[发明专利]海底电力分配网络系统和方法

权利要求书

1.一种海底生产系统，其包括：

井上主设备，其包括井上电源；

海底电力分配集线器，其可操作地连接到所述井上电源以接收高电压输入，所述海底电力分配集线器包括变压器以提供中等电压输出和低电压输出；

布置在海底井中的井泵，所述井泵连接到所述海底电力分配集线器的所述电压输出之一；和

海底增压泵，其连接到所述海底电力分配集线器的所述电压输出之一。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述井上主设备还包括基于处理器的控制器，所述控制器可操作地连接到所述海底电力分配集线器以传输输出数据到所述海底电力分配系统并从所述海底电力分配系统接收输入数据。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述井上主设备通过包括高电压导体和数据导体的脐带缆而可操作地连接到所述海底电力分配集线器。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述井上电源通过脐带缆而可操作地连接到所述海底电力分配集线器以从所述井上电源传输大约22,000VAC或更大到所述海底电力分配集线器。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述中等电压输出是大约3,000VAC到约7,000VAC。

6.根据权利要求4所述的系统，其中所述低电压输出是大约110VAC到约700VAC。

7.根据权利要求4所述的系统，其中所述井上主设备布置为距离所述海底电力分配集线器大约10km或以上。

8.根据权利要求4所述的系统，其中所述井上主设备布置为距离所述海底电力分配集线器大约150km。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述海底电力分配集线器包括可变速度驱动器，所述驱动器可操作地连接到所述中等电压输出和所述低电压输出中的至少一个。

10.根据权利要求9所述的系统，其中所述井上主设备还包括基于处理器的控制器，所述控制器可操作地连接到所述海底电力分配集线器以传输输出数据到所述海底电力分配集线器并从所述海底电力分配集线器接收输入数据。

11.根据权利要求10所述的系统，其中：

所述井泵可操作地连接到所述海底电力分配集线器以从所述海底电力分配集线器接收输出数据并将输入数据传输到所述海底电力分配集线器；且

所述海底增压泵可操作地连接到所述海底电力分配集线器以从所述海底电力分配集线器接收输出数据并将输入数据传输到所述海底电力分配集线器。

11.根据权利要求1所述的系统，其中所述电力分配集线器包括整流器以提供DC电力输出。

12.根据权利要求1所述的系统，其中：

所述井上主设备还包括基于处理器的控制器，所述控制器可操作地连接到所述海底电力分配集线器以传输输出数据到所述海底电力分配系统并从所述海底电力分配系统接收输入数据；

所述基于处理器的控制器和所述井上电源通过包括高电压导体和数据导体的脐带缆可操作地连接到所述海底电力分配集线器；

所述脐带缆从所述井上电源传输22,000VAC或更大到所述海底电力分配集线器；

所述中等电压输出是大约3,000VAC到约7,000VAC；和

所述低电压输出是大约110VAC到约700VAC。

13.一种用于提供电力到海底生产系统的方法，其包括：

从井上主设备供应高电压输入到位于接近海底处的海底电力分配集线器；

将所述海底电力分配集线器上的所述高电压输入逐步减小到中等电压输出和低电压输出；

供应所述中等电压输出到海底生产系统的两个或更多个中等电压装置；和

供应所述低电压输出到所述海底生产系统的一个或多个低电压装置。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述两个或更多个中等电压装置包括：

井泵，其布置在油井中；和

海底增压泵，其与所述井泵流体连接。

15.根据权利要求13所述的方法，其还包括平衡从所述海底电力分配集线器到所述两个或更多个中等电压装置的电力分配。

16.根据权利要求15所述的方法，其中平衡所述电力分配包括将输出数据从所述井上主设备上的基于处理器的控制器供应到所述海底电力分配集线器。