NO343623B1 - Elektrisk kraftsammenstillinger for å forsyne kraft til en motor, elektrisk, nedsenkbart pumpesystem samt en forbinder. - Google Patents

Elektrisk kraftsammenstillinger for å forsyne kraft til en motor, elektrisk, nedsenkbart pumpesystem samt en forbinder. Download PDF

Info

Publication number
NO343623B1
NO343623B1 NO20140245A NO20140245A NO343623B1 NO 343623 B1 NO343623 B1 NO 343623B1 NO 20140245 A NO20140245 A NO 20140245A NO 20140245 A NO20140245 A NO 20140245A NO 343623 B1 NO343623 B1 NO 343623B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
motor
metal
fastener
power cable
shoulder
Prior art date
Application number
NO20140245A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20140245A1 (no
Inventor
Steven K Tetzlaff
Terry L Glasscock
Jeffrey G Frey
Donald Ray Lingenfelter
Chad A Craig
Original Assignee
Baker Hughes A Ge Co Llc
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 Baker Hughes A Ge Co Llc filed Critical Baker Hughes A Ge Co Llc
Publication of NO20140245A1 publication Critical patent/NO20140245A1/no
Publication of NO343623B1 publication Critical patent/NO343623B1/no

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/52—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
    • H01R13/5205—Sealing means between cable and housing, e.g. grommet
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G15/00—Cable fittings
    • H02G15/08—Cable junctions
    • H02G15/18—Cable junctions protected by sleeves, e.g. for communication cable
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/58—Means for relieving strain on wire connection, e.g. cord grip, for avoiding loosening of connections between wires and terminals within a coupling device terminating a cable
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2201/00—Connectors or connections adapted for particular applications
    • H01R2201/10—Connectors or connections adapted for particular applications for dynamoelectric machines

Landscapes

  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Cable Accessories (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Description

