DIN EN ISO 15551-1-2015 Petroleum and natural gas industries - Drilling and production equipment - Part 1 Electric submersible pump systems for artificial lift (ISO 15551-1 2015) E.pdf

1、Oktober 2015DEUTSCHE NORM DIN-Normenausschuss Erdl- und Erdgasgewinnung (NG)Preisgruppe 34DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 75.180.10!%C_C“2326032www.din.deDD

2、IN EN ISO 15551-1Erdl- und Erdgasindustrie Bohrloch-Ausrstungen Teil 1: Elektrische Tauchpumpen zur Frderung (ISO 15551-1:2015);Englische Fassung EN ISO 15551-1:2015, nur auf CD-ROMPetroleum and natural gas industries Drilling and production equipment Part 1: Electric submersible pump systems for ar

3、tificial lift (ISO 15551-1:2015);English version EN ISO 15551-1:2015, only on CD-ROMIndustries du ptrole et du gaz naturel quipement de forage et de production Partie 1: Systmes lectriques de pompes submersibles pour lascension artificielle(ISO 15551-1:2015);Version anglaise EN ISO 15551-1:2015, seu

4、lement en CD-ROMAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 147 SeitenDIN EN ISO 15551-1:2015-10 2 Nationales Vorwort Dieses Dokument (EN ISO 15551-1:2015) wurde vom Technischen Komitee ISO/TC 67 Materials, equipment and offshore structures for petroleum,

5、petrochemical and natural gas industries“, Subkomitee SC 4 Drilling and production equipment“ in Zusammenarbeit mit dem Technischen Komitee CEN/TC 12 Materialien, Ausrstungen und Offshore-Bauwerke fr die Erdl-, petrochemische und Erdgasindustrie“ (Sekretariat: AFNOR, Frankreich) erarbeitet. Fr Deuts

6、chland hat hieran der Arbeitskreis NA 109-00-01-04 AK Bohr- und Frdereinrichtungen - Spiegelausschuss zu ISO/TC 67/SC 4“ im DIN-Normenausschuss Erdl- und Erdgasgewinnung (NG) mitgearbeitet. Diese Europische Norm enthlt unter Bercksichtigung des DIN-Prsidialbeschlusses 1/2004 nur die englische Origin

7、alfassung der ISO-Norm. Diese Norm enthlt neben den gesetzlichen Einheiten auch die Einheiten F“, bbl“, ft“, hp“, in (inch)“, lb (pound)“, lbf“, ppm“, psi (psig)“ und r/min“, die in Deutschland nicht zugelassen sind. Es wird ausdrcklich darauf hingewiesen, dass die Anwendung dieser Einheiten im nati

8、onalen amtlichen und geschftlichen Verkehr aufgrund des Gesetzes ber Einheiten im Messwesen nicht zulssig ist. Die Angabe dieser Einheit(en) dient lediglich als Hilfe im amtlichen und geschftlichen Verkehr (z. B. bei Einfuhr und Ausfuhr) mit solchen Staaten, die diese Einheiten(en) anwenden. Umrechn

9、ung: Nicht-SI-Einheit SI-Einheit Umrechnung F C C = (5/9) (F-32) bbl dm31 bbl = 158,987 dm3ft m 1 ft = 0,304 8 m hp kW 1 hp = 0,74 kW in (inch) mm 1 inch = 25,4 mm lb (pound) kg 1 lb = 0,453 592 37 kg lbf N 1 lbf = 4,448 222 N ppm mg/kg 1 ppm = 1 mg/kg psi (psig) kPa 1 psi = 6,894 757 kPa r/min min1

10、1 r/min = 1 min1Fr die in diesem Dokument zitierten Internationalen Normen wird im Folgenden auf die entsprechenden Deutschen Normen hingewiesen: ISO 9712 siehe DIN EN ISO 9712 ISO 29001 siehe DIN CEN ISO/TS 29001 (DIN SPEC 91241) DIN EN ISO 15551-1:2015-10 3 Nationaler Anhang NA (informativ) Begrif

11、fe, Symbole und Abkrzungen Die Benummerung der folgenden Begriffe, Symbole und Abkrzungen sind identisch mit der Benummerung in der englischen Fassung. 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. Die Definitionen der in diesem Doku-ment verwendeten, aber im Folgenden

12、nicht definierten Begriffe in Zusammenhang mit dem Qualittssystem sind ISO 29001 zu entnehmen. 3.1 Adapter Einrichtung fr das Verbinden von Bauteilen, die nicht direkt kompatibel sind 3.2 drehzahlvernderbarer Antrieb Einrichtung, die die Drehzahl eines elektrischen Motors durch nderung der Frequenz

