專利名稱：液壓驅(qū)動的潛入式泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及用于潛入式泵送系統(tǒng)的方法和設(shè)備。更具體 地說，本發(fā)明涉及在用于生產(chǎn)低流率石油、瓦斯以及煤層氣井的人工 提升系統(tǒng)中所使用的潛入式泵的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
碳?xì)浠衔镆约捌渌黧w通常以高的壓力包含于地下地層中。鉆 入這些地層的井使得地層中的高壓將流體推向地表。然而，在低壓地 層中，或當(dāng)?shù)貙訅毫p少時，地層壓力可能不足以將流體推向地表。 在這些情形下，可以安裝泵來提供產(chǎn)出這些流體所需的壓力。
從一個低壓井中產(chǎn)出的井流體的量經(jīng)常是有限的，因此限制了該 井所產(chǎn)生的潛在收入。對于需要泵送系統(tǒng)的井，這些系統(tǒng)的安裝和操 作成本經(jīng)常確定了是安裝泵送系統(tǒng)以使生產(chǎn)可行，還是放棄該井。在 與泵送系統(tǒng)相關(guān)的較大成本中，包括用于安裝、維護(hù)以及運作該系統(tǒng) 的成本。降低這些成本可能允許更多的井進(jìn)行經(jīng)濟的生產(chǎn)，并且提高 已經(jīng)具有泵送系統(tǒng)的井的效率。
井下泵送系統(tǒng)的操作取決于向潛入式泵組件提供能量，這些泵組 件產(chǎn)生將流體從井中提升的液壓動力。因此，地表和井下泵之間的能 量傳遞是確定井下泵送系統(tǒng)的效率、大小以及操作特征的關(guān)鍵因素之 一。例如，這種能量可以是機械能、液壓能和電能的形式。例如，有 桿泵使用往復(fù)運動的鋼棒作為從地表向井下泵傳遞機械能的裝置。有桿泵可能受到嚴(yán)重的限制，尤其是在惡劣的條件下，這些惡劣的條件 傾向于在該泵中導(dǎo)致磨損，這是由于泵送的流體與該泵的壓力產(chǎn)生部 分(活塞一缸)之間的相互作用。其他類型的泵依靠電力驅(qū)動潛入式 泵單元，但使用電系統(tǒng)經(jīng)常受尺寸約束或基礎(chǔ)設(shè)置局限性的限制。
存在開發(fā)用于從低壓井筒中泵送流體的較低成本、更為有效的方 法以及設(shè)備的需要，這些方法和設(shè)備克服了前述的某些困難，同時提 供更為有利的總體效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例包含潛入式泵送系統(tǒng)，該潛入式泵送系統(tǒng)包括在 伸展位置和縮回位置之間相對于本體可軸向移動的活塞。泵閥連接于 該本體，并且具有第一位置和第二位置，在第一位置中，該泵閥供給 操作流體，以便將該活塞移至伸展位置；在第二位置中，該泵閥供給 操作流體，以便將該活塞移至縮回位置。該泵送系統(tǒng)還包括與該泵閥 連接的上止擋件，以便當(dāng)該上止擋件與處于縮回位置的活塞接合時， 將該泵閥移至第一位置。該泵送系統(tǒng)還包括下止擋件，其與該泵閥連 接，以便當(dāng)該下止擋件與處于伸展位置的活塞接合時，將該泵閥移至 第二位置。
因此，本發(fā)明的實施例包括特征和優(yōu)勢的組合，這使得極大地改 進(jìn)潛入式泵送系統(tǒng)成為可能。在閱讀了下述對本發(fā)明的優(yōu)選實施例的 詳細(xì)描述之后以及通過參考附圖，本發(fā)明的這些及各種其他特征和優(yōu) 勢對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易見的。


為了更為詳細(xì)的理解本發(fā)明，參考相關(guān)附圖，其中
