Brevet FR2098196A1 — publié le 19720310

i 2098196 La présente invention se rapporte à un moteur et une section d'étanchéité submersibles pour une pompe submersible. Plus particulièrement, elle se rapporte à un moteur et une section d'étanchéité submersibles contenant un fluide unique de lubrifica-5 tion et de refroidissement qui résiste en même temps à l'admission de fluide contenu dans le puits de pompage. Les pompes submersibles sont largement utilisées pour pomper l'eau ou le pétrole brut à partir de puits profonds. Généralement, ces pompes comprennent des unités de moteur et de section 10 d'étanchéité remplies d'un fluide qui sert de réfrigérant et de lubrifiant pour les parties mobiles du moteur. La section d'étanchéité est habituellement située entre la pompe et le moteur, le long de l'arbre de commande et comprend au moins un joint rotatif qui empêche l'admission du fluide du puits le long de l'arbre. En 15 plus, la section d'étanchéité sert en tant que réservoir pour le fluide de lubrification et de refroidissement et aide l'expansion et la contraction du fluide durant les cycles de marche et d'arrêt du moteur. Nécessairement, le fluide dans la section d'étanchéité est en communication avec l'environnement du puits pour aider l'ex-20 pansion du fluide et en conséquence des moyens doivent être prévus pour bloquer effectivement l'admission du fluide du puits qui pourrait endommager les parties motrices et se traduirait à la fin par une détérioration prématurée. Un problème longtemps associé à la conception des mo-25 teurs et des sections d'étanchéité submersibles a été celui du blocage effectif de l'admission du fluide du puits ambiant. La difficulté de séparation du moteur et du fluide du puits était compliquée par la miscibilité du fluide du puits avec les fluides de lubrification et de refroidissement connus. Egalement, les solutions 30 utilisées pour bloquer effectivement l'admission du fluide du puits étaient l'utilisation de lubrifiants pauvres et de réfrigérants inefficaces. Des développements récents ont consisté à utiliser un fluide intermédiaire interposé entre le fluide de lubrification et 35 de refroidissement et le fluide du puits environnant dans la section d'étanchéité. Le fluide intermédiaire est insoluble et généralement plus lourd à la fois que le fluide de lubrification et de refroidissement et le fluide du puits. Le fluide du puits entraîné dans la section d'étanchéité est séparé du fluide de lubrification 40 et de refroidissement par le fluide intermédiaire. En conséquence, 71 24730 2 2098196 la contamination du moteur est empêchée. L'utilisation d'un fluide intermédiaire tel que celui décrit nécessite une construction de section d'étanchéité compliquée, pour assurer un blocage effectif du fluide du puits ambiant pendant 5 des périodes de temps prolongées. En plus, des procédés d'assemblage critiques et une manipulation minutieuse de la section d'étanchéité sont nécessaires pour établir et maintenir la relation correcte entre le fluide de blocage et le fluide de lubrification et de refroidissement. 10 En conséquence, c'est un des principaux objets de la pré sente invention de prévoir une forme perfectionnée de moteur et de section d'étanchéité submersibles incorporant un seul fluide destiné à fournir une lubrification et un refroidissement du moteur effectifs, tout en fournissant en même temps une barrière effective à 15 l'admission du fluide du puits ambiant. De manière générale, la présente Invention a pour objet un moteur et une section d'étanchéité de pompe submersible, incorporant un seul fluide de lubrification et de refroidissement qui a un pouvoir lubrifiant et une conductivité thermique convenables 20 pour fournir une lubrification et un refroidissement effectifs des éléments du moteur, et qui est également non miscible avec les fluides de puits ambiants tels que l'eau et le pétrole. Le fluide de lubrification et de refroidissement de plus, est compatible avec les autres matériaux composant la section d'étanchéité et le moteur, 25 et garde ses propriétés sur une gamme étendue de températures de fonc tionnement. D'autres objets et avantages de la présente invention seront plus apparents à la lecture de la description suivante en relation avec les dessins ci-joints dans lesquels : 30 La figure 1 est une vue en élévation et partiellement en coupe, à une échelle réduite, représentant une section d'étanchéité et un moteur submersibles placés suivant un agencement de fonctionnement avec une pompe submersible et situés à l'intérieur d'un puits de forage. 