OMRÅDET FOR OPPFINNELSEN
[0001] Denne oppfinnelsen gjelder generelt elektriske, nedsenkbare pumpesammenstillinger for underjordisk brønnproduksjon, spesielt en forbinder for å forbinde en kraftkabel til en motorledning på pumpesammenstillingen.
BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN
[0002] Nedsenkbare pumpesystemer brukes ofte i hydrokarbonproduserende brønner for å pumpe fluider innenfra borehullet til overflaten. Disse fluidene er generelt væsker og omfatter produsert flytende hydrokarbon samt vann. Én type system som brukes i denne anvendelsen, omfatter et elektrisk, nedsenkbart pumpesystem (ESP). En vanlig type ESP omfatter en sentrifugalpumpe hengende på en rørstreng inne i et fôringsrør i brønnen. Pumpen drives av en elektrisk borehullmotor, normalt en trefasevekselstrømsmotor. En kraftlinje strekker seg fra en kraftkilde ved overflaten ved siden av røret til motoren for å forsyne kraft.
[0003] Kraftlinjen består typisk av to deler, en motorledning og en kraftkabel.
Motorledningen har en plugg på sin nedre ende som festes til en stikkontakt kalt et sluttstykke i den øvre enden av den elektriske motoren. Den andre enden av motorledningen er forbundet til en kraftkabel med en spleis eller annen type forbinder.
[0004] I noen brønner kan brønnmiljøet være svært hardt med høye temperaturer og høyt trykk og korrosive brønnfluider. Eksisterende spleisemedier
eller -materialer som brukes i kjent teknikk, kan imidlertid være ute av stand til å tåle det harde miljøet i noen brønner. Dersom disse materialene brytes ned, kan brønnfluider komme inn i forbindelsen og forårsake en kortslutning som vil kreve at pumpesammenstillingen dras opp og fjernes. Av samme grunn er det ønskelig at en forbindelse har minimalt av elastomer-, epoksy- og drikkelige materialer.
[0005] Dessuten vil de høye temperaturene i brønnen få komponentene i forbinderen til å utvides. Denne utvidelsen kan skade forbinderen og forbindelsen ved å skape tilstrekkelige krefter til at komponentene i spleiseforbindelsen deformeres og skades. En forbinderspleis som kan tåle de termiske ekspansjonskreftene som følger av et miljø med høy temperatur, vil være ønskelig.
[0006] Forbindere i kjent teknikk kan kreve at forbindelsen gjøres i et verkstedmiljø, og når forbindelsen er laget, kan den ikke løsnes eller forbindes igjen, det vil være ønskelig for en forbinder å ha evnen til å forbindes til et sted og la en forbinder løsnes og forbindes igjen på stedet, etter behov eller ønske.
[0007] Konvensjonelle forbindelsesdesign kan være store og ha store profiler. Det finnes imidlertid noen situasjoner der målbrønnene har størrelsesbegrensninger som forhindrer bruken av disse konvensjonelle designene. Derfor vil det være nyttig å ha et forbinderdesign som fungerer under harde forhold og overvinner de andre manglene som er diskutert ovenfor, samtidig som det opprettholder en liten profil.
[0008] US 2003/111796 A1 omtaler en tetningssammenstilling for å beskytte en borehullsforbindelse. Tetningssammenstillingen omfatter uavhengige aktiviserte metall-metalltetninger og et hus som forhindrer aktiviseringen av individuelle tetninger fra å påvirke andre tetninger.
[0009] US 2008/026623 A omtaler en kopling for elektrisk og mekanisk tilkopling av isolerte ledertråder innkapslet i beskyttelsesrør. Utførelser av koplingen tilveiebringer en beskyttende ytre kappe som omkranser de ledende og isolerende strukturer innen koplingen. Koplingen er utformet med et flertall av rørtilpasningssammenstillinger for sikker festing av koplingen til elektriske kraftkabler nede i borehullet. Koplingen er også formet med en indre isolerende støvel som har en indre passasje tilpasset for å omgi de ledende elementer av koplingen for å tilveiebringe en pålitelig elektrisk kopling nede i brønnen.
[0010] US 3980369 A omtaler en sammenstilling for sammenkopling av en nedsenkbar pumpemotor, slik som benyttet i en oljebrønn, til en kraftkabel som strekker seg til overflaten av hullet. Sammenstillingen omfatter et langstrakt fleksibelt, væske- og gassugjennomtrengelig metallrør, som er flatt mellom sine ender. Et flertall av elektriske ledere er anbrakt i side-ved-side-forhold mellom de flate vegger av røret. Elektriske koplingselementer er forbundet til enden av røret. En dielektrisk væske er innført gjennom en fylleport i en av koplingselementene for å fylle hulrommene i røret og derved tilveiebringe trykkompensasjon mellom det indre og ytre av røret.
[0011] US 3680036 A omtaler en undersjøisk elektrisk kopling som hurtig kan utføre en frakopling mellom to undersjøiske kabler ved påføring av en stor strekkraft over koplingen som bevirker at koplingen frakoples. Koplingen er trykksatt for å forhindre sammenbruddet av det fleksible koplingshuset som tillater den hurtige frakoplingen uten ytterligere mekaniske sperringer eller frigjøringsmekanismer.
SAMMENDRAG
[0012] Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved en elektrisk kraftsammenstilling for å forsyne kraft til en motor, kjennetegnet ved at den omfatter en motorledning som har en ende for tilkopling til motoren og med flere individuelle metallkledde ledere, en kraftkabel som har én ende for å koples til en kraftkilde og har flere individuelle metallkledde ledere og en forbinder for tilkopling av hver av lederne på motorledningen til én av lederne på kraftkabelen, hvor forbinderen innbefatter i det minste en spleiseforbinder omfattende: et rørformet festelegeme som har en motorledningende og en kraftkabelende og en konisk motorledningskulder ved siden av motorledningenden og en konisk kraftkabelskulder ved siden av kraftkabelenden og festelegemegjenger på kraftkabelenden og på festelegemets motorledningende, en metallmuttersammenstilling festet til én av kraftkabellederne som har gjenger som griper inn i festelegemegjengene på kraftkabelenden der metallmuttersammenstillingen har en konisk metallegemeskulder i metall-tilmetall-forseglende inngrep med kraftkabelskulderen på monteringslegemet, en metallkopler som er festet til én av motorledninglederne og har gjenger som griper inn i festelegemegjengene på motorledningenden, der metallkopleren har en konisk skulder i metall-til-metall-forseglende inngrep med motorledningskulderen til festelegemet hvorved et indre av festelegemet er forseglet, en elektrisk kontakt på lederen til kraftkabelen til hvilken motorsammenstillingen er festet, en annen elektrisk kontakt til lederen på motorledningen som koplingselementet er festet til, hvor de elektriske kontaktene i det indre av festelegemet og en elastomerforsegling anordnet mellom muttersammenstillingen og festelegemet, elastomerforseglingen innbefatter et antall ekspansjonsbufferhulrom som kollapser og fjerner belastninger som påføres av forseglingen når forseglingen gjennomgår termisk ekspansjon.
[0013] Foretrukne utførelsesformer av sammenstillingen er videre utdypet i kravene 2 til og med 7.
[0014] Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås også ved en elektrisk kraftsammenstilling for å forsyne kraft til en motor, kjennetegnet ved at den omfatter en motorledning som har en ende for tilkopling til motoren og med en mengde individuelle ledere, en kraftkabel som har én ende for å koples til en kraftkilde og har flere individuelle ledere, en spleiseforbinder for å forbinde hver av lederne til motorledningen til én av lederne på kraftkabelen, spleiseforbinderen omfatter minst én spleiseforbinder omfattende et rørformet metallfestelegeme som har en motorledningende og en kraftkabelende og festelegemegjenger på kraftkabelenden og på motorledningenden av festelegemet, en metallmuttersammenstilling festet til én av kraftlederne som har gjenger som griper inn i festelegemegjengene på kraftkabelenden til hvilken muttersammenstillingen er festet, og en annen elektrisk kontakt på kraftkabelens leder og motorledningens leder, der de elektriske kontaktene koples til hverandre i det indre av festelegemet og en elastomerforsegling anbrakt mellom muttersammenstillingen og festelegemet, der elastomerforseglingen omfatter en mengde ekspansjonsbufferporter som kan opereres til å kollapse og fjerne belastninger som påføres av forseglingen når forseglingen gjennomgår termisk ekspansjon.
