Brevet FR3070447A1 — publié le 20190301

SYSTÈME ET APPAREIL DE CROISEMENT POUR UN SÉPARATEUR DE GAZ SUBMERSIBLE ÉLECTRIQUE CONTEXTE DE L'INVENTION [0011 1. DOMAINE DE L'INVENTION [0023 Les modes de réalisation de l'invention décrits ici concernent le domaine des séparateurs de gaz pour des pompes submersibles électriques. Plus particulièrement, mais à titre non limitatif, un ou plusieurs modes de réalisation de l'invention permettent un système, un procédé et un appareil de croisement pour un séparateur de gaz submersible électrique. 100312. DESCRIPTION DE LA TECHNIQUE APPARENTÉE [0041 Un fluide, tel que le gaz, le pétrole ou l'eau, est souvent situé dans des formations souterraines. Dans de telles situations, le fluide doit être pompé à la surface afin de pouvoir être collecté, séparé, raffmé, distribué et/ou vendu. Des pompes centrifuges sont typiquement utilisées dans des applications de pompe submersible électrique (PSE) pour remonter un fluide de puits jusqu'à la surface. Les pompes centrifuges transmettent de l'énergie à un fluide en accélérant le fluide à travers une turbine rotative associée à un diffuseur stationnaire, désignés collectivement « étage ». Les pompes centrifuges à plusieurs étages utilisent plusieurs étages de paires de turbine et de diffuseur pour augmenter encore le relèvement de pression. 10051 Le pompage d'un fluide chargé en gaz constitue un défi pour une opération de PSE économique et efficace. Lors du pompage du fluide chargé en gaz, le gaz peut se séparer de l'autre fluide en raison du différentiel de pression créé lors du fonctionnement de la pompe. Si la fraction volumique de gaz (FVG) est suffisamment élevée, typiquement de l'ordre de 10 % à 15 %, la pompe risque de perdre de son efficacité et de diminuer sa capacité ou sa charge (glissement). Si le gaz continue à s'accumuler du côté aspiration de la turbine, il peut complètement bloquer le passage d'un autre fluide à travers la pompe centrifuge. Lorsque cela se produit, on dit que la pompe est « bloquée par un gaz », car le bon fonctionnement de la pompe est entravé par l'accumulation de gaz. [0061 Les PSE classiques comprennent souvent un séparateur de gaz fixé sous la pompe centrifuge pour tenter de séparer le gaz du fluide multiphase avant que le gaz n'atteigne la pompe. Les deux types de séparateur de gaz les plus courants sont les séparateurs de type vortex et les séparateurs de type rotatif. Les séparateurs de type vortex et rotatif séparent tous deux le gaz du fluide de puits par une inertie de rotation avant que le fluide ne pénètre dans la pompe. Une telle séparation centrifuge entraîne un fluide pauvre en gaz de densité plus élevée vers l'extérieur, tandis qu'un fluide riche en gaz de plus faible densité reste à l'intérieur près de 2 l'arbre. Ensuite, le fluide se déplace vers un croissement qui sépare les deux courants de fluide. Le fluide riche en gaz de plus faible densité s'évacue dans l'anneau de tubage entre l'ensemble de PSE et le tubage du puits, tandis que le fluide pauvre en gaz de densité plus élevée est guidé vers la pompe centrifuge. 5 [007] Comme les séparateurs de gaz utilisent l'inertie du mouvement de rotation pour séparer le fluide, le fluide entrant dans le croissement est tournoyant. Étant donné que le croisement dirige un fluide riche en gaz et un fluide pauvre en gaz dans différentes directions, le fluide tournoyant change brusquement de direction à l'intérieur du croisement classique. Les brusques changements de direction entraînent une turbulence perturbatrice qui 10 dégrade l'efficacité du séparateur de gaz. La turbulence empêche l'écoulement du fluide, provoquant une accumulation de gaz et la coalescence des bulles à l'intérieur du croisement classique. Les bulles de gaz peuvent être piégées dans un fluide circulant dans la pompe, conduisant à un verrou de gaz. De plus, le fluide riche en gaz de plus faible densité dirigé vers l'anneau de tubage perd facilement son impulsion, empêchant souvent le gaz 'de simplement 15 atteindre l'anneau de tubage. 10081 Classiquement, la trajectoire d'un fluide pauvre en gaz de densité plus élevée, s'écoulant vers la pompe centrifuge comprend également des virages serrés lorsque le fluide de densité plus élevée circule autour des ports d'évacuation du fluide de plus faible densité. La turbulence induite provoque des collisions entre le fluide de densité plus élevée et les 20 parois du passage de croisement. Comme le fluide de densité plus élevée est souvent chargé de matières solides abrasives, il en résulte des changements de pression interne, des dommages érosifs et un blocage par du tartre à l'intérieur du croisement classique. [0091 Un autre problème également rencontré avec les croisements classiques est que le fluide de densité plus élevée sortant du croisement conserve une impulsion de rotation 25 résiduelle, parfois appelé pré-rotation ». La pré-rotation du fluide à l'entrée de la pompe limitera la découpe par les ailettes de la turbine de la pompe du fluide de production et la distribution du fluide en aval. En conséquence, la pré-rotation du fluide du puits va dégrader l'efficacité et la performance globale de la pompe, ce qui peut limiter le taux de production de l'ensemble de PSE. 30 [010] Comme cela ressort de ce qui précède, les croisements classiques employés dans les séparateurs de gaz présentent plusieurs défauts. Par conséquent, il existe un besoin pour un appareil, un procédé et un système de croisement améliorés pour un séparateur de gaz submersible électrique. 35 BREF RÉSUMÉ DE L'INVENTION 3 [11] Un ou plusieurs modes de réalisation de l'invention permettent un appareil, un procédé et un système de croisement pour un séparateur de gaz submersible électrique. [12] Un appareil, un procédé et un système de croisement pour un 5 submersible électrique en tant que séparateur sont décrits. Un mode de réalisation illustratif d'un croisement d'un séparateur de gaz pour une pompe submersible électrique (PSE) comprend un canal en forme de goutte d'eau s'étendant en hélice entre et à travers une jupe de croisement à une entrée du canal, la jupe de croisement à l'intérieur d'une chemise de croisement, la chemise de croisement à une sortie du canal, la sortie du canal au-dessus de l'entrée du canal et la forme 10 en goutte d'eau du canal ayant un côté arrondi opposé à un côté pointu et une surface de dessus du canal s'étendant entre eux, dans lequel la surface de dessus du canal s'étend entre dix degrés et quarante degrés vers le haut depuis le côté pointu, et le canal définissant un premier passage hélicoïdal à l'intérieur du canal pour un fluide riche en gaz de plus faible densité circulant à l'intérieur du passage, dans lequel le premier passage hélicoïdal coupe tangentiellement la 15 chemise de croisement et un second passage hélicoïdal autour du canal pour un fluide pauvre en gaz de densité plus élevée s'écoulant à l'extérieur des passages, et un support en étoile couplé de manière fluidique au fluide pauvre en gaz de plus faible densité en aval du second passage hélicoïdal, le support en étoile comprenant une pluralité d'ailettes en étoile en forme de croissant s'étendant radialement vers l'extérieur depuis un moyeu de support en étoile, les ailettes en étoile 20 en forme de croissant ayant une surface concave recevant un fluide pauvre en gaz de densité plus élevée entrant. Dans certains modes de réalisation, la chemise de croisement est fixée à l'intérieur d'un boîtier de séparateur de gaz en aval de l'un du générateur rotatif ou à vortex. Dans certains modes de réalisation, la sortie du canal est alignée avec un port de boîtier à travers le boîtier de séparateur de gaz de sorte que la sortie du canal est couplée de manière fluidique à 25 un anneau de tubage. Dans certains modes de réalisation, l'entrée du canal est positionnée sur une partie de dessus concave de la jupe de croisement. Dans certains modes de réalisation, la position de l'entrée du canal sur la partie de dessus concave de la jupe de croisement courbe l'entrée du canal pour s'aligner tangentiellement avec la courbure du