35 La figure 2 est une vue en élévation-coupe continue de la partie de section d'étanchéité d'un ensemble section d'étanchéité et moteur submersible agencé selon des caractéristiques de la présente invention. La figure 3 est une vue en élévation-coupe continue de la 40 partie motrice d'un ensemble moteur et section d'étanchéité submer- 71 24730 3 2098196 sibleeagencé selon les caractéristiques de la présente invention. On se référera plus spécifiquement aux dessins et ceux-ci représentent un moteur et une section d'étanchéité submersibles désignés de façon générale par la référence 10 et selon des princi-5 pes de la présente invention comprenant un moteur 11 et une section d'étanchéité 12. Comme le montre la figure 1, le moteur et la section d'étanchéité 10 sont associés normalement en fonctionnement avec une pompe 13 en profondeur au-dessous de la surface de la terre 10 dans un puits de pétrole ou d'eau généralement indiqué par la référence 14. Une conduite de fluide 16 supporte l'ensemble pompe, moteur et section d'étanchéité à l'intérieur du puits et des conducteurs électriques appropriés (non représentés) sont reliés entre une alimentation en énergie située à la surface et le moteur. 15 La pompe 13 et le moteur 11 sont reliés par un arbre moteur commun indiqué de façon générale par la référence 18 qui s'étend à travers la section d'étanchéité 12. L'arbre moteur est normalement constitué de sections d'arbres séparées, comme représenté, comprenant un arbre de moteur l8a, un arbre de section 20 d'étanchéité 18b et un arbre de pompe non représenté qui sont reliés ensemble comme en 20 pour former un seul arbre rotatif. Le moteur 11 est rempli d'un fluide de lubrification et de refroidissement 12 qui assure une durée d'utilisation du moteur prolongée même dans des conditions d'environnement adverses. Le mo-25 teur 11 et la section d'étanchéité 12 sont reliés en relation d'étanchéité au fluide et la section d'étanchéité définit des chambres internes qui sont également remplies du fluide 22 et sont en communication avec le moteur 11. La section d'étanchéité 12 est ouverte à l'environnement du puits ambiant et est en communication 30 avec celui-ci. De cette manière, l'augmentation de volume due à l'expansion du fluide du moteur est aidée par le déplacement du fluide vers la cavité de puits. Cependant, grâce à la communication de la section d'étanchéité 12 avec à la fois le moteur 10 et l'environnement du puits, il est essentiel que le fluide se trouvant à 35 l'intérieur de la section d'étanchéité bloque l'admission du fluide de puits qui contaminerait le moteur et provoquerait une détérioration prématurée. Le fluide unique 22 du moteur et de la section d'étanchéité selon la présente invention comprend à la fois un fluide de refroidissement et de lubrification essentiel au fonc-40 tionnement du moteur et un fluide de blocage qui empêche la conta- 71 24730 4 2098196 raination du moteur par le fluide de puits environnant. Comme le montre la figure 3, le moteur 11 comprend un carter ou enceinte extérieure 23 qui protège les éléments intérieurs du moteur contre le fluide du puits. Un stator 25 est fixé 5 dans le carter par des anneaux avec fermeture automatique 27. Le rotor 29 du moteur est supporté par l'arbre l8a du moteur à l'intérieur du stator 25. Le rotor est fixé à l'arbre de n'importe quelle manière convenable telle que par un agencement clavette et rainure de clavetage. 