[0015] Foretrukne utførelsesformer av sammenstillingen er utdypet i kravene 9, 10 og 11.
[0016] Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås også ved et elektrisk, nedsenkbart pumpesystem kjennetegnet ved at det omfatter en pumpe, en elektrisk motor koplet til pumpen, en motorledning forbundet med motoren og en mengde motorledningledere, en kraftkabel som har en mengde kraftkabelledere, en spleiseforbinder for å forbinde hver av lederne på kraftkabelen til én av lederne på motorledningen, der hver av spleiseforbinderen innbefatter minst ett rørformet metallfestelegeme med en motorledningende og en kraftkabelende og en konisk motorledningskulder i det indre av festelegemet tilstøtende motorledningen, og en konisk kraftkabelskulder i det indre av festelegemet tilstøtende kraftkabelenden, og festelegemegjenger på kraftkabelenden og på festelegemets motorledningende, en metallmuttersammenstilling som har gjenger som griper inn i festelegemegjengene på kraftkabelenden, der metallmuttersammenstillingen har en konisk skulder i metall-til-metall-forseglende inngrep med festelegemets kraftkabelskulder, en metallkopler som har gjenger som griper inn i festelegemegjengene på motorledningenden, der metallkopleren har en konisk skulder i metall-til-metall-forseglende inngrep med festelegemets motorledningskulder, slik at et indre av festelegemet forsegles, og en elektrisk kontakt med kraftkabelens leder på hvilken muttersammenstillingen er festet, og en annen elektrisk kontakt til lederen på motorlederen som kopleren er festet til, hvor de elektriske kontaktene i det indre av festelegemet og en elastomerforsegling er anbrakt mellom hver muttersammenstilling og hvert festelegeme, der elastomerforseglingen omfatter en mengde ekspansjonsbufferporter som kan opereres til å kollapse og fjerne belastninger som påføres av forseglingen når forseglingen gjennomgår termisk ekspansjon.
[0017] Systemet er videre utdypet i krav 13.
[0018] Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås også ved en forbinder, kjennetegnet ved at den omfatter et rørformet metallegeme med en første ende og en andre ende og en konisk første skulder tilstøtende den første enden, og en andre konisk skulder tilstøtende den andre enden, og festelegemegjenger på den første enden og på festelegemets andre ende, en metallmuttersammenstilling som kan opereres slik at den forbindes til en leder på en første kraftkabel, der muttersammenstillingen har gjenger som griper inn i festelegemegjenger på den første enden, der metallmuttersammenstillingen har en konisk skulder i metall-til-metallforseglende inngrep med festelegemets første skulder, en metallkopler som kan opereres slik at den forbindes til en leder på en andre kabel, der kopleren har gjenger som griper inn i festelegemegjengene på den andre enden, der metallkopleren har en konisk skulder i metall-til-metall-forseglende inngrep med festelegemets andre skulder, slik at et indre av festelegemet forsegles, en elektrisk kontakt på den første kabelens leder og en andre kabelens leder, der lederne koples til hverandre i det indre av festelegemet, og en elastomerforsegling anbrakt mellom muttersammenstillingen og festelegemet, der elastomerforseglingen omfatter en mengde ekspansjonsbufferporter som kan opereres til å kollapse og fjerne belastninger som påføres av forseglingen når forseglingen gjennomgår termisk ekspansjon.
[0019] Utførelsesformer av forbinderen er videre utdypet i krav 15 og 16.
[0020] Utførelsesformer av denne anvendelsen omfatter anordninger som kopler flerfase-høyspentkraftkabel til individuelle røromsluttede høyspentmotorledninger. Tanken bak anordningen er at den kan forbinde flerfasekabelledere flere ganger, på en lavprofilmåte som eliminerer fase-til-fase-kortslutninger, ved siden av å tilveiebringe flere forseglingsbarrierer mellom brønnens ringrom og forbindelse.
[0021] Anordningen kan produseres i et kontrollert miljø og testes for fabrikkgodkjenning før installering i felt, noe som muliggjør en overlegen feltforbindelse. Flerfasekraftkabelen vil bli utstyrt med individuelle forbindere for hver fase. Deretter vil det utføres en serie med testing for fabrikkgodkjenning, både elektrisk og mekanisk, for å sikre integritet. På samme måte vil den røromsluttede motorledningen bli utstyrt med individuelle forbindere. Deretter vil det utføres en serie med testing for fabrikkgodkjenning, både elektrisk og mekanisk, for å sikre integritet. Når utstyret er kommet ut i felten, kan begge komponenter forbindes raskt, noe som forbedrer bruken av en spleis.
[0022] I én utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen har en elektrisk kraftsammenstilling for å forsyne kraft til en motor en motorledning som har én ende for å forbindes med motoren, og har en mengde individuelle metallkledde ledere, en kraftkabel som har én ende for å forbindes med en kraftkilde og har en mengde individuelle metallkledde ledere, og en spleiseforbinder for å kople hver av lederne på motorledningen til én av lederne på kraftkabelen. Spleiseforbinderen omfatter et rørformet metallfestelegeme med en motorledningende og en kraftkabelende, en konisk motorledningskulder tilstøtende motorledningenden, og en konisk kraftkabelskulder tilstøtende kraftkabelenden. Det kan være festelegemegjenger på kraftkabelenden og på festelegemets motorledningende. Spleiseforbinderen har også en metallmuttersammenstilling festet til én av kraftkabellederne som har gjenger som griper inn i festelegemegjengene på kraftkabelenden, der metallmuttersammenstillingen har en konisk skulder i metall-til-metall-forseglende inngrep med festelegemets kraftkabelskulder. En metallkopler festes til én av motorledninglederne og har gjenger som griper inn i festelegemegjengene på motorledningenden. Metallkopleren har en konisk skulder i metall-til-metall-forseglende inngrep med festelegemets motorledningskulder, slik at et indre av festelegemet forsegles. En elektrisk kontakt på kraftkabelens leder og motorledningens leder koples til hverandre i det indre av festelegemet.
[0023] I noen utførelsesformer omfatter sammenstillingen en elastomerforsegling anbrakt mellom muttersammenstillingen og festelegemet, der elastomerforseglingen har en mengde ekspansjonsbufferhulrom som kan opereres til å kollapse og fjerne belastninger som påføres av forseglingen når forseglingen gjennomgår termisk ekspansjon. Elastomerforseglingen kan befinne seg i det indre av festelegemet aksialt mellom de koniske skuldrene. Elastomerforseglingen kan ha en konisk skulder som griper inn i en konisk skulder på festelegemet og en flat skulder som vender mot muttersammenstillingen og der bufferhulrommene strekker seg inn i den flate skulderen.
[0024] I andre utførelsesformer kan sammenstillingen omfatte en tilgangsport gjennom en vegg på festelegemet og et lukkeelement for å åpne og lukke tilgangsporten. Festelegemet kan fylles med et dielektrisk fluid som pumpes gjennom tilgangsporten når tilgangsporten er åpen.
[0025] I andre utførelsesformer kan sammenstillingen omfatte en mengde av spleiseforbinderne, som hver for seg forbinder én motorledningleder med én kraftkabelleder. Gjengene i kraftkabelenden og motorledningenden kan være innvendige. De koniske skuldrene tilstøtende kraftkabelenden og motorledningenden kan være i det indre av festelegemet.