13、des ihm zugefhrten Stroms regelt Anmerkung 1 zum Begriff: Der Begriff drehzahlvernderbarer Antrieb“ ist austauschbar mit anderen gebruchlichen Industriebezeichnungen fr diese Einrichtung, wie z. B. Antrieb mit variabler Frequenz“ oder Antrieb mit variabler Dreh-zahl“. 3.3 Strombelastbarkeit Hchstwer

14、t des Stroms, den ein Stromkabel fhren kann, ohne die Temperaturgrenze fr eine bestimmte Betriebsumgebung zu berschreiten 3.4 Strombelastbarkeitskoeffizient Temperaturanstieg des Stromkabels, dividiert durch den Quadratwert der Stromstrke fr eine bestimmte Betriebsumgebung 3.5 Armierung uere Abdecku

15、ng des Stromkabels, die gegen mechanische Beschdigung schtzen kann und Quellung oder Ausdehnung darunter liegender Werkstoffe aufgrund der Einwirkung von Bohrlochfluiden mechanisch begrenzt 3.6 zusammengesetztes ESP-System Baugruppe von Bohrlochausrstung, die einige oder alle Bauteile nach diesem Te

16、il der ISO 15551 umfasst 3.7 Hilfsausrstung Ausrstung oder Bauteile, die auerhalb des Anwendungsbereichs dieses Teils der ISO 15551 liegt/-en und blicherweise durch den Nutzer/Kufer ausgewhlt und/oder eingebaut wird/werden BEISPIELE Kabelschutzeinrichtungen, Motorummantelungen, Umfhrungsmittel und e

17、lektrische Gasabscheider. DIN EN ISO 15551-1:2015-10 4 3.8 Axialstufe Stufentyp, bei dem der Zu- und Ablaufweg im Wesentlichen parallel zur Wellenachse sind 3.9 sackartige Trennwand Blase Faltenbalg flexibles Unterbauteil eines Dichtungskammerabschnitts, das als positive Sperre wirkt, welche das Boh

18、rloch-Frderfluid vom Motorfluid trennt 3.10 Kammer mit sackartiger Trennwand Blase Faltenbalg Kammer, welche die/den sackartige(n) Trennwand/Blase/Faltenbalg enthlt 3.11 Sperre Unterbauteil eines ESP-Stromkabels, das ber den isolierten Leitern angebracht werden kann und Fluid-schutz und/oder Ringste

19、ifigkeit bietet 3.12 Punkt des besten Wirkungsgrads BEP Leistungswerte einer Pumpe bei der Durchflussrate, bei der sie ihren hchsten Wirkungsgrad erreicht 3.13 Entlftungsventil oberhalb eines Rckschlagventils angebrachtes Ventil zum Zweck der Verringerung von Druck oder des Entfernens von Fluid aus

20、den Frdersteigrohren 3.14 Umflechtung zustzliche Werkstoffschicht, um dem Stromkabelsystem mechanische Leistungseigenschaften wie Ring-steifigkeit fr die Gasdruckentlastung zu verleihen 3.15 Siedepunkt Druck, bei dem Gas beginnt, aus untersttigtem l/Fluid auszutreten und eine freie Gasphase zu bilde

21、n 3.16 Umfhrungsmittel Einrichtung, die gemeinsam mit der ESP-Baugruppe ins Bohrloch eingebracht wird, die das Steigrohrsystem teilt, um das Einbringen eines zustzlichen Steigrohrstrangs parallel zur ESP zu ermglichen 3.17 Kabelbinder Metallband zur Befestigung von ESP-Stromkabeln an Frdersteigrohre

22、n 3.18 Kabelklemme gewhnlich aus biegesteifem Werkstoff bestehende Einrichtung zur Verstrkung oder Absttzung von Strom-kabeln an Frderrohren 3.19 Kapillarleitung unabhngiger Steigrohrstrang, der gewhnlich der hydraulischen Regelung von Sicherheitsventilen und Schiebehlsen oder der Chemikalieninjekti

23、on dient Anmerkung 1 zum Begriff: Diese Einrichtung wird gewhnlich als Chemikalieninjektionsleitung oder Regelleitung bezeichnet. DIN EN ISO 15551-1:2015-10 5 3.20 Futterrohr von der Oberflche ausgehendes Rohr, das zum Auskleiden der Bohrlochwnde vorgesehen ist 3.21 Futterrohrgre Nenn-Auendurchmesse

24、r des Futterrohrs (od), Masse (Gewicht), Innendurchmesser (id) und/oder Bohrerdurchmesser entsprechend der Festlegung in ISO 11960 3.22 Zentrierer Einrichtung, die verwendet wird, um die ESP-Baugruppe oder andere Ausrstung im Bohrloch in der Mitte von Steigrohr, Futterrohr oder Bohrloch zu halten 3.

