NO340447B1 - Koplingssammenstilling til bruk med en elektrisk neddykkbar komponent i et dypvannsmiljø - Google Patents

Koplingssammenstilling til bruk med en elektrisk neddykkbar komponent i et dypvannsmiljø Download PDF

Info

Publication number
NO340447B1
NO340447B1 NO20093072A NO20093072A NO340447B1 NO 340447 B1 NO340447 B1 NO 340447B1 NO 20093072 A NO20093072 A NO 20093072A NO 20093072 A NO20093072 A NO 20093072A NO 340447 B1 NO340447 B1 NO 340447B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
chamber
ceramic body
contact
stated
electrical
Prior art date
Application number
NO20093072A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20093072L (no
Inventor
Joseph Allan Nicholson
Original Assignee
Schlumberger Technology Bv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schlumberger Technology Bv filed Critical Schlumberger Technology Bv
Publication of NO20093072L publication Critical patent/NO20093072L/no
Publication of NO340447B1 publication Critical patent/NO340447B1/no

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C1/00Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/02Surface sealing or packing
    • E21B33/03Well heads; Setting-up thereof
    • E21B33/035Well heads; Setting-up thereof specially adapted for underwater installations
    • E21B33/038Connectors used on well heads, e.g. for connecting blow-out preventer and riser
    • E21B33/0385Connectors used on well heads, e.g. for connecting blow-out preventer and riser electrical connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46Bases; Cases
    • H01R13/52Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
    • H01R13/523Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases for use under water
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/648Protective earth or shield arrangements on coupling devices, e.g. anti-static shielding  
    • H01R13/658High frequency shielding arrangements, e.g. against EMI [Electro-Magnetic Interference] or EMP [Electro-Magnetic Pulse]
    • H01R13/6598Shield material
    • H01R13/6599Dielectric material made conductive, e.g. plastic material coated with metal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Description

