自动Y型工具制造技术

一种Y型工具(110)构造用于与泵送系统(100)一起使用，泵送系统(100)包括电动可潜水泵(108)和旁通管道(112)。Y型工具(110)包括从阀组件(134)，其控制至旁通管道(112)的通路。Y型工具(110)还包括由来自电动可潜水泵(108)的压力驱动的主阀组件(132)，和连接在主阀组件(132)与从阀组件(134)之间的连杆组件(136)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自动Y型工具相关申请本申请要求2016年4月24日提交的标题为“AutomaticY-Tool”的美国临时专利申请No.62/326,826的权益，其公开内容并入本文中。
本专利技术大体上涉及可潜水泵送系统的领域，并且更具体而言(但不经由限制)，涉及改进的Y型工具。
技术介绍
可潜水泵送系统通常部署到井中，以从地下储层回收石油流体。典型的可潜水泵送系统包括多个构件，该多个构件包括一个或更多个流体填充电动机，其联接于位于马达上方的一个或更多个高性能泵。这些构件的集合通常被称为电动可潜水泵或“ESP”。当通电时，马达向泵提供扭矩，其通过生产管道将井筒流体推动至表面。可潜水泵送系统中的构件中的各个必须设计成耐受荒凉的井下环境。泵送系统可直接在生产管道中或者定位成与旁通管道并联。在该第二布置中，Y型工具位于生产管道中，其中ESP由第一分支支承，并且旁通管道由第二分支支承。并联布置在设备需要运行至井中的ESP下方的地点时使用。当操作ESP时，堵塞器典型地安装在旁通管道中，以防止泵送的流体通过旁通管道再循环回到井中。堵塞器的使用需要昂贵且耗时的修井机。另一缺点在于，在正常操作中，泵的关闭将允许Y型工具上方的生产管道中的流体柱通过泵排回，可能引起泵的反向旋转并且允许固体沉积在泵中。尽管传统的旁通系统成功使用多年，但是仍然存在对改进的Y型工具的需要，该改进的Y型工具展示改进的性能和可靠性，同时容许有效的介入而没有高修井成本。本专利技术针对这些和其它目的。
技术实现思路
在示例性实施例中，一种Y型工具构造用于与泵送系统一起使用，该泵送系统包括电动可潜水泵和旁通管道。Y型工具包括从阀组件，其控制至旁通管道的通路。Y型工具还包括由来自电动可潜水泵的压力驱动的主阀组件，和连接在主阀组件与从阀组件之间的连杆组件。在另一方面中，Y型工具包括上主阀开孔、下主阀开孔，以及主阀，其容纳在上主阀开孔和下主阀开孔内。主阀包括固定流动套管、滑动流动套管，以及浮置止回阀组件。Y型工具还包括排放开孔、从阀开孔，以及在从阀开孔内的从阀组件。从阀包括旋转球阀。Y型工具包括生产通路，其连接在上主阀开孔与排放开孔之间。连接在滑动流动套管与旋转球阀之间的连杆组件响应于滑动流动套管的线性移动而使旋转球阀在开启位置与闭合位置之间旋转。在又一方面中，一种Y型工具包括具有旋转球阀的从阀组件。Y型工具还包括由来自电动可潜水泵的压力驱动的主阀组件。主阀组件包括滑动流动套管、浮置止回阀组件，以及连杆组件。连杆组件连接在滑动流动套管与旋转球阀之间，并且构造成响应于滑动流动套管的线性移动而使旋转球阀旋转。附图说明图1为具有根据本专利技术的实施例构成的Y型工具的可潜水泵送系统的立视图。图2为处于生产闭合位置的来自图1的泵送系统的Y型工具的侧视图。图3为来自图2的泵送系统的Y型工具的侧视截面视图。图4为处于生产开启位置的来自图1的泵送系统的Y型工具的侧视图。图5为来自图4的泵送系统的Y型工具的侧视截面视图。图6为处于生产位置的Y型工具的侧视截面视图。图7为在泵关闭之后的来自图1的泵送系统的Y型工具的侧视图。图8为处于生产闭合位置的来自图1的泵送系统的Y型工具的侧视截面视图。图9为处于生产位置的Y型工具的备选实施例的侧视截面视图。图10为来自权利要求1的泵送系统的Y型工具的附加备选实施例的侧视图。图11为图10的Y型工具的正视图。图12为图10的Y型工具的正视截面视图。图13为图10的Y型工具的侧视截面视图。图14为图10的Y型工具的侧视图。图15为处于双重开启位置的图10的Y型工具的侧视截面视图。图16为处于脱离位置的离合器凸轮的正视截面视图。具体实施方式根据本专利技术的实施例，图1示出附接于生产管道102的泵送系统100的立视图。泵送系统100和生产管道102设置在井筒104中，井筒104为了流体(如水或石油)的生产而钻取。如本文中使用的，用语“石油”泛指所有矿物烃，如原油、气体以及油和气的组合。生产管道102将泵送系统100连接于位于表面上的井口106。泵送系统100包括电动可潜水泵108、Y型工具110，以及旁通管道112。电动可潜水泵108可包括电动机、泵、密封区段，以及在可潜水泵中常规地发现的其它构件和模块。将认识到的是，电动可潜水泵108可包括离心泵或正排量泵。大体上，电动可潜水泵108通过生产管道102将流体从井筒104驱动至表面。电动可潜水泵108和旁通管道112连接于Y型工具110，其继而连接于生产管道102。Y型工具110选择性地提供通过旁通管道112至井筒104的通路，同时提供用于流体从电动可潜水泵108的生产的导管。如图1中示出的，Y型工具110构造成使得电动可潜水泵108从生产管道102偏移。旁通管道112可在Y型工具110下方用带捆扎或者以其它方式附接于电动可潜水泵108。