ISO 15551

Petroleum and natural gas industries — Drilling and production equipment — Electric submersible pump systems for artificial lift

Industries du pétrole et du gaz naturel — Équipement de forage et de production — Systèmes de pompes submersibles électriques pour relevage artificiel

General Information

• Status: Not Published
• ICS: 75.180.10 - Exploratory, drilling and extraction equipment
• Technical Committee: ISO/TC 67/SC 4 - Drilling and production equipment
• Drafting Committee: ISO/TC 67/SC 4/WG 4 - Production equipment
• Current Stage: 6000 - International Standard under publication
• Completion Date: 10-Aug-2023

Relations

• Consolidates: ISO 23506:2021 - Workplace air — Analysis of airborne water immiscible mineral oil droplets and vapor with Fourier — Transform infrared spectroscopy
• Effective Date: 06-Jun-2022
• Revises: ISO 15551-1:2015 - Petroleum and natural gas industries — Drilling and production equipment — Part 1: Electric submersible pump systems for artificial lift
• Effective Date: 23-Apr-2020

Standards Content (Sample)

DRAFT INTERNATIONAL STANDARD
ISO/DIS 15551
ISO/TC 67/SC 4 Secretariat: ANSI
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2022-06-15 2022-09-07
Petroleum and natural gas industries — Drilling and
production equipment — Electric submersible pump
systems for artificial lift —
Part :
Electric submersible pump systems for artificial lift
Partie : Systèmes électriques de pompes submersibles pour la remontée artificielle
ICS: 75.180.10
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ISO/DIS 15551:2022 (E)
Contents
Foreword . viii
Introduction . ix
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols and abbreviated terms . 14
5 Functional specification . 17
5.1 General . 17
5.2 Component type . 17
5.3 Functional requirements . 17
5.3.1 General . 17
5.3.2 Application parameters . 17
5.3.3 Environmental compatibility . 19
5.3.4 Compatibility with related well equipment and services . 20
5.4 User/purchaser selections . 21
5.4.1 General . 21
5.4.2 Design validation . 21
5.4.3 Component functional evaluation . 21
5.4.4 Quality grades . 22
5.4.5 Shipping, handling and storage . 22
5.4.6 Operator’s manual . 22
5.4.7 Subcomponent condition classifications in manufacture of components . 22
5.4.8 Additional documentation or requirements . 22
6 Technical specification . 22
6.1 General . 22
6.2 Design criteria . 23
6.2.1 General . 23
6.2.2 Design documentation . 23
6.2.3 Materials . 23
6.2.4 Dimensional information . 26
6.2.5 Component and assembled system design verification. 26
6.2.6 Component design validation . 27
6.2.7 Component functional evaluation requirements . 27
6.2.8 Assembled system functional evaluation . 27
6.2.9 Design changes . 27
6.3 Technical specification — All components . 27
6.3.1 Technical characteristics . 27
6.3.2 Performance rating. 27
6.4 Technical specification — Bolt-on discharge . 28
6.4.1 General . 28
6.4.2 Technical characteristics for the discharge . 28
6.4.3 Performance ratings . 28
6.4.4 Scaling of design validation . 28
6.5 Technical specification — Pump and gas handler . 28
6.5.1 General . 28
6.5.2 Technical characteristics for the pump and gas handler . 28
6.5.3 Performance ratings . 28
6.5.4 Scaling of design validation . 29
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ISO/DIS 15551:2022 (E)
6.6 Technical specification — Bolt-on intake . 29
6.6.1 General . 29
6.6.2 Technical characteristics for the bolt-on intake . 29
6.6.3 Performance ratings . 29
6.6.4 Scaling of design validation . 29
6.7 Technical specification — Mechanical gas separators . 29
6.7.1 General . 29
6.7.2 Technical characteristics . 29
6.7.3 Performance ratings . 29
6.7.4 Scaling of design validation . 29
6.8 Technical specification — Seal chamber sections. 29
6.8.1 General . 29
6.8.2 Technical characteristics . 30
6.8.3 Performance ratings . 30
6.8.4 Scaling of design validation . 30
6.8.5 Horsepower requirement . 30
6.9 Technical specification – Motors . 30
6.9.1 General . 30
6.9.2 Technical characteristics . 30
6.9.3 Performance ratings . 30
6.9.4 Scaling of design validation . 31
6.10 Technical specifications — Power and motor lead extension cable . 31
6.10.1 General . 31
6.10.2 Technical characteristics . 31
6.10.3 Performance ratings . 31
6.10.4 Scaling of design validation . 31
6.11 Technical specifications — Pothead . 31
6.11.1 General . 31
6.11.2 Technical characteristics . 31
6.11.3 Performance ratings . 32
6.11.4 Scaling of design validation . 32
6.12 Assembled ESP system – Additional requirements . 32
6.12.1 General . 32
6.12.2 Technical characteristics . 32
6.12.3 System capabilities . 32
6.13 Technical specification response guideline – ESP components . 33
7 Supplier's/manufacturer's requirements . 34
7.1 General . 34
7.2 Documented information . 34
7.2.1 General . 34
7.2.2 Delivery documentation . 34
7.2.3 Operator’s manual . 34
7.2.4 Certificate of conformance . 35
7.2.5 Component data sheet . 35
7.3 Component identification . 38
7.3.1 Permanent identification . 38
7.3.2 Semi-permanent identification . 38
7.4 Quality . 39
7.4.1 General . 39
7.4.2 Quality grade requirements . 39
7.5 Raw materials . 40
7.6 Additional processes applied to components . 40
7.6.1 Documentation . 40
7.6.2 Coatings and surface treatments . 41
iv © ISO 2022 – All rights reserved

