NO342958B1

NO342958B1 - ESP med forskjøvede lateralt belastede lagre

Info

Publication number: NO342958B1
Application number: NO20131190A
Authority: NO
Inventors: Michael A Forsberg
Original assignee: Baker Hughes A Ge Co Llc
Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2013-09-04
Publication date: 2018-09-10
Also published as: GB201315894D0; WO2012134639A3; GB2502488A; GB2502488B; BR112013025018B1; CA2831228C; BR112013025018A2; CA2831228A1; NO20131190A1; WO2012134639A2; US20120251362A1; US8616863B2

Abstract

Et neddykkbart pumpesystem for brønnbruk, hvori systemet innbefatter en pumpe, en pumpemotor, en tetningsseksjon, en aksling som kobler pumpemotoren til pumpen, og lagersammenstillinger for å holde akselen radialt på plass som er forskjøvet med hensyn til en akse av akselen. De forskjøvne lagersammenstillinger produserer sidelaster i akselen som reduserer akselvibrasjon under bruk. Lagersammenstillingene kan være en kombinasjon av symmetriske og asymmetriske sammenstillinger anordnet i et vekslende mønster langs lengden av akselen.

Description

BAKGRUNN

Område for oppfinnelsen

[0001] Den foreliggende oppfinnelse angår elektrisk neddykkbare brønnpumpe (ESP) systemer som er neddykkbare i brønnfluider. Mer nøyaktig involverer den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for å kontrollere belastningen påført radiallagrene i en ESP for å styre de dynamiske egenskapene til lagrene under drift.

Beskrivelse av kjent teknikk

[0002] Neddykkbare pumpesystemer er ofte benyttet i hydrokarbon-produserende brønner for pumping av fluider fra innen brønnboringen til overflaten. Disse fluider er generelt væsker og innbefatter produsert flytende hydrokarbon så vel som vann. En type av systemer som benyttes anvender en elektrisk neddykkbare pumpe (ESP). ESP-er er typisk anbrakt ved enden av en lengde av produksjonsrør og har en elektrisk drevet motor. Ofte kan elektrisk kraft tilføres pumpemotoren via en kabel. Pumpeenheten er vanligvis anbrakt innen brønnboringen like over der hvor perforeringer er gjort i en hydrokarbon-produserende sone. Denne plassering tillater derved de produserte fluider å strømme forbi den ytre overflate av pumpemotoren og tilveiebringer en avkjølingsvirkning.

[0003] Når med referanse til fig.1, er det i et delvis snittriss vist en fôret brønnboring 8 med et ESP-system anbrakt deri. ESP-systemet 10 er bygget opp av en motor 12, en tetning 14 og en pumpe 16 og er anbrakt innen brønnboringen 8 på produksjonsrøret 18. Aktivering av motoren 12 driver en aksel koblet mellom motoren 12 og pumpeseksjonen 16. Kilden av fluidet trukket inn i pumpen omfatter perforeringer 20 formet gjennom fôringsrøret til brønnboringen 10; fluidet er representert ved piler som forløper fra perforeringene 20 til pumpeinnløpet. Perforeringene 20 strekker seg inn i en omgivende hydrokarbon-produserende formasjon 22. Således strømmer fluidet fra formasjonen 22, forbi motoren 12 på sin vei til innløpene.

