NO345643B1 - Elektrisk kraft våt-make sammenstilling, våt-sammenpassbart tilknytningssystem og frem-gangsmåte for fremstilling derav - Google Patents
Elektrisk kraft våt-make sammenstilling, våt-sammenpassbart tilknytningssystem og frem-gangsmåte for fremstilling derav Download PDFInfo
- Publication number
- NO345643B1 NO345643B1 NO20140439A NO20140439A NO345643B1 NO 345643 B1 NO345643 B1 NO 345643B1 NO 20140439 A NO20140439 A NO 20140439A NO 20140439 A NO20140439 A NO 20140439A NO 345643 B1 NO345643 B1 NO 345643B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- assembly
- wet
- insulated
- electric power
- ceramic
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 6
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 9
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 9
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 6
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 5
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 4
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 2
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 claims description 2
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 11
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 3
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 239000012671 ceramic insulating material Substances 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- BGRDGMRNKXEXQD-UHFFFAOYSA-N Maleic hydrazide Chemical compound OC1=CC=C(O)N=N1 BGRDGMRNKXEXQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 1
- 229920006169 Perfluoroelastomer Polymers 0.000 description 1
- GXDVEXJTVGRLNW-UHFFFAOYSA-N [Cr].[Cu] Chemical compound [Cr].[Cu] GXDVEXJTVGRLNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- DMFGNRRURHSENX-UHFFFAOYSA-N beryllium copper Chemical compound [Be].[Cu] DMFGNRRURHSENX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000788 chromium alloy Substances 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 230000009918 complex formation Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N iron nickel Chemical compound [Fe].[Ni] UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
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
- H01R13/523—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases for use under water
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/02—Couplings; joints
- E21B17/028—Electrical or electro-magnetic connections
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/12—Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
- E21B43/121—Lifting well fluids
- E21B43/128—Adaptation of pump systems with down-hole electric drives
-
- 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
- H01R13/02—Contact members
- H01R13/04—Pins or blades for co-operation with sockets
-
- 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
- H01R13/5219—Sealing means between coupling parts, e.g. interfacial seal
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
- H01R4/70—Insulation of connections
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
Description
Relaterte søknader
Denne søknaden er en ikke-provisorisk søknad som krever, under 35 U.S.C. § 119, prioritet og fordelen av U.S. Provisorisk Søknad nr.61/539,093, levert 26. september, 2011, redegjørelsen av denne er inkorporert ved referanse heri i sin helhet.
Bakgrunn
Hydrokarbonfluider så som olje og naturgass blir oppnådd fra en undergrunns geologisk formasjon, referert til som et reservoar, ved å bore en brønn som penetrerer en hydrokarbon-bærende formasjon. Med én gang en brønnboring er boret, kan ulike former av brønnkompletteringskomponenter bli installert for å kontrollere og forbedre effektiviteten av produksjon av de ulike fluidene fra reservoaret. Ett stykke av utstyr som kan bli installert er en elektrisk nedsenkbar pumpe (ESP). Typiske ESPer har en begrenset levetid, og som sådan, kan det være nødvendig å skifte dem ut mange ganger i løpet av levetiden til en brønn. ESPer kan bli utplassert i både undersjøiske og ikke-undersjøiske kompletteringer. For å fungere må ESPer bli forsynt med elektrisk kraft, og tilknytningen fra tilførselskilden blir ofte gjort etter at ESPen er utplassert (dvs. nedihulls).
Søket etter oljereserver strekker seg enda dypere inn i fjerntliggende regioner av jorden. I Mexicogolfen, for eksempel, utgjør de lavere tertiære formasjoner så som Wilcox fra den paleocene tidsalder signifikante utfordringer på grunn av komplekse formasjoner og lav permeabilitet. Kompletteringene for disse brønnene er ikke nødvendigvis kommersielt levedyktige uten ESPer. Disse reservoarene har imidlertid innledende høye driftstrykk i området på 13.500 pund per kvadrattomme (psi), som krever at pumpesystemet og brønnhodene blir dimensjonert for et eller annet sted fra 103,42 MPa (15.000 psi) til 137,90 MPa (20.000 psi) for driftstrykk. For å drive de assosierte pumpene, kan et undersjøisk tre trenge å ha et våtsammenpassbart tilknytningssystem som er i stand til å tilveiebringe to megawatt (MW) kraft gjennom tresystemet. Det kan også være store trykkdifferensialer over tregrensene som må bli håndtert over levetiden (f.eks. ti år) for systemet/treet. I tillegg til å være i stand til å motstå høye differensialtrykk, må penetreringssystemet (dvs. koblingspunktsammenstillingen) være i stand til å håndtere virkningene av høy temperatur på grunn av intrinsike bunnhullstemperaturer, oppvarming fra fluidpumping og jouleoppvarming (I<2>R) fra elektrisk strøm.