[0001]Denne søknad krever prioritet fra US-søknad nr. 11/830,286 innlevert 30. juli 2007, som krever fordel av US-provisorisk søknad nr. 60/895,037 innlevert 15. mars 2007 og innlemmet heri i sin helhet.
BAKGRUNN
[0002]Denne foreliggende oppfinnelse angår generelt en kobling til bruk i en dypvannsanvendelse, slik som i en undersjøisk olje- eller gassbrønn. US 5,427,268 om-handler et keramisk trykkhus med metalliske endedeksler. US 4,073,559 vedrører en elektrisk kontaktfor nedsenkbare kabler for en oljebrønnpumpe.
[0003]En undersjøisk olje- eller gassbrønn innbefatter forskjellige deler av utstyr som må være i stand til å motstå barske miljøforhold, innbefattende store temperatur-variasjoner, høye trykkdifferensialer, varmesjokk og meget korrosive og vanskelige omgivelser. En konvensjonell undersjøisk brønn 10 er vist i fig. 1 hvor et brønnhode 12 er lokalisert på sjøbunnen 14. Brønnen 10 kan innbefatte en rørstreng 16 som strekker seg på innsiden av et foringsrør 18 som forer en brønnboring 19. Rør-strengen 16 innbefatter en passasje for formål med å kommunisere brønnfluid til brønnhodet 12. For å hjelpe til med å produsere fluidet, kan rørstrengen 16 innbefatte en elektrisk neddykkbar pumpe 20. Pumpen 20 er typisk drevet fra brønnhodet 12 av en eller flere elektriske kraftkabler 22. For eksempel, for en trefase-pumpe kan tre elektriske kabler 22 strekke seg fra brønnhodet 12 til pumpen 20.
[0004]På grunn av selve naturen til dens operasjon, er den elektrisk neddykkbare pumpe 20 omgitt av brønnfluid. En forbindelsessammenstilling 24 er benyttet for å forbinde kraftkablene 22 til motorhodet av pumpen 20. De forseglede forbindelser dannet ved sammenstillingen 24 bør ideelt opprettholde sin integritet selv i den relativt høye temperatur, høye trykk og fuktige forhold som er tilstede i den under-sjøiske brønnen 10. De forseglede forbindelsene bør også opprettholde sin integritet for lange tidsperioder for å unngå den kostbare oppgaven med å fjerne og erstatte kabelen 22, pumpen 20 og/eller forbindelsessammenstillingen 24 under produksjons-levetiden til brønnen 10.
[0005]En slik forbindelsessammenstilling kan også være nyttig ved dypvanns-anvendelser (dvs. dybder som generelt overskrider 1000 meter) bortsett fra en under-sjøisk brønn hvor en elektrisk gjennommating må motstå en høy temperatur og høye trykkmiljø. En slik forbindelsessammenstilling kan således for eksempel benyttes for å tilveiebringe en elektrisk forbindelse til enhver av en majoritet av elektrisk neddykkbare komponenter, slik som en transformator, multifasepumpe, undersjøisk separator, osv.
[0006]Det er således et fortsatt behov for elektriske forbindingssammenstillinger som opprettholder sin integritet under barske miljøforhold ved en dypvannsanvendelse.
SAMMENFATNING
[0007]Hovedtrekkene ved den foreliggende oppfinnelse fremgår av de selvstendige patentkrav. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige krav. I en utførelse av oppfinnelsen innbefatter en elektrisk kobling et keramisk legeme med en metallisert indre overflate som danner en passasje som strekker seg gjennom det keramiske legeme. Koblingen innbefatter videre en ledende kontakt anbrakt i passasjen. Kontakten har en kabelforbindelsesende som strekker seg fra en første åpne ende av passasjen og en kontaktende som strekker seg fra en andre åpen ende av passasjen. Koblingen innbefatter også en hylse anbrakt omkring en ytre overflate av det keramiske legeme for å utøve en gripekraft på det keramiske legeme.
[0008]I en annen utførelse av oppfinnelsen innbefatter en fremgangsmåte for å tilveiebringe en elektrisk forbindelse til en neddykket komponent anbrakt i en brønn å tilveiebringe et keramisk legeme med en passasje som strekker seg derigjennom, metallisering av en vegg av passasjen, og anbringelse av en ledende kontakt i passasjen. Kontakten har en kontaktende som strekker seg strekker seg fra en første ende av passasjen og en kabel som forbinder og strekker seg fra en andre ende av passasjen. Fremgangsmåten innbefatter videre festing av kabelforbindelsesenden til det keramiske legeme, anbringelse av en hylse omkring den ytre overflate av det keramiske legeme, og festing av kabelforbindelsesenden til en elektrisk leder tilpasset for å kommunisere elektrisk kraft til den neddykkbare komponent.