[0004] Tradisjonelt innbefatter ESP-systemer 10 lagersammenstillinger langs akslene i motorseksjonen, tetningsseksjonen og pumpen. Ofte er lagrene flate hylselagre som tilveiebringer radial støtte. Et eksempel på en lagersammenstilling anordnet i en motorseksjon er fremskaffet i et tverrsnittsriss i fig.2. Vist er en aksel 24 med en ytre hylse 26 som er omskrevet av en statorstabel 28. Hylsen 26 kobler til akselen 24, slik som ved en nøkkel (kile), og roterer sammen med akselen 24. Et hus 30 omslutter den ytre omkretsen av statorstabelen 28. En lagersammenstilling 32 er satt mellom den ytre hylse 26 og statorstabelen 28 som radielt omgir et parti av hylsen 26. Motorlager-sammenstillingen 32 kan ha en innsats 34 montert på den ytre omkrets hylsen 26; en lagerbærer 36 som omgir innsatsen 34 og i mangelen av en innsats direkte montert på akselhylsen. En T-ring 38 kan være innbefattet som er montert til den indre overflate av statorstabelen 28 for å forhindre lagerrotasjon. Hylsen 26, og derfor akselen 24, er radialt opplagret ved hjelp av innsatsen 34 eller lagerbæreren 36. En smørefilm (ikke vist) sørger for hylse 26 rotasjon innen innsatsen 34 eller lagerbæreren 36.

[0005] Med referanse til fig.3, er det vist i et sidesnittriss et tidligere kjent eksempel av lagre i en pumpeseksjon til et ESP-system. Diffusere 40 er typisk koaksialt stablet i nær kontakt innen et hus 30. Et løpehjul 42 er stablet mellom hver suksessive diffuser 40, hvor hvert løpehjul 42 er koblet til og roterer med akselen 24. Passasjer 44 krummer radialt og i lengderetning gjennom diffusorene 40 som er i innretning med passasjer 46 som likeledes krummer seg radialt og i lengderetning gjennom løpehjulene 42. Rotering av akselen 24, og således løpehjulene 42, driver fluid gjennom passasjene 44, 46 for å trykksette fluidet ettersom det passerer langs stabelen av diffusorer 40 og løpehjul 42. Et hylselager 48 er koblet rundt akselen 24 for å tilveiebringe en lageroverflate mellom akselen 24 og den indre omkrets av diffusorene 40. Ettersom akselen 24 roterer, er en film av smørefluid opprettholdt mellom lageret 48 og diffusoren 40.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN

[0006] Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved en fremgangsmåte for å kontrollere belastningen av lagre i et neddykkbart pumpesystem, kjennetegnet ved at den omfatter:

å tilveiebringe et neddykkbart pumpesystem som omfatter en pumpeseksjon, en motorseksjon, en aksel som forløper mellom pumpe- og motorseksjonene, et hus rundt akselen og pumpe- og motorseksjonene;

i det minste ett koaksiallager i et ringformet rom mellom akselen og huset, koaksiallageret har en boring gjennom hvilken akselen passerer, boringen er koaksial med en akse (Ax) til akselen;

å montere i det minste ett lateralkraftlager i det ringformede rom, lateralkraftlageret har en boring gjennom hvilken akselen passerer, boringen til lateralkraftlageret har en akse (AB) forskjøvet fra aksen til akselen, og å feste lateralkraftlageret for på den måten å forhindre enhver radial bevegelse av lateral-kraftlageret i forhold til akselen;

å fylle motorseksjonen med en smørevæske, å neddykke pumpeseksjonen i brønnvæsken og å operere pumpesystemet slik at når akselen roterer innen koaksial- og lateralkraftlagrene, oppstår en væskefilm mellom lagerne og akselen, og en lateral kraft genereres mot akselen ved lateralkraftlageret, som motvirkes av koaksiallageret i en motsatt retning til den laterale kraft for å redusere vibrasjon av akselen.

[0007] Foretrukne utførelser av fremgangsmåte er utdypet i kravene 2 til og med 7.