25、23 Kreiselpumpe Bauteil eines ESP-Systems, das (ein) sich drehende(s) Laufrad/-rder verwendet, um kinetische Energie (Geschwindigkeit) durch Zentrifugalkraft auf ein Fluid zu bertragen, und feststehende Diffuser, um kinetische Energie in potenzielle Energie (Druck) umzuwandeln 3.24 Kammer Unterbaute

26、il des Dichtungskammerabschnitts 3.25 Rckschlagventil Einrichtung, die den Durchfluss von Fluid in nur einer Richtung gestattet, wenn ein Differenzdruck anliegt 3.26 Bestimmtheitsma statistisches Ma zur Bestimmung des bereinstimmungsgrades zwischen einem mathematischen Modell und einer Reihe von beo

27、bachteten Datenwerten Anmerkung 1 zum Begriff: Das Bestimmtheitsma wird typischerweise unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet: =)()(=niniyyyYR12ii12ii21 3.27 Spiralsteigrohr Rohr, das typischerweise als durchgehende Rohrlnge geliefert und verlegt wird und auf einer Haspel oder Spule aufg

28、ewickelt ist 3.28 spiralsteigrohrgefhrte ESP ESP-System, das unter Verwendung von Spiralsteigrohren statt miteinander verbundenen Steigrohr-abschnitten oder einem Kabel in das Bohrloch eingebracht wird 3.29 bliche Ausrstung Ausrstung, deren Rckverfolgbarkeit nicht erforderlich und die Teil eines ESP

29、-Bauteils ist BEISPIELE Schrauben, Unterlegscheiben und Halteringe. DIN EN ISO 15551-1:2015-10 6 3.30 Kompaktlitzenkabel Konfiguration eines elektrischen Leiters, bei der ein mehrstrngiger Leiter verdichtet wurde, um den Umfang unter Beibehaltung der Leiterflche zu verringern 3.31 Kompressionspumpen

30、konstruktion Konfiguration, bei der das Laufrad an der Welle befestigt ist, um Axialbewegung zu verhindern 3.32 Leiter Unterbauteil des Stromkabels, das den elektrischen Strom fhrt 3.33 Leiterabschirmung an den Leiter angrenzende Schicht zur gleichmigen Verteilung der Spannungsbeanspruchung ber die

31、Oberflche des Leiters 3.34 Konfiguration Bauteilbezeichnung, welche die Endanschlusskonstruktionen fr das Anschlieen zustzlicher Bauteile in Reihe festlegt BEISPIELE Oberes Tandem, unteres Tandem, mittleres/mittiges Tandem und einzelnes Tandem. 3.35 Kontraktionsfhigkeit Volumen, um das sich eine Kam

32、mer oder eine Reihe paralleler Kammern aufgrund von Temperatur- und Druckzyklen verringern kann, ohne den Bohrlochfluideintritt durch die Kammer zuzulassen oder Beschdi-gung zu verursachen 3.36 Kupplung Einrichtung zum Verbinden der Wellen von ESP-Bauteilen 3.37 Einfhrverfahren Einbringverfahren Ver

33、fahren zum Einfhren der ESP-Bohrlochausrstung in die festgelegte Lage 3.38 Validierung der Konstruktion Prozess der Prfung einer Konstruktion zum Nachweis der bereinstimmung des Produktes mit den Konstruktionsanforderungen 3.39 Verifizierung der Konstruktion Prozess der berprfung der Grundlage einer

34、 Konstruktion durch Berechnung, Vergleich oder Untersuchung, um die bereinstimmung mit den festgelegten Anforderungen nachzuweisen 3.40 Abweichungsmessung Messung eines Bohrlochverlaufs ber die Bohrlochlnge fr die Konstruktion und Anwendung von ESP 3.41 Diffusor feststehendes Stufensegment einer Kre

35、iselpumpe, das die Geschwindigkeit des gepumpten Fluids (kinetische Energie) in Druck (potenzielle Energie) umwandelt DIN EN ISO 15551-1:2015-10 7 3.42 Frderkopf Bauteil am Ausgang der Pumpe zum Anschlieen an die Frdersteigrohre 3.43 Bohrloch-Abweichung Gesamt-Abwinkelung und -Azimut im Bohrloch, Fu

36、tterrohr oder Liner, berechnet ber eine Normlnge, z. B. Grad je 30 m oder Grad je 100 ft 3.44 Wirkdurchmesser theoretischer Mindestdurchmesser durch den das zusammengesetzte ESP-System hindurchgeht, ein-schlielich Installation smtlicher erforderlicher ESP-Hilfsausrstung 3.45 Wirkungsgrad Quotient au

37、s abgegebener und aufgenommener Leistung 3.46 Elastomer Polymer mit der Eigenschaft der Viskoelastizitt (Elastizitt) sowie gewhnlich einem niedrigen Elastizitts-modul und einer hohen Streckgrenze 3.47 elektrischer Durchgang elektrischer Steckverbinder fr den Durchgang von Stromkabeln und/oder Messge