圖1是示出為在第一位置中的潛入式泵組件的剖面示意視圖2是示出為在第二位置中的圖1的潛入式泵組件；
圖3是示出為在第一位置中的潛入式泵組件的剖面示意視8圖4是示出為在第二位置中的圖3的潛入式泵組件； 圖5是潛入式泵組件的剖面示意視圖； 圖6是活塞密封件的局部剖視圖；以及 圖7是鉸接泵組件的剖面示意視圖。
具體實施例方式
在下面的描述中，在整個本說明以及附圖中分別用相同附圖標(biāo)記 標(biāo)注相同部件。附圖不必按照比例繪制。本發(fā)明的某些特征可能以夸 大的比例或某種示意性形式示出，而且為了清楚和簡明目的，傳統(tǒng)元 件的某些細(xì)節(jié)可能未示出。
現(xiàn)在參考圖1和2，泵組件10包括本體12、活塞14、泵閥16、閥殼 體18以及閥芯(valve spool) 20。加壓流體管道22和24將工作流體供給 至閥16。泵閥16響應(yīng)通過流體管道22和24所供給的流體使得活塞14相 對于閥殼體18和本體12軸向移動。泵組件10設(shè)置在泵殼體11中，泵殼 體11設(shè)置在井筒13中。泵殼體11包括入口閥15和出口閥17，它們控制 流體流過泵室21。隔膜19可以與本體12連接，以便將活塞14容納在工 作室23中，工作室23與泵室21中的井筒流體隔離開。
圖1示出了處于伸展位置的泵組件10，在該位置中，活塞14處于從 本體12的最大伸展位置。隨著活塞14伸展，泵室21以及工作室23中的 壓力增加，從而打開出口閥17并且通過管25將流體向上移動。圖2示出 了處于縮回位置的泵組件IO，在該位置中，活塞14處于其進(jìn)入本體12 的最大縮回位置。隨著活塞14縮回本體12中，泵室及工作室23中的壓 力降低，從而打開入口閥15，并且將流體從井筒吸入泵室。因此，通 過使活塞14在伸展位置和縮回位置之間往復(fù)運動將井筒流體通過管25
向上泵送。
通過包括殼體18和閥芯20的泵閥16完成活塞14的往復(fù)運動。閥芯 20包括鎖止機構(gòu)26，中央輸送器28、上止擋件30以及下止擋件32?；钊?4是基本上中空的構(gòu)件，它包括在上止擋件30和下止擋件32之間圍 繞中央輸送器28設(shè)置的凸緣34。凸緣34的外邊緣以密封方式與本體12 接合，并且該凸緣的內(nèi)邊緣以密封方式與中央輸送器28接合。凸緣34 的密封接合將殼體室36內(nèi)的流體與活塞室38內(nèi)的流體隔離開。
現(xiàn)在參考圖l，以高于在其中設(shè)置泵組件10的流體的壓力，通過流 體管道22供給高壓流體。高壓流體通過管口39流入殼體室36，并且通 過中央輸送器28流入活塞室38。盡管在凸緣34上的液壓壓力是平衡的， 但在室36和38內(nèi)的高壓流體導(dǎo)致在活塞14上的壓力不平衡，這使該活 塞從本體12伸展?；钊?4將一直伸展到凸緣34接觸下止擋件32為止。
隨著凸緣34接觸下止擋件32，活塞14的伸展移動導(dǎo)致閥芯20隨該 活塞向下移動。閥芯20的向下移動導(dǎo)致鎖止機構(gòu)26釋放，并且允許該 閥芯隨活塞14移動。閥芯20移動，直至一旦閥芯到達(dá)縮回位置，鎖止 機構(gòu)26接合，如圖2中所示。 一旦處于縮回位置，殼體室36與壓力管道 24處于流體連通，同時，活塞室38與壓力管道22處于流體連通。
壓力管道24將低壓流體供給至泵組件10。當(dāng)閥芯20處于圖2的縮回 位置，壓力管道24的低壓流體與殼體室36處于流體連通。壓力管道22 的高壓流體與活塞室38保持流體連通。在凸緣34上形成壓力不平衡， 這促使凸緣和活塞14上移，將活塞縮回本體12內(nèi)?；钊?4繼續(xù)縮回， 直至其接觸上止擋件30。