[0008] Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås også ved et neddykkbart pumpesystem kjennetegnet ved at det omfatter:

en pumpeseksjon innrettet for å bli neddykket i en brønnvæske for pumping av brønnvæsken;

en motorseksjon fylt med en smørevæske;

en aksel som forløper mellom og innen pumpe- og motor-seksjonene; et hus som omgir akselen og pumpe- og motorseksjonene;

i det minste ett koaksiallager satt i et ringformet rom mellom huset og akselen, koaksiallageret har en boring posisjonert vesentlig koaksialt med akselen;

i det minste ett lateralkraftlager aksialt adskilt fra koaksiallageret og posisjonert i det ringformede rom, lateralkraftlageret er festet mot radial bevegelse i forhold til huset, lateralkraftlageret har en boring med en akse (AB) forskjøvet fra en akse av akselen slik at når akselen er rotert, er en lateral kraft generert mellom akselen og lateralkraftlagersammenstillingen i en retning lateral til aksen av akselen for å redusere vibrasjon av akselen; og

hvori under operasjon, oppstår en væskefilm fra i det minste én av væskene mellom koaksiallageret og akselen og mellom lateralkraftlageret og akselen.

[0009] Foretrukne utførelsesformer av pumpesystemet er videre utdypet i kravene 9 til og med 12.

[0010] Det er omtalt en fremgangsmåte for å styre belastningen av lageret i et neddykkbart pumpesystem. I en eksempelutførelse innbefatter fremgangsmåten tilveiebringelse av et neddykkbart pumpesystem som har en pumpeseksjon, en motorseksjon, en aksel som forløper mellom pumpen og motorseksjonene, og et hus rundt akselen og pumpen og motorseksjonene. Det er videre anordnet lagersammenstilling som tilveiebringer en lageroverflate som tillater rotasjon av akselen og støtter som monterer akselen i pumpesystemet. Lagersammenstillingene innbefatter en vesentlig symmetrisk lagersammenstilling og en asymmetrisk lagersammenstilling. Den symmetriske lagersammenstilling er anbrakt i et ringformet rom mellom huset og akselen og vesentlig koaksial med akselen. Den asymmetriske lagersammenstilling er anbrakt i det ringformede rommet og aksialt atskilt fra den vesentlig symmetriske lagersammenstilling og med en akse til den asymmetriske lagersammenstilling forskjøvet fra en akse til akselen. I denne utførelse, når akselen roterer innen de symmetriske og asymmetriske lagersammenstillinger, reduserer en kraft mellom akselen og den vesentlig symmetriske lagersammenstilling i en retning divergerende til en akse av akselen vibrasjon av akselen. I en eksempelutførelse innbefatter den vesentlig symmetriske lagersammenstilling en hylse med en boring som er koaksial med hylsen. Den asymmetriske lagersammenstilling, i en eksempelutførelse, er en hylse med en boring med en akse som er forskjøvet fra aksen til hylsen. En rotorstabel kan være innbefattet med det neddykkbare pumpesystem som løper på akselen, videre innbefattet kan det være en statorstabel anordnet i huset; rotor- og statorstablene kan danne motorseksjonen. I en alternativ utførelse er skovler innbefattet med det neddykkbare pumpesystem som er montert på akselen; i denne alternative utførelse kan diffusere være anordnet i huset. Skovlene og diffusorene kan danne pumpeseksjonen. Fremgangsmåten kan videre innbefatte aktivering av motorseksjonen slik at akselen og skovlene roterer for å pumpe fluid gjennom pumpeseksjonen. I en annen alternativ utførelse er det videre anordnet et flertall av vesentlig symmetriske lagersammenstillinger og asymmetriske lagersammenstillinger som er anbrakt på akselen og i huset. Når akselen roterer utøver flertallet av lagersammenstillinger en kraft på en overflate av akselen og i en retning divergerende fra aksen til akselen og hvori retningen av kraften på tilstøtende lagersammenstillinger er vesentlig motsatt.

Valgfritt, når flere enn én vesentlig symmetrisk lagersammenstilling er anordnet, kan de være anbrakt på motsatte sider av den asymmetriske lagersammenstilling.