US 7520768 beskriver en konnektor for en forbindelsessammenstilling for tilveiebringelse av elektrisk kraft til en nedsenkbar elektrisk komponent i dypvanns omgivelser, inkluderende et keramisk legeme med en metallisert indre passasje. US 7731515 beskriver en elektrisk konnektor for bruk i etablering av vanntette forbindelser som omfatter en beholderkomponent med en rillet isolert hann-kontakttapp med et isolasjonsrør.
Tradisjonelt er undersjøiske ESP våt-tilknytningssystemer designet for 34,47 MPa (5000 psi) undersjøiske tre anvendelser, og isolasjonssystemene på kontakttappene for de koblingspunktene blir dannet ved anvendelse av termoplastiske isolatorer, dannet ved sprøytestøping, ved anvendelse av materialer så som polyetereterketon (PEEK). PEEK isolerte tapper kan, over tid, lide fra plastisk kryping under høyt trykk og høy temperatur betingelser.
Oppsummering
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en elektrisk kraft våt-make sammenstilling, som omfatter: en føyelig-isolert tapp-sammenstilling; en keramiskisolert tapp-sammenstilling som kan bringes til inngrep eller er i inngrep med føyelig-isolert tapp-sammenstillingen; og en eller flere trykkompensatorer anbrakt i en indre region av elektrisk kraft våt-make sammenstillingen og med åpninger for å utligne et trykk som påtreffes over føyelig-isolert tapp-sammenstillingen.
Ytterligere utførelsesformer av elektrisk kraft våt-make sammenstillingen i henhold til den foreliggende oppfinnelse fremgår av de uselvstendige patentkrav.
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer også et våt-sammenpassbart tilknytningssystem, som omfatter: et undersjøisk tre; og en elektrisk kraft våtsammenpassbar sammenstilling koplet til det undersjøiske treet, hvori elektrisk kraft våt-sammenpassbar sammenstillingen omfatter: en føyelig-isolert tappsammenstilling; en kjeramisk-isolert tapp-sammenstilling som kan bringes til inngrep eller er i inngrep med føyelig-isolert tapp-sammenstillingen; og en eller flere trykkompensatorer anordnet i en indre region av elektrisk kraft våt-make sammenstillingen og med åpninger for å utligne et trykk som påtreffes over føyelig-isolert tapp-sammenstillingen.
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer også en fremgangsmåte for å danne et våt-sammenpassbart tilknytningssystem, som omfatter å: tilveiebringe en føyelig-isolert tapp-sammenstilling i en våt-sammenpassbar tilknytningssammenstilling; tilveiebringe en keramisk-isolert tapp-sammenstilling i våt-sammenpassbar tilknytningssammenstillingen; tilveiebringe en trykkompensator i våtsammenpassbar tilknytningssammenstillingen og med åpninger for å utligne et trykk som påtreffes over føyelig-isolert tapp-sammenstillingen; innrette en hannkontakt-sammenstilling i føyelig-isolert tapp-sammenstillingen med en hunnkontakt-sammenstilling i keramisk-isolert tapp-sammenstillingen eller en hunnkontakt-sammenstilling i føyelig-isolert tapp-sammenstillingen med en hannkontakt-sammenstilling i keramisk-isolert tapp-sammenstillingen; og kople føyeligisolert tapp-sammenstillingen og keramisk-isolert tapp-sammenstillingen, og derved danne en våt-make tilknytning.
En elektrisk kraft våt-make sammenstilling inkluderer en føyelig-isolert tappsammenstilling og en keramisk-isolert tapp-sammenstilling. Disse tapp-sammenstillingene er fysisk og elektrisk i inngrep med hverandre. Det føyelig-isolerende materialet kan være en termoplast, og det keramisk-isolerende materialet kan være alumina. Elektrisk kraft våt-sammenpassbar sammenstillingen kan bli anvendt i forbindelse med en trykk-holdig anordning så som et undersjøisk tre for å danne et våt-sammenpassbart tilknytningssystem. Elektrisk kraft våt-make sammenstillingen er i stand til å operere i høyt trykkdifferensiale og høytemperaturmiljøer. Flere keramisk-isolerte tapp-sammenstillinger kan bli sveiset til et koblingspunktlegeme for å danne et trykkbarrieresystem. Hulrommene skapt ved de keramisk-isolerte tapp-sammenstillingene og de føyelig-isolerte tapp-sammenstillingene kan være fylt med en dielektrisk olje. Individuelle trykkompensatorer kan være fordelt likt mellom tapp-sammenstillingene. Denne oppsummeringen er tilveiebrakt for å introdusere et valg av konsepter som er ytterligere beskrevet under i den detaljerte beskrivelsen. Denne oppsummeringen er ikke tenkt å identifisere nøkkel eller essensielle trekk ved den krevede gjenstanden, det er heller ikke tenkt å bli anvendt som et hjelpemiddel i begrensning av omfanget av den krevede gjenstanden.