隨著凸緣34接觸上止擋件30，活塞14的縮回移動導(dǎo)致閥芯20隨著 活塞向上移動。閥芯20的向上移動導(dǎo)致鎖止機構(gòu)26釋放，并且允許閥 芯隨活塞14移動。閥芯20移動，直至一旦該閥芯到達(dá)伸展位置，鎖止 機構(gòu)26接合，如圖1中所示。 一旦處于縮回位置，殼體室36和38均與壓 力管道22處于流體連通，并且循環(huán)再次開始。
圖3和圖4示出了一種替代的潛入式泵組件40，其包括本體42、活塞44、泵閥46、閥體48以及閥芯50。加壓流體管道52和54將液壓流體 提供至閥46。泵閥46響應(yīng)通過流體管道52和54供給的流體使得活塞44 相對于閥殼體48和本體42作軸向移動。泵組件40設(shè)置在泵殼體70的內(nèi) 部，泵殼體70設(shè)置在井筒72的內(nèi)部。泵殼體70包括入口閥74、出口闊 76以及隔膜78。隔膜78將泵室80內(nèi)的井筒流體與工作室82隔離開。
圖3示出了在伸展位置的泵組件40，在該位置中，活塞44處于其從 本體42的最大伸展位置。隨著活塞44伸展，泵室80和工作室82內(nèi)的壓 力增加，從而打開出口閥76，并且通過管84將流體上移。圖4示出了在 縮回位置的泵組件40，在該位置中，活塞44處于其進(jìn)入本體42的最大 縮回位置。隨著活塞44縮回本體42中，泵室80和工作室82內(nèi)的壓力降 低，從而打開入口閥74，并且將流體從井筒吸入泵室。從而，通過使 活塞44在其伸展和縮回位置之間往復(fù)運動，將井筒流體通過管84向上 泵送。
通過包括閥殼體48以及閥芯50的泵閥46完成活塞44的往復(fù)運動。 闊芯50包括鎖止機構(gòu)56、中央輸送器58、上止擋件60以及下止擋件62。 活塞44是基本上中空的構(gòu)件，它包括在上止擋件60和下止擋件62之間 圍繞中央輸送器58設(shè)置的凸緣64。凸緣64的外邊緣以密封方式與本體 42接合，并且該凸緣的內(nèi)邊緣以密封方式與中央輸送器58接合。凸緣 64的密封接合將殼體室66內(nèi)的流體與活塞室68內(nèi)的流體隔離開。
現(xiàn)在參考圖3，以高于在其中設(shè)置泵組件40的流體的壓力，通過流 體管道52供給低壓流體。低壓流體通過管口69流入殼體室66，并且通 過中央輸送器58流入活塞室68。盡管在凸緣64上的液壓壓力是平衡的， 但在室66和68內(nèi)的低壓流體導(dǎo)致活塞44從本體42伸展至包圍泵組件40 的低壓流體中?；钊?4將一直伸展到凸緣64接觸下止擋件62為止。
隨著凸緣64接觸下止擋件62，活塞44的伸展移動導(dǎo)致閥芯50隨該 活塞向下移動。閥芯50的向下移動導(dǎo)致鎖止機構(gòu)56釋放，并且允許該閥芯隨活塞44移動。閥芯50移動，直至一旦閥芯到達(dá)縮回位置，鎖止 機構(gòu)56接合，如圖4中所示。 一旦處于縮回位置，殼體室66與壓力管道 52處于流體連通，同時，活塞室68與壓力管道54處于流體連通。
壓力管道54將高壓流體供給至泵組件40。當(dāng)閥芯50處于圖4的縮回 位置，壓力管道54的高壓流體與活塞室68處于流體連通。壓力管道52 的低壓流體與殼體室66保持流體連通。在凸緣64上形成壓力不平衡， 這促使凸緣和活塞44上移，將活塞縮回本體42內(nèi)?；钊?4繼續(xù)縮回， 直至其接觸上止擋件60。
隨著凸緣64接觸上止擋件60，活塞44的縮回移動導(dǎo)致閥芯50隨著 活塞向上移動。閥芯50的向上移動導(dǎo)致鎖止機構(gòu)56釋放，并且允許閥 芯隨活塞44移動。閥芯50移動，直至一旦該閥芯到達(dá)伸展位置，鎖止 機構(gòu)56接合，如圖3中所示。 一旦處于縮回位置，室66和68均與壓力管 道52處于流體連通，并且循環(huán)再次開始。