[0011] Også beskrevet heri er en fremgangsmåte for pumping av fluid fra et borehull. Denne fremgangsmåte kan innbefatte å tilveiebringe et neddykkbart pumpesystem som har en pumpeseksjon, en motorseksjon, en aksel som forløper mellom pumpe- og motorseksjonene, og et hus rundt akselen og pumpe- og motorseksjonene. Fremgangsmåten innbefatter videre å anbringe pumpesystemet i et borehull med fluid og pumping av fluidet fra borehullet. Pumping innbefatter aktivering av motorseksjonen for å rotere akselen og drive pumpen. I denne eksempelutførelse er lagersammenstillinger anordnet ved lokaliseringer langs en akse av akselen og i et ringformet rom mellom akselen og huset. Dynamiske krefter utøvet av lageret, så vel som vibrasjon i akselen til pumpesystemet, kan reduseres ved å generere en kraft mellom akselen og hver lagersammenstilling. Dessuten er kraften i en retning divergerende til en akse av akselen; og i en retning divergerende til en retning av kraften generert ved en tilstøtende lagersammenstilling. I en eksempelutførelse innbefatter lagersammenstillingene vesentlig symmetriske lagersammenstillinger som er bygget opp av en hylse med en koaksial boring. Lagersammenstillingene innbefatter også asymmetriske lagersammenstillinger som innbefatter en hylse med en boring med en akse forskjøvet fra en akse av hylsen. I en eksempelutførelse kan lagersammenstillingene være anordnet slik at en vesentlig symmetrisk lagersammenstilling er tilstøtende hver asymmetrisk lagersammenstilling. Alternativt kan lagersammenstillingene være anordnet slik at kreftene på akselen fra lagersammenstillingene er påført ved én av to lokaliseringer på den ytre overflate av akselen som er atskilt ved omkring 180°. Det neddykkbare pumpesystem kan ha en rotorstabel montert på akselen og en statorstabel anordnet i huset; dette arrangement danner motorseksjonen. Valgfritt kan skovler være montert på akselen og diffusere kan være anordnet i huset; dette danner pumpeseksjonen. I en eksempelutførelse kan motoren være aktivert slik at akselen roterer og roterer skovlene for å pumpe fluid gjennom pumpeseksjonen.

[0012] Enda ytterligere beskrevet heri er et neddykkbart pumpesystem. I en eksempelutførelse innbefatter pumpesystemet en pumpeseksjon, en motorseksjon, en aksel som forløper mellom pumpe- og motorseksjonene, og et hus som omgir akselen og pumpen og motorseksjonene. Innbefattet med pumpesystemet i denne utførelse er en vesentlig symmetrisk lagersammenstilling anordnet i et ringformet rom mellom huset og akselen og posisjonert vesentlig koaksialt med akselen. Pumpesystemet til denne utførelse har også en asymmetrisk lagersammenstilling aksialt atskilt fra den vesentlig symmetriske lagersammenstilling og posisjonert i det ringformede rom med en akse til den asymmetriske lagersammenstilling forskjøvet fra en akse til akselen. Når akselen er rotert, er en kraft generert mellom aksel og lagersammenstillingene i en retning divergerende til en akse av akselen som justerer dynamiske krefter utøvet av lageret og reduserer vibrasjonen av akselen. I en eksempelutførelse innbefatter den vesentlig symmetriske lagersammenstilling en hylse med en boring som er koaksial med hylsen og den asymmetriske lagersammenstilling innbefatter en hylse med en boring med en akse som er forskjøvet fra en akse til hylsen. En rotorstabel kan valgfritt være montert på akselen og en statorstabel anordnet i huset for å danne pumpeseksjonen. Skovler kan også være montert på akselen med diffusorer anordnet i huset for å danne pumpeseksjonen. Pumpesystemet, i en eksempelutførelse, kan videre innbefatte et flertall av vesentlig symmetriske lagersammenstillinger og asymmetriske lagersammenstillinger anbrakt i det ringformede rom og hvori når akselen roterer, utøver flertallet av lagersammenstillinger en kraft på en overflate av akselen og i en retning divergerende fra aksen til akselen og hvori retningen av kraften på tilstøtende lagersammenstillinger er vesentlig motsatt. I en alternativ eksempelutførelse kan lagersammenstillingene være anordnet for å generere en kraft som øker vibrasjon av akselen.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGER

[0013] Noen av trekkene og fordelene med den foreliggende oppfinnelse har blitt angitt, andre vil fremkomme ettersom beskrivelsen skrider frem, når sett i forbindelse med de vedføyde tegninger, i hvilke:

[0014] Figur 1 er et delvis sidesnittriss av et tidligere kjent neddykkbart pumpesystem anbrakt i en brønnboring.