Figurer
Utførelsesformer av en elektrisk kraft våt-make sammenstilling er beskrevet med referanse til de følgende figurene. De samme tallene blir generelt anvendt gjennom det hele av figurene for å referere like trekk og komponenter.
Figur 1 viser et tverrsnitts/bortskåret riss av én utførelsesform av en rørledningsoppheng (hangar) våt-sammenpassbar mottaker sammenstilling, i samsvar med foreliggende redegjørelse.
Figur 2 viser skjematisk en keramisk-isolert tapp, i samsvar med foreliggende redegjørelse.
Figur 3 viser et tverrsnittsriss av den keramisk-isolerte tappen ifølge Figur 2. Figur 4 viser skjematisk et enderiss av en tørr-make koblingspunkt grensesnittprofil, i samsvar med foreliggende redegjørelse.
Figur 5A viser skjematisk en keramisk-isolert tapp-tilknytning til en PEEK isolert tapp- og malje-forsegling, i samsvar med foreliggende redegjørelse.
Figur 5B er en detaljert forstørrelse av andelen av Figur 5 A som viser antiutpressingsdekselet og det indre halvledende laget som periferisk omgir den ledende kjernen, i samsvar med foreliggende redegjørelse.
Det skulle bli forstått at tegningene ikke er i riktig målestokk og at de fremlagte utførelsesformene noen ganger er illustrert diagrammessig og i delvise riss. I visse tilfeller, kan detaljer som ikke er nødvendige for en forståelse av den fremlagte fremgangsmåten og apparaturen eller som ville gjøre andre detaljer vanskelige å oppfatte ha blitt utelatt. Det skulle bli forstått at denne redegjørelsen ikke er begrenset til de spesielle utførelsesformene illustrert heri.
Detaljert beskrivelse
Noen utførelsesformer vil nå bli beskrevet med referanse til figurene. Like elementer i de ulike figurene kan bli referert med like numre for konsistens. I den følgende beskrivelsen, er det fremlagt tallrike detaljer for å tilveiebringe en forståelse av ulike utførelsesformer og/eller trekk. Det vil imidlertid bli forstått av fagpersonene at noen utførelsesformer kan bli praktisert uten mange av disse detaljene og at tallrike variasjoner eller modifikasjoner fra de beskrevne utførelsesformene er mulig. Som anvendt her, blir det i denne beskrivelsen anvendt begrepene "over" og "under", "opp" og "ned", "øvre" og "nedre", "oppover" og "nedover", "oppstrøms og nedstrøms", og andre like begreper som indikerer relative posisjoner over eller under et gitt punkt eller element for å tydeligere beskrive visse utførelsesformer. Imidlertid, når anvendt for utstyr og fremgangsmåter for anvendelse i brønner som er avbøyde eller horisontale, kan slike begreper referere til et venstre til høyre, høyre til venstre, eller diagonalt forhold, ettersom passende.
Det vil også bli forstått at, selv om begrepene første, andre, etc. kan bli anvendt heri for å beskrive ulike elementer, skulle disse elementene ikke være begrenset ved disse begrepene. Disse begrepene blir bare anvendt for å skille ett element fra et annet. For eksempel kunne et første objekt eller trinn bli betegnet et andre objekt eller trinn, og likeledes kunne et andre objekt eller trinn bli betegnet et første objekt eller trinn, uten å avvike fra omfanget av oppfinnelsen. Det første objektet eller trinnet, og det andre objektet eller trinnet, er begge henholdsvis objekter eller trinn, men de skal ikke bli betraktet som det samme objektet eller trinnet.
Terminologien anvendt i beskrivelsen av oppfinnelsen heri er bare for det formålet å beskrive spesielle utførelsesformer og er ikke tenkt å være begrensende for oppfinnelsen. Som anvendt i beskrivelsen av oppfinnelsen og de vedlagte kravene, er entallsformene "en", "et" og "den/det" tenkt å også inkludere flertallsformene, med mindre konteksten tydelig indikerer noe annet. Det vil også bli forstått at begrepet "og/eller" som anvendt heri refererer til og omfavner en hvilken som helst og alle mulige kombinasjoner av én eller flere av de assosierte opplistede gjenstandene. Det vil videre bli forstått at begrepene "inkluderer," "som inkluderer," "omfatter," og/eller "som omfatter," når anvendt i denne spesifikasjonen, spesifiserer nærværet av angitte trekk, heltall, trinn, operasjoner, elementer og/eller komponenter, men ikke utelukker nærværet eller tilleggelsen av ett eller flere andre trekk, heltall, trinn, operasjoner, elementer, komponenter og/eller grupper derav.
