Systèmes de pompage électrique submersible

Une pompe centrifuge multicellulaire convertit la puissance du moteur en pression et en vitesse pour remonter le fluide à la surface. Les étages en fonte alliée au nickel associent roues tournantes et diffuseurs fixes.

Les étages flottants absorbent la poussée à l’intérieur de la pompe. Les étages de compression transfèrent la poussée descendante au palier de butée du protecteur, permettant une large plage de débits.

Les étages radiaux sont généralement plus efficaces sous 380 m³/jour. Les étages mixtes conviennent aux débits supérieurs et améliorent la gestion du gaz. Le nombre d’étages détermine la hauteur manométrique et leur taille détermine le débit.

• Corps en acier inoxydable ou en acier au carbone revêtu de Monel pour milieux corrosifs.
• Paliers en carbure de tungstène pour la stabilité radiale en présence de sable abrasif.
• Arbres à résistance accrue lorsque le nombre d’étages et les charges l’exigent.
• Configurations mono-étage ou sections supérieure, intermédiaire et inférieure reliées par accouplements cannelés.

Série de pompe

86 · 101 (98) · 130 · 172

Fréquence d’alimentation

50 Hz

Hauteur de relevage

Jusqu’à 3,000 m

Débit à 50 Hz

22–5,640 m³/jour

Plage de débit annoncée à 60 Hz

166–42,569 BPD

Installé entre le protecteur et la pompe, le séparateur rotatif traite le gaz libre susceptible de provoquer un blocage gazeux, une baisse de lubrification et de rendement. La force centrifuge sépare le gaz du fluide : le gaz est évacué dans l’espace annulaire et le liquide entre dans la pompe.

Des séparateurs simples et en tandem sont disponibles. Le tandem ajoute un second étage de séparation ; la comparaison publiée indique une amélioration de 5–10%. Les puits à faible teneur en gaz peuvent utiliser une aspiration de pompe sans séparateur.

Série

86 · 101 (98) · 130

Raccordement

Accouplement cannelé

Configurations

Simple ou en tandem

Le protecteur se situe entre le moteur submersible et le séparateur ou l’aspiration. Il équilibre la pression, isole l’huile moteur du fluide du puits, fournit une réserve d’huile et supporte la charge axiale de la pompe centrifuge.

L’ensemble comprend des garnitures mécaniques, des chambres de décantation ou à vessie, un palier de butée et des paliers radiaux. L’huile diélectrique remplit la cavité des paliers, avec un système de liaison maintenant l’équilibre des pressions.

Les configurations à labyrinthe ou mixtes labyrinthe-vessie sont choisies selon le puits, la classe de température du moteur, la puissance et la hauteur de relevage. Des versions spéciales peuvent renforcer la résistance au sable, à la corrosion ou la capacité des paliers.

Série

86 · 101 (98) · 130 · 143 · 172

Sections

Simple, ou étages supérieur et inférieur

Raccordement

Accouplement cannelé

Des moteurs asynchrones triphasés à cage d’écureuil, à deux pôles, entraînent le système ESP. L’alimentation arrive par câble submersible ; une huile minérale raffinée assure l’isolation diélectrique et la lubrification des paliers. Le fluide circulant autour du corps évacue la chaleur du moteur.

La puissance, la tension, l’isolation et le rendement du moteur sont choisis selon les conditions de fond. Des moteurs simples ou des sections supérieure, intermédiaire et inférieure peuvent être assemblés par accouplements cannelés. Des moteurs synchrones submersibles sont également disponibles sur demande.

Vitesse

2,900 tr/min à 50 Hz · 3,500 tr/min à 60 Hz

Classes de température

90 °C · 120 °C · 150 °C · 180 °C

Série

95 · 114P · 114J · 114PH · 114Y · 138 · 143 · 188

Tension de service

200–3,500 V

Courant de service

10–120 A

Des câbles ESP plats et ronds sont disponibles selon les contraintes mécaniques, la température et l’exposition chimique. Le câble plat convient lorsque l’espace entre tube de production et tubage ne permet pas l’utilisation d’un câble rond standard.

Des rallonges de câble moteur (MLE) sont également disponibles. Les câbles sont fabriqués selon les exigences API applicables et choisis dans le cadre du système électrique ESP complet.

Tension de service

3–6 kV

Température de service

90–204 °C

Le tableau protège le système en l’arrêtant aux seuils d’alarme définis et en empêchant le redémarrage tant que les conditions ne le permettent pas. Les configurations vont des contacteurs à boutons avec protection contre les surcharges aux ensembles avec sectionneurs à fusibles, ampèremètres enregistreurs, temporisateurs de redémarrage et commande à distance.

Des indications de sous-charge et de surcharge peuvent être intégrées. Les tensions standard des tableaux sont 400 V, 1,000 V, 2,000 V et 3,000 V.

• Les conditions d’installation excluent les milieux inflammables ou explosifs, les gaz corrosifs endommageant l’isolation, les poussières conductrices et les chocs importants.

Altitude

Jusqu’à 2,000 m

Température ambiante

−30 °C à +50 °C

Humidité relative

Jusqu’à 85%

Alimentation

Triphasée · 50 Hz ou 60 Hz

Tension de service

400 V–4.2 kV

Courant de service

0–200 A

Les transformateurs extérieurs immergés dans l’huile et à refroidissement naturel utilisent une entrée triphasée à trois fils. La tension de sortie se règle par des prises à cinq, sept positions ou autres configurations, avec des enroulements doubles ou triples.

Des options d’enroulement basse tension et des transformateurs spéciaux adaptés à différentes fréquences sont disponibles selon l’installation.

Altitude

Jusqu’à 2,000 m

Température ambiante

−45 °C à +45 °C

Tension d’entrée

0.4 kV · 6 kV · 10 kV · 35 kV

Tension de sortie

0.4–3 kV

Puissance nominale

10–830 kVA