 som er integrert med og festet til kabelen. Denne fjær-lignende støtten 26 kan ha form som atskilte ringer, en spiral, som går over hele lengden av kabelen 8 eller en sammenhengende hylse. Den fjærliknende støtten er, som for hylsene i den første utførelsesformen, fleksibel nok til å klemmes sammen til en flat form.

Den fjærlignende støtten kan erstattes med spesielle materialer som smarte materialer eller minnelegeringer (shape memory alloys). Disse legeringene vil forandre formen på en kontrollert måte hvis de gis ekstern stimulans slik som temperatur, spenning, fuktighet, elektrisitet etc. Dette kan utnyttes til å gi en flat struktur når de er viklet på en trommel og når de innsettes. Når stimulien er gitt (dvs. temperaturen i brønnen øker) kan formen endres til det runde tverrsnittet som er vist i figur 11, og kontrollkabelen dyttes mot innsiden av produksjonsrøret 5.

Figur 12 viser en utførelsesform som ligner figur 11, men her er linjene/ledningene 18, 19 og vaierne 20 anordnet i to klynger 27, 28 på motsatte sider av den fjærlignende støtten 26. Linjene/ledningene 18, 19 og vaieren 20 kan selvfølgelig også arrangeres i mer enn to klynger.

Den fjærlignende støtten 26 kan også være halvsirkulær eller ha andre praktiske former som kan brukes for å dytte kabelen mot produksjonsrøret samtidig som det er et stort hulrom i sentrum.

Figur 13 viser en fjerde utførelsesform av kabelen 8. I denne utførelsesformen, er linjene/ledningene 18, 19 og vaierne 20 anordnet i et generelt flatt tverrsnitt og er omsluttet av en ytre hylse 29. Tykkelsen t på denne kabelen skal være tilstrekkelig liten til å lett passe inn i det trange gapet mellom pumpeenheten 6 og produksjonsrøret 5. Bredden w på kabelen 8 er i hovedsak lengre enn tykkelsen, for eksempel 2-5 ganger så bred. Kabelen 8 kan også være buet til en krumning som tilsvarer ringrommet mellom pumpeenheten 6 og produksjonsrøret 5.

Spesielt for denne utførelsesformen kan den være forsynt med magneter som er integrert i kabelen for å holde kabelen 8 mot produksjonsrøret 5. Styrken til magnetene vil kunne velges slik at de ikke hindrer kontrollkablene å innføres i brønnen, men er sterke nok til å holde kontrollkabelen mot veggen ved strømning i brønnen. Alternativt, kan elektromagneter brukes, disse aktiveres når kabelen er blitt installert på innsiden av produksjonsrøret.

Kabelen kan også ha en geometri (for eksempel være forsynt med finner eller struktur) som vil dytte kontrollkabelen inntil veggen når den blir utsatt for brønnstrømmen. Begge disse teknikkene og magnetene kan bli brukt på de første til tredje utførelsesformene, som er beskrevet ovenfor.

Selv om det er beskrevet en spesifikk bruk for å forsyne strøm, signal og muligens hydraulikk til en ESP, kan prinsippene til kabelen i den foreliggende oppfinnelsen også brukes i andre anvendelser - for eksempel, som en kombinert ringromsslange og kontrollkabel, et fleksibelt stigerør med integrert kontrollkabel osv.

Ved å sikre at kabelen holdes mot innsiden av produksjons røret, vil risikoen for å skade kabelen være redusert. Dette vil hindre kabelen fra å blafre i strømningen, som overtid kan forårsake slitasje på kabelen.