38、rtedrhten durch eine Sperrschicht BEISPIELE Bohrlochkopf, Bohrloch-Packer, ESP-Gehuse oder -Behlter. 3.48 elektrisches Oberflchen-Steuergert elektrisches Gert zur Steuerung des Betriebs der ESP-Baugruppe, gewhnlich bezeichnet als drehzahl-vernderbarer Antrieb oder Schalttafel 3.49 elektromagnetische

39、r Bereich Bereich eines Drehstrommotors innerhalb der zylindrischen Hlle, die durch den Auendurchmesser der Statorschichten bestimmt wird, und der Axiallnge, die die gesamten Drahtwendeln des Stators einschliet 3.50 Durchfhrungssystem Befestigung, die den Durchgang von Elektrizitt von einer Seite ei

40、ner Sperre zur anderen unter Beibehaltung der Gas- oder Fluiddichtheit der Sperrschicht ermglicht 3.51 Schwimmpumpenkonstruktion Konfiguration, bei der das Laufrad nicht an der Welle befestigt ist, um begrenzte Axialbewegung zuzulassen 3.52 Fliedruck Druck im Bohrloch in einer bestimmten vertikalen

41、Tiefe bei einer bestimmten Durchflussrate 3.53 funktionelle Bewertung Prfung(en) zum Nachweis, dass der Betrieb eines ESP-Bauteils oder eines zusammengesetzten ESP-Systems der Auslegung entspricht Anmerkung 1 zum Begriff: Gelegentlich bezeichnet als werkseigene Abnahmeprfung bei ESP-Bauteilen und al

42、s Strangprfung bei zusammengesetzten ESP-Systemen. DIN EN ISO 15551-1:2015-10 8 3.54 Gassteuerung Bauteil eines ESP-Systems, das den mehrphasigen Durchfluss ohne Gasabscheidung bestimmt, um die Verschlechterung der Pumpenleistung zu verringern 3.55 Gas-l-Verhltnis gefrdertes Gas-l-Verhltnis volumetr

43、isches Verhltnis von Gas zu l bei Standardbedingungen 3.56 Gasabscheider Bauteil eines ESP-Systems, das einen Teil des freien Gases mechanisch von den Bohrlochfluiden trennt, bevor die Fluide in die Pumpe oder die Gassteuerung eintreten 3.57 Druckhhenkennlinie von der Pumpe erzeugte Druckhhe als Fun

44、ktion der Durchflussrate bei einer bestimmten Drehzahl 3.58 Gehusenenndruck Wert der maximal zulssigen Differenz zwischen Innen- und Auendruck 3.59 Laufrad Stufensegment, das von der Welle angetrieben wird und dem gepumpten Fluid kinetische Energie (Geschwindigkeit) zufhrt 3.60 Neigungswinkel Winkel

45、, gemessen in Grad, mit dem die Bohrloch- oder Messgerteachse von einer tatschlichen vertikalen Linie abweicht 3.61 Drehstrommotor Bauteil eines ESP-Systems, bei dem zugefhrter Wechselstrom mittels elektromagnetischer Induktion in ein mechanisches Drehmoment umgewandelt wird Anmerkung 1 zum Begriff:

46、 Auch bezeichnet als Asynchron- oder Kfiglufermotor. 3.62 Zulauf entweder in die Pumpe eingebautes oder an die Pumpe geschraubtes Unterbauteil einer Pumpe, das einen Durchflussweg zum ersten Laufrad bietet 3.63 Zulaufsieb Anbauteil am Pumpenzulauf zur Filterung von Feststoffpartikeln aus dem Frderfl

47、uid zum Schutz der innen liegenden Bauteile der Pumpe 3.64 Isolierung isoliert das elektrische Potenzial zwischen Leitern und anderen leitfhigen Materialien und minimiert Leck-strom von den Leitern 3.65 Umkehrpunkt prozentualer Wasseranteil, bei dem die Emulsionsviskositt ihren Hchstwert erreicht DI

48、N EN ISO 15551-1:2015-10 9 3.66 invertiertes System ESP-System, bei dessen Konfiguration die Pumpe unten und der Motor oben angeordnet sind 3.67 Ummantelung Unterbauteil eines ESP-Stromkabels, das die isolierten Leiter bedeckt und mechanischen Schutz gegenber der Bohrlochumgebung bietet 3.68 Labyrin

49、thkammer Kammer, die mittels senkrechtem U-Rohr, labyrinthartigem oder verwinkeltem Durchflussweg den Eintritt von Bohrlochfluid in die Kammer verzgert 3.69 Kernblech dnne metallische Unterbauteile elektrischer Qualitt, die den magnetischen Kern von Stator und Rotor(en) bilden 3.70 Liner Rohr, das von der Oberflche oder einem anderen Punkt tiefer im Bohrloch bis in eine