[0015] Figur 2 og 3 er sidesnittriss av tidligere kjente lagersystemer til bruk i et neddykkbart pumpesystem.

[0016] Figur 4 er et sidesnittriss av en utførelse av lagersammenstillinger til bruk i et neddykkbart pumpesystem i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

[0017] Figur 5 er et aksialt snittriss av en sentrert lagersammenstilling i fig.4.

[0018] Figur 6 er et aksialt snittriss av en forskjøvet lagersammenstilling i fig.4.

[0019] Figur 7 er et sideperspektivriss av en koaksialt anbrakt aksel og lagerhylse.

[0020] Figur 8 er et sideperspektivriss av en aksel anordnet en asymmetrisk lagerhylse.

[0021] Idet oppfinnelsen vil beskrives i forbindelse med de foretrukne utførelser, skal det forstås at det ikke er intensjonen å begrense oppfinnelsen til denne utførelse. Tvert imot er intensjonen å dekke alle alternativer, modifikasjoner og ekvivalenter som kan innbefattes innen ideen og omfanget av oppfinnelsen som definert ved de vedføyde kravene.

DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN

[0022] Den foreliggende oppfinnelse vil nå beskrives mer fullstendig heretter med referanse til de vedføyde tegninger i hvilke utførelser av oppfinnelsen er vist.

Denne oppfinnelse kan imidlertid legemliggjøres på mange forskjellige former og skal ikke betraktes begrenset til de illustrerte utførelser som fremlagt heri; isteden er disse utførelser fremskaffet slik at denne omtale vil være gjennomgående og fullstendig, og vil fullstendig dekke omfanget av oppfinnelsen for de som er faglært på området. Like numre viser gjennomgående til like elementer.

[0023] Nå med referanse til fig.4, er en eksempelutførelse av en ESP-sammenstilling 50 vist i et sidesnittriss. ESP-sammenstilling 50 innbefatter et ytre hus 52 som tett omgir en ytre utstyrsstabel 54. Den ytre utstyrsstabel 54 er illustrert som en ringformet seksjon skjematisk representerer utstyr på den indre overflate av huset 52 som innbefatter diffusorer, slik som illustrert i fig.3 ovenfor, eller statorer, som beskrevet og illustrert i fig.2 ovenfor. En langstrakt aksel 56 er vist innen ESP-sammenstilling 50 og vesentlig koaksial med huset 52. Akselen 56 er koblet med en innvendig utstyrsstabel 58 som er omgitt av den ytre utstyrsstabel 54. Den indre utstyrsstabel 58 i fig.4 viser skjematisk utstyr som innbefatter skovler, slik som illustrert i fig.3 ovenfor, eller rotorer, som vist i fig.2 ovenfor. De ytre og indre utstyrsstabler 54, 58 danner et ringformet rom 59 mellom disse to stabler 54, 58.

