BR102017022685A2 - WATER AND GAS TOLERANT PUMP LIFT OPERATIONS - Google Patents

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BR102017022685A2 BR102017022685-9A BR102017022685A BR102017022685A2 BR 102017022685 A2 BR102017022685 A2 BR 102017022685A2 BR 102017022685 A BR102017022685 A BR 102017022685A BR 102017022685 A2 BR102017022685 A2 BR 102017022685A2
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Abstract

operações de elevação artificial de poço com bomba tolerante à areia e gás uma bomba pode incluir um êmbolo e um barril, em uma extensão de curso, fluxo sendo substancialmente restringido entre o êmbolo e o barril em posições espaçadas e uma passagem interior de êmbolo em comunicação filtrada com uma câmara de fluido entre as posições, e em uma extensão de curso oposta, a câmara de fluido sendo em comunicação com a válvula parada. um método pode incluir deslocar um êmbolo em uma direção, recebendo assim líquido filtrado em uma câmara de fluido, e b) deslocar o êmbolo em uma direção oposta, transferindo assim o líquido para uma passagem interior de barril. um sistema pode incluir um atuador que move em vaivém uma coluna de haste, e uma bomba incluindo um êmbolo com uma válvula de viagem, um barril tendo uma válvula parada, e um filtro que filtra o líquido que flui a partir de uma coluna de tubulação para uma câmara de compressão disposta entre a válvula de viagem e a válvula parada.sand and gas tolerant pump artificial lift well operations a pump may include a plunger and a barrel to a stroke extent, flow being substantially restricted between the plunger and the barrel in spaced positions and a communicating plunger passageway filtered with a fluid chamber between positions, and at an opposite stroke length, the fluid chamber being in communication with the valve stopped. One method may include displacing a plunger in one direction, thereby receiving filtered liquid into a fluid chamber, and b) displacing the plunger in an opposite direction, thereby transferring the liquid to an interior barrel passageway. One system may include an actuator that reciprocates a stem column, and a pump including a plunger with a travel valve, a barrel having a stop valve, and a filter that filters liquid flowing from a pipe column. for a compression chamber disposed between the travel valve and the stop valve.

Description

(54) Título: OPERAÇÕES DE ELEVAÇÃO ARTIFICIAL DE POÇO COM BOMBA TOLERANTE À AREIA E GÁS (51) Int. CL: E21B 34/06; E21B 43/12 (30) Prioridade Unionista: 21/10/2016 US 15/299,978 (73) Titular(es): WEATHERFORD(54) Title: ARTIFICIAL LIFT OPERATIONS WITH SAND AND GAS TOLERANT PUMP (51) Int. CL: E21B 34/06; E21B 43/12 (30) Unionist Priority: 10/21/2016 US 15 / 299,978 (73) Holder (s): WEATHERFORD
TECHNOLOGY HOLDINGS, LLC (72) Inventor(es): WILLIAM C. LANE; DOUGLAS HEBERT; JOHN STACHOWIAK JR.TECHNOLOGY HOLDINGS, LLC (72) Inventor (s): WILLIAM C. LANE; DOUGLAS HEBERT; JOHN STACHOWIAK JR.
(74) Procurador(es): FLÁVIA SALIM LOPES (57) Resumo: OPERAÇÕES DE ELEVAÇÃO ARTIFICIAL DE POÇO COM BOMBA TOLERANTE À AREIA E GÁS Uma bomba pode incluir um êmbolo e um barril, em uma extensão de curso, fluxo sendo substancialmente restringido entre o êmbolo e o barril em posições espaçadas e uma passagem interior de êmbolo em comunicação filtrada com uma câmara de fluido entre as posições, e em uma extensão de curso oposta, a câmara de fluido sendo em comunicação com a válvula parada. Um método pode incluir deslocar um êmbolo em uma direção, recebendo assim líquido filtrado em uma câmara de fluido, e b) deslocar o êmbolo em uma direção oposta, transferindo assim o líquido para uma passagem interior de barril. Um sistema pode incluir um atuador que move em vaivém uma coluna de haste, e uma bomba incluindo um êmbolo com uma válvula de viagem, um barril tendo uma válvula parada, e um filtro que filtra o líquido que flui a partir de uma coluna de tubulação para uma câmara de compressão disposta entre a válvula de viagem e a válvula parada.(74) Attorney (s): FLÁVIA SALIM LOPES (57) Summary: ARTIFICIAL WELL LIFTING OPERATIONS WITH SAND AND GAS TOLERANT PUMP A pump can include a plunger and a barrel, over a stroke length, flow being substantially restricted between the plunger and the barrel in spaced positions and an inner plunger passage in filtered communication with a fluid chamber between the positions, and in an opposite stroke extension, the fluid chamber being in communication with the valve stopped. One method may include moving a plunger in one direction, thereby receiving filtered liquid in a fluid chamber, and b) moving the plunger in an opposite direction, thereby transferring the liquid to an inner barrel passage. A system can include an actuator that reciprocates a stem column, and a pump including a plunger with a travel valve, a barrel having a stop valve, and a filter that filters the liquid that flows from a pipe column. for a compression chamber arranged between the travel valve and the stopped valve.