Som anvendt heri, kan begrepet "hvis" bli tolket som å bety "når" eller "etter" eller "som respons til bestemmelse" eller "som respons til detektering," avhengig av konteksten. Likeledes kan frasen "hvis det blir bestemt" eller "hvis [en angitt tilstand eller hendelse] blir detektert" bli betraktet som å bety "etter bestemmelse" eller "som respons til bestemmelse" eller "etter detektering av [den angitte tilstanden eller hendelsen]" eller "som respons til detektering av [den angitte tilstanden eller hendelsen]," avhengig av konteksten.
I spesifikasjonen og de vedlagte kravene, blir begrepene/frasene "tilknytte", "tilknytning", "tilknyttet", "i tilknytning med" og "tilknyttende" anvendt for å bety "i direkte tilknytning med" eller "i tilknytning til via ett eller flere elementer", og begrepet "sett" kan bety "ett element" eller "mer enn ett element". Videre, blir begrepene "kople", "kopling", "koplet", "koplet sammen" og "koplet med" anvendt for å bety "direkte koplet sammen" eller "koplet sammen via ett eller flere elementer".
Det er fremlagt et system og fremgangsmåte for å tilveiebringe en elektrisk kraft våt-make sammenstilling (aka kraftpenetreringssystem) som er i stand til å operere i høyt trykkdifferensiale og høytemperaturmiljøer. Elektrisk kraft våt-make sammenstillingen danner et våt-sammenpassbart tilknytningssystem for undersjøiske trær eller lignende trykk-holdige anordninger. Selv om denne redegjørelsen involverer en prosedyre for å gjennomføre tilvirkning og tilveiebringelse av en elektrisk kraft våt-make sammenstilling, vil fagpersonene erkjenne at de ulike fremlagte utførelsesformene kan bli anvendt i mange sammenhenger.
Ofte blir et våt-sammenpassbart krafttilknytningssystem for et undersjøisk tre, selv om det er forventet å tilveiebringe en høy elektrisk krafttetthet, begrenset til å ha en kompakt rom-innhylning fordi nedihullsrom er en bonus. For eksempel kan et elektrisk nedihullssystem konkurrere for rom med produksjonsåpningen, ulike nedihulls målersystemer og hydrauliske stabilisatorer (stabs). I noen omstendigheter er det tilgjengelige rommet ytterligere begrenset fordi et høytrykks brønnhode generelt har et mindre overflateareal som en skal montere utstyr på, på grunn av de høyere last- (dvs. trykk) betingelsene.
For å tilveiebringe lange elektriske sporingsavstander og vertikal oppstablingsdistanse for et tretilknytningssystem, vil hanndelen av eksisterende våt koblingspunkter, normalt montert til tre-rørledningshengeren, ha lange, tynne tapper som er isolert langs deres lengder. Tilvirkning av disse lange, tynne tappene ved anvendelse av konvensjonelle keramiske materialer og tilvirkningsprosesser utgjør utfordringer og har vist seg upålitelig på grunn av den rigide naturen av disse materialene og deres iboende svakhet for mekanisk sjokk.
I noen utførelsesformer konstruert i samsvar med denne redegjørelsen er det tilveiebrakt en fleksibel, hann-kontakttapp isolert med termoplast (f.eks. PEEK) og en keramisk-isolert tapp som danner et trykkskott inn i koblingspunktets hus. Rommet mellom disse to barrieretappene er forseglet og trykkbalansert til det miljømessige trykket i treinnhylningen. Gjennom hele denne beskrivelsen kan visse komponenter være beskrevet som "hann" eller "hunn". Det er forstått at disse komponentene enkelt kunne bli designet i omvendte roller. Det vil si, en komponent beskrevet i en spesiell utførelsesform som hunn kunne bli redesignet til å være hann i en alternativ utførelsesform, og vice versa. Noen sammenpasninger kan også være hann-til-hann eller hunn-til-hunn.
Figur 1 viser en utførelsesform av en olje-fylt, trykkompensert rørledningsoppheng våt-sammenpassbar mottakersammenstilling 1, konstruert i samsvar med denne redegjørelsen. Den er innelukket eller huset ved et innrettingsdeksel 2. Holdering 3 begrenser en metallforsegling for et koblingspunkt til et rørledningsoppheng grensesnitt trykkbarrieresystem 4. I det indre av rørledningsoppheng våtsammenpassbar mottakersammenstilling 1 er en føyelig-isolert (f.eks. PEEK) kontakttapp 5. Det er også et trykkompensasjonselement 6. Maljeforsegling 7 danner en fluidbarriere. Trykkompensasjonselement 6 vekselvirker med dielektrisk olje 8. En keramisk-isolert tapp 9 (én av to vist) terminerer ved én ende nær tørrtilknytning grensesnittet 10 og blir båret i en indre region innelukket ved mottakerlegeme 11.