fluide riche en gaz de plus faible densité entrant dans l'entrée du canal. Dans certains modes de réalisation, chaque entrée de 30 canal est de 10 à 70 % plus grande que les ports d'entrée classiques dans des conceptions de séparateur de gaz classiques comparables. Dans certains modes de réalisation, une surface supérieure d'une paroi de dessus du canal s'étend de dix à quarante degrés par rapport à l'horizontale et guide un fluide pauvre en gaz de densité plus élevée sur la même trajectoire. Dans certains modes de réalisation, chaque canal se courbe lorsque le canal s'étend vers le haut 35 depuis la jupe de croisement vers la chemise de croisement. Dans certains modes de réalisation, 4 le canal coupe tangentiellement la chemise. Dans certains modes de réalisation, l'intersection tangentielle guide le fluide hors de la sortie du croisement tangentiellement vers une paroi interne de la chemise de croisement. Dans certains modes de réalisation, le support en étoile confère une impulsion axiale au fluide pauvre en gaz, de densité plus élevée sortant s'écoulant 5 autour des passages. Dans certains modes de réalisation, le support en étoile fournit un support radial à un arbre s'étendant de manière centrale à travers le croisement. Dans certains modes de réalisation, le fluide riche en gaz de densité plus élevée est délivré à une pompe centrifuge avec une FVG inférieure et une pré-rotation réduite. [0131 Un mode de réalisation illustratif d'un croisement d'un séparateur de 10 gaz pour une pompe submersible électrique (PSE) comprend un premier trajet hélicoïdal qui guide un fluide pauvre en gaz de densité plus élevée à un angle de 10 à 40 degrés par rapport à un plan horizontal lorsque le fluide pauvre en gaz de densité plus élevée se déplace à travers le croisement, le premier trajet hélicoïdal couplé de manière fluidique à un support en étoile comprenant des ailettes en forme de croissant qui éliminent l'impulsion rotative du fluide pauvre 15 en gaz de densité plus élevée lorsque le fluide pauvre en gaz de densité plus élevée sort du croisement ; et un second trajet hélicoïdal qui guide le fluide riche en gaz de plus faible densité tangentiellement à travers des ports de sortie du croisement qui évacue vers un anneau de tubage et le premier trajet hélicoïdal et le second trajet hélicoïdal définis par un canal présentant des ouvertures en forme de goutte d'eau dans une chemise de croisement qui définissent les ports de 20 sortie et les ouvertures en forme de goutte d'eau dans la jupe de croisement qui définissent une entrée dans le canal, où le premier trajet hélicoïdal se trouve autour du canal et le second trajet hélicoïdal traverse un intérieur du canal. Dans certains modes de réalisation, les ouvertures en forme de goutte d'eau dans la jupe de croisement sont positionnées sur une partie de dessus concave de la jupe. Dans certains modes de réalisation, l'orientation incurvée des ouvertures en 25 forme de goutte d'eau s'étendant autour de la partie de dessus concave de la jupe fournit au fluide riche en gaz de plus faible densité une entrée orientée tangentiellement vers le passage hélicoïdal de fluide pauvre en gaz. Dans certains modes de réalisation, chaque ouverture en forme de goutte d'eau sur la jupe de croisement a une surface de 10 à 70 % plus grande que les ouvertures de jupe de croisement classiques. Dans certains modes de réalisation, une surface de 30 dessus du canal s'étend vers le haut de dix à quarante degrés par rapport à l'horizontale et guide le fluide pauvre en gaz de densité plus élevée vers le haut sur la même trajectoire. Dans certains modes de réalisation, le canal coupe tangentiellement la chemise. Dans certains modes de réalisation, le support en étoile confère une impulsion axiale au fluide pauvre en gaz de densité plus élevée circulant autour des passages et poursuivant après le support en étoile. Dans certains 35 modes de réalisation, le support en étoile fournit un support radial à un arbre d'entraînement 5 s'étendant à travers le croisement. Dans certains modes de réalisation, le croisement d'un séparateur de gaz pour PSE comprend une pluralité de canaux. [14] Un mode de réalisation illustratif d'un procédé de séparation d'un fluide pauvre en gaz de densité plus élevée d'un fluide riche en gaz de plus faible densité dans un 5 séparateur de gaz qui sépare un fluide multiphase par inertie rotationnelle consiste à maintenir une trajectoire hélicoïdale du fluide riche en gaz de plus faible densité en envoyant le fluide riche en gaz de plus faible densité à travers un intérieur d'un canal en forme de goutte d'eau s'étendant en hélice qui évacue l'évacuation vers un anneau de tubage, en conservant une trajectoire hélicoïdale du fluide pauvre en gaz de densité plus élevée en envoyant le fluide pauvre en gaz de 10 densité plus élevée autour du canal hélicoïdal, et en éliminant l'impulsion rotative du fluide pauvre en gaz de densité plus élevée après que le fluide pauvre en gaz de densité plus élevée passe autour du canal hélicoïdal, en guidant le fluide pauvre en gaz de densité plus élevée à travers un support en étoile ayant des ailettes en forme de croissant et une surface concave qui se courbe dans une direction opposée à la direction de rotation du fluide pauvre en gaz de densité 15 plus élevée. Dans certains modes de réalisation, le procédé comprend en outre le transfert du fluide pauvre en gaz de densité plus élevée à une entrée de pompe avec une impulsion rotative et un FVG plus faibles que le fluide entrant dans le séparateur de gaz. [15] Dans d'autres modes de réalisation, des caractéristiques de modes de réalisation spécifiques peuvent être combinées avec des caractéristiques d'autres modes de 20 réalisation. Par exemple, les caractéristiques d'un mode de réalisation peuvent être combinées avec des caractéristiques de l'un quelconque des autres modes de réalisation. Dans d'autres modes de réalisation, des caractéristiques supplémentaires peuvent être ajoutées aux modes de réalisation spécifiques décrits ici. 25 BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS [16] Les avantages de la présente invention peuvent devenir évidents pour l'homme du métier' bénéficiant de la description détaillée suivante et en référence aux dessins annexés dans lesquels : [17] La figure 1 est une vue en perspective d'un ensemble de pompe 30 électrique submersible (PSE) d'un mode de réalisation illustratif. [18] La figure 2 est une vue en coupe transversale d'un séparateur de gaz d'un mode de réalisation illustratif. [19] Les figures 3A à 3B sont des vues en coupe transversale d'une chambre de séparation et de croisement d'un mode de réalisation illustratif. 35 10201 La figure 4 est une vue en élévation latérale d'un exemple de croisement 6 d'un mode de réalisation illustratif. [021] La figure 5 est une vue en élévation latérale d'un exemple de jupe d'un mode de réalisation illustratif. 1022] La figure 6A est une vue en plan de dessous d'un exemple de 5 croisement d'un mode de réalisation illustratif. [23] La figure 6B est une vue en coupe transversale d'un exemple de croisement d'un mode de réalisation illustratif. [24] La figure 6C est une vue en perspective d'un exemple de jupe d'un mode de réalisation illustratif. 10 [025] La figure 6D est une vue en perspective d'un exemple de croisement d'un mode de réalisation illustratif. [26] La figure 6E est une vue en perspective d'un exemple de croisement avec une chemise réglable d'un mode de réalisation illustratif. [27] La figure 6F est une autre vue en perspective d'un exemple de 15 croisement avec une jupe réglable d'un mode de réalisation illustratif. [28] La figure 6G est encore une autre vue en perspective d'un exemple de croisement avec une chemise réglable d'un mode de réalisation illustratif. [29] La figure 7A est une vue en perspective d'un exemple de support en étoile d'un mode de réalisation illustratif. 20 [030] La figure 7B est une vue en élévation latérale d'un exemple de support en étoile d'un mode de réalisation illustratif. 