[0024] Eksempelutførelser på lagersammenstillinger 60, 62, 64 er illustrert montert innen den innvendige utstyrsstabel 58 som tilveiebringer en lageroverflate mellom akselen 56 og monteringsstrukturen for å holde akselen 56 innen ESP-sammenstillingen 50. Lagersammenstilling 60 har en boring 65 gjennom sammenstillingen 60, en akse AB til boringen 65 er vesentlig koaksial med aksen AX. Akselen 56 innføres gjennom boringen 65 og danner et ringformet rom 66 mellom akselen 56 og ytre periferi av boringen 65. Eksempelutførelsen til lagersammenstillingen 60 i fig. 4 er vist med sin boring 65 vesentlig koaksial med det gjenværende parti av lagersammenstillingen 60; og for formålene med omtalen heri, er referert til som en vesentlig symmetrisk lagersammenstilling. Således har det ringformede rom 66 mellom akselen 56 og ytre periferi til boringen 65 en vesentlig overensstemmende klaring C (fig.5) for alle vinkelverdier langs omkretsen av akselen 56.

[0025] Fremdeles med referanse til fig.4, er lagersammenstillingen 62 illustrert aksialt anbrakt i avstand fra lagersammenstillingen 60 og innen huset 52 og ytre utstyrsstabel 54 til ESP-sammenstillingen 50. Lagersammenstillingen 62 er vist anordnet med en boring 67 som har en akse AB vesentlig parallell til aksen AX og med akselen 56 som forløper gjennom boringen 67. Aksen AB til boringen 67 er forskjøvet fra aksen AX til akselen 56. Således har et ringformet rom 68 mellom akselen 56 og den ytre periferi av boringen 67 en klaring C ( θ) som varierer med hensyn til vinkellokaliseringen på ytre omkrets av akselen 56 (fig.6). Dessuten er i periferiske lokaliseringer hvor klaringen til det ringformede rom 68 er redusert, en resulterende kraft F62 utøvet på akselen 56 fra lagersammenstillingen 62 og virker som en lastmekanisme på tilstøtende lagre. Den reduserte klaring kan redusere mengden av fluidfilm mellom akselen 56 og periferien til boringen 67 for derved å danne en sidelast på akselen 56 som er divergerende fra aksen AX til akselen. I en eksempelutførelse er kraften F62 vesentlig perpendikulær til aksen AX.

[0026] Lagersammenstillingen 64 illustrert i fig.4 har vesentlig de samme dimensjoner og konfigurasjon som lagersammenstilling 60 og har en boring 69 formet for å motta akselen 56 deri og danne det ringformede rom 70 mellom akselen 56 og ytre periferi av boringen 69. Radiusen til det ringformede rom 70 er vesentlig jevn rundt omkretsen av akselen 56. Som angitt ovenfor er en sidelast representert ved F62 fremskaffet på akselen 56 hvor den virker sammen med lagersammenstillingen 62 ved rotasjon. Fluiddynamikk for smørefluidet innen lagersammenstilling 60 og 64, i kombinasjon med lagersammenstillingen 60, 64, produserer resulterende krefter F60,F64 for å imøtegå sidelasten til F62. De påførte sidelaster langs lengden av aksen 56, påført ved varierende vinkelposisjoner på den ytre omkrets av akselen 56, produserer en mer stabil rotasjon av akselen 56 og forhindrer overflødig lateral bevegelse innen de respektive boringer 65, 67, 69 til lagersammenstillingen 60, 62, 64. Således er vibrasjon under bruk av ESP-sammenstillingen 50 i fig.4 vesentlig redusert ved den omtalte konfigurasjon.

[0027] Nå med referanse til fig.5 er et snittriss av ESP-sammenstillingen 50 i fig.4 vist i et snittriss tatt langs linje 5-5 i fig.4. I eksempelutførelsen av lagersammenstillingen 60 i fig.5, er en ringformet hylse 72 vist innen lagersammenstillingen 60 gjennom hvilken boringen 65 er formet. Som illustrert i fig.5 er akselen 56 generelt sentrert innen boringen 65 slik at aksen AX og AB er vesentlig ko-lineær. Videre fremskaffet i eksempelet i fig.5, er monteringsdeler 74 som strekker seg radialt innover fra en ytre ring 76 til den ytre omkrets av hylsen 72.