應(yīng)當(dāng)理解的是，上述泵閥組件的任一個可以用于任一所述泵組件 以及用于各種其他潛入式泵和非潛入式泵。使用如此處所述泵閥的潛 入式泵可以使用連接至泵組件的流體供給管道被管輸送、線路輸送、 或者降入井筒。在某些實施例中，流體供給管道可以集成到管柱中，
并且通過特別構(gòu)造的定位接頭或其他連接頭與泵組件連接。
潛入式泵可以使用任意流體作為操作流體。潛入式泵可以使用低 粘度的操作流體進(jìn)行操作，以便減少通過流體供給管道的壓力損失。 在某些實施例中，操作流體可以是水、結(jié)合了抗磨損或防凍添加劑的 水、或其他具有小于4厘泊的粘度的流體。泵送具有低粘度的流體可能 需要使用特別設(shè)計的泵送系統(tǒng)。
在某些實施例中，用于低粘度流體的泵送系統(tǒng)可以包括由隔離物 分開的兩種流體。使用高粘度流體完成壓力產(chǎn)生以及控制功能，同時，通過低粘度流體將動力傳送至潛入式泵。諸如橡膠膜蓄能器、不互溶 流體、或液壓增壓器等的隔離物將這兩種流體分離開，并且允許壓力 在這兩種流體之間有效傳遞。
流體增壓器起改變液壓系統(tǒng)中的流率和壓力的作用，以最大化壓 力，最小化流率，從而減少損耗。增壓器可被用在具有主液壓泵的高
粘度系統(tǒng)中。例如，如果高粘度系統(tǒng)能夠產(chǎn)生2500psi的流體，那么二 比一增壓器能夠被用于將低粘度系統(tǒng)中的壓力增加至5000psi，同時將 流率減少一半?？梢栽跐撊胧奖酶浇褂妙愃频窍喾吹脑O(shè)置，以提 高向泵缸伸展側(cè)的流率，以便泵運作更快而壓力更低。
在某些實施例中，將流體提供至潛入式泵的壓力管道的尺寸可以 設(shè)置成能提高流過該管道的流體的速度。潛入式泵以伸展模式和縮回 模式操作。與活塞縮回的高壓模式相比，在活塞伸展的低壓模式中，
消耗更多的每移動單位流體，從而需要更大的流率。因此，在某些實 施例中，與闊的伸展側(cè)連接的壓力管道所具有的直徑大于與縮回側(cè)連 接的壓力管道所具有的直徑。
在某些實施方式實施例中，潛入式泵可能僅具有向該泵供給操作 流體的單一壓力管道。離開該泵的操作流體流入管柱，并與井筒流體 一并返回地表。圖5示出了單一管道的潛入式泵組件90，其中，通過流 體管道92，將操作流體供給至泵。與上述的泵組件40—樣，通過流體 管道92所供給的操作流體提供動力，以伸展和縮回活塞94。隨著活塞 94縮回，通過出口96將操作流體從泵組件90排出。
因此，從泵組件90低壓側(cè)返回的流體流與泵送的井筒流體混合， 并通過管柱98返回地表。在這種構(gòu)造中可以取得顯著的優(yōu)勢，尤其是 如果操作流體為能夠在地表過濾并返回至液壓泵的水，或者如果將瓦 斯或發(fā)泡劑用作操作流體。采用氣態(tài)或發(fā)泡的工作流體，當(dāng)從閥排出 的廢氣與泵送流體混合時，形成氣泡IOO。氣泡100降低了泵送流體柱的密度，從而減少了該泵的負(fù)荷。在某些操作范圍內(nèi)，該泵可以完全 依靠發(fā)泡反應(yīng)所釋放的化學(xué)能量來運作。
在上述實施例中，活塞的移動導(dǎo)致井流體通過止回閥被吸入，然 后排出，產(chǎn)生泵送動作。隔膜包含與缸中的流體相容的清潔流體，并 且作為被泵送的井流體與活塞密封件周圍區(qū)域之間的隔離物?；钊?封件以及缸中的其他密封件一般由彈性材料制成，并且被設(shè)計成通過 加強的接觸，在密封和活塞桿之間提供零間隙。沒有該隔膜，密封件 將暴露于會顯著縮短泵的壽命的碎片。
在某些實施例中，彈性活塞密封件可以替換成非接觸活塞密封件， 它依賴于緊密且彎曲的路徑加上堅硬的材料，以維持密封。參考圖6， 泵組件110包括活塞112以及缸114，非接觸活塞密封件116介于二者之 間。活塞密封件116包括小間隙118，約為0.0005英寸，以及至少相當(dāng)于 該間隙5000倍的長距離120。在某些實施例中，在活塞和/或缸上的接口 表面可以包括引起湍流的特征(未示出)，例如凹槽或凹痕。
