[发明专利]带有防气锁孔口的井下泵

说明书

本发明涉及一种用于从油井开采一定量液体的井下泵，该井下泵包括：延伸壁；竖直地延伸到延伸壁的内部的管筒；由管筒和延伸壁的内部表面界定的气体分离室；以及活塞，在其下部包括游动阀，其中活塞构造成在冲程位置的上端和冲程位置的下端之间在管筒中竖直地滑动至分离室的内部；其中活塞包括至少一个排放孔口，其中至少一个排放孔口构造成在活塞到达冲程位置的下端时在活塞的内部与气体分离室之间提供连通，其中，在冲程位置的下端，排放孔口定位在管筒下方。

相关申请的交叉引用

该申请请求享有于2018年2月19日提交的BR102018003152-0的优先权的权益，其通过引用以它的全部内容包括于本文中。

技术领域

本发明涉及井下泵(也称为井底泵)。更特别地，本发明涉及包括用于防止气锁的器件的井下泵。

背景技术

陆上石油开采的最广泛使用的方法之一称为机械泵送。根据该方法，如在现有技术中广泛使用的，往复泵安装在井的底部，并且该泵连接到具有足够长度的抽油杆柱，使得另一端到达表面。

在表面处，抽油杆柱连接到称为泵送单元的装置，该装置的功能是将常规马达的旋转运动转换为具有缓慢旋转的往复运动给抽油杆，这继而又将其传递到安装在井底处的泵。

还已知每个油样品由数百种处于不同状态的不同分子构成，从气态到固态处于不同的量。在具有大量气态馏分的油中，发生了称为气锁的效应，这是指气体在固定阀和游动阀之间的空间中积聚。气体的这种积聚会延迟甚至阻止游动阀的打开，从而限制了油的流动。

在现有技术中，通过称为底部检查的策略解决了井下泵的气体阻塞问题，该策略包括重新定位泵的行程，使得在下降循环结束时，活塞与管筒相撞，导致活塞和固定阀之间的死空间的最大限度的减少，这降低了气体积聚的可能性，并有助于确保排出最大量的气体。

解决该问题的另一种方式是反向循环的操作，其中经由井下泵将流体通过套管和开采管之间的环形空间从表面泵出，使得将气体抽出。

由底部检查策略引起的冲击可能将泵损坏到其操作变得不切实际的程度，因为在固定阀和游动阀之间存在恒定的直接冲击。

如从下面描述的已知示例中清楚的那样，现有技术不能令人满意地解决这些问题。

文献WO2008153698A1公开了一种井下泵，用于从油井去除一定量的液体，诸如油、气和生产水。该文献中描述的泵除其他元件外还包括：带有固定阀的用于气体分离的室；带有游动阀的活塞；以及游动阀的致动器。游动阀的致动器包括销，该销致动阀球，打开游动阀，以便平衡活塞的内部和分离室之间的压力，防止由气体阻塞。

然而，在文献WO2008153698A1中公开的井下泵利用销以用于致动游动室的球阀，使得由于该阀的重复移动，销承受高的机械力，使其非常容易破裂。

文献US3215085A公开了一种用于井下柱塞泵的固定阀的构造。该文献特别地设想，当活塞处于其行程的最低点时，固定在固定阀的器件提供成用于致动固定在活塞上的游动阀的球。在该文献提出的构造中，采用销来致动游动阀的球。因此，使得有可能将滞留在静止组件(分离室)中的气体引导至活塞的内部，以防止泵由气体阻塞。

类似地，文献US3215085A中公开的井下泵利用销以用于致动游动室的球阀，使得由于阀的重复移动，销受到高的机械力，这使其非常容易破裂。

文献US7909589B2公开了一种井下泵，该井下泵包括：带有固定阀的分离室；以及带有游动阀的活塞，其中活塞分为两个部分。用于捕集砂子的室设在活塞的两个部分之间，以防止泵送流体中存在的砂子进入活塞。