[0009]I en annen utførelse av oppfinnelsen omfatter et system en elektrisk neddykkbar komponent, en kabel med en elektrisk leder for å tilveiebringe elektrisk kraft til komponenten, og en forbindelsessammenstilling tilpasset for å koble den elektriske leder til komponenten. Forbindelsessammenstillingen omfatteren første kobling med et keramisk legeme som strekker seg mellom et første kammer og et andre kammer av et forbindelseshus. Det keramiske legeme har en metallisert indre overflate som danner en passasje som strekker seg gjennom det keramiske legeme. En ledende kontakt strekker seg gjennom passasjen, og en hylse er anbrakt omkring en ytre overflate av det keramiske legeme. Hylsen er utformet for å tette det første kammer fra det andre kammer. Forbindelses-sammenstillingen innbefatter også en komplementær kobling med en komplementær ledende kontakt utformet for å feste til den elektriske leder. Når den komplementære ledende kontakt kobles med den ledende kontakt, er elektrisk kraft fremskaffet til den elektrisk neddykkbare komponent.
[0010]Andre eller alternative egenskaper vil fremkomme fra den følgende beskrivelse, fra tegningene og fra kravene.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
[0011]Figur 1 er en figur av en undersjøisk brønn hvor et pumpesystem er utplassert.
[0012]Figur 2 er et tverrsnittsriss som illustrerer en forbindelsessammenstilling i henhold til en utførelse av oppfinnelsen.
[0013]Figur 3 illustrerer en eksemplifiserende utførelse av en nåltype-koblings-sammenstilling som kan benyttes med forbindelsessammenstillingen i fig. 2.
[0014]Figur 4 er en eksemplifiserende utførelse av en pluggtype-koblings-sammenstilling som kan benyttes med forbindelsessammenstillingen i fig. 2.
[0015]Figur 5 er et splittriss av et parti av pluggtype-koblingssammenstillingen vist i fig. 4.
[0016]Figur 6 illustrerer en eksemplifiserende utførelse av en nålsammenstilling som kan være inkludert i koblingssammenstillingen i fig. 3.
[0017]Figur 7 er et tverrsnittsriss av nålsammenstillingen i fig. 6 tatt generelt langs linjen A-A.
[0018]Figur 8 er et nærtverrsnittsriss av nålsammenstillingen vist i fig. 6 og 7 tatt generelt i området B-B.
DETALJERT BESKRIVELSE
[0019]I den følgende beskrivelse er mange detaljer fremlagt for å tilveiebringe en forståelse av den foreliggende oppfinnelsen. Det skal imidlertid forstås av de som er faglært på området at den foreliggende oppfinnelse kan praktiseres uten disse detaljer og det antall varianter eller modifikasjoner fra de beskrevne utførelser er mulig.
[0020]Med referanse til fig. 2 er en utførelse av en forbindelsessammenstilling 24 i henhold til oppfinnelsen illustrert. Forbindelsessammenstillingen 24 kan være benyttet for å tilveiebringe en tettet (forseglet) forbindelse mellom motorlednings-forlengelser og et motorhode (engelsk motorhead) til en neddykkbar komponent 20, slik som en elektrisk neddykkbar pumpe, på innsiden av en brønn (f.eks. en under-sjøisk brønn 10). Forbindelsessammenstilling 24 innbefatter komplementære koblinger 100 og 102. I den viste utførelse er kobling 100 (f.eks. en nåltype-kobling) lokalisert på innbords eller motorsiden av sammenstillingen 24 og kan være festes til et hus 104 til komponenten 20 via en flens 106 og en festeanordning som mottas i åpninger 108 og 110. En ende av nålkobling 100 (ikke vist i fig. 2) er forbundet til en kraftkabel som for eksempel tilveiebringer elektrisk kraft til motoren av den neddykkbare komponent 20. Den komplementære kobling 102 (f.eks. en pluggtype-kobling) er lokalisert på sjøsiden av sammenstillingen 24 og har en ende (ikke vist i fig. 2) forbundet til kraftkabelen (f.eks. kabel 22) som for eksempel tilveiebringer elektrisk kraft til sammenstillingen 24 fra overflaten av brønnen 10, slik som fra brønnhodet 12 lokalisert på sjøbunnen 14.
[0021]Nålkoblingen 100 innbefatter en nålsammenstilling 112 anbrakt innen et hus 114. Likeledes innbefatter pluggkoblingen 102 en pluggsammenstilling 116 anbrakt innen et hus 118. Husene 114 og 118 innbefatter henholdsvis komplementære kontaktflatepartier 120 og 122, som er utformet for å koble med hverandre for å tilveiebringe en tetning omkring en forbindelseskontaktflate 124 mellom nålsammenstillingen 112 og pluggsammenstillingen 116. Som det vil beskrives i detalj nedenfor, er kontaktflatepartiene 120 og 122 utformet for å opprettholde den elektriske integritet av forbindelsen i høye temperaturer, høyt trykk og høyspenningsmiljøet hvor forbindelsessammenstillingen 24 kan anvendes. For eksempel i et undersjøisk brønn-miljø kan forbindelsessammenstillingen 24 være eksponert for temperaturer opptil 200°C og differensialtrykk opptil 10000 psi, idet den motstår en opererende spenning på opptil 10000 Vac og en opererende strøm opptil 250A.