10311 La figure 7C est une vue en plan de dessus d'un exemple de support en étoile d'un mode de réalisation illustratif. [32] Bien que l'invention soit susceptible de diverses modifications et 25 formes alternatives, des modes de réalisation spécifiques de celle-ci sont représentés à titre d'exemple sur les dessins et peuvent être décrits ici en détail. Les dessins peuvent ne pas être à l'échelle. On comprendra cependant que les modes de réalisation décrits ici et représentés sur les dessins ne sont pas destinés à limiter l'invention à la forme particulière décrite, mais au contraire, l'intention est de couvrir toutes les modifications, équivalents et variantes entrant dans 30 le cadre de la présente invention telle que définie par les revendications annexées. DESCRIPTION DÉTAILLÉE [33] Un système, un procédé et un appareil de croisement pour un séparateur de gaz submersible électrique sont décrits. Dans l'exemple de description suivant, de nombreux 35 détails spécifiques sont présentés afin de permettre une compréhension plus approfondie de 7 modes de réalisation de l'invention. Il apparaîtra cependant à l'homme du métier que la présente invention peut être mise en pratique sans incorporer tous les aspects des détails spécifiques décrits ici. Dans d'autres cas, des caractéristiques, des quantités ou des mesures spécifiques bien connues de l'homme du métier n'ont pas été décrites en détail pour ne pas obscurcir l'invention. 5 Les lecteurs doivent noter que, bien que des exemples de l'invention soient présentés ici, les revendications et la gamme complète de tous les équivalents sont ce qui définit réellement les bornes et les limites de l'invention. [034] Tel qu'utilisé dans cette description et dans les revendications annexées, les formes au singulier « un », « une>) et « le » comprennent des références au pluriel à moins 10 que le contexte n'indique clairement le contraire. Ainsi, par exemple, une référence à une « ouverture » comprend une ou plusieurs ouvertures. 10351 « Couplé » désigne soit une connexion directe, soit une connexion indirecte (par exemple, au moins une connexion intermédiaire) entre un ou plusieurs objets ou composants. L'expression « directement attaché » signifie une connexion directe entre des objets 15 ou des composants. [036] Tel qu'utilisé ici, le terme « externe », « extérieur » ou « vers l'extérieur » désigne la direction radiale éloignée du centre de l'arbre d'un élément d'ensemble de PSE tel qu'un séparateur de gaz et/ou l'ouverture d'un composant à travers lequel l'arbre se prolongerait. 20 [037] Tel qu'utilisé ici, le terme « interne », « intérieur » ou « vers l'intérieur » désigne la direction radiale vers le centre de l'arbre d'un élément d'ensemble de PSE tel qu'un séparateur de gaz et/ou l'ouverture d'un composant à travers lequel l'arbre se prolongerait. [38] Tel qu'utilisés ici, les termes « axial », « axialement », « longitudinal » 25 et « longitudinalement » désignent indifféremment la direction s'étendant sur la longueur de l'arbre d'un composant d'ensemble de PSE, tel qu'une admission de PSE, une pompe centrifuge à plusieurs étages, une section d'étanchéité, un séparateur de gaz ou une pompe de charge. [39] «En aval » se réfère à la direction sensiblement dans le sens de l'écoulement principal d'un fluide de travail lorsque l'ensemble de pompe est en 30 fonctionnement. À titre d'exemple, mais non limitatif, dans un ensemble de PSE vertical de fond de puits, la direction en aval peut être vers la surface du puits. Le « dessus » d'un élément fait référence au côté le plus en aval de l'élément. [40] «En amont » se réfère à la direction sensiblement opposée à l'écoulement principal d'un fluide de travail lorsque l'ensemble de pompe est en 35 fonctionnement. À titre d'exemple, mais non limitatif, dans un ensemble de PSE vertical de fond de puits, la direction en amont peut être opposée à la surface du puits. Le «fond» d'un élément fait référence au côté le plus en amont de l'élément. [041] Une « goutte d'eau » désigne une forme ayant un côté ou une extrémité arrondi(e) plus large opposé(e) à un côté ou à une extrémité effilé et/ou pointu. 5 [042] Pour faciliter la description et pour ne pas obscurcir l'invention, les modes de réalisation illustratifs sont principalement décrits en référence à un moteur fonctionnant à ou à environ 60 Hz, ce qui correspond théoriquement à une rotation de l'arbre d'entraînement d'environ 3 600 tours par minute (TPM). Des modes de réalisation illustratifs peuvent par conséquent comprendre une géométrie basée sur environ 3 550 TPM d'énergie 10 'transmise au fluide de puits pendant le fonctionnement, ce qui prend en compte le glissement et 'autres pertes d'énergie dans le fluide en rotation qui ralentissent la rotation. Cependant, les modes de réalisation illustratifs ne sont pas si limités et peuvent être appliqués de manière égale aux PSE fonctionnant partout entre 30 Hz et 70 Hz et à la vitesse de rotation résultante de l'arbre d'entraînement et/ou du fluide. 15 [043] Des modes de réalisation illustratifs peuvent réduire la turbulence dans un fluide s'écoulant à travers le croisement d'un séparateur de gaz en améliorant la géométrie des passages du croisement. Une ou plusieurs des améliorations des modes de réalisation illustratifs peuvent augmenter l'efficacité du croisement ainsi que la performance globale du séparateur de gaz, améliorant ainsi l'efficacité de la pompe centrifuge. Des modes de réalisation 20 illustratifs peuvent guider un fluide riche en gaz de plus faible densité vers l'anneau de tubage pour une évacuation avec une impulsion améliorée et une probabilité réduite de nouveau piégeage de gaz et de verrou de gaz en résultant. Des modes de réalisation illustratifs peuvent fournir un fluide pauvre en gaz de densité plus élevée à une pompe centrifuge avec une pré-rotation réduite, ce qui peut améliorer l'efficacité et la performance globale de la pompe. Des 25 modes de réalisation illustratifs peuvent réduire le blocage par du tartre, l'érosion et les dommages abrasifs résultant du fluide pauvre en gaz de densité plus élevée transportant du sable dans le séparateur de gaz. [044] Des modes de réalisation illustratifs peuvent fournir : (I) un angle ou une trajectoire spécifique pour un fluide pauvre en gaz de densité plus élevée traversant le 30 croisement de modes de réalisation illustratifs, créant moins de résistance et de turbulence dans le courant, (2) des ports de sortie tangentiels communiquants dans le trajet d'écoulement de la chambre de fluide riche en gaz de plus faible densité du croisement, ce qui peut également générer une résistance et une turbulence plus faibles, et (3) un support en étoile dans le croisement conçu pour injecter une composante anti-rotation au fluide pauvre en gaz de densité 35 plus élevée sortant du croisement, de qui peut augmenter l'efficacité de la pompe en aval. 9 [045] Des modes de réalisation illustratifs peuvent comprendre une pluralité de canaux en forme de goutte d'eau, lesquels canaux définissent un premier passage hélicoïdal à l'intérieur de chaque canal pour un fluide riche en gaz de plus faible densité et un second passage hélicoïdal autour de l'extérieur de chaque canal pour un fluide pauvre en gaz de densité plus 5 élevée. Les premier et second passages hélicoïdaux peuvent guider les courants de fluide correspondants dans et hors des passages avec une composante tangentielle qui fournit des angles d'entrée et de sortie doux pour le fluide, ce qui peut réduire la turbulence, le nouveau piégeage de gaz, l'érosion et/ou l'usure abrasive. La surface supérieure de dessus du canal peut servir de paroi de support pour le fluide pauvre en gaz de densité plus élevée, laquelle paroi de 10 support peut être inclinée pour guider le fluide pauvre en gaz doucement vers le haut à un angle de 10 à 40° par rapport à un plan horizontal, par rapport aux angles plus prononcés des croisements classiques qui sont typiquement de 45 °. Une entrée du premier passage hélicoïdal à l'intérieur du canal, formée à l'intersection entre chaque canal et la jupe de croisement, peut s'étendre le long d'une section de