Noen utførelsesformer av denne redegjørelsen kan omfatte ett eller flere av de følgende trekkene: (1) en føyelig hann-tapp konstruksjon for å tillate innrettingen av hann- og hunn-kontaktsammenstillingene ettersom koblingspunktene kommer til inngrep; (2) en keramisk-isolert tapp konstruksjon som danner et rigid mekanisk og elektrisk penetreringssystem inn i koblingspunktet som motstår de kombinerte virkningene av trykk- og temperaturbelastningsbetingelser; (3) et keramiskisolert tapp isolasjonssystem som er elektronstrålesveiset til koblingspunktets hus, og tilveiebringer et barrieresystem som er immunt mot eksplosiv dekompresjon; (4) elastomere eller metalliske belgkompensatorer som er radialt posisjonert rundt kontakttappene og med åpninger til den eksterne overflaten av våt-make mottakerenheten for å signifikant redusere virkningene av trykk over den våt-make (PEEK) isolerte tappen; (5) tilknytningstapper som er beskyttet med individuelle forseglingsmansjetter (f.eks. silikongummi) som inneholder halvledende kontakt korona håndteringsskjermer (interne og eksterne) i en tre-lagskonstruksjon, så vel som anti-utpressingsdeksler (f.eks. PTFE/PEEK); og (6) en nedre monteringsflate som tilveiebringer et tilknytningsgrensesnitt for et tørr-sammenpassbart koblingspunkt som kan bli terminert i feltet og montert til våt-make mottakeren.
I noen utførelsesformer, for å motstå de potensielt høye differensialtrykkene over tre-grensesnittet (opp til 137,90 MPa (20.000 psi) arbeidstrykk og 206,84 MPa (30.000 psi) testtrykk), kan en keramisk-isolert tapp 9 være utplassert.
Konstruksjonen av én utførelsesform av en keramisk- isolert tapp 9 er vist tydeligere i Figurer 2 og 3.
Det keramiske isolasjonsmaterialet kan omfatte alumina, selv om andre materialer så som safir eller zirkonia kunne bli anvendt. To metalliserte rilleprofiler kan være dannet på (alumina) isolatoren for å tilveiebringe et jevnt spenningsfelt ved å redusere den skarpe overgangen til jordpotensialet ettersom spenningsfeltet konvergerer inn i isolasjonen og så divergerer ved utløp ettersom det passerer gjennom tilknytningsskottet.
Figur 2 viser én utførelsesform av en keramisk-isolert tapp 9. Et aluminarør 42 er vist, langs med en overflate 44 med metalliserte rilleprofiler 46 og en gjenget ring 48. Aluminarøret 42 er også innvendig metallisert (som vist i Figur 3) for å forhindre utslipp over en luftåpning. Én ende av keramisk-isolert tapp 9 har en sokkel 50 og den andre har en kontakttapp 52. Figur 3 viser visse innvendige elementer av keramisk-isolert tapp 9, inkludert eksempelvise materialer og hvordan de er sammenføyd. For eksempel er en nikkeljernmansjett 54 periferisk anbrakt rundt sokkel 50, festet ved en hardloddet sammenføyning. En kobber-krom-legering danner en sentral ledende kjerne 56 og kontakttapp 52 omfatter en gullplettert beryllium-kobber kontaktmansjett 58 som danner en inngrepspasning på ledende kjerne 56. Kontakttapp 52 kan også være festet, for eksempel, ved en skrue ved dens spiss.
I noen utførelsesformer, så som den vist i Figurer 4 og 5, kan flere keramisk-isolerte tapper 9 (tre vist i Figur 4) være sveiset til koblingspunktlegemet ved anvendelse av en lavenergimetode så som elektronstrålesveising, og således danne et trykkbarrieresystem som er hovedsakelig uimottakelig for trykk ved anvendelse av den iboende trykkfastheten til det keramiske materialet. De keramiskisolerte tappene 9 kan også være forseglet med forseglingselementer så som metallforseglinger (f.eks. c'-forseglinger) eller andre forseglingsanordninger. Hulrommene skapt ved de keramisk-isolerte tappene 9 og (PEEK) isolerte våt-koblingspunkttappene 5 kan være fylt med en dielektrisk olje 8, så som en mineralolje, som er kompatibel med de elastomere materialene. Individuelle kompensatorer 60 kan være fordelt likt mellom kontakttappene 52 og kan ha blinde ender med åpningsenden knyttet til en forseglingsplugg 62 ved hjelp av en radial forkilingsrille. Skilleveggene kan bli konstruert ved anvendelse av elastomere materialer så som hydrogenert nitrilgummi eller en perfluor-elastomer. Forseglingspluggen 62 kan tilveiebringe en åpning 64 til brønnhode hulromsfluidet, og derved tillate en utligning av trykket over våt-make-tappen(e) 5.