[0022]Kontaktflatepartiene 120 og 122 kan best sees med referanse til fig. 3, 4 og 5. Først med referanse til fig. 3 innbefatter kontaktflatepartiet 120 til koblingshuset 114 en vegg 130 som danner et kammer 132 i hvilket et kontaktparti 134 til nålsammen stillingen 112 strekker seg. Med referanse til fig. 4 og 5 innbefatter likeledes kontaktflatepartiet 122 til koblingshuset 118 en vegg 136 som danner et kammer 138 idet hvilket et pluggparti 140 til pluggsammenstillingen 116 strekker seg. Kammeret 138 er også utformet for å motta et øye eller rør 142 som hjelper til med å opprettholde den elektriske integritet av forbindelseskontaktflaten 124. I en utførelse innbefatter røret 142 en passasje 144 utformet for å motta kontaktpartiet 134 og pluggpartiet 140 til nålsammenstillingen 112 og pluggsammenstilling 116. Som vist i splittrisset tilveiebrakt i fig. 5 kan røret 142 være holdt innen kammer 138 via en sperre eller forhøying 146 som opptar et radielt spor 148 formet i veggen 136 til koblingshuset 118. I noen utførelser kan røret 142 være holdt innen kammeret 138 ved andre midler, slik som ved et klebemiddel.
[0023]Rørtetningen 142 kan være laget av et elastomerisk eller fleksibelt materiale for å sikre at røret 142 griper tett og vesentlig former en tetning med minimale hulrom omkring kontaktpartiet 134 og pluggpartiet 140. I noen utførelser kan røret 142 være formet ved å benytte en tretrinns støpeprosess. I noen utførelser er et innerste lag 150 og et ytterste lag 152 til røret 142 laget av halvledende elastomerisk materiale, slik som karbonfylt elastomerisk materiale. Et midtlag 154 er laget av et isolerende materiale, slik som silikongummi eller etylenpropylendienmonomer (EPDM) gummi eller lignende. Ved å innbefatte flere lag, kan røret 142 opprettholde den elektriske integritet av forbindelseskontaktflaten 124 ved å virke som et Faraday-bur eller skjerm. I andre utførelser kan røret 142 innbefatte et annet antall av lag eller til og med kun et enkelt lag, noen av lagene kan være laget av et ledende materiale, og lagene kan være laget av et fast materiale eller et materiale med åpninger, slik som en maske.
[0024]Figur 2 viser nålkoblingen 100 og pluggkoblingen 102 i en sammenkoblet til-stand. For å koble pluggkoblingen 102 med nålkoblingen 100, er kontaktpartiet 134 til nålsammenstillingen 112 innført i passasjen 144 til røret 142. Samtidig er kontaktflatepartiet 122 til pluggkoblingen 102 mottatt innen kammeret 132 til nålkoblingen 100, og koblingene 100 og 102 er brakt i fullt inngrep. I noen utførelser kan inngrep av koblingen 100 og 102 assisteres ved å benytte festeanordning 160 som strekker seg gjennom åpninger 166 gjennom en flens 164 i pluggkoplingshuset 118 og er mottatt i gjengede åpninger 166 gjennom en flens 168 til nålkoblingshuset 114. I den viste utførelse innbefatter veggen 136 til kontaktflatepartiet 122 til koblingshuset 118 skuldre 170. Tilhørende hakk 172 er formet i veggen 130 til kontaktflatepartiet 120 til nålkoblingshuset 114. Når koblingene 100 og 102 er i fullstendig inngrep, støter skuldre 170 mot tilhørende hakk 172. Et slikt arrangement kan også hjelpe til med å opprettholde tetningen omkring forbindelseskontaktflaten 124.
[0025]Ved nå å gå til fig. 6 og 7, er en utførelse av nålsammenstilling 112 for nålkoblingen 100 illustrert. Nålsammenstillingen 112 innbefatter et isolatorlegeme 200, en kontaktnål 202 og en mansjett eller hylse 204. For å motstå de høye tempera-turene og høye trykkdifferensialene som kan være tilstede i det opererende miljøet (f.eks. opp til 200°C og 10000 psi), er isolatorlegemet 200 laget av et keramisk materiale, slik som aluminium eller sirkoniumoksid. Som vist i fig. 7 og nærrisset i fig. 8 har isolatorlegemet 200 en indre overflate 206 som danner en passasje 208 som strekker seg gjennom isolatorlegemet 200. Kontakten 200 er mottatt innen passasjen 208. Kontakten 202 er laget av et ledende materiale, slik som kobber, og har en kontaktende 214 som strekker seg fra en åpen ende 212 av isolatorlegemet 200. Den ledende kontakt 202 har også et kabelforbindelsesparti 216 som strekker seg fra den åpne ende 210 av isolatorlegemet 200. Kabelforbindelsespartiet 216 innbefatter en flens 218 og en kontaktholder eller fordypning 220 for å forbinde nålsammenstillingen 112 til en isolert kabel, slik som en motorledning for motoren til den neddykkbare komponent 20.
