电缆泵的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种用于引入井筒或套管内并浸没在井筒流体内的电缆泵送组件。此 外，本发明还涉及该电缆泵送组件的用途、利用该电缆泵送组件启动井的方法以及最佳化 该启动操作的方法。
【背景技术】
[0002] 在油和气的生产过程中，由于液体静压力的存在有时必须帮助井内的生产。在井 自身不能产生足以将烃驱动至地面的足够压力的情况下或者在井已经例如通过井内的水 压被有意或无意地"压井"的情况下，可利用工具将井筒流体举升至井的上部。这样的工具 通常被称为人工举升工具。
[0003] 人工举升工具可用于根据井的具体情况在井中使用更长或更短的时间。杆式泵被 广泛应用于从地下岩层中抽油。但这样的泵需要大型的地上结构以及一直向下贯穿井延伸 到达设置在井中的地下杆式泵的抽油杆。这些类型的泵可适于需要连续抽吸较长时间的井 中应用。但，对于仅需有限时间的泵送动作的操作来说，因为相关的大量投资，该杆式泵的 想法是不适当的。此外，海上油田往往位置很深，抽油杆从地面上的力产生设备延伸到井下 的泵送装置的想法是不合适的。
[0004] 因为水的密度高于烃，井中的水压可增加液体静压力，从而阻止井中压力将烃驱 动至地面。在水的流入已经有意或无意地将井压井的情况下，可需要井下的泵送运动以通 过去除水来启动或重新开启该井。用于去除水的已知系统，如连续油管气举升装置，需要大 量的地面设备如卷线轴和气体储罐。此外，在已知的井启动系统中使用的泵往往需要高功 率，而这是通过标准的测井电缆无法提供的。因此，需要额外的地面设备的专门的电缆被需 要，这使得这样的操作更加复杂和昂贵。因此，需要这样的一种井启动系统，其可使用标准 的单芯或多芯电缆装配，需要最少的地面设备、规划和后勤。
【发明内容】
[0005] 本发明的一个目的是完全或部分地克服现有技术中的上述缺点和不足。更特别 地，一个目的是提供一种改进的井启动系统和用于启动井的相关方法。此外，一个目的是提 供一种简单且可靠的电缆泵送设备，其可被用于启动已经被有意或无意地压井的井。
[0006] 从下面的描述中将变得显而易见的上述目的以及众多的其它目的、优点和特征由 根据本发明的方案来实现，即通过用于被引入井筒或套管内并浸没在井筒流体内的电缆泵 送组件来实现，该电缆泵送组件沿纵向延伸并适于与电缆连接，且该电缆泵送组件包括泵 单元，该泵单元包括：
[0007] -提供泵腔室的管状的泵壳体；
[0008] -设置在该管状的泵壳体的下部的一个或多个入口；
[0009] -用于打开和关闭所述入口的第一阀；
[0010] -滑动地布置在该泵腔室内的柱塞，该柱塞包括第二阀，该第二阀用于控制从泵 腔室的位于该柱塞一侧的第一隔室到泵腔室的位于该柱塞另一侧上的第二隔室的流体流 动；
[0011]-泵杆，该泵杆被可操作地连接至该柱塞并且从该柱塞延伸穿过该管状的泵壳体； 以及
[0012] -设置在该管状的泵壳体的上部的一个或多个出口，
[0013] 其中，该电缆泵送组件还包括：
[0014]-线性致动器，其与该管状的泵壳体关联布置并用于驱动该泵杆，借此，当该电缆 泵送组件被至少部分地浸入该井筒流体内时，井筒流体经所述一个或多个入口抽入该管状 的泵壳体内，迫压经过该柱塞的第二阀并经在该管状的泵壳体的上部的所述一个或多个出 口排出。
[0015] 据此，提供出一种简单而可靠的泵送装置，其能够利用标准电缆运行并能够在井 下泵送井筒流体。此外，由于该泵送装置是可通过标准电缆部署的，部署该装置所需的设备 的量相比于用于实施井下泵送操作的已知技术显著减少。
[0016] 在一个实施例中，该第一阀可以是相对于该管状的泵壳体固定的固定阀，且该第 二阀可以是相对于该管状的泵壳体可随柱塞移动的游动阀。
[0017] 在另一实施例中，该线性致动器可包括：
[0018] -提供一个或多个活塞腔的管状的冲程缸；
[0019] -一个或多个活塞件，所述活塞件滑动布置在该活塞腔内以将该活塞腔分隔成第 一腔室和第二腔室；