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ISO/DIS 15551:2022 (E)
7.6.3 Welding . 41
7.7 Traceability . 41
7.8 Calibration systems . 41
7.9 Examination and inspection . 42
7.9.1 General . 42
7.9.2 Weld . 42
7.9.3 Component and subcomponent dimensional inspection . 43
7.9.4 Construction features. 44
7.10 Manufacturing non-conformance . 44
7.11 Component functional testing . 44
8 Repair/redress . 45
9 Shipping, handling and storage . 45
9.1 General . 45
9.2 Storage. 45
10 Subcomponent condition classifications in manufacture of components . 45
Annex A (normative) Design validation performance rating requirements by component 46
A.1 General . 46
A.2 Design validation grades . 46
A.2.1 General . 46
A.3 Method for determining performance ratings . 48
A.3.1 For all components . 48
A.3.2 Bolt-on discharge . 51
A.3.3 Pump and gas handler . 51
A.3.4 Bolt-on intake . 56
A.3.5 Mechanical gas separator . 56
A.3.6 Seal chamber section . 58
A.3.7 Motor . 61
A.3.8 Power and motor lead extension cable . 64
A.3.9 Pothead . 68
Annex B (normative) Requirements for determining performance capabilities as an
assembled system . 73
B.1 General . 73
B.2 Method for determining system capabilities. 73
B.2.1 Axial strength and bending tensile load . 73
B.2.2 Surface temperature rating . 73
B.2.3 Amperage rating for the assembled ESP system . 73
B.2.4 Dog leg severity limits for the assembled ESP system . 73
B.2.5 Deviation limits for the assembled ESP system . 74
B.2.6 Minimum, maximum and differential operating environment temperature capability
for the ESP assembly . 74
B.2.7 Maximum pressurization and depressurization rates . 74
B.2.8 Power requirements . 74
B.2.9 Assembled ESP system motor fluid percentage utilization of each seal chamber
contraction capacity . 74
B.2.10 Minimum operating speed for assembled system . 75
B.2.11 Maximum operating speed for assembled system . 75
Annex C (normative) Functional evaluation: single component . 76
C.1 General . 76
C.2 Terms and definitions . 76
C.3 Bolt-on discharge head . 77
C.4 Pump and gas handler . 77
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ISO/DIS 15551:2022 (E)
C.5 Bolt-on intake. 78
C.6 Mechanical gas separator . 78
C.7 Seal chamber section . 79
C.8 Motors . 80
C.8.1 Functional evaluation . 80
C.8.2 Electrical functional testing procedure . 81
C.9 Cable and MLE . 81
C.9.1 Functional evaluation . 81
C.9.2 Insulation AC discharge test . 82
C.10 Measuring shaft runout . 83
C.10.1 General . 83
C.10.2 Procedure . 83
Annex D (normative) Cable reference information . 84
D.1 General . 84
D.2 Metric conductors . 84
D.2.1 Conductor properties . 84
D.2.2 Metric cable conductor dimension table . 84
D.2.3 Metric conductor resistance tables . 84
D.3 AWG conductors . 85
D.3.1 AWG conductor dimensions . 85
D.3.2 AWG copper conductor resistance . 86
D.3.3 Resistance and temperature for copper AWG conductors . 87
D.3.4 Conductor resistance testing . 88
D.4 Other conductor configurations. 89
Annex E (informative) Functional evaluation guideline — Assembled ESP system . 90
E.1 General . 90
E.2 Mechanical compatibility test. 90
E.3 Stack-up test . 90
E.4 System integration test . 91
E.4.1 General . 91
E.4.2 Assembled ESP system functional evaluation grade . 91
E.4.3 Requirements . 91
E.4.4 SIT procedure . 92
E.4.5 Analysis after SIT . 93
E.5 Power test . 93
E.6 Calculating ESP system efficiency . 94
Annex F (informative) Establishing recommended operating range of ESP system . 95
F.1 General . 95
F.2 Considerations for ROR . 95
F.2.1 Axial thrust forces .
...