[0026]På grunn av den vesentlige forskjell i varmeekspansjonskoeffisienter for kobber og keramikk, kan kontakten 202 etterlates for å flyte gjennom det meste av lengden av passasjen 208. Som et resultat kan en luftåpning eksistere mellom kontakten 202 og den indre overflaten 206 av isolatorlegemet 200, og således skape potensial for elektrisk lysbue (gnistoverslag) innen passasjen 208. Følgelig, i den viste utførelse, for å eliminere eller minimalisere gnistoverslag som ellers kan oppstå på grunn av tilstedeværelsen av luftåpningen, er et ledende lag 222 anbrakt på den indre overflate 206 av legeme 200. For eksempel, i noen utførelser, kan den indre overflate 206 være metallisert, slik som en påføring av en tynn blekkfilm (f.eks. en sølvfylt glassvæske) som så er antent for å danne det ledende lag 222. Anbringelse av et ledende lag 222 skaper et Faraday-bur omkring kontakten 202 og eliminerer således luftåpningen fra elektrisk synspunkt. I noen utførelser er også de ytre ende-overflatene 224 og 226 til isolatorlegemet 200 metallisert.
[0027]For å bibeholde kontakten 202 innen isolatorlegemet 200, er kabelforbindelsespartiet 216 til kontakten 202 festet til det isolerende legemet 200. I noen utførelser, istedenfor å forbinde partiet 216 til kontakten 202 direkte til det metalliserte laget 222 til legeme 200, kan et kontaktflateparti være tilveiebrakt mellom kontakten 202 og det metalliserte laget 222. For eksempel, i utførelsen vist i fig. 7, kan kontakten 202 være festet til et kontaktflateparti, slik som en flens 228. I noen utførelser kan flensen 228 være laget av et ledende materiale med en varmeekspansjonskoeffisient som er mellom ekspansjonskoeffisienten til kontakten 202 materialet og isolatorlegemet 200 materialet for å redusere sannsynligheten for at festepunktet mellom kontakten 202 og isolatorlegemet 200 kan sprekke eller på annen måte separere. I en utførelse kan flensen 228 være laget av et nikkeljern-materiale, slik som Kovar, kontakten 202 kan være laget av kobber og isolatorlegemet kan være laget av aluminium. Kontakten 202 er festet til flensen 228 på en måte tilpasset typene av materialer som benyttes, slik som ved slaglodding, lodding, sveising, osv. Flensen 228 kan også være festet til det metalliserte laget 222 og/eller den metalliserte ytre ende overflaten 224 til isolatorlegemet 200 på en passende måte, slik som ved slaglodding, lodding, sveising, osv. Alternativt kan flensen 228 være utelatt og kabelforbindelsespartiet 216 kan være festet direkte til det metalliserte laget 222.
[0028]Nålsammenstillingen 112 innbefatter også et ledende endedeksel 230 som er festet til den åpne enden 212 av isolatorlegemet 200. Som vist i fig. 7, strekker kontaktenden 214 av kontakten 202 seg igjennom og flyter innen endedekselet 230, og endedekselet 230 hjelper til med å sentralisere kontakten 202 i nålsammenstillingen 112. I noen utførelser er endedekselet 230 laget av et ledende materiale, slik som nikkeljern, og er festet til isolatorlegemet 200 slik som ved slaglodding av endedekselet 230 til den metalliserte indre overflate 206 og/eller ytre endeoverflate 226 av isolatorlegemet 200. Den ytre overflate 232 av endedekselet 230 kan være avrundet for å redusere det elektriske felt rundt kontaktenden 214 av nålsammenstillingen 112.
[0029]Nålsammenstillingen 112 innbefatter videre hylsen 204 som er anbrakt omkring og griper en ytre overflate 234 av det isolerende legeme 200. Hylsen 204 innbefatter en flens 236 som er forbundet til huset 114 av nålkoblingen 100 for å holde nålsammenstillingen 112 innen huset 114 (se fig. 2). I noen utførelser er hylsen 204 laget av et ledende materiale, slik rustfritt stål, selv om andre typer av ledende og ikke-ledende materialer også kan benyttes. For å sikre at en vesentlig gasstett tetning er formet mellom kammeret 132 og et kabelmottakende kammer 302 til huset 114, er flensen 236 til hylsen 204 fast festet til huset 114, slik som ved sveising eller lodding. I tillegg, for å tilveiebringe en vesentlig gasstett tetning mellom den ytre overflate 234 av isolatorlegemet 200 og hylsen 204, kan den ytre overflate 234 av isolatorlegemet 200 være presisjonsslipt for å tilveiebringe en vesentlig rund sylindrisk overflate med en høy overflateavslutning i området på omkring 2-4 mikro-tommer Ra og/eller polert og hylsen 204 kan være krympetilpasset på stedet. Påføring av en polering til den ytre overflate 234 kan også tette isolatorlegemet 200 og derved forhindre forurensing av selve isolatorlegemet 200.