dessus concave de la jupe et peut avoir une surface supérieure 15 de 10 à 70 % à celle des ouvertures classiques dans des conceptions de croisement classiques comparables, lesquelles entrées peuvent guider le fluide riche en gaz avec un angle d'entrée doux dans le premier passage hélicoïdal. Une sortie du premier passage hélicoïdal peut être formée à une intersection tangentielle entre chaque canal et la chemise de croisement, laquelle intersection tangentielle peut permettre à la sortie de passage de guider le fluide riche en gaz hors du premier 20 passage hélicoïdal avec un angle de sortie modéré. Des modes de réalisation illustratifs peuvent comprendre un support en étoile modifié couplé de manière fluidique au fluide pauvre en gaz de densité plus élevée sortant des seconds passages hélicoïdaux. Le support en étoile des modes de réalisation illustratifs peut comprendre des ailettes en forme de croissant ayant une surface concave qui reçoit le fluide entrant et élimine l'impulsion rotative du fluide pauvre en gaz en 25 faisant monter le fluide vers le haut dans une direction de plus en plus axiale. Les ailettes du support en étoile peuvent fournir une impulsion axiale au fluide pauvre en gaz de densité plus élevée, ce qui peut empêcher la pré-rotation dans une pompe centrifuge en aval. Le support en étoile des modes de réalisation illustratifs peut fournir un support radial à l'arbre d'entraînement, ce qui peut empêcher des dommages limitant le fonctionnement de l'ensemble de PSE. 30 [0461 Des modes de réalisation illustratifs peuvent comprendre un ensemble de remontée artificiel, tel qu'un ensemble de PSE, qui peut être situé en fond de puits en dessous de la surface du sol. La figure 1 représente un exemple d'ensemble de PSE 100. L'ensemble de PSE 100 peut être positionné dans un tubage de puits 105, qui peut séparer l'ensemble de PSE 100 d'une formation souterraine. Le fluide de puits peut pénétrer dans le tubage 105 à travers les 35 perforations 110 et se déplacer en aval à l'intérieur de l'anneau de tubage 155 vers les ports 10 d'admission 115. Les ports d'admission 115 peuvent servir d'admission pour la pompe PSE 120 et peuvent être situés sur une section d'admission de PSE ou peuvent faire partie intégrante du séparateur de gaz 125. Le séparateur de gaz 125 peut être un séparateur rotatif ou à vortex et peut servir à séparer un gaz du fluide de puits avant qu'il ne pénètre dans la pompe PSE 120. Un moteur 130 peut être un moteur électrique submersible qui fonctionne pour faire tourner la pompe PSE 120 et peut, par exemple, être un moteur à induction bipolaire triphasé à cage d'écureuil. La section d'étanchéité 135 peut être un protecteur de moteur servant à égaliser la pression et à garder l'huile moteur séparée du fluide de puits. La pompe PSE 120 peut être une pompe centrifuge à plusieurs étages et peut remonter le fluide à la surface 140. Une tubulure de 10 production 145 peut transporter le fluide pompé à la surface 140, puis dans un pipeline, un réservoir de stockage, un véhicule de transport et/ou d'autres moyens de stockage, de distribution ou de transport. Dans les puits gazeux, une pompe de charge 150 peut être utilisée entre une pompe principale 120 et le séparateur de gaz 125 en tant que pompe auxiliaire inférieure pour stimuler le fluide avant son entrée dans la pompe de production 120. 15 10471 La figure 2 représente un exemple de séparateur de gaz d'un mode de réalisation illustratif. Le séparateur de gaz 125 peut comprendre de l'amont à l'aval, une section d'admission 200, une chambre de séparation 205 et un croisement 210. Des ports 'd'entrée 115 peuvent être espacés circonférentiellement autour de la section d'admission 200 et servir d'admission de fluide dans l'ensemble de PSE 100. Le fluide de puits multi-phase peut pénétrer 20 dans les ports d'entrée 115 depuis l'anneau de tubage 155 et se déplacer en aval à travers la chambre de séparation 205. Alors qu'il se trouve à l'intérieur de la chambre de séparation 205, le fluide de puits peut être séparé par inertie de rotation en un fluide pauvre en gaz de densité plus élevée et en un fluide riche en gaz de plus faible densité. Le boîtier 225 peut séparer la chambre de séparation 205 et/ou le séparateur de gaz 125 de l'anneau de tubage 155 et peut servir de 25 structure de support qui transmet des charges axiales à travers le séparateur de gaz 125. Les ports de boîtier 220 peuvent être espacés autour du boîtier 225 et peuvent permettre au fluide riche en gaz de plus faible densité de sortir du séparateur de gaz 125 et d'être évacué dans l'anneau, de tubage 155. Un arbre 215 peut être entraîné en rotation par un moteur PSE 130 (par l'intermédiaire de l'arbre intervenant de la section d'étanchéité 135) et s'étendre 30 longitudinalement et centralement à travers le séparateur de gaz 125. [048] Une vis sans fin 230 peut être raccordée à l'arbre du séparateur de gaz 215 et peut conférer une impulsion axiale au fluide de puits multi-phase traversant la chambre de séparation 205. La vis sans fin 230 peut être une vis sans fin à ailettes à angle élevé ou un élément de déplacement de fluide similaire. Dans certains modes de réalisation, une turbine et/ou 35 un étage peuvent être utilisés à la place de la vis sans fin 230. Dans les séparateurs de gaz de type 11 vortex 125, un ou plusieurs générateurs de vortex 235 peuvent être inclus en aval de la vis sans fin 230. Le générateur de vortex 235 peut être raccordé à l'arbre 215 et peut tourner avec l'arbre 215. Le générateur 235 peut communiquer au fluide de puits multi-phase une trajectoire en forme de vortex à travers la chambre de séparation 205, ce qui peut séparer le fluide multi-phase 5 en le fluide pauvre en gaz de densité plus élevée 305 et le fluide riche en gaz de plus faible densité 300 respectifs par inertie de rotation. Dans certains modes de réalisation, le séparateur de gaz 125 peut être un séparateur de type rotatif et peut comprendre un générateur de type rotatif plutôt qu'à vortex 235. 10491 À partir de la chambre de séparation 205, le fluide multi-phase peut 10 passer au croisement 210, où le fluide riche en gaz de plus faible densité 300 peut être évacué dans l'anneau de tubage 155, tandis que le fluide pauvre en gaz de densité plus élevée 305 peut continuer jusqu'à la pompe 120. Comme représenté sur les figures 3A et 3B, en raison de l'inertie de rotation, le courant de fluide riche en gaz de plus faible densité 300 peut graviter près de l'arbre 215, s'écoulant à l'intérieur de la jupe 315 du croisement 210. Le fluide pauvre en gaz 15 de densité plus élevée 305 peut graviter vers l'extérieur et pénétrer dans l'espace entre la chemise 310 et la jupe 315. [0503 À des fins d'illustration sur les figures 3A et 3B, les courants de fluide 300, 305 sont représentés s'écoulant dans une direction en aval droite, cependant, en raison d'un générateur de vortex 235 ou d'un générateur rotatif, les deux courants tournent également 20 lorsqu'ils s'écoulent en aval et, en conséquence, peuvent adopter une trajectoire hélicoïdale en forme de vis et/ou en forme de spirale à travers le croisement 210. Une telle trajectoire hélicoïdale peut être composée d'une composante axiale en aval combinée à une composante de rotation autour d'un axe longitudinal central et/ou d'un arbre 215. La composante de rotation peut suivre une direction dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens inverse des 25 aiguilles d'une montre, en fonction de la direction de rotation de l'arbre 215. Des exemples de trajectoires d'écoulement dirigées de manière hélicoïdale pour un fluide pauvre en gaz de densité plus élevée 305 et un fluide riche en gaz de plus faible densité 300, sont illustrés sur les figures 6A à 6G. Dans cet exemple, la composante de rotation des deux courants de fluide hélicoïdaux 300, 305 peut être dirigée dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, par exemple en 30 suivant la direction de rotation 615 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre sur la figure 6A. De plus, la vitesse de rotation des courants de fluide 