[0026] I alternative utførelsesformer omfatter en elektrisk kraftsammenstilling for å forsyne kraft til en motor, en motorledning som har én ende for å forbindes med motoren, og har en mengde individuelle ledere, en kraftkabel som har én ende for å forbindes med en kraftkilde og har en mengde individuelle ledere, og en spleiseforbinder for å kople hver av lederne på motorledningen til én av lederne på kraftkabelen. Spleiseforbinderen kan omfatte et rørformet metallfestelegeme med en motorledningende og en kraftkabelende og festelegemegjenger på kraftkabelenden og på festelegemets motorledningende. Spleiseforbinderen kan også omfatte en metallmuttersammenstilling festet til én av kraftkabellederne som har gjenger som griper inn i festelegemegjengene på kraftkabelenden. En elektrisk kontakt på kraftkabelens leder og motorledningens leder kan koples til hverandre i det indre av festelegemet. En elastomerforsegling kan anbringes mellom muttersammenstillingen og festelegemet, der elastomerforseglingen omfatter en mengde ekspansjonsbufferporter som kan opereres til å kollapse og fjerne belastninger som påføres av forseglingen når forseglingen gjennomgår termisk ekspansjon.
[0027] I noen utførelsesformer omfatter elastomerforseglingen en flat endeflate, et sylindrisk bånd tilstøtende endeflaten, og en konisk del motsatt endeflaten. Bufferportene kan være åpne mot endeflaten og er kortere i lengde enn en lengde av det sylindriske båndet. En utvendig overflate av den koniske delen kan passe sammen med en konisk skulder på festelegemet.
[0028] I ytterligere andre utførelsesformer omfatter et elektrisk, nedsenkbart pumpesystem en pumpe, en elektrisk motor koplet til pumpen, en motorledning som er forbundet med motoren og har en mengde motorledningledere, en kraftkabel som har en mengde kraftkabelledere og en spleiseforbinder for å forbinde hver av kraftkabellederne til én av motorledninglederne. Hver av spleiseforbinderne kan omfatte et rørformet metallfestelegeme med en motorledningende og en kraftkabelende og en konisk motorledningskulder i det indre av festelegemet tilstøtende motorledningenden, og en konisk kraftkabelskulder i det indre av festelegemet tilstøtende kraftkabelenden. Det kan være festelegemegjenger på kraftkabelenden og på festelegemets motorledningende. Hver av spleiseforbinderne kan også omfatte en metallmuttersammenstilling som har gjenger som griper inn i festelegemegjengene på kraftkabelenden, der metallmuttersammenstillingen har en konisk skulder i metall-til-metall-forseglende inngrep med festelegemets kraftkabelskulder. En metallkopler kan ha gjenger som griper inn i festelegemegjengene på motorledningenden. Metallkopleren kan også ha en konisk skulder i metall-til-metall-forseglende inngrep med festelegemets motorledningskulder, slik at et indre av festelegemet forsegles. En elektrisk kontakt på kraftkabelens leder og motorledningens leder kan koples til hverandre i det indre av festelegemet.
[0029] I ytterligere andre utførelsesformer omfatter en elektrisk kraftsammenstilling for å forsyne kraft til en motor, en motorledning som for å forbindes med motoren, og har en mengde individuelle ledere, en kraftkabel for å forbindes med en kraftkilde og har en mengde individuelle metallkledde ledere og et rørformet festelegeme. Festelegemet kan omfatte kontakter for å elektrisk forbinde den ene av motorledninglederne til den ene av kraftkabellederne i det indre av festelegemet, og forseglinger i en motorende og en kraftkabelende av festelegemet for å forsegle den ene av motorledningens ledere og én av kraftkabelens ledere til festelegemet, der forseglingene definerer et forseglet indre i festelegemet som inneholder et dielektrisk fluid. En tilgangsport gjennom en vegg på festelegemet kan opereres slik at dielektriske fluider kan komme gjennom den inn i det indre av festelegemet, og det kan være et lukkeelement for å åpne og lukke tilgangsporten. Lukkeelementet kan være en skrue.
[0030] I andre utførelsesformer omfatter en mekanisk forbinder et rørformet metallfestelegeme med en første ende og en andre ende og en konisk første skulder tilstøtende den første enden, og en konisk andre skulder tilstøtende den andre enden, og festelegemegjenger på den første enden og på festelegemets andre ende. En metallmuttersammenstilling kan opereres for å forbindes til en leder hos en første kabel, der muttersammenstillingen har gjenger som griper inn i festelegemegjengene på den første enden. Metallmuttersammenstillingen kan ha en konisk skulder i metall-til-metall-forseglende inngrep med festelegemets første skulder. En metallkopler kan opereres for å forbindes til en leder hos en andre kabel, der kopleren har gjenger som griper inn i festelegemegjengene på den andre enden. Metallkopleren kan ha en konisk skulder i metall-til-metallforseglende inngrep med festelegemets andre skulder, slik at et indre av festelegemet forsegles. En elektrisk kontakt på den første kabelens første leder og den andre kabelens leder kan koples til hverandre i det indre av festelegemet.
[0031] I noen utførelsesformer kan forbinderen ha en elastomerforsegling anbrakt mellom muttersammenstillingen og festelegemet. Elastomerforseglingen kan ha en flat endeflate, et sylindrisk bånd tilstøtende endeflaten, en konisk del motsatt endeflaten, og en mengde ekspansjonsbufferporter som kan opereres til å kollapse og fjerne belastninger som påføres av forseglingen når forseglingen gjennomgår termisk ekspansjon. Bufferportene kan være åpne mot endeflaten og er kortere i lengde enn en lengde av det sylindriske båndet. Forbinderen kan ha en tilgangsport gjennom en vegg på festelegemet og et lukkeelement for å åpne og lukke tilgangsporten. Det indre av festelegemet kan fylles med et dielektrisk fluid som kan pumpes gjennom tilgangsporten når tilgangsporten er åpen.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
[0032] Noen av trekkene og fordelene ved den foreliggende oppfinnelsen er angitt, andre vil bli åpenbare etter som beskrivelsen skrider fram, når den ses i sammenheng med de tilhørende tegningene, der:
[0033] Fig.1 er et sideriss av et elektrisk, nedsenkbart pumpesystem (ESP) inne i en brønn, som har trekk i henhold til denne oppfinnelsen.
[0034] Fig.2 er et delsnitt av en forbinder som har trekk i henhold til denne oppfinnelsen.
[0035] Fig.3A er et snitt av en del av forbinderen i fig.2.
[0036] Fig.3B er et snitt av en del av forbinderen i fig.3A.
[0037] Fig.3C er et snitt av en del av forbinderen i fig.3A.
[0038] Fig.4A er et forstørret perspektivriss av en forsegling hos forbinderen i fig. 2.
[0039] Fig.4B er et annet forstørret perspektivriss av en forsegling hos forbinderen i fig.2.
DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN
[0040] Fig.1 er et sidesnitt av fôret brønn 10 som har en ESP 12 anbrakt i seg. ESP 12 omfatter en elektrisk motor 16, en forseglings-/utjevningsdel 15, en valgfri gasseparator 17 og en pumpe 18. Pumpe 18 kan omfatte en sentrifugalpumpe, en progresserende hulromspumpe, eller en annen rotasjonspumpe. Fluidinnganger 19 er vist tilveiebrakt på separator 17 for å tilveiebringe en passasje for å motta fluid i pumpe 18. Produksjonsrør 14 koples til pumpe 18 avløp for å føre trykksatt produksjonsfluid fra ESP-en 12 til overflate.
[0041] I denne utførelsesformen strekker kraftkabel 20 seg langs produksjonsrør 14, og slutter i en spleis eller forbinder 21 som elektrisk kopler kabel 20 til en andre kraftkabel, eller motorledning 23. Kraftkabel 20 kan være en høyspent flerfasekraftkabel, så som en trefasekraftkabel. På den nedre enden av kraftkabel 20 forbindes motorledning 23 til en sluttstykkeforbinder 22 som elektrisk forbinder og fester motorledning 23 til motorhus 24 i elektrisk motor 16. Motorledningen 23 strekker seg oppad fra pumpen, for eksempel fra 10 til 80 ft. Motorledningen 23 kan overstige 80 ft eller være kortere enn 10 ft, avhengig av anvendelsen. Motorledningen 23 kan være flat og mindre i størrelse enn kraftkabelen, slik at den kan føres mellom pumpesammenstillingen og fôringsrøret.