[0028] Nå med referanse til fig.6, er en eksempelutførelse av den asymmetriske lagersammenstilling 62 vist i et snittriss tatt langs linje 6-6 i fig.4. Som det kan sees i denne utførelse er aksene AX og AB forskjøvet fra hverandre. Ved å være forskjøvet kan radiusen til det ringformede rom 68 variere avhengig av hvor på omkretsen av akselen 56 radiusen til det ringformede rommet 68 er målt. Dessuten kan radiusen til det ringformede rom 68 ytterligere variere avhengig av de spesielle konstruksjonsforhold for ESP-sammenstillingen 50. I en eksemplifiserende utførelse kan "forskyvning" lokaliseringen 71 for hver asymmetrisk lagersammenstilling 62, som svarer til hvor radiusen av det ringformede rom 68 er ved en minimumsverdi, være ved den samme vinkel med hensyn til aksen AX. Valgfritt kan forskyvningslokaliseringen 78 veksle langs lengden av akselen 56 og kan være plassert ved angitte vinkellokaliseringer. Som angitt ovenfor, i områder hvor radiusen til det ringformede rom 68 er redusert, kan det genereres en lateral sidekraft F62 og rettet mot akselen 56.

[0029] Figur 7 og 8 viser henholdsvis perspektiv-snittriss av lagersammenstillingen 60 og lagersammenstillingen 62. I hver av fig.7 og 8, strekker akselen 56 seg gjennom de respektive boringer 65, 67 til lagersammenstilling 60 og lagersammenstilling 62. Nå med referanse til fig.7, er boringen 65 formet koaksialt med hylsen 72 med boringsaksen AB sammenfallende med hylseaksen AS; og derved tilveiebringer en vesentlig jevn veggtykkelse rundt omkretsen av hylse 72. I motsetning, og som illustrert i fig.8, danner boringsaksen AB, som er forskjøvet fra hylseaksen AS, en asymmetrisk veggtykkelse av hylsen 72A. I en alternativ utførelse kan boringen 67 har en diameter som er større enn diameteren til boringen 65 i den symmetriske lagersammenstillingen 60.

[0030] Det skal forstås at oppfinnelsen ikke er begrenset til de eksakte detaljer av konstruksjon, operasjon, eksakte materialer, eller utførelser vist og beskrevet, da modifikasjoner og ekvivalenter vil være åpenbare for de som er faglært på området, uten å avvike fra oppfinnelsen hvis omfang skal bestemmes av kravenes omfang. I tegningene og beskrivelsen er det blitt omtalt illustrative utførelser av oppfinnelsen, og selv om spesifikke betegnelser er anvendt, er de kun benyttet på en generisk og beskrivende måte og ikke for begrensningsformål. Alternative eksempelutførelser innbefatter konfigurasjoner hvor de symmetriske og asymmetriske lagre sekvensielt veksler. I en annen utførelse er mønstre for symmetriske og asymmetriske lagersammenstillingsplasseringer repetert; eksemplifiserende mønstre kan innbefatte én (eller flere) asymmetriske lagersammenstilling(er) mellom to symmetriske lagersammenstillinger.

Claims

PATENTKRAV

1. Fremgangsmåte for å kontrollere belastningen av lagre i et neddykkbart pumpesystem,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t den omfatter:

å tilveiebringe et neddykkbart pumpesystem som omfatter en pumpeseksjon (16), en motorseksjon (12), en aksel (56) som forløper mellom pumpe- og motorseksjonene, et hus (52) rundt akselen og pumpe- og motorseksjonene;

i det minste ett koaksiallager (60) i et ringformet rom mellom akselen og huset, koaksiallageret har en boring (66) gjennom hvilken akselen passerer, boringen er koaksial med en akse (Ax) til akselen;

å montere i det minste ett lateralkraftlager (62) i det ringformede rom, lateralkraftlageret har en boring (68) gjennom hvilken akselen passerer, boringen til lateralkraftlageret har en akse (AB) forskjøvet fra aksen til akselen, og å feste lateralkraftlageret for på den måten å forhindre enhver radial bevegelse av lateralkraftlageret i forhold til akselen;

2. Fremgangsmåten ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t koaksiallageret og lateralkraftlageret lokaliseres i pumpeseksjonen, og væskefilmen omfatter brønnvæsken.