I noen utførelsesformer vil individuelle maljeforseglinger 7, som kan være dannet av isolerende silikongummi, tilveiebringe elektrisk isolering og miljømessig forsegling mellom de keramisk-isolerte tappene 9 og de (PEEK) isolerte tappene 5. Maljeforseglingene 7 kan ha interne elektrisk felt kontrollskjermer dannet av halvledende gummi 66, som typisk anvender silikongummi vulkanisert til isolasjonsmaterialet. En ekstern halv-ledende skjerm 68 kan også eller alternativt bli anvendt for å glatte ut spenningsfeltet. I noen utførelsesformer, for å forhindre utpressing av maljeforseglingsmaterialet ned kontakttapplysåpningene, kan det være tilveiebrakt anti-utpressingsdeksel 70 dannet av PEEK eller PTFE i maljeforseglingskonstruksjonen.
Claims (18)
1. Elektrisk kraft våt-make sammenstilling, k a r a k t e r i s e r t v e d at den omfatter:
en føyelig-isolert tapp-sammenstilling (5);
en keramisk-isolert tapp-sammenstilling (9) som kan bringes til inngrep eller er i inngrep med føyelig-isolert tapp-sammenstillingen (5); og
en eller flere trykkompensatorer (60) anbrakt i en indre region av elektrisk kraft våt-make sammenstillingen og med åpninger for å utligne et trykk som påtreffes over føyelig-isolert tapp-sammenstillingen (5).
2. Elektrisk kraft våt-make sammenstilling ifølge krav 1, hvori føyelig-isolert tapp-sammenstillingen (5) omfatter et termoplastisk isolerende materiale.
3. Elektrisk kraft våt-make sammenstilling ifølge krav 1, hvori keramisk-isolert tapp-sammenstillingen (9) omfatter et isolerende materiale valgt fra gruppen bestående av alumina, safir og zirkonia.
4. Elektrisk kraft våt-make sammenstilling ifølge krav 1, hvori keramisk-isolert tapp-sammenstillingen (9) danner et trykkskott.
5. Elektrisk kraft våt-make sammenstilling ifølge krav 1, som videre omfatter en maljeforsegling (7) anbrakt rundt én eller begge tapp-sammenstillingene (5, 9).
6. Elektrisk kraft våt-make sammenstilling ifølge krav 5, som videre omfatter anti-utpressingsdeksler (70) anbrakt nær endene av maljeforseglingen (7).
7. Elektrisk kraft våt-make sammenstilling ifølge krav 1, som videre omfatter individuelle forseglingsmansjetter anbrakt rundt én eller flere tilknyttende tapper innen tapp-sammenstillingene (5, 9).
8. System ifølge krav 7, hvori forseglingsmansjettene omfatter halvledende kontakt korona håndteringsskjermer.
9. Elektrisk kraft våt-make sammenstilling ifølge krav 1, som videre omfatter metalliserte rilleprofiler dannet på en overflate av keramisk-isolator tapp-sammenstillingen (9).
10. Elektrisk kraft våt-make sammenstilling ifølge krav 1, hvori keramisk-isolator tapp-sammenstillingen (9) omfatter én eller flere keramisk-isolerte tapper som er sveiset til et koblingspunktlegeme.
11. Elektrisk kraft våt-make sammenstilling ifølge krav 1, hvori keramisk-isolator tapp-sammenstillingen (9) omfatter én eller flere keramisk-isolerte tapper som er forseglet med forseglingselementer.
12. Elektrisk kraft våt-make sammenstilling ifølge krav 1, som videre omfatter et mekanisk rigid og elektrisk ledende penetreringssystem.
13. Elektrisk kraft våt-make sammenstilling ifølge krav 1, som videre omfatter et barrieresystem.
14. Elektrisk kraft våt-make sammenstilling ifølge krav 1, hvori den ene eller de flere trykkompensatorene (60) er konfiguert til å redusere virkningene av differensialtrykk over tapp-sammenstillingene (5, 9).
15. Elektrisk kraft våt-make sammenstilling ifølge krav 1, hvori trykkompensatoren (60) spenner over en grenseflate mellom keramisk-isolert tapp-sammenstillingen (9) og føyelig-isolert tapp-sammenstillingen (5).
16. Elektrisk kraft våt-make sammenstilling ifølge krav 1, hvori keramisk-isolator tappen (9) er dannet med metallisert keramikk.
17. Våt-sammenpassbart tilknytningssystem, k a r a k t e r i s e r t v e d at den omfatter:
et undersjøisk tre; og
en elektrisk kraft våt-sammenpassbar sammenstilling koplet til det undersjøiske treet,
hvori elektrisk kraft våt-sammenpassbar sammenstillingen omfatter:
en føyelig-isolert tapp-sammenstilling (5);
en kjeramisk-isolert tapp-sammenstilling (9) som kan bringes til inngrep eller er i inngrep med føyelig-isolert tapp-sammenstillingen (5); og
en eller flere trykkompensatorer (60) anordnet i en indre region av elektrisk kraft våt-make sammenstillingen og med åpninger for å utligne et trykk som påtreffes over føyelig-isolert tapp-sammenstillingen (5).