[0042] Videre til fig.2 forbinder forbinder 21 faselederen 26 hos kraftkabelen 20 med faseleder 28 på motorledningen 23 (fig.1). En metallisk armering 30 vikles typisk rundt utsiden av kraftkabelen 20 for å danne det ytre av kraftkabelen. En klemme kan brukes til å feste armeringen 30 til kraftkabelen 20. Alternativt kan den loddes på plass. Kraftkabelen 20 har 3 separate faseledere 26, og hver leder 26 koples til en individuell spleiseforbinder 32. En forsendelsesklemme 34 kan brukes til å feste hver spleiseforbinder 32 ved en valgt avstand fra hverandre, samtidig som kraftkabelen 20 sendes fra fabrikasjonsstedet til felten.
[0043] Hver faseleder 26 på kraftkabel 20 omfatter en ytre metallrørkledning 36 som sitt ytterste lag. Kabelrør 36 er en rørkonstruksjon med en midtre akse og kan dannes av jernholdige metaller inkludert karbonstål, rustfritt stålrør eller ikkejernholdige metaller som Monel. Et lag med kabelisolering 38 befinner seg inne i og koaksialt til kabelrør 36. Kabelisolering 38 danner et rør med en midtre åpning som inneholder kabeltråd 40. Kabeltråd 40 er et solid sylindrisk element som er koaksialt med både kabelisolering 38 og kabelrør 36. I alternativ utførelsesform kan kabeltråd 40 være en rekke mindre flettede tråder for å utgjøre et enkelt trådelement eller -fase.
[0044] Hver leder 28 på motorledningen 23 (fig.1) omfatter på samme måte en ytre metallrørkledning 42 som sitt ytterste lag. Ledningsrørkledning 42 er et rørelement med en midtre akse og kan dannes av karbonstål eller rustfritt stålrør. Et lag med ledningsisolering 44 befinner seg inne i og koaksialt til ledningsrør 42. Ledningsisolering 44 danner et rør med en midtre åpning som inneholder ledningstråd 46. Ledningstråd 46 er et solid sylindrisk element som er koaksialt med både ledningsisolering 44 og ledningsrør 42.
[0045] I utførelsesformen vist i fig.2 befinner de tre spleiseforbinderne 32 seg i samme avstand fra slutten på armering 30 av kraftkabelen 20. I alternative utførelsesformer kan spleiseforbinderne 32 hver befinne seg i en forskjellig avstand fra slutten på armering 30 av kraftkabelen 20. I en slik utførelsesform vil den vertikale hevningen av hver spleiseforbinder 32 når den befinner seg i en fôret brønn 10, være ulik, og den totale diameteren av forbinderen 21 vil være mindre, noe som muliggjør en mer strømlinjeformet forbindelse for bruk i en brønn med mindre diameter, eller for å øke avstanden mellom forbinderen 21 og veggen på den fôrede brønnen 10.
[0046] Videre til fig.3A muliggjør spleiseforbinder 32 i sin sammensatte tilstand kompletteringen av en elektrisk forbindelse mellom kabeltråd 40 og ledningstråd 46. I sin sammensatte tilstand befinner en trykkmuttersammenstilling 48 seg utenfor kabelrør 36 ved en ende av spleiseforbinderen 32 nærmest kraftkabelen 20 (fig. 2). Denne enden vil være den øvre enden av anordningen når den installeres i brønnen. Trykkmuttersammenstilling 48 er et metallisk rørelement med en vesentlig konstant indre diameter og en midtre akse, og omfatter en mutterprofil 52 som gjør det mulig for et verktøy å stramme og løsne muttersammenstillingen 48. En stamme 50 befinner seg på en øvre ende av mutterprofilen 52. Stamme 50 har en mindre veggtykkelse enn mutterprofilen 52. Stamme 50 gjør det enklere å bruke en ledningsfolie og høymodultape for å vikles og bli med i muttersammenstillingen 48 hos kabelrøret 36.
[0047] Som det sees i fig.3B omfatter muttersammenstilling 48 på en motsatt side av stamme 50 av mutterprofilen 52 en forseglingsseksjon 54. Forseglingsseksjon 54 har en veggtykkelse som er større enn stamme 50. Forseglingsseksjon 54 omfatter en nedadvendt skulder 56 som heller fra et område med større veggtykkelse 58 mot den øvre enden av muttersammenstilling 48 og et område med mindre veggtykkelse 60 mot en nedre ende av muttersammenstilling 48. Forseglingsskulder 56 griper inn i en oppadvendt legemeskulder 94 på festelegeme 96. Festelegeme 96 er et metallisk sylindrisk rør med en midtre akse koaksialt til den midtre aksen hos kabeltråden 40. Inngrepet av forseglingsskulder 56 med legemeskulder 94 skaper en metall-til-metall-forsegling mellom muttersammenstillingen 48 og festelegemet 96. Dekompresjon av gass er én av de førende årsakene til svikt hos ESP-komponenter. Denne metall-til-metall-forseglingen forhindrer gassmigrasjon inn i festelegemet 96. Dessuten er tilstedeværelsen av sumpgass, H2S, ekstremt skadelig for kobberrør og andre materialer. Denne metall-til-metall-forseglingen vil tilveiebringe en langsiktig løsning på begge disse bekymringene.
[0048] En periferisk fordypning 62 dannes inne i området med mindre veggtykkelse 60 i muttersammenstilling 48. En elastomerforseglingsring 64 befinner seg inne i fordypning 62. Forseglingsring 64 skaper en backup-forsegling mellom muttersammenstilling 48 og festelegeme 96. Gjenger på en ytre overflate av muttersammenstilling 48 kan gripe inn i gjenger på en indre overflate av den øvre enden av festelegeme 96 for å holde muttersammenstilling 48 inne i festelegeme 96. I alternative utførelsesformer kan andre kjente former for forbindelse brukes til å holde muttersammenstilling 48 inne i festelegeme 96. Kabelrør 36 slutter inne i muttersammenstilling 48, samtidig som kabelisolering 38 og kabeltråd 40 strekker seg gjennom hele lengden av muttersammenstilling 48.
[0049] Anliggende mot den nedre enden 66 av muttersammenstilling 48 er en første side av en metalltrykkskive 68. Trykkskive 68 beskytter en elastomerhovedforsegling 70 mot rotasjonsbevegelse av muttersammenstilling 48, og overfører aksialkreftene fra muttersammenstilling 48. Kabelisolering 38 og kabeltråd 40 strekker seg gjennom den indre boringen av hovedforsegling 70. Som det kan sees i fig.4A og 4B, omfatter hovedforsegling 70 et sylindrisk bånd 72 og en konisk del 74. En endeflate 76 av hovedforsegling 70 ligger an mot den andre siden av trykkskive 68. Den ytre overflaten av konisk del 74 av hovedforsegling 70 griper inn i en andre oppadvendt skulder 132 (fig.3B) på festelegeme 96. Hovedforsegling 70 kan være dannet av et elastomermateriale eller annet egnet materiale.
[0050] En rekke ekspansjonsbufferhulrom 78 befinner seg inne i det sylindriske båndet 72. Hulrommene 78 er åpne mot endeflaten 76 og er kortere i lengde enn lengden av sylindrisk bånd 72. Når det utsettes for høye temperaturer, har hovedforsegling 70 en tendens til å utvide seg. Når hovedforseglingen 70 har en tendens til å utvide seg, deformeres den mot trykkskiven 68 og oppadvendt skulder 132, noe som får materialet i hovedforseglingen 70 til å strekke seg inn i eller kollapse inn i hulrom 78. Dette vil redusere både aksiale og utvendige krefter som hovedforsegling 70 ellers ville påføre komponentene som er i nærheten av hovedforsegling 70. Dette gjør at muttersammenstillingen 48 kan brukes med hell i et større område av brønnforhold med høye temperaturer.
[0051] Tilbake til fig.3A slutter kabeltråd 40 inne i en boring hos en innvendig tilkoplingsstift eller stikkontakt 80. Innvendig stift 80 er et rørelement med en midtre akse kolineært til aksen hos kabeltråden 40. Innvendig stift 80 har en skillevegg 81 som skiller kabeltrådlommen 84 fra stiftlommen 86. Kabelisolering 38 slutter ved eller før den øvre enden av innvendig stift 80, slik at kabeltråd 40 er naken inne i innvendig tilkoplingsstift 80 og kan kreppes inne i kabeltrådlomme 84. Omgivende den innvendige stiften 80 og kabelisoleringen 38 er det en stikkontakt eller en innvendig isolator 82. Innvendig isolator 82 kan festes til innvendig stift 80 med en sirkulær klype eller andre kjente holdemidler. Innvendig isolator 82 har varierende veggtykkelse for å akkommodere de ulike ytre diameterne av den innvendige stiften 80 og kabelisoleringen 38. Innvendig isolator 82 er inne i et festelegeme 96 og skaper en elektrisk isolerende barriere mellom innvendig stift 80 og festelegeme 96. Innvendig isolator kan dannes av for eksempel en høytemperaturpolymer, termoplast eller annet kjent egnet isolasjonsmateriale.