[0030]Ved å returnere til fig. 3 er nålsammenstillingen 112 vist holdt innen nålkoblingshuset 114 på en måte hvor sammenstillingen 112 strekker seg mellom kontaktflatekammeret 132 og det kabelmottakende kammer 302. En isolert kabel 300 (f.eks. en kraftledning for motoren til den neddykkbare komponent 20) er mottatt innen det kabelmottakende partiet 302 og forbundet til det kabelforbindende partiet 216 til kontakten 202. For eksempel kan isolasjonen på kabelen 300 være fjernet for å avdekke en passe lende av den elektriske leder holdt innen kabelen 300. Den eksponerte leder kan så tilpasses med en krympekontakt slik at krympingen kan opp-ta kontaktholderen 220 til kontaktnålen 202. Krympekontakten kan så krympes til kabellederen og festes til flensen 218 til kontaktnålen 202 og holdes til nålsammenstillingen 112 ved å benytte en selvlåsende flens 304.
[0031]Elektriske spenninger er styrt innen det kabelmottakende kammer 302 ved å benytte et kabelrør 306 som sikkert passer omkring kabel/kontaktnål-kontaktflaten. I en utførelse er kabelrør 306 støpt av et elastomerisk materiale og kan innbefatte flere lag, slik som minst tre lag. I en slik utførelse kan et indre lag 308 og et ytre lag 310 til røret 306 være støpt fra et halvledende materiale, slik som et karbonfylt elastomerisk materiale. Et midtlag 312 kan være laget av et isolerende materiale, slik som silikongummi, EPDM-gummi eller lignende. Ved tilpasning omkring kabel/plugg-kontaktflaten, virker kabelrøret 306 som et Faraday-bur og således minimaliserer elektriske spenninger innen det kabelmottakende kammer 302. I noen utførelser kan det ikke-okkuperte volum 314 mellom kabelrør 306 og huset 114 være fylt med en gelsammensetning (f.eks. silikongel eller fett) eller en dielektrisk olje for å eliminere ethvert hulrom og for å beskytte kabel/pluggkontaktflaten fra mekaniske spenninger. Gelsammensetningen eller oljen kan injiseres inn i det ikke-okkuperte volum via et fyllerør og sprøyte igjennom ventilasjonsport og skrue 316.
[0032]Kabelen 300 kan være tettet innen det kabelmottakende kammer 302 av huset 114 med en elastisk eller fjærbelastet kabeltetning 318. Kabelen 300 kan videre være festet på plass ved en kabelklemmeflens 320.
[0033]I noen utførelser kan en fleksibel trykk-kompensasjonsmembran 322 være festet innen det kabelmottakende kammeret 302 for å kompensere for trykk og varme-ekspansjon og sammentrekning av gelsammensetningen.
[0034]Figur 4 illustrerer en utførelse av pluggkoblingen 102 som kan forenes med nålkoblingen 100. Pluggkoblingen 102 innbefatter et isolerende legeme 400 laget av for eksempel et høy temperatur termoplastisk materiale, slik som et polyetereter-ketone (PEEK) isolerende materiale, selv om et keramisk materiale også kan benyttes. En ende av det isolerende legeme 400 innbefatter pluggpartiet 140 med en pluggmottaker for å motta kontaktenden 214 av den sampassende nålkobling 100. Den andre enden av det isolerende legeme 400 er utformet for å feste til en isolert kabel, slik som kraftkabelen 22. Kabelen 22 er festet til isolatorlegemet 400 og opp-når elektrisk kontakt med pluggmottakeren til pluggpartiet 140 via en krympekontakt-forbindelse 404 og en selvlåsende flens 406. Isolatorlegemet 400 er holdt innen koblingshuset 118 på en passende måte, slik som ved bruk av en rustfri stålgjenget ring innsatt i PEEK-avstøpingen under fremstilling.
[0035]Likeledes med nålkoblingshuset 114 beskrevet ovenfor, innbefatter plugg-koblingshuset 118 et kabelmottakende kammer 408 hvor kontaktflaten mellom kabelen 22 og pluggsammenstillingen 116 er holdt. Det kabelmottakende kammer 408 kan være implementert på samme måte som det kabelmottakende kammer 302 beskrevet ovenfor. For eksempel kan det kabelmottakende kammer 408 inneholde et kabelrør 306 for å styre de elektriske spenninger, en gelsammensetning kan fylle de ikke-okkuperte områder 410 i det kabelmottakende kammer, og trykkkompensasjons-membranen 322 kan være festet innen huset 118 og benyttet for å kompensere for ekspansjon og sammentrekning av gelsammensetningen. I tillegg kan kabelen 22 være tettet innen det kabelmottakende kammer 408 ved å benytte en elastisk kabeltetning 318 og tilbakeholdt ved å benytte klemmeflensen 320.
[0036]Selv om oppfinnelsen er blitt beskrevet med hensyn til bruk for å tilveiebringe kraft til en neddykkbar komponent i en undersjøisk brønn, skal det forstås at forbin delsessammenstillingen og koblingsutformingene beskrevet heri kan benyttes for å tilveiebringe en elektrisk forbindelse til enhver av en varietet av elektriske komponenter, spesielt elektriske forbindelser som er eksponert for barske forhold slik som høye trykk, høye temperaturforhold i et dypvannsmiljø.
[0037]Idet oppfinnelsen har blitt omtalt med hensyn til et begrenset antall av ut-førelser, vil de som er faglært på området, med fordelen av denne omtale, verdsette mange modifikasjoner og varianter derifra, hvilke modifikasjoner og varianter er i henhold til de vedføyde kravene.