PROJET DE NORME INTERNATIONALE
ISO/DIS 15551
ISO/TC 67/SC 4 Secrétariat: ANSI
Début de vote: Vote clos le:
2022-06-15 2022-09-07
Industries du pétrole et du gaz naturel — Équipement
de forage et de production — Systèmes de pompes
submersibles électriques pour relevage artificiel
Petroleum and natural gas industries — Drilling and production equipment — Electric submersible pump
systems for artificial lift
ICS: 75.180.10
Le présent document est distribué tel qu’il est parvenu du secrétariat du comité.
CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR
OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC
SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT
ÊTRE CITÉ COMME NORME INTERNATIONALE
TRAITEMENT PARALLÈLE ISO/CEN
AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES
FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET
COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR
POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES
POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA
RÉGLEMENTATION NATIONALE.
Numéro de référence
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET ISO/DIS 15551:2022(F)
SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS
OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS
DE PROPRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT
ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À
© ISO 2022
FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE.

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PROJET DE NORME INTERNATIONALE
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de forage et de production — Systèmes de pompes
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DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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TRAITEMENT PARALLÈLE ISO/CEN
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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES
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FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
ISO copyright office
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
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CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR
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POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES
POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA
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FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE.

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ISO/DIS 15551:2022(F)
Sommaire
Avant-propos . ix
Introduction . xi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles et termes abrégés . 15
5 Spécification fonctionnelle . 17
5.1 Généralités . 17
5.2 Type de composant . 18
5.3 Exigences fonctionnelles . 18
5.3.1 Généralités . 18
5.3.2 Paramètres d'application . 18
5.3.3 Compatibilité environnementale . 20
5.3.4 Compatibilité avec des équipements de puits et services correspondants . 21
5.4 Choix des utilisateurs/acheteurs . 21
5.4.1 Généralités . 21
5.4.2 Validation de la conception. 22
5.4.3 Évaluation fonctionnelle du composant . 22
5.4.4 Niveaux de qualité . 22
5.4.5 Expédition, manutention et stockage . 23
5.4.6 Manuel d'utilisation . 23
5.4.7 Classification de l'état des sous-composants pour la fabrication des composants . 23
5.4.8 Documentation ou exigences supplémentaires. 23
6 Spécification technique . 23
6.1 Généralités . 23
6.2 Critères de conception . 24
6.2.1 Généralités . 24
6.2.2 Documentation de conception . 24