18. Fremgangsmåte for å danne et våt-sammenpassbart tilknytningssystem, k a r a k t e r i s e r t v e d at den omfatter å:
tilveiebringe en føyelig-isolert tapp-sammenstilling (5) i en våt-sammenpassbar tilknytningssammenstilling;
tilveiebringe en keramisk-isolert tapp-sammenstilling (9) i våt-sammenpassbar tilknytningssammenstillingen;
tilveiebringe en trykkompensator (60) i våt-sammenpassbar tilknytningssammenstillingen og med åpninger for å utligne et trykk som påtreffes over føyelig-isolert tapp-sammenstillingen (5);
innrette en hann-kontakt-sammenstilling i føyelig-isolert tapp-sammenstillingen (5) med en hunn-kontakt-sammenstilling i keramisk-isolert tapp-sammenstillingen (9) eller en hunn-kontakt-sammenstilling i føyelig-isolert tapp-sammenstillingen (5) med en hann-kontakt-sammenstilling i keramisk-isolert tapp-sammenstillingen (9); og
kople føyelig-isolert tapp-sammenstillingen (5) og keramisk-isolert tapp-sammenstillingen (9), og derved danne en våt-make tilknytning.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201161539093P | 2011-09-26 | 2011-09-26 | |
PCT/US2012/056976 WO2013048973A2 (en) | 2011-09-26 | 2012-09-25 | Electrical power wet-mate assembly |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20140439A1 NO20140439A1 (no) | 2014-06-19 |
NO345643B1 true NO345643B1 (no) | 2021-05-25 |
Family
ID=47996703
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20140439A NO345643B1 (no) | 2011-09-26 | 2012-09-25 | Elektrisk kraft våt-make sammenstilling, våt-sammenpassbart tilknytningssystem og frem-gangsmåte for fremstilling derav |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9761962B2 (no) |
GB (1) | GB2513014B (no) |
NO (1) | NO345643B1 (no) |
WO (1) | WO2013048973A2 (no) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9458705B2 (en) * | 2013-05-10 | 2016-10-04 | Baker Hughes Incorporated | Multiple use termination system |
CN103397861B (zh) * | 2013-08-13 | 2017-08-25 | 成都希能能源科技有限公司 | 一种电潜泵无修井检泵装置 |
BR112016008148B1 (pt) * | 2013-10-14 | 2022-02-08 | Fmc Technologies, Inc | Método para a comunicação e enlace de comunicação entre um primeiro dispositivo submarino e um segundo dispositivo submarino, e método para estender um percurso de sinal através de um par adjacente de dispositivos de campo de óleo |
US9246272B2 (en) * | 2014-05-02 | 2016-01-26 | Onesubsea Ip Uk Limited | Latching connector system and associated method |
EP3168945B1 (en) * | 2015-11-16 | 2019-10-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Connector part of a subsea connector and connecting method thereof |
US9812234B2 (en) | 2016-03-04 | 2017-11-07 | Teledyne Scientific & Imaging, Llc | Hermetically sealed electrical penetrator assembly |
GB201615039D0 (en) * | 2016-09-05 | 2016-10-19 | Coreteq Ltd | Wet connection system for downhole equipment |
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 |
GB2566980A (en) * | 2017-09-29 | 2019-04-03 | Siemens Ag | Coupling member for electrical connection |
US10050375B1 (en) * | 2017-10-06 | 2018-08-14 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Direct conductor seal for submersible pump electrical connector |
GB2568666B (en) * | 2017-11-17 | 2021-01-06 | Baker Hughes Energy Technology UK Ltd | Auxiliary equipment provision |
CN109841983B (zh) * | 2017-11-29 | 2020-08-11 | 四川华丰企业集团有限公司 | 一种高温密封连接器及其制作方法 |
US10385683B1 (en) | 2018-02-02 | 2019-08-20 | Nabors Drilling Technologies Usa, Inc. | Deepset receiver for drilling application |
US10760412B2 (en) | 2018-04-10 | 2020-09-01 | Nabors Drilling Technologies Usa, Inc. | Drilling communication system with Wi-Fi wet connect |
CN110518402B (zh) * | 2019-08-15 | 2024-04-05 | 苏州华旃航天电器有限公司 | 一种陶瓷骨架注塑电连接器及制作工艺 |
US11594828B2 (en) * | 2021-05-03 | 2023-02-28 | Halliburton Energy Services, Inc. | Pressure sealed electrical connection interface |
US20220416472A1 (en) * | 2021-06-29 | 2022-12-29 | Ppc Broadband, Inc. | Electrical connector |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7520768B2 (en) * | 2007-03-15 | 2009-04-21 | Schlumberger Technology Corporation | Connector assembly for use with an electrical submersible component in a deepwater environment |