10 L'arbre 18a du moteur est supporté à l'intérieur du mo teur pour un fonctionnement vertical, par des paliers supérieurs désignés de façon générale par la référence 33, des paliers intermédiaires situés le long de l'arbre désignés de façon générale par 35 et des paliers inférieurs désignés de façon générale par 37. Le 15 palier supérieur 33 comprend des patins de butée 39 qui supportent la butée axiale de l'arbre et du rotor. L'arbre l8a comprend un alésage central 41 qui permet l'écoulement du fluide de lubrification et de refroidissement à l'intérieur de l'arbre moteur. Les extrémités supérieure et infé-20 rieure de l'arbre 18a comportent des pompes du type à palette 43 et 45 qui, par suite de la rotation de l'arbre moteur durant le fonctionnement du moteur, effectuent le pompage du fluide de lubrification et de refroidissement à l'intérieur du carter 23 du moteur comme indiqué par les flèches d'indication d'écoulement. 25 La partie la plus inférieure du carter 23 délimite un agen cement 47 de refroidissement par fluide s'étendant au-dessous de l'eK-trémité la plus inférieure de l'arbre l8a. L'agencement de refroidissement comprend une paroi cylindrique 49 espacée vers l'intérieur du carter 23 et comprenant plusieurs ouvertures 51. Cette paroi dé-30 limite avec le carter, un passage 53 de fluide adjacent à la surface interne du carter 23. A l'intérieur de la paroi cylindrique 49, se trouve disposé un moyeu de filtre 55 entourant l'extrémité de l'arbre l8a. Durant le fonctionnement du moteur, la pompe à palettes 35 inférieure 45 reçoit du fluide depuis une chambre 56 située au-dessous du rotor et du stator et procure un mouvement du fluide de lubrification et de refroidissement 22 dans le chemin annulaire 53 de fluide en relation d'échange de chaleur avec le carter 23 et ra-rialement vers l'intérieur à travers les ouvertures 51, à travers 40 le filtre 55 et verticalement vers le haut à travers l'alésage cen 71 24730 5 2098196 tral 41 de l'arbre l8a du moteur. L'arbre du moteur comprend des alésages transversaux 57 situés à des intervalles réguliers qui permettent au fluide de lubrification et de refroidissement de sortir de cet alésage central 5 à des intervalles le long de l'arbre, tels qu'à l'emplacement du palier 35. L'alésage central 4l est en communication avec la pompe à palettes supérieure 43 et le fluide de lubrification est pompé radialement vers l'extérieur par l'intermédiaire de cette pompe su-10 périeure et s'écoule vers le bas à travers le carter comme indiqué par les flèches d'indication d'écoulement entre le stator 25 et le rotor 29 du moteur par l'intermédiaire d'un intervalle d'espacement 59 et revient vers la chambre 56. Un alésage central 41 de l'arbre 18a du moteur s'étend 15 vers l'extrémité supérieure de celui-ci. Le moteur représenté dans la figure 3 est relié à la section d'étanchéité 12 représentée dans la figure 2 par des boulons 63. La section d'étanchéité empêche l'admission du fluide de puits ambiant le long de l'arbre moteur 18 dans le moteur 11 de pompe et de plus aide les changements 20 de volume du fluide de lubrification et de refroidissement du moteur dus aux changements de température subis durant le cycle de mise en marche et d'arrêt du moteur. La section d'étanchéité 12 comme représenté dans la figure 2 comprend un carter tubulaire 119 ayant son extrémité supérieu-25 re reliée à un organe de retenue 121 de joint et l'extrémité inférieure reliée à un élément de séparation 123. Un second carter tubulaire 125 s'étend depuis l'élément de séparation 123 et est fixé à une tête de raccord 126. Ces éléments sont tous alignés axiale-ment de manière à entourer l'arbre l8b. 30 L'organe de retenue 121 de joint est relié à la pompe 13 et l'extrémité supérieure de l'arbre 18b de la section d'étanchéité est relié à l'arbre de pompe. Un tube de support 127 ayant un diamètre interne supérieur au diamètre de l'arbre moteur l8b est disposé de manière à en-35 tourer l'arbre et délimite un passage annulaire 128. Le tube 127 est supporté à son extrémité inférieure dans l'élément de séparation 123. Il est supporté à son extrémité supérieure par un palier lisse 129 fixé à l'organe de retenue 121 de joint. De plus, plusieurs paliers lisses du type manchon 131 sont disposés le long de l'arbre 40 et sont fixés au tube de support 127 et servent à supporter de ma 71 24730 6 2098196 nière rotative l'arbre 18b. Le second carter tubulaire 125 comprend un ensemble de palier de butée et un agencement de palettes désignés de façon générale par la référence 132 qui servent à supporter de manière rota-5 tive l'arbre 18b contre la butée axiale et de plus, fournissent une circulation du fluide de lubrification