[发明专利]高压力、高电压穿透器组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种高压力、高电压穿透器组件。此外，本发明还涉 及一种用于所述组件的穿透器单元中的高压力、高电压穿透器。

背景技术

为了稳定并增加碳氢化合物工艺流体(比如来自海底的或水线上 的生产井的气体(湿气体)或液体)的输送，通常在粗液分离的下游 安装压缩机或泵。所述压缩机或泵需要具有高额定功率的驱动电动机， 其通常处在500-2000A的电流范围和6.6-12kVAC的电压范围之内。 此外，在长陆基距离上运输碳氢化合物流体的过程中，通常在规则的 间隔处需要流增压器或泵，以便在可能遇到的各种地理困难条件下都 使得所述流稳定。

很重要的是冷却所述驱动电动机，为了实现这一点，把从所述生 产井获得的工艺流体用作冷却媒介。这又意味着到达所述电动机的电 力电缆以及所述穿透器组件将暴露于高温(通常在70℃-200℃范围 内)高压(通常在100-400巴范围内)下的湿流体环境，特别对于海 底应用来说尤其如此。

被用于冷却所述电动机的流体不但由于可能包含水因而是湿的， 而且还受到污染，这是因为其通常将包含导电粒子和可能会导致电跳 火(electrical flash-over)、蠕变电流以及电压击穿的多种其他杂质。 在最坏情况下，这种操作条件可能会导致点燃所述生产气体并且发生 爆炸，从而带来灾难性后果。

此外，例如在湿气体生产期间可能会发生快速减压，其结果是暴 露于高压的诸如O形圈和电绝缘之类的设备可能会发生爆炸，从而导 致所述压缩机或泵海底设施毁灭性地崩坏。

鉴于一方面需要以最佳效果从生产井中抽取流体从而需要增大所 述生产井中的压力以便从储层(reservoir)中排出所述流体，而另一方 面海底压缩机/泵单元又必须工作在严酷且危险的环境中，因此本专业 领域内的一个相关的难题就是将要发生操作故障而又没有及时检测出 来以采取措施防止其发生，这一难题已经存在了许多年，至今仍然没 有令人满意的解决方案可以克服所述众所周知的操作问题。

发明内容

因此，本发明的一个主要目的是提供一种能够解决现有技术解决 方案的缺陷或者至少能够把操作危险降低到绝对最低程度的技术解决 方案，从而增进操作稳定性、延长所述压缩机或泵及其电动机的使用 寿命并且提升成本效益评级。

根据本发明，所述高压力、高电压穿透器组件可以直立地附着到 将向其输送电力或从其运送电力的操作单元，所述穿透器组件包括：

-用于馈通电力和/或信号的穿透器单元；

-具有外壳腔室的漏斗形外壳，所述穿透器单元位于所述腔室的 上端；

-横贯所述腔室的纵轴位于所述腔室内部的栅格，所述穿透器单 元位于所述栅格上方；

-在所述腔室内位于所述栅格下方并且位于到所述操作单元的外 壳的入口上方的过滤器；以及

-从所述穿透器单元且朝向所述栅格延伸到所述腔室中的传感器 单元。

根据本发明的一个实施例，所述高压力、高电压穿透器组件被配 置成可以直立地附着到基于碳氢化合物流体的湿气体和/或液体处理压 缩机或泵，或者可以附着到变压器/从变压器附着。

根据所述穿透器组件的其他实施例，所述栅格具有中部区域，所 述中部区域对于诸如液体或气体之类的流体是不可穿透的。电力电缆 延伸到所述穿透器单元并且在该处附着到所述穿透器单元中的输入 (lead-through)引脚，所述输入引脚延伸到所述腔室中并且在该处连接 到用于向所述操作单元输送电力的电力电缆。在所述腔室内的所述电 力电缆从所述穿透器单元穿过所述栅格和所述过滤器延伸且延伸到所 述电动机外壳，以便连接到所述操作单元上的电端子。

在一个实施例中，电力电缆从陆基设施延伸到所述穿透器组件并 且在该处附着到所述穿透器单元中的输入引脚，所述引脚延伸到所述 腔室中并且在该处连接到用于向所述操作单元输送电力的电力电缆， 所述腔室内部的所述电缆从所述穿透器单元穿过所述栅格和所述过滤 器延伸且延伸到所述电动机外壳中，以便连接到所述操作单元上的电 端子。

适当地，所述过滤器由陶瓷丸、珠或球构成，但是其他材料也可 能适用。