پمپهای کفکش شناور فلوران (یا پمپ شناور الکتریکی (ESP)) دستگاهی است، که دارای یک موتور مهر و موم شده هرمتیک است که به بدنه پمپ متصل است.
کل مجموعه در سیالی که قرار است پمپ شود غوطه ور می شود.
مزیت اصلی این نوع پمپ این است که از کاویتاسیون پمپ جلوگیری می کند، مشکلی که با اختلاف ارتفاع زیاد بین پمپ و سطح سیال همراه است.
پمپ های شناور به جای پمپ های جت که خلاء ایجاد می کنند و بر فشار اتمسفر متکی هستند. سیال را به سطح فشار می دهند.
شناورها به جای موتور الکتریکی از مایع تحت فشار از سطح برای به حرکت درآوردن سوراخ موتور هیدرولیک استفاده می کنند، و در کاربردهای نفت سنگین با آب گرم به عنوان سیال محرک استفاده می شوند.
انرژی جنبشی خود را در دیفیوزر از دست می دهند، جایی که تبدیل انرژی جنبشی به فشار صورت می گیرد
این مکانیسم عملیاتی اصلی پمپ های جریان شعاعی و مختلط است.
در HSP، موتور به جای یک موتور الکتریکی، یک موتور هیدرولیک است و ممکن است.
چرخه بسته با جدا نگه داشتن سیال قدرت از سیال تولید شده. یا چرخه باز اختلاط سیال قدرت با سوراخ سیال تولید شده، با جداسازی سطح باشد.
شفت پمپ توسط یک کوپلینگ مکانیکی در پایین پمپ به جداکننده گاز یا محافظ متصل می شود.
سیالات از طریق یک صفحه ورودی به پمپ وارد شده و توسط مراحل پمپ بلند می شوند.
سایر قسمت ها شامل یاتاقان های شعاعی (بوشینگ) است. که در طول شفت توزیع شده اند و پشتیبانی شعاعی را برای محور پمپ فراهم می کنند.
یک یاتاقان رانش اختیاری بخشی از نیروهای محوری ناشی از پمپ را به خود اختصاص میدهد. اما بیشتر این نیروها توسط یاتاقان رانش محافظ جذب می شوند.
پمپهای کفکش شناور در تولید نفت برای ارائه شکل نسبتاً کارآمدی از “بالابر مصنوعی” استفاده میشوند، که قادر به کار در محدوده وسیعی از نرخ جریان و عمق است.
کاهش فشار در کف چاه جریان در سوراخ پایین، یا افزایش تخلیه، در مقایسه با تولید طبیعی، می توان به میزان قابل توجهی نفت بیشتری از چاه تولید کرد.
به پمپهای شناور الکتریکی (ESP) یا در صورت نیروی هیدرولیکی، به پمپهای شناور هیدرولیک (HSP) اشاره میشود.
اجزای سطح شامل کنترل کننده موتور (اغلب کنترل کننده سرعت متغیر)، کابل های سطحی و ترانسفورماتورها هستند.
اجزای زیرسطحی با اتصال به انتهای سوراخ یک رشته لوله، در حالی که در سطح هستند، مستقر می شوند و سپس همراه با لوله به داخل سوراخ چاه فرو می روند.
یک منبع جریان متناوب با ولتاژ بالا (3 تا 5 کیلوولت) در سطح موتور زیرسطحی را به حرکت در می آورد.
تا همین اواخر، نصب ESP ها به دلیل نیاز به کابل برقی که از منبع تا موتور امتداد می یابد، هزینه بر بود.
این کابل باید به دور لوله های مفصلی پیچیده می شد و در هر مفصل وصل می شد.
نافی لوله های کویل دار جدید اجازه می دهد. که هم لوله کشی و هم کابل برق با یک واحد لوله سیم پیچ معمولی مستقر شوند. کابل هایی برای داده های سنسور و کنترل نیز ممکن است شامل شود.
اجزای زیرسطحی عموماً شامل یک قسمت پمپ و یک قسمت موتور هستند. که سوراخ موتور از پمپ خارج می شود.
موتور شفتی را می چرخاند که به نوبه خود پروانه های پمپ را می چرخاند. تا سیال را از طریق لوله تولید به سطح بالا ببرد.
این قطعات باید به طور قابل اعتماد در دماهای بالا تا 300 درجه فارنهایت (149 درجه سانتیگراد) و فشارهای بالا تا 5000 psi (34 مگاپاسکال). از چاه های عمیق تا عمق 12000 فوت (3.7 کیلومتر) با نیازهای انرژی بالا کار کنند.
تا 1000 اسب بخار (750 کیلو وات) پمپ خود یک واحد چند مرحله ای است. که تعداد مراحل آن بر اساس الزامات عملیاتی تعیین می شود.
هر مرحله شامل پروانه و دیفیوزر است. هر پروانه به شفت دوار جفت می شود و سیال را از نزدیک شفت به صورت شعاعی به بیرون شتاب می دهد.
سیال سپس وارد یک دیفیوزر غیر چرخشی می شود. که به شفت جفت نشده و حاوی پره هایی است که سیال را به سمت محور هدایت می کند.
قطر پمپ ها از 90 میلی متر (3.5 اینچ) تا 254 میلی متر (10 اینچ) است و طول آنها بین 1 متر (3 فوت) تا 8.7 متر (29 فوت) متغیر است.
موتوری که برای به حرکت درآوردن پمپ استفاده می شود. معمولاً یک موتور القایی قفس سنجابی سه فاز است که توان آن در محدوده 7.5 کیلووات تا 560 کیلووات (در 60 هرتز) است.
مجموعههای ESP ممکن است شامل موارد زیر باشند: آببندی متصل به شفت بین موتور و پمپ.
صفحه نمایش برای رد شن و ماسه؛ و جداکنندههای سیال در ورودی پمپ که گاز، روغن و آب را جدا میکنند.
ESPها با کسری قابل توجهی از گاز، بیشتر از 10 درصد حجم در ورودی پمپ، راندمان بسیار پایین تری دارند، بنابراین جداسازی گاز از روغن قبل از پمپ می تواند مهم باشد.
برخی از ESP ها دارای جداکننده آب/روغن هستند که امکان تزریق مجدد آب به داخل چاله را فراهم می کند.
از آنجایی که برخی از چاه ها تا 90 درصد آب تولید می کنند و بالا بردن سیال هزینه قابل توجهی دارد. تزریق مجدد آب قبل از بلند کردن آن به سطح می تواند مصرف انرژی را کاهش دهد و اقتصاد را بهبود بخشد.
حداقل 15 برند ESP میدان نفتی در سراسر جهان استفاده می شود.