油气应用中的防气锁泵及相关方法与流程

本披露涉及被设计为避免气锁状况的井下泵以及操作这种井下泵的相关方法。

背景技术：

1、有杆泵是油气井常用类型的人工举升系统。然而，有杆泵的性能可能会受到游离气体的存在以及处理这种游离气体的有限能力的负面影响。有杆泵从井中举升的目标流体是液体。然而，如果产生的液体存在游离气体，则有杆泵的举升效率会严重降低。存在一些用于处理有杆泵中的游离气体的解决方案，但是这些解决方案是昂贵的并且可能降低有杆泵的容积泵送效率。

技术实现思路

1、本披露涉及井下泵，井下泵被设计为以在不牺牲容积泵送效率的情况下避免在井下泵处形成气锁状况的方式人工举升井流体。示例井下泵包括磁体，以用于确保井下泵的柱塞上承载的游走阀在上冲程结束时被推动而打开以排出捕获在柱塞下方的游离气体。游离气体从井下泵逸出防止了井下泵的后续下冲程期间的气锁状况。

2、一方面，井下泵包括壳体、设置在壳体内的柱塞、以及紧固至柱塞的杆。壳体包括设置在壳体的井上端处的磁体。柱塞包括设置在柱塞的井下端处的游走阀。杆包括附接至柱塞的井上端的导磁轴。导磁轴被配置为当导磁轴邻近磁体定位时扩展磁体产生的磁场，以磁力地将游走阀推入打开状态。

3、实施例可以包括以下特征中的一个或多个。

4、在一些实施例中，壳体包括设置在壳体的井下端处的固定阀。

5、在一些实施例中，固定阀包括限定开口的平台、以及球，该球的大小设置为落坐在开口内以关闭固定阀，从而防止流体流入壳体。

6、在一些实施例中，磁体被穿孔以允许流体从中流过。

7、在一些实施例中，杆穿过磁体。

8、在一些实施例中，杆进一步包括隔离轴，当导磁轴与磁体轴向间隔开时，该隔离轴将导磁轴与磁体磁隔离。

9、在一些实施例中，柱塞包括将柱塞联接至杆的连接器，并且连接器被穿孔以允许流体从中流过。

10、在一些实施例中，游走阀包括限定开口的平台、以及球，该球的大小设置为落坐在开口内以关闭游走阀，从而防止流体流入柱塞。

11、在一些实施例中，球是有磁性的。

12、在一些实施例中，游走阀进一步包括与平台间隔开的止挡件，以用于限制球的轴向移动。

13、另一方面，一种操作井下泵的方法包括：用井下泵的支撑柱塞的杆将井下泵的柱塞提升穿过该井下泵的壳体；将杆的导磁轴定位成邻近壳体的设置在壳体的井上端处的磁体；用导磁轴将磁体产生的磁场扩展成到达柱塞的设置在柱塞的井下端处的游走阀；以及用磁场磁力地将游走阀推入打开状态。

14、实施例可以包括以下特征中的一个或多个。

15、在一些实施例中，该方法进一步包括使气体从壳体的流体储器向上流动并通过处于打开状态的游走阀进入柱塞。

16、在一些实施例中，该方法进一步包括使气体向上流动并通过柱塞上的开口流出柱塞进入壳体、以及使气体向上流动并通过磁体上的开口流出壳体以从井下泵释放气体。

17、在一些实施例中，该方法进一步包括使液体从柱塞的流体容器向下流动并通过处于打开状态的游走阀进入壳体的流体储器。

18、在一些实施例中，该方法进一步包括在游走阀处于打开状态的情况下，将柱塞向下移动穿过壳体。

19、在一些实施例中，该方法进一步包括用杆的隔离轴将杆的导磁轴磁隔离。

20、在一些实施例中，该方法进一步包括防止流体在设置于壳体的井下端处的固定阀处流入壳体。

21、在一些实施例中，该方法进一步包括将设置在柱塞上方的流体的柱举升穿过壳体到达壳体的井上端并使流体流出壳体。

22、在一些实施例中，该方法进一步包括使流体通过位于壳体的井下端处的处于打开状态的固定阀流入壳体中。

23、在一些实施例中，游走阀包括限定开口的平台、以及磁球，该磁球的大小设置为落坐在开口内以关闭游走阀，从而防止流体流入柱塞。

24、在附图和说明书中阐述了一个或多个实施例的细节。实施例的其他特征、方面和优点将从说明书、附图以及权利要求中变得清楚。

技术特征：

1.一种井下泵，包括：

2.如权利要求1所述的井下泵，其中，该壳体包括设置在该壳体的井下端处的固定阀。

3.如权利要求2所述的井下泵，其中，该固定阀包括：

4.如权利要求1所述的井下泵，其中，该磁体被穿孔以允许流体从中流过。

5.如权利要求1所述的井下泵，其中，该杆穿过该磁体。

6.如权利要求1所述的井下泵，其中，该杆进一步包括隔离轴，在该导磁轴与该磁体轴向间隔开时，该隔离轴将该导磁轴与该磁体磁隔离。

7.如权利要求1所述的井下泵，其中，该柱塞包括将该柱塞联接至该杆的连接器，并且其中，该连接器被穿孔以允许流体从中流过。

8.如权利要求1所述的井下泵，其中，该游走阀包括：

9.如权利要求8所述的井下泵，其中，该球是有磁性的。

10.如权利要求8所述的井下泵，其中，该游走阀进一步包括与该平台间隔开的止挡件，以用于限制该球的轴向移动。

11.一种操作井下泵的方法，该方法包括：

12.如权利要求11所述的方法，进一步包括使气体从该壳体的流体储器向上流动并通过处于打开状态的该游走阀进入该柱塞。

13.如权利要求12所述的方法，进一步包括：

14.如权利要求12所述的方法，进一步包括使液体从该柱塞的流体容器向下流动并通过处于打开状态的该游走阀进入该壳体的流体储器。

15.如权利要求12所述的方法，进一步包括在该游走阀处于打开状态的情况下，将该柱塞向下移动穿过该壳体。

16.如权利要求15所述的方法，进一步包括用该杆的隔离轴将该杆的导磁轴磁隔离。

17.如权利要求15所述的方法，进一步包括防止流体在设置于该壳体的井下端处的固定阀处流入该壳体。

18.如权利要求11所述的方法，进一步包括：

19.如权利要求11所述的方法，进一步包括使流体通过位于该壳体的井下端处的处于打开状态的固定阀流入该壳体中。

20.如权利要求11所述的方法，其中，该游走阀包括：

技术总结
一种井下泵，包括壳体、设置在壳体内的柱塞、以及紧固至柱塞的杆。壳体包括设置在壳体的井上端处的磁体。柱塞包括设置在柱塞的井下端处的游走阀。杆包括附接至柱塞的井上端的导磁轴。导磁轴被配置为当导磁轴邻近磁体定位时扩展磁体产生的磁场，以磁力地将游走阀推入打开状态。

技术研发人员：阿姆·穆罕默德·扎赫兰,西德·穆罕默德·宾·西德·塔哈,巴古斯·瓦赫尤·塞蒂亚迪,穆罕默德·艾哈迈德·阿尔萨伊德
受保护的技术使用者：沙特阿拉伯石油公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22