et de refroidissement associé au moteur 11. De plus, il comprend un agencement d'échange de chaleur désigné de façon générale par la référence 136 à travers lequel le fluide de lubrification et de refroidissement qui circu-10 le est amené à s'écouler en relation d'échange de chaleur avec la surface interne de l'élément tubulaire 125. Ce fluide refroidi retourne ensuite vers le moteur par l'intermédiaire de la tête de raccord 126 à travers le passage 127. L'arbre l8b comprend un alésage central 161 en communica-15 tion avec l'alésage 41 de l'arbre 18a. Cet alésage s'étend vers le haut sur une partie de la longueur de l'arbre 18b et se termine au-dessus de l'agencement 133 de palier et de palettes. Un passage latéral 141 est prévu dans l'arbre pour permettre au fluide du moteur de passer depuis l'alésage interne axial 20 161 vers le passage annulaire 128 délimité par l'arbre et le tube de support 127. Les paliers lisses du type manchon 131 et le palier 129 comprennent des rainures formées de manière appropriée qui permettent un passage libre du fluide du moteur le long de l'arbre à l'intérieur du passage annulaire 128. 25 La surface extérieure du tube de support 127 et la sur face intérieure du carter tubulaire 119 délimitent une chambre annulaire allongée 143 ayant une extrémité supérieure définie par l'organe de retenue de joint 121 et une extrémité inférieure définie par l'élément de séparation 123. Cette chambre est divisée en deux 30 parties extérieures radiales 145 et une partie inférieure radiale 147 par un élément tubulaire 149. Un passage 144 fournit une communication entre le passage annulaire 128 et la partie intérieure radiale 147 à l'extrémité supérieure de la chambre. En conséquence, la chambre 143 est en com-35 munication de fluide directe avec le moteur 10 par l'intermédiaire du passage annulaire 128, du passage latéral 141 et de l'alésage interne axial 161. De cette façon, toute expansion du fluide du moteur subie à cause de l'augmentation de température du fluide provoquera un mouvement de celui-ci ver® le haut à travers le passage 40 annulaire 128 dans la chambre 143. Inversement, toute contraction 71 24730 7 2098196 du fluide du moteur due à une réduction de la température du fluide du moteur provoquera un mouvement de celui-ci depuis la chambre 143 vers le bas à travers le passage annulaire 128 vers le moteur. Plusieurs joints rotatifs désignés de façon générale par 5 la référence 155 sont prévus à l'intérieur de l'organe de retenue de joint 121. Ils sont disposés de manière à entourer l'arbre et fournissent un joint essentiellement étanche au fluide entre l'arbre rotatif 18b et la section d'étanchéité 12 non rotative. Cet agencement empêche l'admission du fluide du puits ambiant à l'inté-10 rieur du moteur 11 au long de l'arbre de moteur. Les joints 155 délimitent avec l'organe de retenue de joint 121, des chambres 171 et 173. Ces chambres sont en communication avec l'extrémité la plus inférieure de la chambre annulaire 143 Par l'intermédiaire de conduits 177 et 179. L'action de pompage et la circulation du fluide 15 du puits ambiant et du fluide 22 qui se produit par suite de la fuite de l'un ou plusieurs de ces joints et qui agit pour rendre maximum la durée effective de la section d'étanchéité 12, est bien connue dans la technique et ne fait pas partie de la présente invention. 20 Une chambre 154 délimitée par l'organe de retenue de joint 121 au-dessus des joints est en communication avec le fluide du puits ambiant le long du prolongement de l'arbre 18 vers le haut de la pompe 13. Un conduit formé par un alésage 157 dans l'organe de retenue de joint 121 fournit une communication de fluide entre 25 la chambre 124 et la partie extérieure radiale 145 de la chambre 143. Ainsi, un chemin serpentant de communication entre le fluide de puits ambiant se trouvant dans la chambre 154 et le moteur 11 est défini par l'alésage 157, les parties extérieures radiales 145 de l'alésage 143, la partie intérieure radiale 147, l'alésage 144, 30 le passage 128, l'alésage transversal 141, l'alésage 161 et l'alésage 41 dans l'arbre l8a du moteur. Conformément à la présente invention, le fluide de lubrification et de refroidissement 22 est constitué par un fluide homogène unique remplissant à la fois le moteur 11 et la section 35 d'étanchéité 12. Ce fluide possède les propriétés nécessaires pour le rendre efficace à la lubrification et au refroidissement du moteur et en outre, pour fournir un blocage efficace du fluide du puits ambiant vers l'intérieur de la chambre 143 de section d'étanchéité afin d'empêcher l'admission du fluide du puits à travers 40 l'alésage central 161 de l'arbre de section d'étanchéité à l'inté- • ? 