[发明专利]液压驱动式井下活塞泵

说明书

一种井筒泵(300)，包括用于泵形成井筒生产管道(110)的容器。该泵包括与容器的内表面可接合的密封件(306)。该密封件具有密封通过密封件的泵杆(313)。该泵杆具有与密封件的每侧上的管道内部密封接合的活塞。动力流体管线(116)液压连接到密封件上下方的生产管道的内部。井下流体入口设置在活塞的其中一个之间。纵向间隔开的止回阀(305)设置在活塞中上部的一个上方的井筒生产管线中。

背景技术

本公开涉及用于深油、气和水输送井筒的泵送系统的领域。更具体地，本公开涉及描述单作用和双作用泵送系统，其中泵的主要部件是可更换的，而不需要在井筒中收回管件以更换泵部件。

已知深井筒中使用了许多不同类型的泵，例如，抽油泵和电动潜水泵。然而，需要一种复杂性更低的泵，该泵可以通过光井干预来安装和回收，例如，测井电缆、挠性油管或自定位。例如，查看国际专利申请公开号WO/2012/170112。

还需要一种井筒泵，其不利用井筒中从表面到泵的往复运动的抽油杆，特别是在高度倾斜的或偏斜的井筒中。在这样的井筒中，抽油杆或生产管道上的磨损可能导致需要频繁的维修。

水平井筒已经变得很普遍，并且为了实现更好的流体生产率和总流体回收率，已知将泵放置在这些井筒的水平部分中。在这种情况下，使用抽油杆的泵是具有挑战性的，主要由于如上所述磨损，而且还由于抽油杆和生产管道之间引起粘连的压差。不使用抽油杆来驱动的泵对于这种井筒应用来说，明显具有很多优点。

附图说明

图1示出了配置以接收泵的井筒管的示例性实施例。该例示用于产生良好的气体，其中泵可以用于回收积聚在底部或井中的采出水。

图2示出了防止流体中的碎屑进入泵中的过滤器，当井已经完成如图1所示的井筒设备配齐时，可以通过诸如测井电缆安装。该过滤器置于泵的流体吸入位置，并通常通过测井电缆或类似方法部署在井中。

图3示出了泵轴系统的示例性实施例，其具有安装(例如通过测井电缆)到井筒上的附接活塞。该系统可以适当地锁定在预安装的泵接收器中。

图4示出了泵的示例性实施例的轴/活塞密封组件。其示出了静态活塞密封件，从而可以理解其内部，其中在静态活塞密封件内可以观察动态密封件。

图5示出了安装在流体排放口上方的测井电缆型塞，该流体排放口耦接到将井筒流体输送到表面的管上。轴/活塞组件上的测井电缆塞与顶部动态活塞之间的区域创建泵腔室，用于将井筒流体泵送到表面。

图6示出了通过对静态密封组件上方和下方的腔室交替加压，将滞留在泵腔室中的流体通过朝向表面的排放口和管道朝向并推向表面。

图7A和7B示出了具有两个动力流体管线和延伸下杆的单作用泵的示例性实施例。

图8示出了作为双作用泵运行的图7A和7B示出的泵系统的变体。

图9A和9B示出了双作用、双动力流体管线泵系统。

图10和图11分别示出了上部和下部位置中的单作用、双动力流体管线泵系统。这个泵不是可替换为测井电缆的。

图12示出了能够仅使用一个动力流体管线的运行以驱动泵的空心轴泵。从井中的流体静压力获得返回动态泵元件所需的力。通过沿空心轴移动固定阀到游动阀下方的径向端口，可以使所需的流体管线数量最小化。

图13A、13B、13C和13D示出了双作用泵，其中中心定位的管布置将井筒流体从泵入口输送到流体压缩腔室，随后流体通过中心定位的管排出。

图14示出了用于图13A到13D示出的泵的游动活塞和止回阀系统。

图15A和15B示出了具有从表面延伸到泵的两个动力流体管线的液压操作泵。

图16A、16B、16C、16D和16E示出了图15A和15B显示的泵的按序和重复操作。