Figure BR102017022685A2_D0001
Fig.iFig.i
1/251/25
Χ'™>/ Λ & F1SΧ '™> / Λ & F1S
Figure BR102017022685A2_D0002
OPERAÇOES DE ELEVAÇAO ARTIFICIAL DE POÇO COM ΒΟΜΒΑ 1 TOLERANTE À AREIA E GÁSARTIFICIAL WELL LIFTING OPERATIONS WITH ΒΟΜΒΑ 1 TOLERANT TO SAND AND GAS
FUNDAMENTOS [001] Esta divulgação refere-se geralmente ao equipamento utilizado e operações realizadas em conjunto com um poço subterrâneo e, em um exemplo descrito abaixo, fornece mais particularmente uma bomba de elevação artificial adequada para bombear fluidos com gás e partículas incorporados.FUNDAMENTALS [001] This disclosure generally refers to the equipment used and operations carried out in conjunction with an underground well and, in an example described below, it provides more particularly an artificial elevation pump suitable for pumping fluids with gas and embedded particles.
[002] Os fluidos de reservatório às vezes podem fluir para a superfície da Terra quando um poço foi completado. No entanto, com alguns poços, a pressão do reservatório pode ser insuficiente (no momento da completação de poço ou depois disso) para elevar os fluidos (em particular, líquidos) para a superfície. Nessas circunstâncias, a tecnologia conhecida como elevação artificial pode ser empregada para trazer os fluidos para ou perto da superfície (como, em um local de poço terrestre, uma instalação ou tubulação de produção submarina, uma plataforma flutuante, etc.).[002] Reservoir fluids can sometimes flow to the Earth's surface when a well has been completed. However, with some wells, the reservoir pressure may be insufficient (at the time of completion of the well or thereafter) to lift fluids (in particular, liquids) to the surface. In these circumstances, the technology known as artificial elevation can be employed to bring fluids to or near the surface (such as, in an onshore well site, an underwater production facility or pipeline, a floating platform, etc.).
[003] Vários tipos de tecnologia de elevação artificial são conhecidos dos especialistas na técnica. Em um tipo de elevação artificial, uma bomba de subsuperfície é operada por alternar uma coluna de haste de aspirador implantadas em um poço. Um aparelho (como, por exemplo, uma bomba-jaque tipo viga andadora ou um atuador hidráulico) localizado na superfície pode ser usado para alternar a coluna de haste.[003] Various types of artificial lifting technology are known to those skilled in the art. In a type of artificial elevation, a subsurface pump is operated by alternating a column of aspirator rod implanted in a well. An apparatus (such as a walking beam jack pump or hydraulic actuator) located on the surface can be used to switch the stem column.
[004] Portanto, será facilmente apreciado que as melhorias são continuamente necessárias nas técnicas de construção e operação de sistemas de elevação artificial. Tais melhorias podem ser úteis para elevação de óleo, água,[004] Therefore, it will be easily appreciated that improvements are continually needed in the techniques of construction and operation of artificial lifting systems. Such improvements can be useful for lifting oil, water,
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2/25 condensado de gás ou outros líquidos a partir de poços, e podem ser particularmente úteis em situações em que os líquidos são produzidos juntamente com gás e partículas (como areia, finos de formação, espaçador etc.).2/25 condensate of gas or other liquids from wells, and can be particularly useful in situations where liquids are produced together with gas and particles (such as sand, formation fines, spacer etc.).