转到图2和图3，其中分别示出Y型工具110的侧视图和截面视图。Y型工具110包括主要壳体114，其包括上壳体116和下壳体118。上壳体116包括在电动可潜水泵108上方的上主阀开孔120和在旁通管道112上方的排放开孔122。下壳体118包括下主阀开孔124和在旁通管道112上方的从阀开孔126。Y型工具110还包括将上主阀开孔120与排放开孔122连接的生产通路128。上主阀开孔120和排放开孔122放置成通过通风孔130彼此流体连通，以使横跨上壳体116的压力相等。Y型工具110包括主阀组件132、从阀组件134，以及连杆组件136。大体上，主阀组件132为止回阀，其响应于由电动可潜水泵108产生的压力而在上主阀开孔120内线性地移位。从阀组件134包括旋转阀，其选择性地开启和闭合至旁通管道112的通路。在主阀组件132提升时，连杆组件136使从阀组件134旋转到“闭合”位置中。在主阀组件132下降时，连杆组件使从阀136旋转至“开启”位置。主阀组件132包括连接于下壳体118的固定流动套管138。固定流动套管138与上主阀开孔120对准并同心。主阀组件132还包括滑动流动套管140，其外部地且同心地定位在固定流动套管138之上，以容许滑动流动套管140在固定流动套管138之上滑动。内部密封件(未单独标明)或配合的机加工表面防止流体通过固定流动套管138与滑动流动套管140之间的界面逸出。当展开时，滑动流动套管140向上延伸到上主阀开孔120中。主阀组件132还包括联锁上滑动套管142和浮置止回阀组件144。上滑动套管142通过螺纹连接来连接于滑动流动套管140的顶部。上滑动套管142包括多个径向流动槽146。浮置止回阀组件144包括止回球148、活塞150、阻尼器152、夹钳(dog)154以及止回球座156。止回球组件144保持在闭合位置，其中活塞150和阻尼器152将止回球148按压抵靠止回球座156。当弹簧加载的夹钳154向外释放到上主阀开孔120内的对应凹槽中时，容许止回球组件144在上滑动套管142内沿轴向平移。当浮置止回阀组件144被锁定时，在就座的止回球148下方的足够高的压力将使滑动流动套管140、上滑动套管142以及止回球组件144克服由复位弹簧158施加的力向上移动到上主阀开孔120中。当滑动流动套管140到达其行程的顶部时，夹钳154向外延伸到上主阀开孔1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于与泵送系统一起使用的Y型工具，所述泵送系统包括电动可潜水泵和旁通管道，所述Y型工具包括：从阀组件，其中所述从阀组件控制至所述旁通管道的通路；主阀组件，其由来自所述电动可潜水泵的压力驱动；以及连杆组件，其连接在所述主阀组件与所述从阀组件之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.24 US 62/326826;2016.05.06 US 15/1488161.一种用于与泵送系统一起使用的Y型工具，所述泵送系统包括电动可潜水泵和旁通管道，所述Y型工具包括：从阀组件，其中所述从阀组件控制至所述旁通管道的通路；主阀组件，其由来自所述电动可潜水泵的压力驱动；以及连杆组件，其连接在所述主阀组件与所述从阀组件之间。2.根据权利要求1所述的Y型工具，其特征在于，所述从阀组件包括旋转球阀。3.根据权利要求2所述的Y型工具，其特征在于，所述主阀组件包括：滑动流动套管；以及浮置止回阀组件。4.根据权利要求3所述的Y型工具，其特征在于，所述连杆组件连接在所述滑动流动套管与所述旋转球阀之间，并且构造成响应于所述滑动流动套管的线性移动而旋转所述旋转球阀。5.根据权利要求3所述的Y型工具，其特征在于，所述Y型工具还包括：上主阀开孔；排放开孔；以及生产通路，其将所述上主开孔连接于所述排放开孔。6.根据权利要求5所述的Y型工具，其特征在于，所述主阀组件还包括：上滑动套管，其连接于所述滑动流动套管；以及多个可伸展的夹钳，其中所述可伸展的夹钳构造成将所述主阀组件锁定在所述上主阀开孔内的适当位置。7.根据权利要求6所述的Y型工具，其特征在于，所述上滑动套管包括径向流动槽，其容许在所述径向流动槽与所述生产通路对准时穿过所述主阀组件的流。8.根据权利要求6所述的Y型工具，其特征在于，所述浮置止回阀组件包括：止回球；活塞；以及阻尼器，其连接于所述活塞。9.根据权利要求3所述的Y型工具，其特征在于，所述连杆组件包括：铰接轭，其连接于所述滑动流动套管；一个或更多个铰链销，其连接用于与所述球阀一起旋转；以及杠杆臂，其连接在所述铰接轭与所述一个或更多个铰链销之间。10.根据权利要求9所述的Y型工具，其特征在于，所述连杆组件还包括离合器凸轮，其使所述一个或更多个铰链销与所述球阀选择性地脱离。11.根据权利要求3所述的Y型工具，其特征在于，所述从阀组件还包括：上浮置密封件，其在所述球阀上方；以及下浮置密封件，其在所述球阀下方。12.一种用于与泵送系统一起使...

【专利技术属性】
技术研发人员：WA贝弗里奇，
申请(专利权)人：通用电气能源油田技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US