US7731515B2 (en) * | 2005-08-26 | 2010-06-08 | Schlumberger Technology Corporation | High voltage wet mateable electrical connector |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9014237D0 (en) * | 1990-06-26 | 1990-08-15 | Framo Dev Ltd | Subsea pump system |
US5141051A (en) * | 1991-06-05 | 1992-08-25 | Ensco Technology Company | Electrical wet connect and check valve for a drill string |
US5358418A (en) * | 1993-03-29 | 1994-10-25 | Carmichael Alan L | Wireline wet connect |
US5645442A (en) * | 1995-01-19 | 1997-07-08 | Ocean Design, Inc. | Sealed, Fluid-filled electrical connector |
GB2370427A (en) * | 2000-12-20 | 2002-06-26 | Diamould Ltd | Electrical cable connector with gel to prevent bending of cable cores |
US6926098B2 (en) * | 2002-12-02 | 2005-08-09 | Baker Hughes Incorporated | Insulative gap sub assembly and methods |
US7080699B2 (en) * | 2004-01-29 | 2006-07-25 | Schlumberger Technology Corporation | Wellbore communication system |
US7814969B2 (en) * | 2008-04-01 | 2010-10-19 | Baker Hughes Incorporated | Wet mate connection for ESP pumping system |
US7857644B2 (en) * | 2008-09-25 | 2010-12-28 | Intelliserv, Llc | Wired drill pipe having conductive end connections |
US7959454B2 (en) * | 2009-07-23 | 2011-06-14 | Teledyne Odi, Inc. | Wet mate connector |
US8545244B2 (en) * | 2009-12-30 | 2013-10-01 | Schlumberger Technology Corporation | Connection system and method for subsea cables in severe environments |
-
2012
- 2012-09-25 GB GB1405741.8A patent/GB2513014B/en active Active
- 2012-09-25 WO PCT/US2012/056976 patent/WO2013048973A2/en active Application Filing
- 2012-09-25 US US14/347,305 patent/US9761962B2/en active Active
- 2012-09-25 NO NO20140439A patent/NO345643B1/no unknown
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7731515B2 (en) * | 2005-08-26 | 2010-06-08 | Schlumberger Technology Corporation | High voltage wet mateable electrical connector |
US7520768B2 (en) * | 2007-03-15 | 2009-04-21 | Schlumberger Technology Corporation | Connector assembly for use with an electrical submersible component in a deepwater environment |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2513014A (en) | 2014-10-15 |
US9761962B2 (en) | 2017-09-12 |
NO20140439A1 (no) | 2014-06-19 |
GB2513014B (en) | 2018-09-26 |
WO2013048973A3 (en) | 2013-06-27 |
GB201405741D0 (en) | 2014-05-14 |
WO2013048973A2 (en) | 2013-04-04 |
US20140370735A1 (en) | 2014-12-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO345643B1 (no) | Elektrisk kraft våt-make sammenstilling, våt-sammenpassbart tilknytningssystem og frem-gangsmåte for fremstilling derav | |
US7931079B2 (en) | Tubing hanger and method of compensating pressure differential between a tubing hanger and an external well volume | |
US7364451B2 (en) | Hybrid glass-sealed electrical connectors | |
US6511335B1 (en) | Multi-contact, wet-mateable, electrical connector | |
US9322245B2 (en) | Metal encased cable power delivery system for downhole pumping or heating systems | |
US9458705B2 (en) | Multiple use termination system | |
US20110165786A1 (en) | High Pressure, High Temperature Standoff for Electrical Connector in an Underground Well | |
US8186445B2 (en) | System, method and apparatus for thermal wellhead having high power cable for in-situ upgrading processing | |
WO2012079071A4 (en) | Coiled tubing triple -sealed penetrator and method | |
NO340119B1 (no) | Trykksenkende dielektrisk forsegling til potheadgrensesnitt | |
US11332981B2 (en) | Coated electrical connector bands and pressure compensation assemblies for downhole electrical disconnect tools | |
US11875918B2 (en) | Electrical feedthrough system and methods of use thereof | |
US11585161B2 (en) | Wet mate connector for an electric submersible pump (ESP) | |
EP3927931B1 (en) | Electrical feedthrough system and methods of use thereof | |
US11828126B2 (en) | Electrical feedthrough system and methods of use thereof | |
US20240352825A1 (en) | High pressure electrical connection | |
WO2024220082A1 (en) | High pressure electrical connection | |
US20150233189A1 (en) | Resisting collapse of downhole tools |
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 |