Claims (14)

1. Et kabelarrangement for å tilføre kraft og signaler til et nedihullsutstyr (6), slik som en elektrisk nedsenkbar pumpe, inni en olje- og gassbrønn, omfattende et øvre opphengselement (15), en nedre kobling (22), en dokkingstasjon (11') for nedihullsutstyret koblet til nevnte kobling (22), og en kabel (8, 8a), omfattende ledninger for kraft og signal, som strekker seg mellom og som er koblet til nevnte øvre opphengselement (15) og nevnte nedre kobling (22),karakterisert vedat nevnte dokkingstasjon (11') er tilpasset for å festes til den indre overflaten av et produksjonsrør (5), at et smalt gap er dannet mellom nevnte produksjonsrør (5) og nevnte nedihullsutstyr (6), at nevnte kabel (8, 8a) er utformet til å passe inni nevnte gap ved å ha en første utstrekning i den radielle retningen av nevnte gap, som er mindre enn nevnte gap og en andre utstrekning i den tangentielle retningen av nevnte gap, som er vesentlig større enn nevnte første utstrekning.

2. Kabel arrangementet ifølge krav 1,karakterisertv e d at nevnte kabel (8a) er ringformet med et sentral hulrom (void) som er minst like stort som det ytre omfanget av nevnte nedihullsutstyr (6), og at nevnte ledninger (lines) (18, 19, 20) er fordelt langs kabelens (8a) omkrets.

3. Kabel arrangementet ifølge krav 2,karakterisertv e d at nevnte kabel (8a) omfatter en ytre hylse (17) og en indre hylse (16) og at nevnte ledninger (18, 19, 20) er anordnet mellom nevnte hylser (16, 17).

4. Kabelarrangementet ifølge krav 3,karakterisertved at nevnte hylser (16,17) omfatter fibre som er viklet/snodd skrueformet (helical) eller som Z-vikling.

5. Kabelarrangementet ifølge krav 3 eller 4,karakterisertv e d at nevnte hylser (16,17) omfatter fibre som strekker seg i lengderetningen.

6. Kabel arrangementet ifølge et av kravene 1-5,karakterisert vedat nevnte kabel (8a) er sammenfoldbar til en generelt flat utforming for å vikles på en kabeltrommel (24).

7. Kabelarrangementet ifølge krav 6,karakterisertved at når den sammenfoldes, vil ledningene (18a) på den ene siden av kabelen (8a) dyttes inn i hulrom mellom ledninger (18b) på motsatte sider av kabelen (8a).

8. Kabelarrangementet ifølge krav 1,karakterisertv e d at ledningene (18, 19, 20) er plassert i en eller flere klynger (27, 28), at hver klynge (27, 28) har en halvsirkulær form med en radius som er hovedsakelig den samme som gapet mellom nedihullsutstyret (6) og produksjonsrøret (5).

9. Kabelarrangementet ifølge krav 1,karakterisertv e d at nevnte kabel (8) er festet til en eller flere ringformede eller halvringformede fjærelementer (26) som har til funksjon å dytte kabelen (8) mot den indre overflaten av nevnte produksjonsrør (5).

10. Kabelarrangementet ifølge krav 1,karakterisertved at nevnte kabel (8) er festet til et skrueformet fjærelement (26) som har som funksjon a dytte kabelen mot den indre overflaten av nevnte produksjonsrør (5).

11. Kabelarrangement ifølge krav 8 eller 9,karakterisertv e d at ved at nevnte fjærelement (26) er laget av en minnelegering (memory alloy).

12. Kabelarrangementet ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene,karakterisert vedat nevnte kabel (8) er utstyrt med permanente magneter eller elektromagneter som fester nevnte kabel (8) til den indre overflaten av produksjonsrøret (5).

13. Kabelarrangementet ifølge et hvilket som helts av foregående kravene,karakterisert vedat nevnte kabel (8) har en ytre geometri som skaper en radiell kraft når nevnte kabel (8) er utsatt for en brønnstrøm, for å dytte kabelen (8) mot den indre overflaten av nevnte produksjonsrør (5).

14. Kabelarrangementet til ethvert av de foregående kravene,karakterisert vedat ved at nevnte kabel (8) omfatter langstrakte forsterkende elementer.