[0020] -冲程杆，该冲程杆可操作地连接至该活塞件，用于与泵杆连接以提供柱塞的往复 运动；
[0021] -泵，用于将加压的液压流体交替供应至该管状的冲程缸的第一腔室和第二腔室 以使得该活塞件在该管状的冲程缸内往复运动；以及
[0022] -用于驱动该泵的电动机。
[0023] 此外，该线性致动器可包括滑动布置在多个活塞腔内并可操作地连接至该冲程杆 的多个活塞件。
[0024] 并且，该线性致动器可包括电动线性马达和冲程杆，该冲程杆由该电动线性马达 驱动以与该泵杆连接以提供该柱塞的往复运动。
[0025] 在一个实施例中，优选地，该电缆泵送组件可适于以约5-15升/分钟的流动速率 泵送。
[0026] 在另一实施例中，该电缆泵送组件还可包括插接装置，用于在位于该电缆泵送组 件和该套管之间的环形空间内提供密封，该插接装置包括与该管状的泵壳体连接并具有通 孔的基体部以及围绕该基体部布置的、可从该基体部向外扩展以密封该环形空间的一个或 多个密封元件。
[0027] 并且，该基体部可以是该管状的泵壳体。
[0028] 此外，该基体部可以是该管状的冲程缸的一部分并且该泵单元的一个或多个出口 可布置在该线性致动器内。
[0029] 因此，提供出一种简单而可靠的泵送装置，其能够利用标准的电缆运行并能够通 过将井筒流体从该插接装置的一侧泵送至另一侧的方式启动井，借此水可被除去。进一步 地，由于该泵送装置可利用标准电缆部署，部署该装置所需的设备的量相比于用于启动井 的已知技术被显著减少。对设备的较少的需求极大降低了启动操作的复杂性，从而缩短了 这样的操作的时间并降低了这样的操作的成本。
[0030] 在又一实施例中，该插接装置还可包括锚固机构，用于将该电缆泵送组件固定在 井中，该锚固机构围绕该基体部滑动地布置并包括多个定位卡瓦，所述定位卡瓦可从该基 体部沿大致径向向外扩展以与该管道或套管接合。
[0031] 此外，该插接装置还可包括围绕该基体部滑动布置的加压套筒，用于挤压该一个 或多个密封元件，并且所述密封元件可适于在该加压套筒沿纵向朝该一个或多个密封元件 移动以向该一个或多个密封元件施加压力时从该基体部向外扩展以密封该环形空间。
[0032] 此外，该加压套筒可包括朝向该锚固机构的锥形部段，该锥形部段适于在所述多 个定位卡瓦被朝向该加压套筒移动以与该锥形部接合时沿径向迫压所述定位卡瓦以至少 致动该销固机构。
[0033] 此外，该加压套筒可适于通过该锚固机构的移动而被移动，导致通过该加压套筒 对所述密封元件的随后的挤压。
[0034] 在一个实施例中，该电缆泵送组件还可包括均衡阀，用于在该插接装置定位在井 内时、至少在该插接装置脱开之前均衡柱塞装置上的压差。
[0035] 此外，该插接装置可包括均衡阀。
[0036] 并且，该电缆泵送组件还可包括一个或多个传感器，用于在插接装置定位在井中 时测量插接装置上的压差。
[0037] 此外，该电缆泵送组件还可包括用于将该电缆泵送组件锚固在井中的锚固单元， 该锚固单元包括可从该工具本体向外扩展以与该套管接合的多个液压可致动的锚固元件。
[0038] 并且，该电缆泵送组件还可包括用于在斜井中驱动该电缆泵送组件前进的驱动单 J Ll 〇
[0039] 在一个实施例中，该电缆泵送系统可包括上述的电缆泵送组件和插接装置，该插 接装置用于在该插接装置与该套管之间的环形空间内提供密封，该插接装置包括具有通孔 并适于与泵单元的管状的泵壳体连接的基体部和围绕该基体部布置的一个或多个密封元 件，所述一个或多个密封元件可从该基体部向外扩展以密封该环形空间，其中，该电缆泵送 组件适用于在该插接装置定位在井中后与该插接装置连接。
[0040] 本发明还涉及上述的电缆泵送组件或上述电缆泵送系统的、用于利用由该泵送组 件提供的泵送运动通过来去除存在井中的水或泥来启动已被压井的井的应用。
[0041] 此外，本发明涉及一种利用上述电缆泵送组件启动井的方法，包括以下步骤：
[0042] -将该电缆泵送组件插入井筒中；
[0043] -定位