带有排气系统的电动沉没泵技术方案

一种用于电动沉没泵(ESP)系统的排气系统，包括：护壳(104)和流体耦接到所述护壳的排气系统.所述护壳被配置为，封装且流体密封ESP系统(100)，所述ESP系统(100)包括ESP(103)和可操作地耦接到ESP以驱动ESP的电机(105)。所述护壳可以接收包括流体成分和气体成分的井流体。所述排气系统可以根据所述护壳中接收到的气体成分的量超过气体成分门限值、在气体成分进入ESP之前使气体成分的一部分流向地面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有排气系统的电动沉没泵优先权要求本申请要求于2018年2月26日递交的美国申请No.62/635,303的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本公开涉及在井身中实现的人工举升系统，例如，从油气储层向地面输送油气。
技术介绍
油气(例如，石油、天然气、它们的组合或其他烃)，被圈闭在地球表面之下的油气储层之中。从地面到油气储层所形成的井身用于采集被圈闭的油气。在一些情况下，由于储层压力和地表压力之间的压力差，油气可能会流到地面。在一些情况下，可以在井身中实现人工举升系统以帮助油气流向地面。电动沉没泵(ESP)是这样的人工举升系统的例子。
技术实现思路
本公开描述了涉及带有排气系统的电动沉没泵的技术。本文所描述的主题的某些方面可以被实现为井具系统，所述井具系统包括井下ESP系统、井下护壳和井下排气系统。所述井下ESP系统包括：井下ESP，可以被定位在油气储层中形成的井身中。所述井下ESP可以将从所述油气储层释放的油气接收到所述井身中，并且使油气经过从井下ESP系统的井上端部延伸到地面的生产管材流到所述井身的地面。油气包括液体成分和气体成分。所述井下ESP系统包括：井下ESP电机，其可操作地耦接到所述井下ESP以向所述井下ESP提供用于使油气流到地面的动力。所述井下护壳可以封装所述井下ESP系统且对所述井下ESP系统进行流体密封。所述井下护壳的井上端部可以耦接到所述生产管材的井下端部。在所述井下护壳中，气体成分与液体成分分离。所述井下排气系统被流体耦接到所述井下护壳。所述井下排气系统可以在气体成分进入所述井下ESP之前使气体成分流向地面。在可以与其他方面中的任意方面组合的一个方面，所述井下护壳包括形成所述井下护壳的井上端部处的流体密封件的密封组件。所述井下排气系统包括流体耦接到所述井下护壳和所述生产管材的排气管线管材。所述排气管线管材可以使气体成分从所述井下护壳流到所述生产管材。在可以与其他方面中的任意方面组合的一个方面，所述排气管线管材包括：第一开口，流体耦接到所述井下护壳的内体积；以及，第二开口，被定位在相对于所述第一开口的井上方并且可以流体耦接到所述生产管材。在可以与其他方面中的任意方面组合的一个方面，所述第一开口被流体耦接到所述井下护壳的井上端部。在可以与其他方面中的任意方面组合的一个方面，所述排气管线管材具有足够的长度，使得所述第二开口可以流体耦接到紧靠所述井身的井口下方的所述生产管材。在可以与其他方面中的任意方面组合的一个方面，所述排气管线管材是第一排气管线管材。所述井下排气系统包括第二排气管线管材。在可以与其他方面中的任意方面组合的一个方面，喷射泵可以被定位在所述井下护壳的井上方。所述喷射泵可以将气体成分从所述井下护壳引向地面。在可以与其他方面中的任意方面组合的一个方面，所述喷射泵可以沿轴线对准生产线进行定位并且可以被流体耦接到所述生产管材。所述喷射泵包括文氏管，其可以作为对油气流过所述文氏管的响应而生成压力差。压力差足以将气体成分从所述井下护壳引向地面。在可以与其他方面中的任意方面组合的一个方面，所述排气管线管材被耦接到所述喷射泵。在可以与其他方面中的任意方面组合的一个方面，所述排气管线管材的所述第二开口被耦接到所述喷射泵的井下端部。在可以与其他方面中的任意方面组合的一个方面，阀门系统被流体耦接到所述排气管线管材。所述阀门系统可以控制经过所述排气管线管材的气体成分的流动。在可以与其他方面中的任意方面组合的一个方面，所述阀门系统包括阀门和可操作地耦接到所述阀门的阀门控制器。作为对所述井身中的流体条件的响应，所述阀门控制器可以开启或关闭所述阀门。在可以与其他方面中的任意方面组合的方面，所述阀门控制器包括一个或多个处理器和存储指令的计算机可读介质，所述指令可由所述一个或多个处理器执行，以执行包括以下的操作：接收表示所述井身中的所述流体条件的一个或多个信号；以及，作为对由所述一个或多个信号表示的流体条件的响应，发送用于开启或关闭阀门的一个或多个信号。在可以与其他方面中的任意方面组合的另一方面，所述流体条件包括在所述ESP的入口处的游离气体的体积百分比。所述操作包括：接收表示在所述ESP的所述入口处的游离气体的所述体积百分比大于第一门限体积百分比的一个或多个信号；以及，作为对在所述ESP的所述入口处的游离气体的所述体积百分比大于所述第一门限体积百分比的响应，发送用于开启所述阀门的一个或多个信号。