71 24730 8 2098196 rieur du moteur 11. Pour réaliser ces fonctions de lubrification et de refroidissement du moteur 11, aussi bien que pour bloquer l'admission des fluides de puits, le fluide 22 doit posséder certaines 5 propriétés essentielles. Ce fluide doit avoir une rigidité diélectrique suffisante pour empêcher la détérioration électrique due à sa présence dans le moteur. Il doit être compatible avec les composants du moteur et, en particulier, il doit être compatible avec les matériaux d'isolation des enroulements du moteur et les maté-10 riaux constituant les paliers. Le fluide doit posséder un pouvoir lubrifiant suffisant pour fournir une protection adéquate pour les paliers du moteur et de la section d'étanchéité, même sous des charges importantes et à des températures de fonctionnement élevées. 15 Puisque le refroidissement du moteur est une fonction im portante du fluide, il doit avoir une conductivité thermique convenable afin d'assurer la dissipation de la chaleur du moteur. De plus, il doit résister aux températures subies dans l'environnement du moteur sans perdre ses propriétés essentielles. 20 Pour fournir un blocage effectif du fluide de puits, le fluide de lubrification et de refroidissement 22 du moteur doit être essentiellement non miscible à l'eau et aux fluides d'hydrocarbures qui sont normalement présents dans un puits de pétrole ou d'eau. De plus, la densité spécifique doit être supérieure à cel-25 le des fluides présents dans le puits pour assurer une rétention du fluide 22 dans la structure 10 afin d'exclure le fluide de puits environnant . Des fluides qu'il convient d'utiliser pour le fluide de lubrification et de refroidissement combinés et le fluide de bloca-30 ge 22 doivent de préférence posséder certaines propriétés minimum ou au moins des combinaisons suffisantes de ces propriétés ppur les rendre efficaces dans leur utilisation dans des environnements de puits particuliers. Comme on peut l'apprécier, les changements dans l1 environnement de puits tels qu'une composition de fluide de 35 puits ambiant, la température ambiante et la charge de pompage dictent les variations suivantes dans les propriétés minimum acceptables d'un fluide convenable. Généralement, les propriétés minimum suivantes sont préférées pour le fluide 22 de lubrification, de refroidissement et de blocage. 40 Rigidité diélectrique - au moins 12 KV environ par millimètre à 80"C (30 KV par 1/10 de pouce). 7 1 Z.H / ) u 2 U 3 G 1 b 15 Température maxima de fonctionnement - environ 120°C. Coefficient de friction - au moins 0,020 à 21 °C, à 400 tours/minute et avec une charge de 45 kg. Densité spécifique - supérieure à 1,00 à 25°C. Non miscibilité - non miscible à l'eau et au pétrole ayant des 5 densités spécifiques de 1 ou inférieures à 1. Viscosité - environ 95 Saybolts à 38°C. Point d'éclair - au-dessus de 177°C. Un exemple de fluide trouvé particulièrement convenable pour le fluide 22 est de l'ester de fluorocarbone ayant une compo- 10 sition chimique : f(cfcf2o)5chfcf5 CF? Ce fluide est un parmi une série d'esters fluorés produits par E.I. DuPont & Company sous le nom "Fréon E". Des homologues de cette composition ont été produits dans lesquels "n" est le radical (CFCF2)n, "n" allant de 1 à 5. De façon générale, cha- CF^ 20 eu11 de ces homologues possède la plupart des propriétés le rendant convenable pour son utilisation comme fluide 22. Ils sont sta bles, à la fois chimiquement et thermiquement, et compatibles avec de nombreuses matières plastiques élastomères et revêtements. Ils sont ininflammables, ont une toxicité faible et possèdent un inter 25 valle dans lequel ils sont à l'état liquide important. Ils ont une rigidité diélectrique importante et une résistivité importante. De plus, ce