[0052] Videre nå til enden av spleiseforbinder 32 nærmest motorledning 23 (fig.1) befinner en hul rørledningsstamme 88 seg rundt ledningsrøret 42 hos ledningslederen 28 (fig.2). Denne enden vil være den nedre enden av anordningen når den installeres i brønnen. Ledningsstamme 88 gjør det enklere å bruke en ledningsfolie og høymodultape for å vikles og bli med i ledningsstammen 88 hos ledningsrøret 42. En presspasning, så som en Swagelok-type mekanisk forseglingsskjøt 90 befinner seg rundt ledningsstammen 88. I alternative utførelsesformer kan ledningsstamme 88 ikke bli brukt og trykkpasning 90 kan i stedet befinne seg direkte rundt ledningsrør 42. Når den strammes, vil trykkpasning 90 gripe om enten ledningsstamme 88 eller ledningsrør 42, alt etter som. Indre gjenger på trykkpasning 90 griper inn i ytre gjenger på huskopler 92. Huskopler 92 befinner seg rundt ledningsstamme 88. En metallisk koplers muttersammenstilling 98 befinner seg utenfor en huskopler 92.
[0053] Som det kan sees i fig.3C griper en oppadvendt koplerskulder 100 på koplermutter 98 inn i en nedadvendt legemeskulder 102 på den nedre enden av festelegeme 96. Inngrepet av koplerskulder 100 og legemeskulder 102 skaper en metall-til-metall-forsegling mellom koplermutteren 98 og festelegemet 92. Denne metall-til-metall-forseglingen forhindrer gassmigrasjon inn i festelegemet 96. En øvre ende 104 av koplermutter 98 griper inn i en nedadvendt skulder 106 på huskopler 92, og en øvre ende 108 av ledningsstamme 88 griper inn i en indre nedadvendt skulder 110 av huskopler 92.
[0054] Gjenger på en ytre overflate av koplermutter 98 kan gripe inn i gjenger på en indre overflate av den nedre enden av festelegeme 96 for å holde koplermutter 98 inne i festelegeme 96. I alternative utførelsesformer kan andre kjente former for forbindelse brukes til å holde koplermutter 98 inne i festelegeme 96. Huskopler 92 omfatter minst én, og som vist i fig.3C, kan omfatte to ringformede fordypninger 112, 114. Ringformet fordypning 112 huser en backup-forsegling 116 og ringformet fordypning 114 huser en andre backup-forsegling 118. Hver backupforsegling 116, 118 kan for eksempel være en elastomer-O-ring eller andre standard forseglingsmidler. Hver backup-forsegling 116, 118 griper forseglende inn i en indre vegg på festelegeme 96 og skaper en forsegling mellom huskopleren 92 og festelegemet 96.
[0055] Tilbake til fig.3A slutter ledningstråd 46 inne i en boring hos en utvendig tilkoplingsstift 120. Utvendig stift 120 omfatter en trådlomme 124 ved sin nedre ende som ledningstråden 46 befinner seg og kreppes inn i. Den øvre enden av utvendig stift 120 er et sylindrisk stiftelement 126 med en midtre akse kolineært til aksen hos ledningstråden 46. Ledningsisolasjon 44 slutter ved eller før den nedre enden av trådlomme 124, slik at kabeltråden 40 er naken inne i trådlomme 124.
[0056] Omgivende den utvendige stiften 120 og ledningsisoleringen 44 er det en stift eller en utvendig isolator 122. Utvendig isolator 122 er inne i et festelegeme 96 og skaper en elektrisk isolerende barriere mellom utvendig stift 120 og festelegeme 96. Utvendig isolator kan dannes av for eksempel en høytemperaturpolymer, termoplast eller annet kjent egnet isolasjonsmateriale. Utvendig isolator 122 kan festes til utvendig stift 120 med en sirkulær klype eller andre kjente holdemidler. Utvendig isolator 122 er et rørformet element med en større ytre diameter og større indre diameter ved en nedre ende for å akkommodere ledningstråden 46, ledningsisolasjon 44 og trådlomme 124. Ved dens øvre ende har utvendig isolator 122 en mindre indre diameter som omgir stiftelementet 126 og en mindre ytre diameter for å passe inne i en nedre ende av innvendig isolator 82. Utvendig isolator 122 slutter før en øvre ende av stiftelement 126, slik at stiftelement 126 kan anbringes direkte i trådlomme 84 på innvendig stift 80. En elektrisk forbindelse mellom kabeltråden 40 og ledningstråden 46 lages ved at kabeltråden 40 forbindes til den innvendige stiften 80, som er i kontakt med den utvendige stiften 120, som i sin tur er forbundet med ledningstråden 46.
[0057] Festelegeme 96 strekker seg fra muttersammenstillingen 48 ved sin øvre ende, til koplermutter 98 ved sin nedre ende. Som diskutert ovenfor er det metalltil-metall-forseglinger ved både den øvre enden og den nedre enden av festelegeme 96. I noen utførelsesformer kan luft som fanges inne i festelegeme 96 vakuumsuges ut ved hjelp av en tilgangsport 128 gjennom festelegemet. For å gjøre dette kan en skrue 130 i port 128 fjernes fra festelegemet for å åpne port 128. Et dielektrisk fluid, så som dielektrisk motorolje, dielektrisk fett eller annet egnet stoff, kan pumpes gjennom port 128 for å erstatte eventuell luft og fylle eventuelle hulrom inne i festelegeme 96. Skrue 130 vil da settes tilbake i port 128 for å lukke og forsegle port 128.
[0058] I operasjon vil hver faseleder 26 på kraftkabelen 20 prepareres og utstyres med visse komponenter av en individuell spleiseforbinder 32. Likeledes vil hver faseleder 28 på motorledningen 23 prepareres og utstyres med visse komponenter av en individuell spleiseforbinder 32. Før og etter sammenkoplingen av komponentene i hver spleiseforbinder 32 kan det da utføres en rekke tester for fabrikkgodkjenning, både mekaniske og elektriske, for å sikre hver spleiseforbinders 32 integritet. Spleiseforbinderen 32 kan deretter koples fra og motorledningen 23 og kraftkabelen 20 omplasseres til sitt bruksfelt. Når motorledningen 23, kraftkabelen 20 og tilknyttet utstyr er kommet i felten, kan komponentene i hver spleiseforbinder 32 raskt og enkelt koples til igjen før ESP-sammenstillingen senkes ned i brønnen på tradisjonell måte. Ettersom hver faseleder 26 på kraftkabelen 20 koples uavhengig av en separat spleiseforbinder 32 til hver faseleder 28 på motorledningen 23, vil muligheten for fase-ti-fase-kortslutninger reduseres signifikant.
[0059] I tillegg, dersom ESP-en må returneres til overflaten for service eller reparasjon, kan komponentene i hver spleiseforbinder 32 enkelt koples fra hverandre, slik at kraftkabelen 20 kan separeres fra motorledningen 23. Når ESP-en er klar til å returneres til brønnen, kan komponentene i spleiseforbinder 32 enkelt koples til igjen til hverandre og skape en elektrisk forbindelse mellom kraftkabelen 20 og motorledningen 23.
[0060] Under en frakoplingsprosedyre, med blikk på fig.3A, vil kompresjonsmuttersammenstillingen 48, forseglingsring 64, hovedforsegling 70, festelegeme 96, innvendig stift 80 og innvendig isolator 82 forbli festet til kabeltråden 40 på kraftkabel 20. Trykkpasningen 90, koplermutter 98, kopler 92, utvendig stift 120 og utvendig isolator 122 vil forbli festet til ledningstråden 46 på motorledning 23. For å kople til igjen komponentene i hver spleiseforbinder 32 vil den utvendige stiften 120, som holdes tilbake på motorledningens 23 ledningstråd 46, føres inn i den innvendige stiften 80, som holdes tilbake på kraftkabelens 20 kabelleder. Koplermutter 98, som er en del av motorledningen 23, vil gripe inn i festelegemet 96, som er en del av kraftkabelen, og enten skrues på plass eller på annen måte utstyres med den særlige utførelsesformens passende holdemidler. Når koplermutter 98 strammes, settes strøm på den nedre metall-til-metall-forseglingen av koplerskulder 100 til legemeskulder 102 (fig.3C). I alternative utførelsesformer kan festelegeme 96 i stedet holdes tilbake med ledningstråden 46 av motorledning 23, der i så fall kompresjonsmuttersammenstilling 48, som er en del av kraftkabelen, vil gripe inn i festelegemet 96, som er en del av motorledningen 23, og skrues på plass eller på annen måte utstyres med den særlige utførelsesformens passende holdemidler.
[0061] Selv om den foreliggende oppfinnelsen er beskrevet detaljert, må det forstås at det kan gjøres ulike endringer, substitusjoner og forandringer til dette uten at det avviker fra oppfinnelsens prinsipp og omfang. Den foreliggende oppfinnelsens beskyttelsesomfang skal bestemmes ut ifra de følgende kravene.