該接口表面可能還包括堅硬材料和/或涂層，從而在密封區(qū)域維持 平滑、抗磨損的表面。優(yōu)選地，所使用的材料硬于在應(yīng)用中可能遇到 的任何碎片。硬鉻合金、碳化物、鉆石、氮化鋼、碳化鋼以及諸如陶 瓷或陶瓷涂層的非金金屬等是這種材料的示例。也可以使用其他類似 材料。
由于操作流體將緩慢流過密封件116，優(yōu)選地，使用非接觸密封件 的系統(tǒng)能夠彌補操作流體的不可避免的損耗。流體在密封件116上的這 種流動也可能具有有益的效果。首先，如果該操作流體可能含有減少 侵蝕或在井中提供其他有利化學(xué)反應(yīng)的材料。在某些實施例中，工作 流體流過密封件可能足以消除對第二高壓化學(xué)泵的需要，這種泵通常 與井下泵送系統(tǒng)聯(lián)合使用，以注入化學(xué)品。第二，清潔操作液體從密 封件上的流動可能迫使碎片離開該密封件，從而降低該密封件被碎片損壞或堵塞的可能性。在某些實施例中，背向該密封件的擦拭器可以 被用于進(jìn)一步保護(hù)該間隙落入碎片。
為了增加井筒與含碳?xì)浠衔锏某氐慕佑|，許多井被水平鉆孔。 因為套管的彎曲部分，泵送這些水平井可能存在問題，從而需要推動 潛入式泵通過彎曲部分，進(jìn)入該井的水平部分。因此，如果該潛入式 泵能夠輕易通過井的彎曲且偏離部分，則潛入式泵送系統(tǒng)能夠被用于 更多種井。為了能使?jié)撊胧奖幂p易通過井的彎曲且偏離部分，該泵的 剛性部分的總長度必須能夠通過該彎曲的套管。在僅通過縮小泵的尺 寸無法實現(xiàn)這一需求的情況下，如圖7中所使，通過將剛性部分細(xì)分成 通過柔性連接件互連的更小的部件，該泵可以被鉸接(articulated)。 這種柔性連接件可以是特殊設(shè)計的柔性連接件或在相鄰部件之間提供 流體連通的柔性軟管。
圖7示出了鉸接的潛入式泵組件200，其包括動力部件202、液壓部 件204以及閥部件206。動力部件202經(jīng)由柔性連接件208連接于液壓部 件204。液壓部件204經(jīng)由柔性連接件210連接于閥部件206。動力部件 202包括泵閥212，泵閥212包含閥芯214和活塞206。閥部件206包括入 口閥218、出口閥220以及隔膜222。加壓流體管道224將液壓流體供給 至閥部件206。
優(yōu)選地，將泵組件200的臨近部件互連的柔性連接件208和210能夠 經(jīng)受住作用在該泵上的推和拉力，并且具有承受該泵送系統(tǒng)壓力的能 力。當(dāng)泵組件200移動過井筒的拐角或彎曲部分時，柔性連接件208與 210允許互連部件202、 204以及206相對于彼此彎曲，以便該泵組件能 夠通過該井筒的拐角或彎曲部分。
本發(fā)明的優(yōu)選實施例是關(guān)于用于從井筒泵送流體的設(shè)備。本發(fā)明 允許不同形式的實施例。本發(fā)明的具體實施例在附圖中示出，并且在 此處將作詳細(xì)描述，應(yīng)理解的是，本公開應(yīng)被視為對本發(fā)明的原理的舉例說明，而并非是旨在將本發(fā)明限于在此處圖示和描述的實施例。 尤其是，本發(fā)明的各種實施例提供了用于改善潛入式泵送系統(tǒng)的操作 的設(shè)備和方法。參考本發(fā)明的概念在潛入式泵送系統(tǒng)上的應(yīng)用，但是 本發(fā)明的概念的使用不限于這些應(yīng)用，而是可以用于包含其他往復(fù)運 動系統(tǒng)的任何其他應(yīng)用。應(yīng)完全承認(rèn)的是，可以分散地或以任何合適 的組合方式使用下面所討論的實施例的不同教導(dǎo)來獲得期望的效果。