Claims (23)

1. Elektrisk kobling, karakterisert vedat den omfatter: et keramisk legeme (200) med en metallisert indre overflate (206) som danner en passasje (208) som strekker seg gjennom det keramiske legeme (200); en ledende kontakt (202) anbrakt i passasjen (208), hvor den ledende kontakt (202) har en kabelforbindelsesende som strekker seg fra en første åpen ende av passasjen (208) og en kontaktende (214) som strekker seg fra en andre åpen ende av passasjen (208); og en hylse (204) anbrakt omkring en ytre overflate (234) av det keramiske legemet (200) for å utøve en gripende kraft på det keramiske legeme (200).
2. Elektrisk kobling som angitt i krav 1, karakterisert vedat den omfatter et koblingshus (114, 118) for å motta det keramiske legeme (200), hvor huset (114, 118) har et første kammer og et andre kammer, hvor det keramiske legeme (200) strekker seg mellom det første og det andre kammer, og hvor hylsen (204) er festet til koblingshuset (114, 118) for å tette det første kammer fra det andre kammer.
3,. Elektrisk kobling som angitt i krav 1, karakterisert vedat hylsen (204) er krympetilpasset omkring den ytre overflate (234) av det keramiske legeme (200).
4. Elektrisk kobling som angitt i krav 1, karakterisert vedat den ytre overflate (234) av det keramiske legeme (200) er polert.
5. Elektrisk kobling som angitt i krav 1, karakterisert vedat den ytre overflate (234) av det keramiske legeme (200) er presisjonsslipt.
6. Elektrisk kobling som angitt i krav 1, karakterisert vedat den omfatter et ledende endedeksel (230) anbrakt ved den andre åpne ende av det keramiske legeme (200), hvor det ledende endedeksel (230) har en åpning derigjennom, og hvor kontaktenden (214) av den ledende kontakt (202) strekker seg gjennom åpningen.
7. Elektrisk kobling som angitt i krav 6, karakterisert vedat det ledende endedeksel (230) har en avrundet ytre overflate (232) for å redusere det elektriske felt omkring kontaktpartiet (134).
8. Elektrisk kobling som angitt i krav 1, karakterisert vedat den omfatter et kontaktflateparti (120, 122) festet mellom kabelforbindelsesenden til den ledende kontakt (202) og den metalliserte indre overflate (206).
9. Elektrisk kobling som angitt i krav 8, karakterisert vedat kontaktflatepartiet (120, 122) er laget av et nikkeljern-materiale.
10. Fremgangsmåte for å tilveiebringe en elektrisk forbindelse til en neddykkbar komponent (20) anbrakt i en brønn (10), karakterisert vedat den omfatter: tilveiebringing av et keramisk legeme (200) med en passasje (208) som strekker seg derigjennom; metallisering av en vegg av passasjen (208); anbringelse av en ledende kontakt (202) i passasjen (208), hvor den ledende kontakten (202) har en kontaktende (214) som strekker seg fra en første ende av passasjen (208) og en kabelforbindelsesende som strekker seg fra en andre ende av passasjen (208); festing av kabelforbindelsesenden til det keramiske legemet (200); anbringelse av en hylse (204) omkring en ytre overflate (234) av det keramiske legeme (200), slik at hylsen (204) vesentlig tetter omkring det keramiske legeme (200); og festing av kabelforbindelsesenden til en elektrisk leder tilpasset for å tilveiebringe elektrisk kraft til den neddykkbare komponenten (20).
11. Fremgangsmåte som angitt i krav 10, karakterisert vedat anbringelse av hylsen (204) omkring den ytre overflaten (234) av det keramiske legeme (200) omfatter presisjonssliping av den ytre overflate (234) av det keramiske legeme (200), og krympetilpasning av den ledende hylse (204) omkring den presisjonsslipte ytre overflate (234).
12. Fremgangsmåte som angitt i krav 10, karakterisert vedat den omfatter: tilveiebringelse av et hus (114, 118) med et første kammer og et andre kammer; anbringelse av det keramiske legeme (200) i huset (114, 118), slik at det keramiske legeme (200) strekker seg mellom det første kammer og det andre kammer; og festing av hylsen (204) til huset (114,118) for å tette det første kammer fra det andre kammer.
13. Fremgangsmåte som angitt i krav 12, karakterisert vedat den omfatter kobling av kontaktenden (214) med en komplementær kobling (100, 102) ved en forbindelseskontaktflate (124), hvor kontaktenden (214) anbringes i det andre kammer, og kabelforbindelsesenden anbringes i det første kammer.
14. Fremgangsmåte som angitt i krav 13, karakterisert vedat den omfatter tilveiebringing av et Faraday-bur for å styre et elektrisk felt ved forbindelseskontaktflaten (124).
15. Fremgangsmåte som angitt i krav 14, karakterisert vedat tilveiebringing av Faraday-buret omfatter: å motta et rør (142, 306) innen det første kammer, hvor røret (142, 306) har en passasje (144) for å motta et parti av det keramiske legeme (200) som strekker inn i det første kammer, og et komplementært parti av den komplementære kobling (100, 102).
16. Fremgangsmåte som angitt i krav 15, karakterisert vedat røret (142, 306) omfatter et innerste halvledende lag (150, 308), et ytterste halvledende lag (152, 310) og et isolerende lag (154, 312) anbrakt mellom de innerste og ytterste halvledende lagene.
17. System, karakterisert vedat det omfatter: en elektrisk neddykkbar komponent (20); en kabel (22) med en elektrisk leder for å tilveiebringe elektrisk kraft til den elektriske neddykkbare komponent (20); og en forbindelsessammenstilling (24) tilpasset for å koble den elektriske leder til den elektriske neddykkbare komponent (20), hvor forbindelsessammenstillingen (24) omfatter: en første kobling med et første hus som har et første kammer og et andre kammer, et keramisk legeme (200) som strekker seg mellom det første og det andre kammer, hvor det keramiske legemet (200) har en metallisert indre overflate (206) som danner en passasje (208) som strekker seg gjennom det keramiske legeme (200), en ledende kontakt (202) som strekker seg gjennom passasjen (208), og en hylse (204) anbrakt omkring en ytre overflate (234) av det keramiske legeme (200) og utformet for å tette det første kammer fra det andre kammer, og en komplementær kobling (100, 102) med en komplementær ledende kontakt utformet for å feste til den elektriske leder, hvor den komplementære ledende kontakt opptar den ledende kontakt (202) for å tilveiebringe elektrisk kraft til den elektriske neddykkbare komponent (20).
18. System som angitt i krav 17, karakterisert vedat den elektriske neddykkbare komponent (20) er lokalisert i et dypvannsmiljø.
19. System som angitt i krav 17, karakterisert vedat den ledende kontakt (202) omfatter en kabelforbindelsesende anbrakt i det første kammer og en kontaktende (214) anbrakt i det andre kammer, og hvor systemet videre omfatter et fleksibelt rør (142, 306) mottatt innen det andre kammer når den komplementære ledende kontakt er koblet med den ledende kontakt (202), idet det fleksible rør (142, 306) er utformet for å tilveiebringe et Faraday-bur omkring en forbindelseskontaktflate (124) mellom den komplementære ledende kontakt og den ledende kontakt (202).
20. System som angitt i krav 19, karakterisert vedat det fleksible rør (142, 306) omfatter et innerste lag (150, 308) laget av et halvledende materiale, et ytterste lag (152, 310) laget av et halvledende materiale og et midtlag (154, 312) anbrakt mellom de innerste og ytterste lagene, hvor midtlaget (154, 312) er laget av et isolerende materiale.
21. System som angitt i krav 17, karakterisert vedat hylsen (204) innbefatter en flens (236), og hvor flensen (236) er sveiset til det første koblingshuset (114) for å tette det første kammer fra det andre kammer.
22. System som angitt i krav 21, karakterisert vedat hylsen (204) er krympetilpasset omkring den ytre overflate (234) av det keramiske legeme (200).
23. System som angitt i krav 22, karakterisert vedat den ytre overflate (234) av det keramiske legeme (200) er presisjonsslipt.
NO20093072A 2007-03-15 2009-09-29 Koplingssammenstilling til bruk med en elektrisk neddykkbar komponent i et dypvannsmiljø NO340447B1 (no)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US89503707P 2007-03-15 2007-03-15
US11/830,286 US7520768B2 (en) 2007-03-15 2007-07-30 Connector assembly for use with an electrical submersible component in a deepwater environment
PCT/US2008/057099 WO2008113026A1 (en) 2007-03-15 2008-03-14 Connector assembly for use with an electrical submersible component in a deepwater environment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20093072L NO20093072L (no) 2009-11-19
NO340447B1 true NO340447B1 (no) 2017-04-24