在可以与其他方面中的任意方面组合的另一方面，所述操作包括：接收表示在所述ESP的所述入口处的游离气体的所述体积百分比小于第二门限体积百分比的一个或多个信号；以及，作为对在所述ESP的所述入口处的游离气体的所述体积百分比小于所述第二门限体积百分比的响应，发送用于关闭所述阀门的一个或多个信号。此处描述的主题的某些方面可以被实现为一种方法。在封装ESP系统且对其进行流体密封的护壳中接收来自油气储层的油气。所述ESP系统被定位在井身中。油气在所述护壳之中被分离成气体成分和液体成分。在排除了液体成分的气体成分的至少一部分流入所述ESP系统之前，气体成分的所述一部分经过排气管线管材从所述护壳流向地面，其中所述排气管线管材流体耦接到所述护壳并且朝着所述井身的地面延伸。本文所描述的主题的某些方面可以被实现为井具系统，其包括护壳和流体耦接到所述护壳的排气系统。所述护壳被配置为，封装ESP系统且对其进行流体密封，所述ESP系统包括ESP和可操作地耦接到所述ESP以驱动所述ESP的电机。所述护壳可以接收包括流体成分和气体成分的井流体。所述排气系统可以根据所述护壳中接收到的气体成分的量超过气体成分门限值，在气体成分进入ESP之前使气体成分的一部分流向地面。本说明书中所描述的主题的一个或多个实施方式的细节在下文的附图和描述中阐述。通过说明书、附图和权利要求书，所述主题的其他特征、方面和优点将变得明显。附图说明图1A是电动沉没泵(ESP)系统的示例的示意图。图1B是要被耦接到图1A的ESP系统的护壳的示例的示意图。图1C是图1A的ESP系统被耦接到被定位在井身的示例的示意图中的图1B的护壳的示例。图2是用于将累积的气体运送到地面的排气管线的示意图。图3是用于将累积的气体运送到地面的两条排气管线的示意图。图4是用于经过排气管线吸取气体的喷射泵的示意图。图5是用于控制气体经过排气管线的流动的阀门的示意图。图6是防止ESP中的气锁的过程的示例的流程图。图7是ESP系统的实施方式的示例的示意图。图8是ESP系统的实施方式的示例的示意图。图9是ESP系统的实施方式的示例的示意图。图10是ESP系统的实施方式的示例的示意图。图11A是ESP系统的实施方式的示例的示意图。图11B是图11A的示意图的截面图。各附图中相似的附图标记和标志指示相似的要素。具体实施方式在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种井具系统，包括：/n井下电动沉没泵ESP系统，包括:/n井下ESP，被配置为被定位在形成于油气储层中的井身中，所述井下ESP被配置为，将从所述油气储层释放的油气接收到所述井身中、以及使油气通过从所述井下ESP系统的井上端部到地面的生产管材流到所述井身的地面，所述油气包括液体成分和气体成分，以及/n井下ESP电机，操作地耦接到所述井下ESP，以向所述井下ESP提供用于使油气流到地面的动力；/n井下护壳，被配置为封装所述井下ESP系统且对其进行流体密封，所述井下护壳的井上端部被配置为耦接到所述生产管材的井下端部，其中，所述气体成分与所述液体成分在所述井下护壳中分离，其中，所述井下护壳包括密封组件，该密封组件形成所述井下护壳的井上端部处的流体密封件；/n井下排气系统，流体耦接到所述井下护壳，所述井下排气系统被配置为，在所述气体成分进入所述井下ESP之前使所述气体成分流向地面，其中，所述井下排气系统包括流体耦接到所述井下护壳和所述生产管材的排气管线管材，所述排气管线管材被配置为，使所述气体成分从所述井下护壳流到所述生产管材；以及/n喷射泵，被配置为被定位在所述井下护壳的井上方，所述喷射泵被配置为将所述气体成分从所述井下护壳引向地面。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180226 US 62/635,3031.一种井具系统，包括：
井下电动沉没泵ESP系统，包括:
井下ESP，被配置为被定位在形成于油气储层中的井身中，所述井下ESP被配置为，将从所述油气储层释放的油气接收到所述井身中、以及使油气通过从所述井下ESP系统的井上端部到地面的生产管材流到所述井身的地面，所述油气包括液体成分和气体成分，以及
井下ESP电机，操作地耦接到所述井下ESP，以向所述井下ESP提供用于使油气流到地面的动力；
井下护壳，被配置为封装所述井下ESP系统且对其进行流体密封，所述井下护壳的井上端部被配置为耦接到所述生产管材的井下端部，其中，所述气体成分与所述液体成分在所述井下护壳中分离，其中，所述井下护壳包括密封组件，该密封组件形成所述井下护壳的井上端部处的流体密封件；
井下排气系统，流体耦接到所述井下护壳，所述井下排气系统被配置为，在所述气体成分进入所述井下ESP之前使所述气体成分流向地面，其中，所述井下排气系统包括流体耦接到所述井下护壳和所述生产管材的排气管线管材，所述排气管线管材被配置为，使所述气体成分从所述井下护壳流到所述生产管材；以及
喷射泵，被配置为被定位在所述井下护壳的井上方，所述喷射泵被配置为将所述气体成分从所述井下护壳引向地面。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述排气管线管材包括：
第一开口，流体耦接到所述井下护壳的内体积；以及
第二开口，被定位在相对于所述第一开口的井上方并且被配置为流体耦接到所述生产管材。