此處所述的實施例僅是說明性的，并且不限制本發(fā)明或其中細(xì)節(jié) 的范圍。應(yīng)當(dāng)理解的是，在不背離此處所公開的本發(fā)明的范圍或發(fā)明 概念的條件下，可以對此處的本公開做出許多其他修改或完善。因為 在此處所教導(dǎo)的本發(fā)明概念的范圍內(nèi)，可以做出許多改變的和不同的 實施例，包括此后所考慮到的等同的結(jié)構(gòu)或材料，并且因為可以根據(jù) 法律的描述性要求而對在此處詳細(xì)描述的實施例做出許多修改，所以 應(yīng)當(dāng)理解的是，此處的具體描述應(yīng)被解釋為說明性的，而非限制性含 義。
權(quán)利要求
1. 一種潛入式泵送系統(tǒng)，包括本體；活塞，其在伸展位置和縮回位置之間相對于所述本體可軸向移動；連接于所述本體的泵閥，其中，所述泵閥具有第一位置以及第二位置，在所述第一位置中，所述泵閥供給操作流體，以便將所述活塞移至所述伸展位置，在所述第二位置中，所述泵閥供給所述操作流體，以便將所述活塞移至所述縮回位置；連接于所述泵閥的上止擋件，其中，當(dāng)所述上止擋件與處于所述縮回位置的所述活塞接合時，所述泵閥移至所述第一位置；以及連接于所述泵閥的下止擋件，其中，當(dāng)所述下止擋件與處于所述伸展位置的所述活塞接合時，所述泵閥移至所述第二位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的潛入式泵送系統(tǒng)，其中，所述泵閥與所 述操作流體的供給部處于流體連通。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛入式泵送系統(tǒng)，還包括 連接于所述本體的泵殼體； 控制流體流入所述泵殼體的入口闊；以及 控制流體流出所述泵殼體的出口閥。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的潛入式泵送系統(tǒng)，還包括 連接于所述泵殼體的隔膜，以便將所述泵殼體分成工作室和泵室，其中，所述活塞設(shè)置在所述工作室中，并且所述入口閥和出口閥控制 流體流入和流出所述泵室。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的潛入式泵送系統(tǒng)，其中，通過柔性連接 件將所述泵殼體連接于所述本體。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的潛入式泵送系統(tǒng)，其中，所述泵閥包括: 連接于所述本體的閥殼體；以及閥芯，其包括支撐所述上止擋件和所述下止擋件的中央輸送器， 其中，所述中央輸送器部分地設(shè)置在所述活塞中。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的潛入式泵送系統(tǒng)，其中，所述活塞還包括在所述上止擋件和所述下止擋件之間圍繞所述中央輸送器設(shè)置的凸 緣，其中，所述凸緣具有與所述本體密封地接合的外邊緣，以及與所述中央輸送器密封地接合的內(nèi)邊緣，以便在所述閥殼體中形成殼體室和活塞室。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的潛入式泵送系統(tǒng)，其中，第一供給管道 將第一壓力下的所述操作流體提供至所述泵閥，并且第二供給管道將 第二壓力下的所述操作流體提供至所述泵閥。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的潛入式泵送系統(tǒng)，其中，當(dāng)將所述活塞 移至所述伸展位置時，所述殼體室以及所述活塞室均與所述第一流體 供給管道處于流體連通。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的潛入式泵送系統(tǒng)，其中，當(dāng)將所述活 塞移至所述縮回位置時，所述殼體室與所述第二流體供給管道處于流 體連通，并且所述活塞室與所述第一流體供給管道處于流體連通。
11. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的潛入式泵送系統(tǒng)，其中，所述閥芯還 包括鎖止機構(gòu)，當(dāng)所述泵閥處于所述第一或第二位置時，所述鎖止機 構(gòu)將所述閥芯可釋放地連接于所述閥殼體，其中，當(dāng)所述上止擋件或 所述下止擋件與所述活塞接合時，所述鎖止機構(gòu)脫離。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛入式泵送系統(tǒng)，其中，所述操作流 體具有小于4厘泊的粘度。
13. —種潛入式泵送系統(tǒng)，包括 泵殼體；控制流體流入所述泵殼體的入口閥； 控制流體流出所述泵殼體的出口閥； 連接于所述泵殼體的本體；在伸展位置和縮回位置之間相對于所述本體可軸向移動的活塞， 其中，在所述伸展位置中，所述活塞進(jìn)一步突出到所述泵殼體中；連接于所述本體的泵闊，其中，所述泵閥具有第一位置以及第二 位置，在所述第一位置中，所述泵閥供給操作流體，以便將所述活塞 移至所述伸展位置，在所述第二位置中，所述泵閥供給所述操作流體， 以便將所述活塞移至所述縮回位置；連接于所述泵閥的上止擋件，其中，當(dāng)所述上止擋件與處于所述 縮回位置的所述活塞接合時，所述泵閥移至所述第一位置；以及連接于所述泵閥的下止擋件，其中，當(dāng)所述下止擋件與處于所述 伸展位置的所述活塞接合時，所述泵閥移至所述第二位置。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的潛入式泵送系統(tǒng)，其中，所述泵閥與 所述操作流體的供給部處于流體連通。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的潛入式泵送系統(tǒng)，其中，通過柔性連 接件將所述泵殼體連接于所述本體。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的潛入式泵送系統(tǒng)，還包括 連接于所述泵殼體的隔膜，以便將所述泵殼體分成工作室和泵室，其中，所述活塞設(shè)置在所述工作室中，并且所述入口閥和出口闊控制 流體流入和流出所述泵室。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的潛入式泵送系統(tǒng)，其中，所述泵閥包括連接于所述本體的閥殼體；以及閥芯，其包括支撐所述上止擋件和所述下止擋件的中央輸送器， 其中，所述中央輸送器部分地設(shè)置在所述活塞中。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的潛入式泵送系統(tǒng)，其中，所述活塞還 包括在所述上止擋件和所述下止擋件之間圍繞所述中央輸送器設(shè)置的 凸緣，其中，所述凸緣具有與所述本體密封地接合的外邊緣，以及與所述中央輸送器密封地接合的內(nèi)邊緣，以便在所述閥殼體中形成殼體 室和活塞室。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的潛入式泵送系統(tǒng)，其中，第一供給管 道將第一壓力下的所述操作流體提供至所述泵閥，并且第二供給管道 將第二壓力下的所述操作流體提供至所述泵閥。