6.2.3 Matériaux. 24
6.2.4 Informations dimensionnelles . 27
6.2.5 Vérification de la conception du composant et du système assemblé . 27
6.2.6 Validation de la conception du composant . 28
6.2.7 Exigences en matière d'évaluation fonctionnelle du composant . 28
6.2.8 Évaluation fonctionnelle du système assemblé . 28
6.2.9 Modifications de la conception . 28
6.3 Spécification technique — Tous les composants . 28
6.3.1 Caractéristiques techniques . 28
6.3.2 Niveau de performance . 29
6.4 Spécification technique — Décharge boulonnée . 29
6.4.1 Généralités . 29
6.4.2 Caractéristiques techniques de la décharge . 29
6.4.3 Niveaux de performance . 29
6.4.4 Mise à l'échelle de la validation de la conception . 29
6.5 Spécification technique — Pompe et dispositif de traitement de gaz. 29
6.5.1 Généralités . 29
6.5.2 Caractéristiques techniques de la pompe et du dispositif de traitement de gaz . 29
6.5.3 Niveaux de performance . 30
6.5.4 Mise à l'échelle de la validation de la conception . 30
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---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/DIS 15551:2022(F)
6.6 Spécification technique — Admission boulonnée .30
6.6.1 Généralités.30
6.6.2 Caractéristiques techniques de l'admission boulonnée .30
6.6.3 Niveaux de performance .30
6.6.4 Mise à l'échelle de la validation de la conception .30
6.7 Spécification technique — séparateurs mécaniques de gaz .30
6.7.1 Généralités.30
6.7.2 Caractéristiques techniques .30
6.7.3 Niveaux de performance .31
6.7.4 Mise à l'échelle de la validation de la conception .31
6.8 Spécification technique — Sections de chambre d'étanchéité .31
6.8.1 Généralités.31
6.8.2 Caractéristiques techniques .31
6.8.3 Niveaux de performance .31
6.8.4 Mise à l'échelle de la validation de la conception .31
6.8.5 Puissance requise en chevaux-vapeur .31
6.9 Spécification technique – Moteurs .31
6.9.1 Généralités.31
6.9.2 Caractéristiques techniques .31
6.9.3 Niveaux de performance .32
6.9.4 Mise à l'échelle de la validation de la conception .32
6.10 Spécification technique — Câble d'extension d'alimentation et de puissance du
moteur .32
6.10.1 Généralités.32
6.10.2 Caractéristiques techniques .32
6.10.3 Niveaux de performance .32
6.10.4 Mise à l'échelle de la validation de la conception .32
6.11 Spécification technique — Tête de câble .33
6.11.1 Généralités.33
6.11.2 Caractéristiques techniques .33
6.11.3 Niveaux de performance .33
6.11.4 Mise à l'échelle de la validation de la conception .33
6.12 Système ESP assemblé – Exigences supplémentaires .33
6.12.1 Généralités.33
6.12.2 Caractéristiques techniques .33
6.12.3 Capacités du système .33
6.13 Lignes directrices pour la réponse à la spécification technique – Composants ESP .34
7 Exigences du fournisseur/fabricant .35
7.1 Généralités .35
7.2 Informations documentées .35
7.2.1 Généralités.35
7.2.2 Documents de livraison .35
7.2.3 Manuel d'utilisation .36
7.2.4 Certificat de conformité .36
7.2.5 Fiche technique du composant .36
7.3 Identification des composants .39
7.3.1 Identification permanente .39
7.3.2 Identification semi-permanente .40
7.4 Qualité .40
7.4.1 Généralités.40
7.4.2 Exigences relatives au niveau de qualité .40
7.5 Matières premières .42
7.6 Processus supplémentaires appliqués aux composants .42
7.6.1 Documentation .42
iv © ISO 2022 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/DIS 15551:2022(F)
7.6.2 Revêtements et traitements de surface . 42
7.6.3 Soudage . 42
7.7 Traçabilité . 43
7.8 Systèmes d'étalonnage . 43
7.9 Examens et contrôles . 43