Claims (16)

PATENTKRAV
1. Elektrisk kraft-sammenstilling for å forsyne kraft til en motor (16),
k a r a k t e r i s e r t v e d a t den omfatter en motorledning som har en ende for tilkopling til motoren (16) og med flere individuelle metallkledde ledere (28), en kraftkabel (20) som har én ende for å koples til en kraftkilde og har flere individuelle metallkledde ledere (26) og en forbinder (21) for tilkopling av hver av lederne (28) på motorledningen (23) til én av lederne (26) på kraftkabelen (20), hvor forbinderen (21) innbefatter i det minste en spleiseforbinder (32) omfattende: et rørformet festelegeme (96) som har en motorledningende og en kraftkabelende og en konisk motorledningskulder (100) ved siden av motorledningenden og en konisk kraftkabelskulder (94) ved siden av kraftkabelenden og festelegemegjenger på kraftkabelenden og på festelegemets (96) motorledningende, en metallmuttersammenstilling (48) festet til én av kraftkabellederne (26) som har gjenger som griper inn i festelegemegjengene på kraftkabelenden der metallmuttersammenstillingen (48) har en konisk metallegemeskulder (56) i metall-til-metall-forseglende inngrep med kraftkabelskulderen (94) på monteringslegemet (96), en metallkopler (98) som er festet til én av motorledninglederne (28) og har gjenger som griper inn i festelegemegjengene på motorledningenden, der metallkopleren (98) har en konisk skulder (102) i metall-til-metall-forseglende inngrep med motorledningskulderen (100) til festelegemet (96) hvorved et indre av festelegemet (96) er forseglet, en elektrisk kontakt på lederen (26) til kraftkabelen (20) til hvilken motorsammenstillingen (48) er festet, en annen elektrisk kontakt til lederen (28) på motorledningen (23) som koplingselementet (98) er festet til, hvor de elektriske kontaktene i det indre av festelegemet (96) og en elastomerforsegling (70) anordnet mellom muttersammenstillingen (48) og festelegemet (96), elastomerforseglingen (70) innbefatter et antall ekspansjonsbufferhulrom (78) som kollapser og fjerner belastninger som påføres av forseglingen (70) når forseglingen (70) gjennomgår termisk ekspansjon.
2. Sammenstilling i henhold til krav 1,
k a r a k t e r i s e r t v e d a t elastomerforseglingen (70) befinner seg i det indre av festelegemet (96) mellom de koniske skulderne.
3. Sammenstilling i henhold til krav 1,
k a r a k t e r i s e r t v e d a t elastomerforseglingen (70) har en konisk skulder (74) som griper inn i en konisk skulder (132) på festelegemet (96) og en flat skulder (76) som vender mot muttersammenstillingen (48) og der bufferhulrommene (78) strekker seg inn i den flate skulderen.
4. Sammenstilling i henhold til krav 1,
k a r a k t e r i s e r t v e d a t den ytterligere omfatter en tilgangsport (128) igjennom en vegg på festelegemet (96), et lukkeelement (130) for å åpne og lukke tilgangsporten, hvor festelegemet (96) kan fylles med et dielektrisk fluid som pumpes gjennom tilgangsporten (128) når tilgangsporten (128) er åpen.
5. Sammenstilling i henhold til krav 1,
k a r a k t e r i s e r t v e d a t den videre omfatter flere spleiseforbindere (32), som hver for seg forbinder én motorledningleder (28) med én kraftkabelleder (26).
6. Sammenstilling i henhold til krav 1,
k a r a k t e r i s e r t v e d a t gjengene i kraftkabelenden og motorledningenden er innvendige.
7. Sammenstilling i henhold til krav 1,
k a r a k t e r i s e r t v e d a t de koniske skuldrer (56, 102) tilstøtende kraftkabelenden eller motorledningenden er lokalisert innenfor det indre av festelegemet (96).
8. Elektrisk kraft-sammenstilling for å forsyne kraft til en motor (16), k a r a k t e r i s e r t v e d a t den omfatter en motorledning som har en ende for tilkopling til motoren (16) og med en mengde individuelle ledere (28), en kraftkabel (20) som har én ende for å koples til en kraftkilde og har flere individuelle ledere (26), en spleiseforbinder (21) for å forbinde hver av lederne (28) til motorledningen (23) til én av lederne (26) på kraftkabelen (20), spleiseforbinderen (21) omfatter minst én spleiseforbinder (32) omfattende et rørformet metallfestelegeme (96) som har en motorledningende og en kraftkabelende og festelegemegjenger på kraftkabelenden og på motorledningenden av festelegemet (96), en metallmuttersammenstilling (48) festet til én av kraftlederne (26) som har gjenger som griper inn i festelegemegjengene på kraftkabelenden til hvilken muttersammenstillingen (48) er festet, og en annen elektrisk kontakt på kraftkabelens leder og motorledningens leder (23), der de elektriske kontaktene koples til hverandre i det indre av festelegemet (96) og en elastomerforsegling (70) anbrakt mellom muttersammenstillingen (48) og festelegemet (96), der elastomerforseglingen (70) omfatter en mengde ekspansjonsbufferporter (78) som kan opereres til å kollapse og fjerne belastninger som påføres av forseglingen når forseglingen gjennomgår termisk ekspansjon.
9. Sammenstilling i henhold til krav 8,
k a r a k t e r i s e r t v e d a t elastomerforseglingen (70) omfatter en flat endeflate (76), et sylindrisk bånd (72) tilstøtende endeflaten (76) og en konisk del (74) motsatt endeflaten (76), bufferportene (78) er åpne mot endeflaten (76) og kortere i lengde enn en lengde av det sylindriske båndet (72), og en utvendig overflate av den koniske delen (74) passer sammen med en konisk skulder (132) på festelegemet (96).
10. Sammenstilling i henhold til krav 8,
k a r a k t e r i s e r t v e d a t den ytterligere omfatter en konisk kraftkabelskulder tilstøtende festelegemets (96) kraftkabelende, med en konisk motorledningskulder (100) tilstøtende festelegemets (96) motorledningende, en konisk (56) skulder på metallmuttersammenstillingen (48) i metall-til-metall-forseglende inngrep med festelegemets kraftkabelskulder (94), og en metallkopler (98) som er festet til motorledningslederne (28) for videre elektrisk kontakt med gjenger som går i inngrep med festelegemegjengene (96) på motorledningenden, der metallkopleren (98) har en konisk skulder (102) i metall-til-metall-forseglende inngrep med festelegemets motorledningskulder (100), slik at et indre av festelegemet (96) forsegles.
11. Sammenstilling i henhold til krav 8,
k a r a k t e r i s e r t v e d a t festelegemet (96) er et metallrør med en midtre boring og ytterligere omfatter en tilgangsport (128) gjennom en vegg på festelegemet (96), et lukkeelement (130) for å åpne og lukke tilgangsporten (128), og der alle hulrom i festelegemets (96) midtre boring kan fylles med et dielektrisk fluid som pumpes gjennom tilgangsporten (128) når tilgangsporten er åpen.
12. Elektrisk, nedsenkbart pumpesystem (12),
k a r a k t e r i s e r t v e d a t det omfatter en pumpe, en elektrisk motor (16) koplet til pumpen, en motorledning forbundet med motoren (16) og en mengde motorledningledere (28), en kraftkabel (20) som har en mengde kraftkabelledere (26), en spleiseforbinder (21) for å forbinde hver av lederne (26) på kraftkabelen (20) til én av lederne på motorledningen (28), der hver av spleiseforbinderen innbefatter minst ett rørformet metallfestelegeme (26) med en motorledningende og en kraftkabelende og en konisk motorledningskulder (100) i det indre av festelegemet (96) tilstøtende motorledningen, og en konisk kraftkabelskulder (94) i det indre av festelegemet (96) tilstøtende kraftkabelenden, og festelegemegjenger på kraftkabelenden og på festelegemets (96) motorledningende, en metallmuttersammenstilling (48) som har gjenger som griper inn i festelegemegjengene på kraftkabelenden, der metallmuttersammenstillingen (48) har en konisk skulder (56) i metall-til-metall-forseglende inngrep med festelegemets kraftkabelskulder (94), en metallkopler (98) som har gjenger som griper inn i festelegemegjengene på motorledningenden, der metallkopleren (98) har en konisk skulder (102) i metall-tilmetall-forseglende inngrep med festelegemets motorledningskulder (100), slik at et indre av festelegemet forsegles, og en elektrisk kontakt med kraftkabelens (20) leder (26) på hvilken muttersammenstillingen (48) er festet, og en annen elektrisk kontakt til lederen (28) på motorlederen (23) som kopleren (98) er festet til, hvor de elektriske kontaktene i det indre av festelegemet (96) og en elastomerforsegling (70) er anbrakt mellom hver muttersammenstilling (48) og hvert festelegeme (96), der elastomerforseglingen (70) omfatter en mengde ekspansjonsbufferporter (78) som kan opereres til å kollapse og fjerne belastninger som påføres av forseglingen (70) når forseglingen (70) gjennomgår termisk ekspansjon.
13. System i henhold til krav 12,
k a r a k t e r i s e r t v e d a t elastomerforseglingen (70) har en flat endeflate (76), et sylindrisk bånd (72) tilstøtende endeflaten (76) og en konisk del (74) motsatt endeflaten (76), bufferportene (78) er åpne mot endeflaten (76) og kortere i lengde enn en lengde av det sylindriske båndet (72), og en utvendig overflate av den koniske delen passer sammen med en konisk skulder (132) på festelegemet (96).
14. Forbinder (21),
k a r a k t e r i s e r t v e d a t den omfatter et rørformet metallegeme (96) med en første ende og en andre ende og en konisk første skulder (94) tilstøtende den første enden, og en andre konisk skulder (100) tilstøtende den andre enden, og festelegemegjenger på den første enden og på festelegemets (96) andre ende, en metallmuttersammenstilling (48) som kan opereres slik at den forbindes til en leder (26) på en første kraftkabel (20), der muttersammenstillingen (48) har gjenger som griper inn i festelegemegjenger på den første enden, der metallmuttersammenstillingen (48) har en konisk skulder (56) i metall-til-metall-forseglende inngrep med festelegemets (96) første skulder (94), en metallkopler (98) som kan opereres slik at den forbindes til en leder (28) på en andre kabel, der kopleren (98) har gjenger som griper inn i festelegemegjengene på den andre enden, der metallkopleren (98) har en konisk skulder (102) i metall-til-metall-forseglende inngrep med festelegemets (96) andre skulder (100), slik at et indre av festelegemet (96) forsegles, en elektrisk kontakt på den første kabelens (20) leder (26) og en andre kabelens leder (28), der lederne koples til hverandre i det indre av festelegemet (96), og en elastomerforsegling (70) anbrakt mellom muttersammenstillingen (48) og festelegemet (96), der elastomerforseglingen (70) omfatter en mengde ekspansjonsbufferporter (78) som kan opereres til å kollapse og fjerne belastninger som påføres av forseglingen når forseglingen gjennomgår termisk ekspansjon.
15. Forbinder (21) ifølge krav 14,
k a r a k t e r i s e r t v e d a t elastomerforseglingen (70) videre omfatter en flat endeflate (76), et sylindrisk bånd (72) tilstøtende endeflaten (76), og en konisk del (74) motsatt endeflaten (76), hvor ekspansjonsbufferportene (78) til endeflaten (76) er åpne og kortere i lengde enn en lengde av det sylindriske båndet (72).
16. Forbinder (21) ifølge krav 14, som ytterligere omfatter en tilgangsport (128) gjennom en vegg på festelegemet (96), et lukkeelement (130) for å åpne og lukke tilgangsporten (128), og der det indre av festelegemet (96) fylles med et dielektrisk fluid som kan pumpes gjennom tilgangsporten (128) når tilgangsporten (128) er åpen.
NO20140245A 2011-08-31 2014-02-26 Elektrisk kraftsammenstillinger for å forsyne kraft til en motor, elektrisk, nedsenkbart pumpesystem samt en forbinder. NO343623B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/222,978 US8382508B1 (en) 2011-08-31 2011-08-31 High voltage mechanical splice connector
PCT/US2012/048815 WO2013032614A1 (en) 2011-08-31 2012-07-30 High voltage mechanical splice connector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20140245A1 NO20140245A1 (no) 2014-03-06
NO343623B1 true NO343623B1 (no) 2019-04-15