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的潛入式泵送系統(tǒng)，其中，當(dāng)將所述活 塞移至所述伸展位置時，所述殼體室以及所述活塞室均與所述第一流 體供給管道處于流體連通。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的潛入式泵送系統(tǒng)，其中，當(dāng)將所述活 塞移至所述縮回位置時，所述殼體室與所述第二流體供給管道處于流 體連通，并且所述活塞室與所述第一流體供給管道處于流體連通。
22. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的潛入式泵送系統(tǒng)，其中，所述閥芯還 包括鎖止機構(gòu)，當(dāng)所述泵閥處于所述第一或第二位置時，所述鎖止機 構(gòu)將所述閥芯可釋放地連接于所述閥殼體，其中，當(dāng)所述上止擋件或 所述下止擋件與所述活塞接合時，所述鎖止機構(gòu)脫離。
23. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的潛入式泵送系統(tǒng)，其中，所述操作流 體具有小于4厘泊的粘度。
24. —種用于泵送的方法，包括將泵組件設(shè)置到井筒中，其中，所述泵組件包括可相對于本體移 動的活塞；通過將操作流體供給至處于第一位置的泵闊，將所述活塞移至伸 展位置；通過當(dāng)所述活塞處于伸展位置時使所述活塞接觸下止擋件，將所述泵閥移至第二位置；通過將操作流體供給至處于所述第二位置的泵闊，將所述活塞移 至縮回位置；以及通過當(dāng)所述活塞處于縮回位置時使所述活塞接觸上止擋件，將所 述泵閥移至所述第一位置。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，將所述泵組件設(shè)置在殼 體中，該殼體具有入口闊和出口閥，其中，將所述活塞移至縮回位置 會通過所述入口閥從所述井筒抽吸流體到所述殼體中，并且，其中， 所述活塞移至所述伸展位置會通過所述出口閥將流體移出所述殼體。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，隔膜將所述泵殼體分成 工作室和泵室，其中，將所述活塞設(shè)置在所述工作室中，并且所述入 口閥和出口閥控制流體流入和流出所述泵室。
27. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，隨著所述活塞移至所述 縮回位置，將操作流體釋放到所述井筒中。
全文摘要
一種潛入式泵送系統(tǒng)，包括在伸展位置和縮回位置之間相對于所述本體可軸向移動的活塞。連接于所述本體的泵閥具有第一位置以及第二位置，在第一位置中，所述泵閥供給操作流體，以便將所述活塞移至所述伸展位置；在第二位置中，所述泵閥供給所述操作流體，以便將所述活塞移至所述縮回位置。所述泵送系統(tǒng)還包括連接于所述泵閥的上止擋件，以便所述上止擋件與處于所述縮回位置的所述活塞接合時，將所述泵閥移至所述第一位置。該泵送系統(tǒng)還包括連接于所述泵閥的下止擋件，以便所述下止擋件與處于所述伸展位置的所述活塞接合時，將所述泵閥移至所述第二位置。
文檔編號F04B43/06GK101454570SQ200780019767
公開日2009年6月10日 申請日期2007年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月31日
發(fā)明者保羅·A·特里斯特, 賈里德·曼貢, 里蘭德·B·特雷勒 申請人:史密斯運輸股份有限公司