7.9.1 Généralités . 43
7.9.2 Soudure . 44
7.9.3 Contrôle dimensionnel des composants et des sous-composants . 44
7.9.4 Caractéristiques de construction . 46
7.10 Non-conformité de la fabrication . 46
7.11 Essais fonctionnels du composant . 46
8 Réparation/Remise en état . 46
9 Expédition, manutention et stockage . 47
9.1 Généralités . 47
9.2 Stockage. 47
10 Classification de l'état des sous-composants pour la fabrication des composants. 47
Annexe A (normative) Exigences de niveau de performance de validation de la conception
par composant . 48
A.1 Généralités . 48
A.2 Niveaux de validation de conception . 48
A.2.1 Généralités . 48
A.3 Méthode de détermination des niveaux de performance . 51
A.3.1 Pour tous les composants . 51
A.3.2 Décharge boulonnée . 53
A.3.3 Pompe et dispositif de traitement de gaz . 53
A.3.4 Admission boulonnée. 59
A.3.5 Séparateur mécanique de gaz . 59
A.3.6 Section de la chambre d'étanchéité . 61
A.3.7 Moteur . 64
A.3.8 Câble d'extension d'alimentation et de puissance du moteur . 67
A.3.9 Tête de câble . 71
Annexe B (normative) Exigences pour déterminer les capacités de performance en tant que
système assemblé . 77
B.1 Généralités . 77
B.2 Méthode de détermination des capacités du système . 77
B.2.1 Résistance axiale et charge de traction en flexion . 77
B.2.2 Température nominale de surface . 77
B.2.3 Intensité nominale du système ESP assemblé . 77
B.2.4 Limites de sévérité du gradient d'inclinaison pour le système ESP assemblé . 78
B.2.5 Limites d'écart pour le système ESP assemblé . 78
B.2.6 Capacité de température minimale, maximale et différentielle de l'environnement
de fonctionnement pour l'ensemble ESP . 78
B.2.7 Valeurs maximales de pressurisation et de dépressurisation . 78
B.2.8 Exigences de puissance. 78
B.2.9 Pourcentage d'utilisation du fluide moteur du système ESP assemblé par rapport à
la capacité de contraction de chaque chambre d'étanchéité . 78
B.2.10 Vitesse de fonctionnement minimale pour le système assemblé . 79
B.2.11 Vitesse de fonctionnement maximale pour le système assemblé . 79
Annexe C (normative) Évaluation fonctionnelle : composant seul . 80
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---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO/DIS 15551:2022(F)
C.1 Généralités .80
C.2 Termes et définitions .80
C.3 Tête de décharge boulonnée .81
C.4 Pompe et dispositif de traitement de gaz .81
C.5 Admission boulonnée .82
C.6 Séparateur mécanique de gaz .82
C.7 Section de la chambre d'étanchéité .83
C.8 Moteurs .84
C.8.1 Évaluation fonctionnelle .84
C.8.2 Procédure d'essai fonctionnel électrique .85
C.9 Câble et MLE .86
C.9.1 Évaluation fonctionnelle .86
C.9.2 Essai de décharge CA de l'isolement .86
C.10 Mesures de la déformation de l'arbre .87
C.10.1 Généralités.87
C.10.2 Procédure.87
Annexe D (normative) Informations de référence sur les câbles .89
D.1 Généralités .89
D.2 Conducteurs métriques .89
D.2.1 Propriétés des conducteurs .89
D.2.2 Tableau de dimensionnement des conducteurs des câbles .89
D.2.3 Tableaux des résistances des conducteurs métriques .89
D.3 Conducteurs AWG .90
D.3.1 Dimensions des conducteurs AWG .90
D.3.2 Résistance du conducteur en cuivre AWG .91
D.3.3 Résistance et température pour les conducteurs en cuivre AWG .93
D.3.4 Essais de résistance des conducteurs .94
D.4 Autres configurations de conducteur .94
Annexe E (informative) Functional evaluation guideline — Assembled ESP system .95
E.1 General .95
E.2 Mechanical compatibility test .95
E.3 Stack-up test .95
E.4 System integration test .
...