3. Fremgangsmåten ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t akselen til boringen til lateralkraftlageret forskyves fra en ytre diameter av lateralkraftlageret.

4. Fremgangsmåten ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t koaksial- og lateralkraftlagerne lokaliseres i motorseksjonene, og væskefilmen omfatter smørevæsken.

5. Fremgangsmåten ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t de koaksial- og lateralkraftlagerne lokaliseres begge i pumpeseksjonen og i motorseksjonen.

6. Fremgangsmåten ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t radialkraftlageret monteres i huset for på den måten å være ikke-roterbart i forhold til huset.

7. Fremgangsmåten ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t den videre omfatter å tilveiebringe i det minste to koaksiallagre (60, 64) og å montere lateralkraftlageret aksialt mellom de to koaksiallagre.

8. Neddykkbart pumpesystem (50),

k a r a k t e r i s e r t v e d a t det omfatter:

en pumpeseksjon (16) innrettet for å bli neddykket i en brønnvæske for pumping av brønnvæsken;

en motorseksjon (12) fylt med en smørevæske;

en aksel (56) som forløper mellom og innen pumpe- og motorseksjonene (16, 12);

et hus (52) som omgir akselen (56) og pumpe- og motorseksjonene;

i det minste ett koaksiallager (60) satt i et ringformet rom mellom huset (52) og akselen (56), koaksiallageret har en boring (66) posisjonert vesentlig koaksialt med akselen (56);

i det minste ett lateralkraftlager (62) aksialt adskilt fra koaksiallageret (60) og posisjonert i det ringformede rom, lateralkraftlageret (62) er festet mot radial bevegelse i forhold til huset (52), lateralkraftlageret (62) har en boring (68) med en akse (AB) forskjøvet fra en akse av akselen (56) slik at når akselen (56) er rotert, er en lateral kraft generert mellom akselen (56) og lateralkraftlagersammenstillingen i en retning lateral til aksen av akselen (56) for å redusere vibrasjon av akselen; og

hvori under operasjon, oppstår en væskefilm fra i det minste én av væskene mellom koaksiallageret (60) og akselen (56) og mellom lateralkraftlageret (62) og akselen (56).

9. Pumpesystem (50) ifølge krav 8,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t det videre omfatter en stabel av skovler montert på akselen (56) og en stabel av diffusorsett i huset (52) for å danne pumpeseksjonen (16), hvori koaksial- og lateralkraftlagerne (60, 62) er lokalisert i pumpeseksjonen (16) og væskefilmen er tilpasset til å være fra brønnfluidet.

10. Pumpesystem (50) ifølge krav 8,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t boringen (68) til lateralkraftlageret (62) er eksentrisk i forhold til en ytre diameter av lateralkraftlageret (62).

11. Pumpesystem (50) ifølge krav 8,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t det videre omfatter en rotorstabel (58) montert på akselen (56) med et flertall av rotorseksjoner aksialt adskilt fra hverandre og en statorstabel (54) satt i huset (52) for å danne motorseksjonen (12), hvori koaksialog lateralkraftlagerne (60, 62) er lokalisert mellom rotorseksjonene og i inngrep med statorstabelen, og væskefilmen omfatter smørvæsken.

12. Pumpesystem (50) ifølge krav 8,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t det videre omfatter to koaksiallagre (60) adskilt fra hverandre, lateralkraftlageret (62) er anbrakt aksialt mellom de to koaksiallagere (60) i det ringformede rom og hvori når akselen (56) roterer, utøver hver av koaksiallagerne (60) en reaksjonskraft på en overflate av akselen (56) og i en retning motsatt til retningen av lateralkraften påført av lateralkraftlageret (62).