Pompe submersible électrique


Les pompes submersibles électriques (ESP), tout comme les pompes à turbine verticales, sont généralement utilisées pour pomper du liquide. Essentiellement, un moteur électrique entraîne la pompe et l’énergie cinétique du fluide est augmentée. Cette énergie est ensuite partiellement convertie en pression, ce qui soulève le fluide à travers la pompe. Les ESP sont des pompes centrifuges à arbres verticaux et, par conséquent, dépendent de roues rotatives de base pour pressuriser le fluide.


Bases de la pompe centrifuge

Les pompes centrifuges sont rotatives rouesgénéralement en métal, qui contiennent des aubes. Ces aubes transfèrent l’énergie du moteur au fluide qu’elles propulsent. Lorsque le fluide pénètre dans la roue, il accélère lorsque la roue tourne. Finalement, le fluide sort des aubes de la roue à une vitesse accrue, et l’énergie cinétique est généralement convertie en pression.

Dans un ESP, des joints mécaniques sont utilisés pour empêcher le fluide de s’écouler dans le moteur – le moteur est couplé à la pompe elle-même et l’ensemble de l’unité est immergé dans le fluide qu’il pompe. Sans joints mécaniques protégeant l’unité fermée, le moteur pourrait subir un court-circuit et tomber en panne.

Dans les cas où plus d’une roue est utilisée, la pompe est dite multi-étapes. Les pompes centrifuges multicellulaires peuvent comporter plusieurs roues situées sur un arbre ou des roues sur des arbres séparés. Le résultat de la connexion des roues en série est une pression plus élevée ; la connexion des roues parallèles les unes aux autres entraîne une augmentation de la puissance. Quoi qu’il en soit, le fluide tirera toujours son énergie du moteur électrique qui entraîne les roues.

Applications ESP

Les ESP sont utilisés dans de nombreuses applications différentes. Les pompes à un étage peuvent être utilisées pour le drainage et le pompage de base, comme dans de nombreuses applications industrielles, et peuvent également gérer le pompage des boues. Les pompes à plusieurs étages se trouvent plus souvent dans les applications d’extraction d’eau et peuvent être utilisées dans les puits d’eau et de pétrole. Quelle que soit l’application, la double vérification des spécifications de fabrication d’un ESP donné aidera à garantir sa bonne utilisation.

ESP et puits de pétrole
Parce que les ESP peuvent fonctionner avec une variété de débits et de profondeurs, ils sont bien adaptés pour fonctionner à l’intérieur des puits de pétrole. Lorsqu’elle est utilisée avec précision, une pompe ESP peut réduire la pression du puits au fond, permettant le retrait d’une plus grande quantité de pétrole que celle qui pourrait autrement être extraite dans des conditions de pression normales. Le diamètre de la pompe varie de 90 millimètres (mm) à 254 mm, et les pompes peuvent mesurer de 1 à 8,7 mètres de long.

ESP et assèchement des puits de gaz

Certains réservoirs de gaz peuvent produire une grande quantité de liquide, mais comme le gaz peut endommager les ESP, des précautions doivent être prises lors de l’utilisation d’un ESP pour retirer le liquide d’un puits de gaz. Cependant, les systèmes ESP peuvent être conçus pour permettre au gaz de circuler librement dans le corps de la pompe, tandis que la pompe élimine efficacement le fluide. Le débit de gaz dépend en grande partie de la pression de refoulement du tubage – il existe généralement quatre méthodes avec lesquelles les ESP peuvent être utilisés pour assécher les puits de gaz, mais en fonction de la situation exacte du puits, toutes les configurations ESP doivent être suffisamment étudiées avant qu’une méthode ne soit utilisée.

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