Family

ID=39760101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20093072A NO340447B1 (no) 2007-03-15 2009-09-29 Koplingssammenstilling til bruk med en elektrisk neddykkbar komponent i et dypvannsmiljø

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7520768B2 (no)
BR (1) BRPI0808788A2 (no)
GB (1) GB2459631B (no)
NO (1) NO340447B1 (no)
WO (1) WO2008113026A1 (no)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2928772B1 (fr) * 2008-03-14 2014-06-13 Centre Nat Etd Spatiales Dispositif pour prevenir l'etablissement d'un arc electrique entre deux elements conducteurs.
US8113273B2 (en) * 2008-12-11 2012-02-14 Schlumberger Technology Corporation Power cable for high temperature environments
US7959454B2 (en) * 2009-07-23 2011-06-14 Teledyne Odi, Inc. Wet mate connector
US8307698B2 (en) * 2009-08-07 2012-11-13 Schlumberger Technology Corporation Vibrating wire viscometers
US8545244B2 (en) * 2009-12-30 2013-10-01 Schlumberger Technology Corporation Connection system and method for subsea cables in severe environments
US9350111B1 (en) 2011-03-07 2016-05-24 Adtran, Inc. System and method for interfacing with network access devices
GB2513014B (en) * 2011-09-26 2018-09-26 Schlumberger Holdings Electrical power wet-mate assembly
EP2615240A3 (en) * 2012-01-16 2014-09-03 Prad Research Development Limited Tubing Encased Motor Lead
WO2013109301A1 (en) 2012-01-18 2013-07-25 Stillwater Trust Pressure-balanced subsea junction box and cable termination apparatus and method
GB2505453A (en) 2012-08-30 2014-03-05 Siemens Plc Underwater connecting apparatus
US9116323B2 (en) * 2013-03-15 2015-08-25 Teledyne Instruments, Inc. Pressure-balanced subsea enclosure with elastomeric fill material
EP2811583A1 (en) * 2013-06-04 2014-12-10 Siemens Aktiengesellschaft Connector
EP2811584A1 (en) 2013-06-04 2014-12-10 Siemens Aktiengesellschaft Underwater connecting apparatus and assemblies
EP2887480A1 (en) * 2013-12-17 2015-06-24 Siemens Aktiengesellschaft Connector part of a connector unit
US9246272B2 (en) * 2014-05-02 2016-01-26 Onesubsea Ip Uk Limited Latching connector system and associated method
US9853394B2 (en) * 2014-05-02 2017-12-26 Itt Manufacturing Enterprises, Llc Pressure-blocking feedthru with pressure-balanced cable terminations
WO2016008525A1 (en) * 2014-07-16 2016-01-21 Siemens Aktiengesellschaft Subsea electrical connector component
US9793029B2 (en) 2015-01-21 2017-10-17 Itt Manufacturing Enterprises Llc Flexible, pressure-balanced cable assembly
US9755351B1 (en) 2016-05-09 2017-09-05 Onesubsea Ip Uk Limited Connector assembly comprising electrical feedthrough with stress decoupling
GB2565964B (en) * 2016-07-22 2021-10-06 Siemens Ag Electrical component and method
US9843113B1 (en) 2017-04-06 2017-12-12 Itt Manufacturing Enterprises Llc Crimpless electrical connectors
US9941622B1 (en) 2017-04-20 2018-04-10 Itt Manufacturing Enterprises Llc Connector with sealing boot and moveable shuttle
US10276969B2 (en) 2017-04-20 2019-04-30 Itt Manufacturing Enterprises Llc Connector with sealing boot and moveable shuttle
CN108847541B (zh) * 2018-07-25 2023-07-14 百斯迈奇能源技术服务(深圳)有限公司 一种潜油电缆连接器及其连接方法
CN111411926A (zh) * 2019-01-07 2020-07-14 中国石油天然气股份有限公司 加热电缆接线装置
EP3927930A1 (en) * 2019-02-20 2021-12-29 FMC Technologies, Inc. Electrical feedthrough system and methods of use thereof
CN114000832B (zh) * 2021-10-22 2024-06-07 重庆昌瑞电器制造有限公司 一种井口钢管电缆连接器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4073559A (en) * 1977-06-20 1978-02-14 Lawson Jr William H Electrical connector for submersible oil well pump cables
US5427268A (en) * 1993-06-16 1995-06-27 Battelle Memorial Institute Ceramic pressure housing with metal endcaps
US6332785B1 (en) * 1997-06-30 2001-12-25 Cooper Industries, Inc. High voltage electrical connector with access cavity and inserts for use therewith

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4901069A (en) 1987-07-16 1990-02-13 Schlumberger Technology Corporation Apparatus for electromagnetically coupling power and data signals between a first unit and a second unit and in particular between well bore apparatus and the surface
US6315497B1 (en) 1995-12-29 2001-11-13 Shell Oil Company Joint for applying current across a pipe-in-pipe system
US5927402A (en) * 1997-02-19 1999-07-27 Schlumberger Technology Corporation Down hole mud circulation for wireline tools
US5967816A (en) * 1997-02-19 1999-10-19 Schlumberger Technology Corporation Female wet connector
AU2342700A (en) 1998-09-24 2000-04-26 Schlumberger Technology Corporation Detonators for use with explosive devices
US6547514B2 (en) 2001-06-08 2003-04-15 Schlumberger Technology Corporation Technique for producing a high gas-to-liquid ratio fluid
US7165615B2 (en) 2001-10-24 2007-01-23 Shell Oil Company In situ recovery from a hydrocarbon containing formation using conductor-in-conduit heat sources with an electrically conductive material in the overburden
US7097501B2 (en) 2003-11-25 2006-08-29 Schlumberger Technology Corporation Micro coated electrical feedthru
US7194902B1 (en) 2004-12-23 2007-03-27 Schlumberger Technology Corporation Apparatus and method for formation evaluation

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4073559A (en) * 1977-06-20 1978-02-14 Lawson Jr William H Electrical connector for submersible oil well pump cables
US5427268A (en) * 1993-06-16 1995-06-27 Battelle Memorial Institute Ceramic pressure housing with metal endcaps
US6332785B1 (en) * 1997-06-30 2001-12-25 Cooper Industries, Inc. High voltage electrical connector with access cavity and inserts for use therewith

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008113026A1 (en) 2008-09-18
BRPI0808788A2 (pt) 2014-09-16
GB0916220D0 (en) 2009-10-28
US20080227341A1 (en) 2008-09-18
GB2459631A (en) 2009-11-04
US7520768B2 (en) 2009-04-21
GB2459631B (en) 2011-10-26
NO20093072L (no) 2009-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO340447B1 (no) Koplingssammenstilling til bruk med en elektrisk neddykkbar komponent i et dypvannsmiljø
US5670747A (en) Apparatus for terminating and interconnecting rigid electrical cable and method
EP2462312B1 (en) Electrical penetrator assembly
US7955105B2 (en) Connector arrangement with penetrator in a submersible electrical assembly
CA2912819C (en) Multiple use termination system
EP3214704B1 (en) Hermetically sealed electrical penetrator assembly and manufacturing method thereof
US9209549B2 (en) Downhole cable termination systems
US20160276775A1 (en) Wet Mate Connector
AU2013251217A1 (en) Cable connection system
US10938145B2 (en) Systems and methods for sealing motor lead extensions
EP2865054B1 (en) Downhole cable termination apparatus and method thereof
EP2898573B1 (en) Downhole cable termination systems
CN101267074A (zh) 用于深水环境中的电潜水部件的连接器组件

Legal Events

Date Code Title Description
CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: ONESUBSEA IP UK LIMITED, GB