300, 305 peut être déterminée par la vitesse de rotation de l'arbre 215 et/ou du moteur PSE 130. Les courants de fluide 300, 305 sur les figures 6A à 60 peut tourner à environ 3 550 TPM, en raison du fonctionnement de l'ensemble de PSE 100 à 60 Hz. Cependant, des modes de réalisation illustratifs peuvent être 35 également appliqués à un ensemble de PSE fonctionnant partout entre 30 Hz et 70 Hz et 12 entraînant la rotation du fluide de puits à des vitesses de rotation supérieures ou inférieures à 3 550 TPM. [0051] En se référant aux figures 6C et 60, le croisement 210 de modes de réalisation illustratifs peut comprendre une pluralité de canaux en forme de goutte d'eau 600 5 orientés pour suivre les trajectoires d'écoulement hélicoïdales des courants de fluide 300, 305 afin de réduire avantageusement et/ou d'empêcher une turbulence et/ou une accumulation de gaz réduisant l'efficacité. Un premier passage hélicoïdal 630 peut s'étendre à travers l'intérieur de chaque canal 600 et peut guider un fluide riche en gaz de plus faible densité 300 depuis l'intérieur de la jupe 315 pour s'écouler à travers le canal 600 et s'évacuer dans l'anneau de 10 tubage 155. Un second passage hélicoïdal 620 peut être formé autour de l'extérieur de chaque canal 600, à travers lequel un fluide pauvre en gaz de densité plus élevée 305 peut être guidé en aval vers l'admission de la pompe 120. La géométrie des canaux 600 de modes de réalisation illustratifs, et donc la géométrie des premier et second passages hélicoïdaux 630, 620, peuvent guider le fluide de puits avec une efficacité de séparation améliorée et un risque réduit de gaz de 15 nouveau piégé, en comparaison des conceptions classiques. [52] Une pluralité de canaux en forme de goutte d'eau 600 peut s'étendre entre et à travers la jupe de croisement 315 et la chemise de croisement 310. Comme le représentent peut-être le mieux la figure 4 et la figure 5, chaque canal 600 peut avoir la forme d'une goutte d'eau, d'une feuille ou d'un ovale conique, résultant en une forme similaire du 20 premier passage hélicoïdal 630 enfermé à l'intérieur du canal 600. Le canal 600 peut comprendre un côté arrondi 610 opposé à un côté pointu 605. Le côté arrondi 610 peut s'étendre de la jupe 315 jusqu'à la chemise 310 avec une forme arrondie, incurvée ou demi-ovale, tandis que le côté pointu 605 peut s'étendre de la jupe 315 jusqu'à la chemise 310 avec une forme pointue, effilée ou conique. La forme de goutte d'eau de chaque canal 600 peut définir une surface de canal 25 supérieure 635, laquelle surface de canal supérieure 635 forme une paroi de support de dessus de chaque canal 600 et entoure le dessus de chaque premier passage hélicoïdal 630. La surface supérieure du canal 635 peut s'étendre d'un bord pointu 605 jusqu'à un bord arrondi 610 du côté de dessus du canal 600, le bord arrondi 610 étant incliné de 10 à 40° vers le haut par rapport au bord pointu 605. L'orientation inclinée de la surface supérieure du canal 635 peut guider un 30 fluide pauvre en gaz de densité plus élevée 305 vers le haut à un angle de 10 à 40°, fournissant ainsi un angle d'entrée et de sortie doux dans le second passage hélicoïdal 620. Trois canaux 600 sont représentés sur les figures 6A à 6D, cependant, plus ou moins de trois canaux 600 peuvent être employés dans d'autres modes de réalisation, par exemple deux, quatre ou six canaux 600. [53] Chacun de la pluralité de canaux en forme de goutte d'eau 600 peut 35 s'étendre à travers la jupe 315 pour former une entrée de canal 510, laquelle entrée de canal 510 13 peut coupler de manière fluidique le premier passage hélicoïdal 630 à un fluide riche en gaz de plus faible densité 300 à l'intérieur de la chambre interne 325 entourée par la jupe 315. La figure 5 représente une jupe 315 d'un exemple de croisement 210 de modes de réalisation illustratifs. Comme le représente la figure 5, la jupe 315 comprend un corps tubulaire et une partie de dessus 5 concave, laquelle partie concave s'étend vers l'intérieur lorsque la jupe 315 s'étend en aval. Dans certains modes de réalisation, la jupe 315 peut s'étendre vers le bas (en amont) plus loin que la chemise 310 de manière à s'étendre légèrement dans le dessus de la chambre de séparation 205, comme le montre la figure 3B. L'ouverture d'arbre 500 peut s'étendre à travers le dessus de la jupe 315, laquelle ouverture d'arbre 500 permet à l'arbre 215 de s'étendre de manière centrale à 10 travers le croisement 210. 10541 Comme le représente la figure 5, des entrées de passage 510 peuvent être espacées autour de l'extrémité de dessus concave (incurvée) de la jupe 315. L'intersection du canal 600 avec la jupe 315 peut donner à chaque entrée 510 une forme de goutte d'eau reflétant celle du canal 600. En conséquence de l'extrémité de dessus concave de la jupe 315, les 15 entrées 510 peuvent se courber le long de la jupe 315, ce qui peut entraîner l'orientation des entrées 510 dirigées tangentiellement vers le trajet d'écoulement hélicoïdal du courant riche en gaz de plus faible densité 300 comme le montre la figure 6B. Le positionnement des entrées 510 dans la partie de dessus incurvée de la jupe 315 peut réduire la turbulence et la coalescence des bulles. Chaque entrée de passage 510 peut avoir une surface supérieure à celle des ouvertures 20 classiques destinées à servir un objectif similaire dans les croisements classiques, comme 10 à 70 % plus grande. 10551 Chacun de la pluralité de canaux en forme de goutte d'eau 600 peut s'étendre à travers la chemise 310 pour former une sortie 400, laquelle sortie 400 couple de manière fluidique le fluide riche en gaz de plus faible densité 300 à l'intérieur du premier 25 passage hélicoïdal 630 dans l'anneau de tubage 155 pour une évacuation. La figure 4 représente une jupe 310 d'un exemple de croisement 210 de modes de réalisation illustratifs. Le croisement 210 peut comprendre une chemise tubulaire 310 entourant de manière circonférentielle la jupe 315 avec un espace entre elles. La chemise 310 peut s'étendre axialement vers le bas depuis le dessus du croisement 210 et/ou la base de la pompe 120 jusqu'au-dessus de la chambre de 30 séparation 205. La chemise 310 peut être installée directement à l'intérieur du boîtier 225 et peut être couplée au boîtier 225 avec une connexion boulonnée, filetée, ajustée par friction et/ou similaire de manière à fixer le croisement 210 à l'intérieur du boîtier 225. Comme le représente la figure 3R, chaque sortie 400 peut être alignée axialement vers l'intérieur d'un port de boîtier correspondant 220, lesquels ports de boîtier 220 peuvent permettre une évacuation dans l'anneau 35 de tubage 155. Les ports de boîtier 220 peuvent être façonnés, dimensionnés et/ou orientés de 14 manière similaire à ceux de la sortie 400 pour permettre un trajet d'écoulement continuellement libre pour un fluide riche en gaz 300 pendant l'évacuation. Dans certains modes de réalisation, les ports de boîtier 220 peuvent être plus grands que les sorties 400 pour agrandir la surface exposée à un courant riche en gaz de plus faible densité 300 pendant l'évacuation. 5 [056] Comme le représente la figure 4, les sorties 400 peuvent être espacées autour de la chemise 310. Chaque sortie 400 peut être située à proximité du point central axial de la chemise 310, par exemple s'étendant du quart médian ou du tiers médian de la chemise 310. Dans d'autres modes de réalisation, les sorties 400 peuvent être au-dessus ou au-dessous du centre de la chemise 310 et/ou peuvent s'étendre sur des distances axiales plus longues ou plus 10 courtes. Comme la sortie 400 est formée à l'intersection du canal 600 et de la chemise 310, chaque sortie 400 peut avoir la forme de goutte d'eau inclinée du canal 600. De cette manière, les avantages géométriques des formes de goutte d'eau du canal 600 et/ou du premier passage hélicoïdal 630 peuvent être conservés sur toute leur longueur, allant des entrées en forme de goutte d'eau 510 à la sortie en forme de goutte d'eau 400. 