sont des milieux de transfert de chaleur efficaces et de bons lubrifiants à des températures basses et modérées. De plus, ils sont solubles à moins de 1 % dans les huiles d'hydrocarbures à 30 24°C et la solubilité dans l'eau à 25°C est inférieure à 25 parties pour un million. L'homologue n=5 est particulièrement convenable à cause de son point d'ébullition élevé et de sa possibilité de résister à des températures de fonctionnement élevées normalement rencon-35 trées dans les opérations de pompage de fluide. De plus, cet homologue présente une plus grande résistance à la contamination par l'eau.A 25°C, la solubilité de l'eau dans l'homologue n=5 est négligeable. Quelques unes des propriétés importantes de l'homologue 40 n=5 de l'ester fluoré sont résumées ci-après. 71 24730 10 2^A:i;'Q Tension de rupture dans le liquide (/) 49 KV environ Point d'ébullition 224°C environ Densité spécifique à 25°C 1,79 Solubilité dans l'eau à 25°C inférieure à 25 ppm 5 Solubilité de l'eau à 25°C nulle Solubilité dans l'huile de transformateur dite Sunoco AHT à 25°C inférieure à 1 % Solubilité de l'huile de transformateur dite Sunoco AHT à 25°C inférieure à 1 % Conductivité thermique à 25°G 0,53 calories/(heure) 10 (cm) (°C) environ Viscosité à 25°C 0,5 à 0,7 Cp. / Liquide suivant la norme ASTM D 8jj, intervalle de 2,54 mm entre plans, à une atmosphère et à 25°C. Un fluide particulier va être maintenant spécifiquement décrit. Cependant, comme on peut l'apprécier n'importe quel liquide peut être utilisé tant qu'il possède un nombre suffisant des diverses propriétés minimum préférées décrites de manière à fonctionner efficacement dans l'environnement de puits particulier. 20 A l'assemblage, la totalité de l'ensemble moteur, sec tion d'étanchéité, est remplie d'un fluide 22 homogène de lubrification, de refroidissement et de blocage tel que l'homologue n=*5 de l'ester fluoré. Le remplissage est réalisé par l'intermédiaire d'orifices de remplissage appropriés tels que l'orifice 159 re-25 présenté dans la figure 3. La mise en place de l'ensemble 10 moteur et section d'étanchéité dans un puits, de façon générale, se traduit par une augmentation en température due à la température ambiante supérieure dans l'environnement du puits. Cette augmentation en température 30 provoque l'expansion du fluide 22 et une petite quantité du fluide est expulsée du puits par l'alésage 157 et la chambre supérieure 154. Le fonctionnement du moteur augmente en outre la température du fluide et une quantité additionnelle du fluide 22 est expulsée de l'ensemble moteur et section d'étanchéité. 35 Quand le moteur est arrêté, le fluide refroidit la tem pérature ambiante du puits et se contracte, permettant au fluide du puits d'entrer dans l'alésage 157 et dans l'extrémité la plus supérieure de la partie extérieure radiale 145 de la chambre 143. A cause de la densité spécifique du fluide 22, le fluide 40 lubrification,, de refroidissement et de blocage restera dans la â 71 24730 ii 2098196 partie inférieure de la chambre 143. Puisque le fluide est essentiellement non miscible au fluide du puits, une interface se formera comme représenté en 160 et aucun fluide de puits ne sera admis à entrer dans la partie restante de la section d'étanchéité. 5 A la suite d'un cycle de mise en marche et d'arrêt du moteur 11, l'interface sera amenée à se déplacer vers le haut et vers le bas à l'intérieur de la partie extérieure radiale 147 de la chambre 143. Le volume de la partie extérieure radiale est suffisant pour empêcher le mouvement de l'interface 160 au-dessous de 10 l'extrémité inférieure de l'élément tubulaire 149 durant les cycles d'arrêt du moteur. Le volume de la partie extérieure radiale en conséquence doit être au moins égal à la variation de volume envisagée du fluide 22 entre les conditions de température maximum et minimum. Le moteur 11 est protégé contre l'admission du fluide 15 de puits ambiant jusqu'à la fuite des joints 155 ou la perte de fluide 22 dans le puits permet à des quantités suffisantes de fluide de puits d'entrer dans la section d'étanchéité 12 de sorte que, après refroidissement, le fluide de puits se contracte dans le moteur. Cependant, l'utilisation d'un moteur et d'une section d'étan-20 chéité