3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述第一开口被流体耦接到所述井下护壳的井上端部。


4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述排气管线管材的长度足以使得所述第二开口被配置为流体耦接到紧靠所述井身的井口下方的所述生产管材。


5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述排气管线管材是第一排气管线管材，其中，所述井下排气系统包括第二排气管线管材。


6.根据权利要求2所述的系统，其中，所述喷射泵被配置为，被定位成沿轴线对准所述生产管材并且被流体耦接到所述生产管材，其中，所述喷射泵包括文氏管，所述文氏管被配置为作为对所述油气流过所述文氏管的响应而生成压力差，所述压力差足以将所述气体成分从所述井下护壳引向地面。


7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述排气管线管材被耦接到所述喷射泵。


8.根据权利要求6所述的系统，其中，所述排气管线管材的所述第二开口被耦接到所述喷射泵的井下端部。


9.根据权利要求1所述的系统，还包括阀门系统，所述阀门系统流体耦接到所述排气管线管材，所述阀门系统被配置为控制经过所述排气管线管材的气体成分的流动。


10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述阀门系统包括：
阀门；以及
阀门控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿勒瓦利德·阿卜杜拉·阿尔古伊，奥斯曼·M·希巴，罗伯特·李·考克斯，
申请(专利权)人：沙特阿拉伯石油公司，
类型：发明
国别省市：沙特阿拉伯;SA