15 [057] Au lieu de s'étendre de la jupe 315 et de s'approcher de la chemise 310 plus avant (perpendiculairement), chaque canal 600 peut se courber pour couper la chemise 310 de manière tangentielle et former une intersection tangentielle 640. En référence aux Figures 6A et 6D, l'intersection tangentielle 640 peut être formée par un canal 600 qui s'enroule en suivant la courbe tubulaire de la chemise 310 de manière à s'approcher et à croiser tangentiellement le 20 canal 600. L'intersection tangentielle 640 peut guider le fluide riche en gaz de plus faible densité 300 hors de la sortie 400 avec une trajectoire courbe similaire à la courbe du canal 600, au lieu d'un trajet de sortie perpendiculaire pouvant forcer des virages brusques et induire une turbulence de fluide. Comme le représente la figure 6A, un tel trajet incurvé du fluide riche en gaz 300 peut sortir du premier passage hélicoïdal 630 dans l'anneau de tubage 155 avec un angle 25 de sortie riche en gaz a, lequel angle de sortie riche en gaz a est l'angle auquel un fluide riche en gaz 300 croise la chemise 310 lorsque la sortie sous un angle de sortie riche en gaz a peut refléter la direction tangentielle de l'intersection tangentielle 640 du canal 600 et peut servir d'angle de sortie doux pour un fluide riche en gaz de plus faible densité 300, ce qui réduit la turbulence lorsque le fluide riche en gaz 300 sort du premier passage hélicoïdal 630. 30 [058] Pendant le fonctionnement, l'entrée 510 et la sortie 400 peuvent guider doucement le fluide riche en gaz de plus faible densité 300 dans et hors du premier passage hélicoïdal 630 avec des composantes de direction tangentielles qui induisent des angles d'entrée et de sortie doux. L'orientation incurvée des entrées 510 le long de la jupe 310, résultant de la section de dessus concave de la jupe 310, peut former une composante tangentielle qui guide un 35 fluide riche en gaz de plus faible densité 300 dans le premier passage hélicoïdal 630 avec un 15 angle d'entrée doux qui minimise la turbulence et la perturbation de l'écoulement. De même, l'intersection tangentielle 640 du canal 600 peut permettre à la sortie 400 de guider un fluide riche en gaz de plus faible densité 300 avec un angle de sortie riche en gaz a, lequel angle de sortie a peut empêcher et/ou réduire une turbulence d'écoulement. Le premier passage hélicoïdal 5 630 peut se courber entre l'entrée 510 et la sortie 400 et, par conséquent, peut guider doucement le fluide riche en gaz de plus faible densité 300 de la jupe 315 jusqu'à l'anneau de tubage 155, ce qui peut réduire avantageusement la turbulence du fluide riche en gaz 300. En minimisant la turbulence et/ou la rupture de l'écoulement, les premiers passages hélicoïdaux 630 des modes de réalisation illustratifs peuvent augmenter l'efficacité de séparation à l'intérieur du séparateur de 10 gaz 125 et/ou réduire la probabilité d'un nouveau piégeage du gaz et du verrou de gaz résultant. 10591 De même, les canaux 600 peuvent définir des seconds passages hélicoïdaux 620 autour des canaux 600, lesquels seconds passages hélicoïdaux 620 guident un fluide pauvre en gaz de densité plus élevée 305 autour de l'extérieur de la forme de goutte d'eau du canal 600. Comme pour le premier passage hélicoïdal 630, le second passage hélicoïdal 620 15 peut être configuré géométriquement pour guider tangentiellement le fluide pauvre en gaz 305 dans et hors du second passage hélicoïdal 620 avec des angles doux qui minimisent la turbulence de fluide et/ou l'usure abrasive à l'intérieur du croisement 210. En référence à la figure 6D, le fluide pauvre en gaz de densité plus élevée 305 peut être dirigé en hélice, en tournant autour de la jupe 315 tout en s'écoulant en aval. En atteignant le canal 600, un fluide pauvre en gaz de 20 densité plus élevée 305 peut être guidé dans le second passage hélicoïdal 620, en suivant la paroi de support 635 autour du dessus du canal 600 à un angle de 10 à 40°. Un fluide pauvre en gaz de densité plus élevée 305 peut entrer en contact avec le côté pointu 605, lequel côté pointu 605 du canal 600 peut guider doucement le fluide pauvre en gaz 305 dans le second passage hélicoïdal 620 à travers l'espace au-dessus du canal 600. La petite surface du côté pointu 605 peut 25 minimiser la zone de contact entre les canaux 600 et le fluide pauvre en gaz 305, réduisant ainsi les collisions de fluide qui provoquent une turbulence et/ou une usure abrasive. 10601 Comme décrit ici, la surface supérieure du canal 635 peut s'incliner vers le haut de 10 à 40° lorsque la paroi de support 635 s'étend du côté pointu 605 jusqu'au bord arrondi 610 du côté de dessus du canal 600. En outre, la surface supérieure du canal 635 peut se 30 courber autour de la jupe 315, en suivant la forme incurvée de la surface concave de la jupe 315. Pendant le fonctionnement, un fluide pauvre en gaz de densité plus élevée 305 peut être guidé vers le haut avec un angle de 10 à 40° tout en se courbant naturellement autour de la jupe 315, comme le montrent les figures 6C et 6D. Le fluide pauvre en gaz de densité plus élevée 305 peut suivre la surface supérieure du canal 635 et/ou le second passage hélicoïdal 620 vers le haut et 35 autour de la jupe 315, moment auquel un fluide pauvre en gaz 305 peut sortir du second passage 16 hélicoïdal 620 à travers l'espace au-dessus du côté arrondi 610. En s'inclinant simultanément vers le haut et en tournant autour de la jupe 315 de manière hélicoïdale, le second passage hélicoïdal 620 peut être orienté avec une composante tangentielle qui reflète le trajet d'écoulement naturel du fluide pauvre en gaz de densité plus élevée 305 induit pendant la 5 séparation centrifuge. De cette manière, un fluide pauvre en gaz de densité plus élevée 305 peut être guidé à travers un second passage hélicoïdal 620 avec des angles d'entrée et de sortie doux qui réduisent la perturbation de l'écoulement du fluide pauvre en gaz 305, réduisant et/ou empêchant ainsi la turbulence et l'usure abrasive. [061] La trajectoire hélicoïdale du fluide plus pauvre en gaz de densité plus 10 élevée 305, bien que bénéfique pour la séparation, peut comprendre une composante de pré-rotation qui, si elle est maintenue lorsqu'il est envoyé jusqu'à la pompe 120, peut dégrader l'efficacité et le taux de production de la pompe 120. Des modes de réalisation illustratifs peuvent comprendre un support en étoile amélioré 700, lequel support en étoile 700 sert à réduire et/ou à empêcher la pré-rotation du fluide tout en fournissant un support radial à l'arbre 215. 15 [062] La position de la chemise 310 par rapport à la jupe 315 peut être ajustée. La chemise 310 peut être tournée autour de la jupe 315 pour contrôler le volume des fluides à travers les sorties 400. Dans certaines applications, le débit de la pompe 120 peut amener des fluides à pénétrer dans le séparateur 125 à travers les sorties 400. À cet égard, la possibilité d'ajuster la chemise 310 pour contrôler le volume de fluide à travers les sorties 400 peut 20 améliorer la fonctionnalité globale du croisement 210. La conception se prête également à être un contrôle de l'écoulement dans des applications où la capacité de déplacement de fluide du séparateur 125 est beaucoup plus grande que l'exigence de pompe et donc ouverte pour un plus grand écoulement sortant du séparateur 125 avant d'atteindre la pompe 120. Les Figures 6E à 6G illustrent la chemise 310 dans une première position, figure 6E, pour permettre un 25 écoulement maximal à travers les sorties 400, dans une deuxième position, figure 6F, pour permettre un écoulement partiel à travers les sorties 400, et dans une troisième position, figure 3G, pour permettre un écoulement minimum à travers les sorties 400. La chemise 310 du croisement 210 peut être fabriquée à partir d'un matériau lié éprouvé tel que l'acier inoxydable, qui a la force de résister aux conditions de fonctionnement difficiles 'de fonds de puits. 