Family

ID=47721119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20140245A NO343623B1 (no) 2011-08-31 2014-02-26 Elektrisk kraftsammenstillinger for å forsyne kraft til en motor, elektrisk, nedsenkbart pumpesystem samt en forbinder.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8382508B1 (no)
BR (1) BR112014004589B1 (no)
CA (1) CA2846748C (no)
DE (1) DE112012003573B4 (no)
GB (1) GB2508322B (no)
NO (1) NO343623B1 (no)
WO (1) WO2013032614A1 (no)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150144394A1 (en) * 2012-05-14 2015-05-28 Next Wave Design Pty Ltd Cable holder
CA2826753C (en) * 2013-10-15 2016-05-03 Geo Pressure Systems Inc. Cable connection system
US9958104B2 (en) 2013-12-27 2018-05-01 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Motor lead with heat deflecting layer for submersible well pump
US10218119B2 (en) * 2015-09-10 2019-02-26 Connec Limited Electrical connection system for use in high power applications
US11136847B2 (en) * 2016-03-15 2021-10-05 Innovex Downhole Solutions, Inc. Reusable field-attachable wellhead penetrator and method of assembly and use
US10502004B2 (en) * 2016-10-05 2019-12-10 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Metal-to-metal sealed power connection for submersible pump motor
US10276969B2 (en) 2017-04-20 2019-04-30 Itt Manufacturing Enterprises Llc Connector with sealing boot and moveable shuttle
US9941622B1 (en) 2017-04-20 2018-04-10 Itt Manufacturing Enterprises Llc Connector with sealing boot and moveable shuttle
US10443317B2 (en) 2017-05-03 2019-10-15 Baker Huges, A Ge Company, Llc Electrical test splice for coiled tubing supported well pump
US11462849B2 (en) 2020-03-31 2022-10-04 Baker Hughes Oilfield Operations, Llc Power connector for electrical submersible pump
US11828145B2 (en) 2021-10-27 2023-11-28 Saudi Arabian Oil Company Electrical submersible pump for a wellbore
US20230163659A1 (en) * 2021-11-19 2023-05-25 Baker Hughes Oilfield Operations Llc Field attachable and pressure testable coupling for metal-to-metal motor lead extensions

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3680036A (en) * 1970-09-17 1972-07-25 Us Navy Electrical connector
US3980369A (en) * 1975-12-15 1976-09-14 International Telephone And Telegraph Corporation Submersible pump interconnection assembly
US20030111796A1 (en) * 2001-12-18 2003-06-19 Kohli Harjit S. Redundant metal-metal seal
US20080026623A1 (en) * 2006-07-28 2008-01-31 Quick Connectors Inc. Electrical connector for insulated conductive wires encapsulated in protective tubing

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3187088A (en) 1962-11-01 1965-06-01 Minerallac Electric Company High voltage cable splice
US3851296A (en) 1972-09-01 1974-11-26 Raychem Corp Cable coupling
US4073559A (en) * 1977-06-20 1978-02-14 Lawson Jr William H Electrical connector for submersible oil well pump cables
US4241004A (en) * 1979-04-23 1980-12-23 Hervig Harold C High voltage splice
US4614392A (en) 1985-01-15 1986-09-30 Moore Boyd B Well bore electric pump power cable connector for multiple individual, insulated conductors of a pump power cable
US4610737A (en) 1985-10-18 1986-09-09 Hughes Tool Company Cable splice method using transition rod
US4728296A (en) * 1986-09-05 1988-03-01 Stamm Bradley C Electrical adaptor for downhole submersible pump
US5667008A (en) * 1991-02-06 1997-09-16 Quick Connectors, Inc. Seal electrical conductor arrangement for use with a well bore in hazardous areas
US5797761A (en) * 1996-04-30 1998-08-25 Kemlon Products & Development Company Power connector assembly
US6321021B1 (en) * 1999-07-12 2001-11-20 Ocean Design, Inc. End seal assembly for tubular conduit
US6250960B1 (en) * 2000-07-12 2001-06-26 Pct International, Inc. Female to female CATV splice connector
US6361342B1 (en) * 2000-09-11 2002-03-26 Baker Hughes Incorporated Pothead with pressure energized lip seals
US7029327B2 (en) * 2002-02-04 2006-04-18 Andrew Corporation Watertight device for connecting a transmission line connector to a signal source connector
US7208855B1 (en) * 2004-03-12 2007-04-24 Wood Group Esp, Inc. Fiber-optic cable as integral part of a submersible motor system
US7405358B2 (en) * 2006-10-17 2008-07-29 Quick Connectors, Inc Splice for down hole electrical submersible pump cable
GB2443224A (en) 2006-10-26 2008-04-30 Remote Marine Systems Ltd Connector having removable conductor
CA2663988C (en) * 2008-04-24 2012-10-23 Baker Hughes Incorporated Pothead for use in highly severe conditions

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3680036A (en) * 1970-09-17 1972-07-25 Us Navy Electrical connector
US3980369A (en) * 1975-12-15 1976-09-14 International Telephone And Telegraph Corporation Submersible pump interconnection assembly
US20030111796A1 (en) * 2001-12-18 2003-06-19 Kohli Harjit S. Redundant metal-metal seal
US20080026623A1 (en) * 2006-07-28 2008-01-31 Quick Connectors Inc. Electrical connector for insulated conductive wires encapsulated in protective tubing

Also Published As

Publication number Publication date
BR112014004589A2 (pt) 2017-03-14
DE112012003573T5 (de) 2014-06-12
DE112012003573B4 (de) 2018-04-12
GB201404834D0 (en) 2014-04-30
CA2846748C (en) 2016-04-12
US20130052055A1 (en) 2013-02-28
CA2846748A1 (en) 2013-03-07
BR112014004589B1 (pt) 2021-04-06
NO20140245A1 (no) 2014-03-06
US8382508B1 (en) 2013-02-26
GB2508322A (en) 2014-05-28
WO2013032614A1 (en) 2013-03-07
GB2508322B (en) 2017-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO343623B1 (no) Elektrisk kraftsammenstillinger for å forsyne kraft til en motor, elektrisk, nedsenkbart pumpesystem samt en forbinder.
EP3402961B1 (en) Low profile, pressure balanced, oil expansion compensated downhole electrical connector system
EP2082454B1 (en) Splice for down hole electrical submersible pump cable
US7980873B2 (en) Electrical connector for insulated conductive wires encapsulated in protective tubing
US10502004B2 (en) Metal-to-metal sealed power connection for submersible pump motor
US6530433B2 (en) Wellhead with ESP cable pack-off for low pressure applications
US10677033B2 (en) Pressure compensated motor power lead connection for submersible pump
US5051103A (en) Electrical coupling assembly for hot, high pressure service
US9322245B2 (en) Metal encased cable power delivery system for downhole pumping or heating systems
US20130312996A1 (en) Pressure balanced coiled tubing cable and connection
US10050375B1 (en) Direct conductor seal for submersible pump electrical connector
WO2012079071A1 (en) Coiled tubing triple -sealed penetrator and method
US11721957B2 (en) Electric submersible pump cable tubing encapsulated cable splice
AU2014384867B2 (en) Electrical penetrator assembly
US20210372234A1 (en) Explosive environment termination of wellhead cables
GB2515427A (en) Pressure balanced coiled tubing cable and connection
CA2992550C (en) Metal-to-metal sealed power connection for submersible pump motor
US20230163659A1 (en) Field attachable and pressure testable coupling for metal-to-metal motor lead extensions
RU2610965C1 (ru) Грузонесущая муфта для погружной установки
RU2679825C1 (ru) Высокотемпературная муфта кабельного ввода для погружного электродвигателя
NO20180100A1 (en) Metal-to-Metal Sealed Power Connection for Submersible Pump Motor
CA2940586A1 (en) A wellhead electrical feedthrough system

Legal Events

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

Owner name: BAKER HUGHES, US