[發(fā)明專利]液體桿式泵

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980125101.9
• 申請日: 2009-06-30
• 公開（公告）號: CN102076929A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 尤金·達(dá)雷爾·西蒙斯
• 申請（專利權(quán)）人: 尤金·達(dá)雷爾·西蒙斯
• 主分類號: E21B43/12
• 分類號: E21B43/12;F04B15/00;E21B43/38
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 楊娟奕

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2008年6月30日遞交的名稱為″液體桿式泵″的美國臨時專利申請序列號No.61/133,373和2008年11月21日遞交的名稱為″液體桿式泵″的美國臨時專利申請序列號No.61/199,853的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，通過引用將其說明書和權(quán)利要求合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的各實施方式涉及地下液體的泵送和采出，尤其涉及液壓原理的應(yīng)用，以在不采用抽油桿的情況下便于液體的泵送。

背景技術(shù)

目前在石油工業(yè)中存在對泵送較深的井、產(chǎn)生更大的體積和能夠從斜鉆進和彎曲鉆井中采出流體的泵的需求。目前的技術(shù)不能解決使水升高大于500英尺同時能夠?qū)⑻柡惋L(fēng)應(yīng)用于動力源的問題。目前在處理不需要的流體的某些領(lǐng)域中在不采用額外的泵裝置幫助處理的情況中也存在問題。本發(fā)明的各實施方式能夠滿足上述所有需求，同時還是更加能量有效的。

目前在石油工業(yè)中，用于較深的井的主要泵類型依賴于在20世紀(jì)初已經(jīng)在石油工業(yè)中使用的抽油機。在向下鉆進情況中，較早的技術(shù)也已經(jīng)用來采用流體將壓力傳遞至泵。

對于目前的水平鉆孔鉆架，抽油機或抽油桿式泵對于這種鉆孔類型不是有效的。由于從地面至井下裝置的機械連接，抽油機被鎖在將行進的某個精確距離，并且在水平位置或在偏斜井中振蕩桿時困難。本發(fā)明的各實施方式具有在每個泵中改變行程和周期的能力，這消除了桿的磨損，并改善了效率以及降低了下坡泵的磨損。

目前的技術(shù)不具有反洗過濾系統(tǒng)，這不允許泵被反洗，因此產(chǎn)生維護問題。

目前的技術(shù)還要求整個泵和管道系統(tǒng)被拉出用于維修，并且不具有排出流體的能力，因此這在從孔眼中拔出桿和管道系統(tǒng)時產(chǎn)生潛在的環(huán)境問題。

因此，當(dāng)前存在對下述發(fā)明的需求，該發(fā)明提供滿足工業(yè)需求的結(jié)構(gòu)，如對能量效率的需求、水平泵送手段不費力、處理來自一個區(qū)域的不需要的流體同時從不同的區(qū)域泵送出有價值的流體的能力。當(dāng)前還存在對能夠用太陽和/或風(fēng)提供動力的泵將流體抬升得比目前可能的高度高的泵的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的各實施方式提供了一種泵，其比目前的流體升高技術(shù)出色，特別是比抽油桿式泵出色。本發(fā)明的各實施方式優(yōu)選不需要在地面上使用抽油桿或抽油機。各實施方式還需要很少的維護成本，因為它們可以被流體驅(qū)動，并且機械部件在它們行進時保持對中；因此，對移動部件的磨損少，特別是對于補償井。

本發(fā)明的一種實施方式可以安裝有傳統(tǒng)的油田設(shè)備，其采用井下裝置，包括管道系統(tǒng)，優(yōu)選約2至5英寸的管道系統(tǒng)，且更優(yōu)選約2?3/8(2.375)或約2?7/8(2.875)英寸的管道。較小的導(dǎo)管，優(yōu)選約0.25至2英寸的管道系統(tǒng)，更優(yōu)選約1英寸或更小的內(nèi)管徑(撓性或剛性管道)插入較大的管道，以形成用于生產(chǎn)開采的環(huán)形區(qū)域。井下裝置優(yōu)選采用傳統(tǒng)的緊公差活塞筒和活塞，并具有向上的不平衡性，這允許井下裝置在其不振蕩時停在其沖程的頂部。與抽油機不同，這種泵送技術(shù)允許井下裝置抽吸長-慢沖程或短-快沖程。由于流體驅(qū)替構(gòu)思，井下裝置不要求從地面至井下裝置的一比一驅(qū)替比。

本發(fā)明的各實施方式優(yōu)選比已知的泵提高約40％的能量效率。

本發(fā)明的一種實施方式提供了一種改進的泵送系統(tǒng)，其節(jié)省能量，重量輕，且比傳統(tǒng)的泵送系統(tǒng)要求更少的維護。

本發(fā)明的另一種實施方式提供了一種泵系統(tǒng)設(shè)計，其從一個地下區(qū)域泵送的同時將不需要的流體分配到不同的地下區(qū)域。

本發(fā)明的又一種實施方式提供了一種反洗過濾系統(tǒng)，其防止傳統(tǒng)的過濾器堵塞、密封和泵缺乏流體。

本發(fā)明的實施方式優(yōu)選包括一種泵送系統(tǒng)，其在地面和井下裝置之間沒有機械運動，支持鉆井的傾斜鉆進的新興市場，以最大化生產(chǎn)區(qū)域的效率。

本發(fā)明的另一個實施方式提供了變體積泵送系統(tǒng)，可以從地面上對其進行調(diào)整，而不需要關(guān)閉泵或?qū)⒈迷O(shè)置為定時裝置。變體積泵送系統(tǒng)特別用于位于地球的孤立區(qū)域中的抽水機。

本發(fā)明的又一個實施方式提供了高容量泵送系統(tǒng)，其能夠通過利用泵沖程的雙方向以低能量泵送大體積，由此增加效率并允許它由太陽能和/或風(fēng)能提供動力。

本發(fā)明的再一個實施方式優(yōu)選包括在過程中拖動干燥管柱(不包含流體的管道)的方法。