30 [0631 En se référant aux figures 31 et 5, un tube axial 505 peut s'étendre en aval de la jupe 315 et peut enfermer l'arbre 215. Un ou plusieurs manchons d'espacement 515 peuvent être empilés autour de l'arbre 215 et séparer le tube axial 505 de l'arbre 215. Plusieurs manchons d'espacement 515 peuvent être empilés autour de l'arbre 215 et peuvent fournir un support radial à l'arbre 215. Le support en étoile 700 des modes de réalisation illustratifs peut 35 être compris à l'intérieur de la chemise 310 en aval de la sortie de passage 400 et/ou de la jupe 17 315. Un exemple de support en étoile 700 est représenté sur les figures 7A à 7C. Le support en étoile 700 peut comprendre un moyeu de support 705, lequel moyeu 705 peut s'adapter autour d'un ou de plusieurs manchons d'écartement 515 au-dessus du tube axial 505. Dans certains modes de réalisation, le moyeu de support 705 peut être intégré au tube axial 505 ou peut être 5 empilé coaxialement au-dessus du tube axial 505 dans d'autres modes de réalisation. Dans certains modes de réalisation, une douille 330 peut être incluse entre le manchon d'écartement 515 et le moyeu de support en étoile 705, comme représenté sur les figures 3B et 7C. Dans un exemple, la douille 330 peut être pressée et maintenue statique entre le manchon d'espacement 515 et le moyeu de support 705. Le manchon d'espacement 515 peut être couplé à l'arbre 215 de 10 manière à tourner avec l'arbre 215, ce qui peut fournir un support radial et une protection contre l'usure. 10641 Pendant le fonctionnement, un fluide pauvre en gaz de densité plus élevée 305 sortant du second passage hélicoïdal 620 peut être dirigé en aval à travers une goulotte d'écoulement 625. En référence aux Figures 6B et 6D, la goulotte d'écoulement 625 15 peut s'étendre vers le haut au-dessus de la jupe 315. La goulotte 625 peut avoir la forme d'un entonnoir inversé, inclinée vers l'intérieur et/ou rétrécie lorsque la goulotte 625 s'étend en aval. La goulotte 625 peut définir un espace pour que le fluide s'écoule autour du tube axial 505. La goulotte d'écoulement 625 peut recevoir le fluide pauvre en gaz de densité plus élevée 305 sortant du second passage hélicoïdal 620 et diriger le fluide vers l'intérieur en direction du tube 20 axial 505. Le fluide pauvre en gaz de densité plus élevée 305 peut descendre en aval vers le support en étoile 700 à travers la goulotte d'écoulement 625, par exemple représentée sur la figure 6D. 10651 Le support en étoile 700 peut recevoir le fluide pauvre en gaz de densité plus élevée 305 en rotation provenant du second passage hélicoïdal 620 et éliminer l'impulsion 25 de rotation du fluide pauvre en gaz de densité plus élevée. Le fluide pauvre en gaz de densité plus élevée peut être redirigé avec une composante axiale qui empêche et/ou réduit la pré-rotation du fluide pauvre en gaz 305 lorsque le fluide pénètre dans la pompe 120. En référence aux Figures 7A à 7C, le support en étoile 700 peut comprendre une pluralité d'ailettes en étoile 710 s'étendant radialement depuis le moyeu de support 705 vers la chemise 310. Dans certains 30 modes de réalisation, des ailettes en étoile 710 peuvent entrer en contact avec le diamètre intérieur de la chemise 310 afin de maintenir la résistance 'radiale et/ou de fournir un support radial à l'arbre 215. Trois ailettes en étoile 710 sont représentées sur les figures 7A à 7C, cependant, deux, cinq ou six ailettes en étoile 710 peuvent être utilisées dans d'autres modes de réalisation. Chaque ailette de support en étoile 710 peut avoir la forme d'un croissant ou d'une 35 forme similaire à la moitié inférieure d'un «C» découpé horizontalement. La partie de dessus 18 des ailettes 710 peut s'étendre verticalement ou sensiblement verticalement le long du diamètre extérieur du moyeu 705. La partie inférieure des ailettes 710 peut se courber vers l'horizontale pour former une rampe qui se courbe de la quasi-horizontale à la verticale lorsque l'ailette 710 s'étend du fond jusqu'au-dessus. 5 [066] Les ailettes 710 du support en étoile 700 peuvent être incurvées avec une surface concave qui reçoit un fluide pauvre en gaz, de densité plus élevée 305 entrant, laquelle trajectoire hélicoïdale du courant de fluide 305 peut comprendre une composante de rotation dirigée dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, par exemple suivant la direction de rotation 615 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre sur la figure 6B. En conséquence, 10 le fluide pauvre en gaz de densité plus élevée 305 s'écoulant vers le support en étoile 700 peut entrer en contact avec la face incurvée 715 de l'ailette de support 710. Le courant de fluide pauvre en gaz de densité plus élevée 305 peut être contraint vers le haut, suivant la forme de plus en plus redressée de l'ailette 710. De cette manière, le support en étoile 700 peut convertir l'impulsion de rotation en une impulsion axiale réduisant etiou empêchant ainsi la pré-rotation 15 du fluide entrant dans la pompe 120 et augmentant l'efficacité et la performance de la pompe 120. En outre, le support en étoile 700 peut fournir une résistance radiale pendant le fonctionnement, empêchant ainsi tout endommagement limitant le fonctionnement de l'ensemble de PSE 100. [067] Des modes de réalisation illustratifs peuvent réduire la turbulence dans 20 un fluide s'écoulant à travers le croisement d'un séparateur de gaz en améliorant la géométrie des passages du croisement. Des modes de réalisation illustratifs peuvent comprendre une pluralité de canaux définissant des premiers passages hélicoïdaux à l'intérieur des canaux pour un fluide riche en gaz de plus faible densité et des seconds passages hélicoïdaux autour de l'extérieur des canaux pour un fluide pauvre en gaz de densité plus élevée. Les premier et second 25 passages hélicoïdaux peuvent guider les courants de fluide correspondants dans et hors des passages avec une composante tangentielle qui fournit des angles d'entrée et de sortie doux pour le fluide, ce qui peut réduire la turbulence, le nouveau piégeage de gaz, l'érosion et/ou l'usure abrasive. Des modes de réalisation illustratifs peuvent guider un fluide riche en gaz de plus faible densité à travers les premiers passages hélicoïdaux vers l'anneau de tubage pour une évacuation 30 avec une impulsion améliorée et une probabilité réduite de nouveau piégeage de gaz et de verrou de gaz résultant. Des modes de réalisation illustratifs peuvent fournir un fluide pauvre en gaz de densité plus élevée à travers les seconds passages hélicoïdaux à une pompe centrage avec une pré-rotation réduite, ce qui améliore l'efficacité et la performance globale de la pompe. Des modes de réalisation illustratifs peuvent réduire le blocage par du tartre, l'érosion et les 35 dommages abrasifs résultant du fluide pauvre en gaz de densité plus élevée transportant du sable 19 dans le séparateur de gaz. Des exemples de modes de réalisation peuvent comprendre un support en étoile portant des ailettes modifiées qui éliminent l'impulsion de rotation du fluide pauvre en gaz de densité plus élevée, ce qui peut réduire la pré-rotation dans la pompe centrifuge. Des modes de réalisation illustratifs peuvent améliorer l'efficacité du croisement et améliorer la 5 performance globale du séparateur de gaz et de la pompe centrifuge. 