du type décrit, incorporant le fluide homogène 22 de lubrifi cation, de refroidissement et de blocage est destinée à fournir un service satisfaisant, même sous des conditions d'environnement extrêmes, pendant une période excédant de loin la durée de vie attendue de la pompe du puits associée. En conséquence, un agencement ef 25 ficient et efficace a été décrit qui, grâce à l'utilisation d'un seul fluide de moteur, fournit le refroidissement, la lubrification et la protection contre la contamination assurant une disponibilité du moteur continue durant son temps de service. L'appréciation de certaines des valeurs de mesures indi-30 quées ci-dessus doit tenir compte du fait qu'elles proviennent de la conversion d'unités anglo-saxonnes en unités métriques. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à 35 l'homme de l'art. 71 24730 12 2098196 revendications 1 - Ensemble de pompe, moteur et section d'étanchéité submersibles comprenant un moteur électrique allongé longitudinale-ment constitué d'un stator, d'un rotor, supporté de manière rotati-5 ve par rapport au stator, ce rotor comprenant un arbre s'étendant longitudinalement vers l'extérieur du moteur, une section d'étanchéité entourant cet arbre et reliée en relation d'étanchéité au fluide au moteur, cette section d'étanchéité comprenant au moins un joint rotatif disposé en engagement d'étanchéité avec l'arbre, et 10 définissant entre le moteur et le joint rotatif au moins une chambre creuse en communication de fluide avec le moteur et avec l'environnement de puits ambiant, cet ensemble étant caractérisé en ce qu'il incorpore un seul fluide homogène de lubrification, de refroidissement et de blocage remplissant le moteur et au moins une partie 15 de la chambre de la section d'étanchéité, ce fluide étant essentiellement non miscible avec le fluide de puits environnant afin de bloquer l'admission de ce fluide de puits dans la section d'étanchéité et étant efficace pour fournir la lubrification et le refroidissement du moteur. 20 2 - Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide homogène unique a une densité spécifique supérieure àl. 3 - Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que le fluide homogène unique est un ester fluoré. 4 - Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce 25 que le fluide homogène unique est un ester fluoré ayant une composition chimique FfCFCF^^CHFCF^. CF^ 5 - Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'ester fluoré possède une tension de rupture d'environ 4g KV 30 dans le liquide, suivant la norme ASTM D 877, avec un intervalle de 2,54 millimètres entre plans à une atmosphère et à 25°C, un point d'ébullition d'environ 224°C, une densité spécifique à 25°C d'environ 1,79, une solubilité dans l'eau à 25°C inférieure à 25 ppm,une solubilité négligeable de l'eau à 25°C, une solubilité dans l'huile 35 de transformateur dite Sunoco AHT à 25°C inférieure à 25 une solubilité de l'huile de transformateur dite Sunoco AHT à 25°C inférieure à 25 %, une conductivité thermique à 25°C d'environ 0,53 calories/ (heure) (cm) (°C), une visaosité à 25°C d'environ 0,5 à 0,7 Cp. 40 6 - Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce 71 2 4 7 3 J 13 2038196 que le fluide homogène unique possède une rigidité diélectrique d'environ au moins 12 KV par millimètre à 80°C, une température de fonctionnement maximum supérieure à 120°C, un coefficient de friction d'au moins 0,02 à 21°C, à 400 tours par minute et avec 5 une charge de 45 kg, une densité spécifique supérieure à 1,0 à 25°C, une viscosité d'environ 95 Saybolts à 60°C, un point d'éclair supérieur à 177°C et en ce qu'il est non miscible dans l'eau et dans le pétrole ayant des densités spécifiques de 1 ou inférieures à 1. 10 7 - Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la communication entre la section d'étanchéité et le moteur est située de manière espacée avec la communication entre la section d'étanchéité et l'environnement de puits ambiant, et en ce que le volume du fluide homogène unique de refroidissement,de lubrifica- 15 tion et de blocage dans la section d'étanchéité est supérieur à la variation de volume du fluide dans le moteur durant les cycles de mise en route et d'arrêt de ce moteur.