10681 D'autres modifications et variantes de modes de réalisation de divers aspects de l'invention peuvent être manifestes à l'homme du métier au vu de la présente description. En conséquence, la présente description doit être interprétée comme illustrative uniquement et a pour but d'enseigner à l'homme du métier la manière générale de réaliser 10 l'invention. Il doit être entendu que les formes de l'invention présentées et décrites ici doivent être considérées comme les modes de réalisation actuellement préférés. Des éléments et des matériaux peuvent remplacer ceux illustrés et décrits dans les présentes, des parties et des procédés peuvent être inversés et certaines caractéristiques de l'invention peuvent être utilisées indépendamment, comme cela serait manifeste à l'homme du métier après avoir bénéficié de la 15 présente description de l'invention. Des modifications peuvent être apportées aux éléments décrits ici sans sortir du cadre et de la gamme des équivalents décrits dans les revendications suivantes. De plus, il doit être entendu que les caractéristiques décrites dans les présentes indépendamment peuvent, dans certains modes de réalisation, REVENDICATIONS1. Croisement d'un séparateur de gaz pour une pompe submersible électrique (PSE) comprenant : un canal en forme de goutte d'eau s'étendant en hélice entre et à travers : une jupe de croisement à une entrée du canal, la jupe de croisement à l'intérieur d'une chemise de croisement ; la chemise de croisement à la sortie du canal, une sortie du canal au-dessus de l'entrée du canal ; et la forme de goutte d'eau du canal ayant : un côté arrondi opposé à un côté pointu et une surface de dessus de canal s'étendant entre eux, dans lequel la surface de dessus de canal s'étend entre dix degrés et quarante degrés vers le haut depuis le côté pointu ; et le canal définissant : un premier passage hélicoïdal à l'intérieur du canal pour un fluide riche en gaz de plus faible densité s'écoulant à l'intérieur du passage, dans lequel le premier passage hélicoïdal coupe tangentiellement la chemise de croisement ; et un second passage hélicoïdal autour du canal pour un fluide pauvre en gaz de densité plus élevée s'écoulant à l'extérieur des passages ; et un support en étoile couplé de manière fluidique au fluide pauvre en gaz de densité plus élevée en aval du second passage hélicoïdal, le support en étoile comprenant : une pluralité d'ailettes en étoile en forme de croissant s'étendant radialement vers l'extérieur depuis un moyeu de support en étoile, les ailettes en étoile en forme de croissant ayant une surface concave qui reçoit un fluide pauvre en gaz de densité plus élevée entrant. 2. Croisement d'un séparateur de gaz pour PSE selon la revendication 1, dans lequel la chemise de croisement est fixée à l'intérieur d'un boîtier de séparateur de gaz en aval de l'un d'un générateur rotatif ou à vortex. 3. Croisement d'un séparateur de gaz pour PSE selon la revendication 1, dans lequel la sortie de canal est alignée avec un port de boîtier à travers le boîtier de séparateur de 30 gaz de telle sorte que la sortie de canal soit couplée de manière fluidique à un anneau de tubage. 4. Croisement d'un séparateur de gaz pour PSE selon la revendication 1, dans lequel l'entrée de canal est positionnée sur une partie de dessus concave de la jupe de croisement ; et, éventuellement, la position de l'entrée du canal sur la partie de dessus concave de la jupe de croisement courbe l'entrée du canal pour s'aligner tangentiellement avec la courbure du 35 fluide riche en gaz de plus faible densité entrant dans l'entrée du canal. 21 5. Croisement d'un séparateur de gaz pour PSE selon la revendication 1, dans lequel chaque entrée de canal est de 10 à 70 % plus grande que les ports d'entrée classiques dans des conceptions de séparateur de gaz classiques comparables ; et/ou une surface supérieure d'une paroi de dessus du canal s'étend de dix à quarante degrés par rapport à l'horizontale et guide un 5 fluide pauvre en gaz de densité plus élevée sur la même trajectoire. 6. Croisement d'un séparateur de gaz pour PSE selon la revendication 1, dans lequel chaque canal se courbe lorsque le canal s'étend vers le haut depuis la jupe de croisement jusqu'à la chemise de croisement ; et/ou l'intersection tangentielle guide le fluide hors de la sortie de croisement tangentiellement à une paroi interne de la chemise de croisement ; et/ou la 10 chemise de croisement peut tourner autour de la jupe de croisement. 7. Croisement d'un séparateur de gaz pour PSE selon la revendication 1, dans lequel le support en étoile confère un moment axial au fluide pauvre en gaz de densité plus élevée sortant s'écoulant autour des passages ; et/ou le support en étoile fournit un support radial à un arbre s'étendant de manière centrale à travers le croisement. 15 8. Croisement d'un séparateur de gaz pour PSE selon la revendication 1, dans lequel le fluide riche en gaz de densité plus élevée est délivré à une pompe centrifuge avec une FVG inférieure et une pré-rotation réduite. 9. Croisement d'un séparateur de gaz pour une pompe submersible électrique (PSE) comprenant : 20 un premier trajet hélicoïdal qui guide un fluide pauvre en gaz de densité plus élevée à un angle de 10 à 40 degrés par rapport à un plan horizontal, lorsque le fluide pauvre en gaz de densité plus élevée se déplace à travers le croisement, le premier trajet hélicoïdal couplé de manière fluidique à un support en étoile comprenant des ailettes en forme de croissant qui éliminent le moment de rotation du fluide pauvre en gaz de densité plus élevée lorsque le fluide 25 pauvre en gaz de densité plus élevée sort du croisement ; et un second trajet hélicoïdal qui guide un fluide riche en gaz de plus faible densité tangentiellement à travers les ports de sortie du croisement qui évacue vers un anneau de tubage ; et le premier trajet hélicoïdal et le second trajet hélicoïdal définis par un canal présentant des ouvertures en forme de goutte d'eau dans une chemise de croisement qui définissent les ports de sortie et les ouvertures en forme de goutte d'eau dans la jupe de croisement qui définissent une entrée dans le canal, où le premier trajet hélicoïdal se trouve autour du canal et le second trajet hélicoïdal traverse un intérieur du canal. 10. Croisement d'un séparateur de gaz pour PSE selon la revendication 15, 35 dans lequel les ouvertures en forme de goutte d'eau dans la jupe de croisement sont positionnées 22 sur une partie de dessus concave de la jupe ; et éventuellement l'orientation incurvée des ouvertures en forme de goutte d'eau s'étendant autour de la partie de dessus concave de la jupe fournit le fluide riche en gaz de plus faible densité à une entrée tangentielle du passage hélicoïdal de fluide pauvre en gaz. 5 11. Croisement d'un séparateur de gaz pour PSE selon la revendication 15, dans lequel chaque ouverture en forme de goutte d'eau sur la jupe de croisement a une surface de 10 à 70 % plus grande que les ouvertures de jupe de croisement classiques. 12. Croisement d'un séparateur de gaz pour PSE selon la revendication 15, dans lequel une surface de dessus du canal s'étend vers le haut de dix à quarante degrés par 10 rapport à l'horizontale et guide le fluide pauvre en gaz de densité plus élevée vers le haut sur la même trajectoire. 13. Croisement d'un séparateur de gaz pour PSE selon la revendication 15, dans lequel le support en étoile confère un moment axial au fluide pauvre en gaz de densité plus élevée circulant autour des passages et continuant au-delà du support en étoile ; et/ou le support 15 en étoile fournit un support radial à un arbre d'entraînement s'étendant à travers le croisement. 14. Croisement d'un séparateur de gaz pour PSE selon la revendication 15, comprenant une pluralité de canaux. 15. Procédé de séparation d'un fluide pauvre en gaz de densité plus élevée d'un fluide riche en gaz de plus faible densité dans un séparateur de gaz qui fonctionne pour 20 séparer le fluide multi-phase par inertie de rotation comprenant : le maintien d'une trajectoire hélicoïdale du fluide riche en gaz de plus faible densité en envoyant le fluide riche en gaz de plus faible densité à travers l'intérieur d'un canal en forme de goutte d'eau s'étendant en hélice qui évacue l'évacuation vers un anneau de tubage ; la conservation d'une trajectoire hélicoïdale du fluide pauvre en gaz de densité 25 plus élevée en envoyant le fluide pauvre en gaz de densité plus élevée autour du canal hélicoïdal ; et l'élimination du moment de rotation du fluide pauvre en gaz de densité plus élevée après que le fluide pauvre en gaz de densité plus élevée passe autour du canal hélicoïdal, en guidant le fluide pauvre en gaz de densité plus élevée à travers un support en étoile ayant des 30 ailettes en forme de croissant et une surface concave qui se courbe dans une direction opposée à la direction de rotation du fluide pauvre en gaz de densité plus élevée ; et, éventuellement la fourniture du fluide pauvre en gaz de densité plus élevée à une admission de pompe avec un moment de rotation et une FVG inférieurs à ceux du fluide entrant dans le séparateur de gaz.