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [005] A Figura 1 é uma vista parcial parcialmente representativa de um exemplo de um sistema de bombeamento de poço e método associado que pode incorporar princípios desta divulgação.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [005] Figure 1 is a partial view partially representative of an example of a well pumping system and associated method that can incorporate principles of this disclosure.
[006] A Figura 2 é uma vista de seção transversal parcialmente representativa de uma bomba de subsuperfície como usada com o sistema e o método da Figura 1, a bomba de subsuperfície incorporando os princípios desta divulgação.[006] Figure 2 is a cross-sectional view partially representative of a subsurface pump as used with the system and method of Figure 1, the subsurface pump incorporating the principles of this disclosure.
[007] As Figuras 3A-C são vistas de seção transversal parcialmente representativas da bomba de subsuperfície em uma sucessão de estágios operacionais.[007] Figures 3A-C are cross-sectional views partially representative of the subsurface pump in a succession of operational stages.
DESCRIÇÃO DETALHADA [008] Representativamente ilustrado na Figura 1 é um sistema de bombeamento de poço 10 e método associado para uso com um poço subterrâneo, este sistema e método podem incorporar princípios desta divulgação. No entanto, deve ser claramente entendido que o sistema de bombeamento de poço 10 e o método são apenas um exemplo de uma aplicação dos princípios desta divulgação na prática, e uma grande variedade de outros exemplos são possíveis. Portanto, o escopo desta divulgação não está limitado aos detalhes do sistema 10 e o método aqui descritos ou representados nos desenhos.DETAILED DESCRIPTION [008] Representatively illustrated in Figure 1 is a well pumping system 10 and associated method for use with an underground well, this system and method can incorporate principles of this disclosure. However, it must be clearly understood that the well pumping system 10 and the method are just one example of an application of the principles of this disclosure in practice, and a wide variety of other examples are possible. Therefore, the scope of this disclosure is not limited to the details of system 10 and the method described here or represented in the drawings.
[009] Na Figura 1 de exemplo, uma fonte de energia 12 é usada para fornecer energia a um atuador 14 montado em uma[009] In example Figure 1, a power source 12 is used to supply power to an actuator 14 mounted on a
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3/25 cabeça de poço 16. Em resposta, o atuador 14 causa um movimento de vaivém em uma coluna de haste 18 estendendo para dentro do poço, operando, desse modo, uma bomba de subsuperficie 20. Em outros exemplos, a coluna de haste 18 podería sofrer movimento de vaivém por outros tipos de atuadores (como, por exemplo, um bomba-jaque ou um mecanismo de viga andadora).3/25 wellhead 16. In response, actuator 14 causes a reciprocating motion in a stem column 18 extending into the well, thereby operating a subsurface pump 20. In other examples, the stem column 18 could undergo back and forth movement by other types of actuators (such as, for example, a jack pump or a walking beam mechanism).
[010] A coluna de haste 18 pode ser constituída por hastes de aspirador individuais conectadas a cada outra (embora possam ser utilizados outros tipos de hastes ou tubos), a coluna de haste 18 pode ser contínua ou segmentada, um material da coluna de haste 18 pode compreender aço, compósitos ou outros materiais, e elementos que não sejam hastes podem ser incluídos na coluna. Assim, o escopo desta divulgação não se limita ao uso de qualquer tipo particular de coluna de haste, ou ao uso de uma coluna de haste no geral.[010] The stem column 18 can consist of individual vacuum rods connected to each other (although other types of rods or tubes can be used), the stem column 18 can be continuous or segmented, a material of the stem column 18 may comprise steel, composites or other materials, and elements other than rods may be included in the column. Thus, the scope of this disclosure is not limited to the use of any particular type of stem column, or the use of a stem column in general.
[011] Só é necessário, neste exemplo, comunicar o movimento de vaivém do atuador 14 para a bomba de subsuperficie 20 e, portanto, está dentro do escopo desta divulgação usar qualquer estrutura capaz de tal transmissão. Em outros exemplos, o movimento de vaivém pode ser produzido poço abaixo (tal como, utilizando um atuador elétrico ou hidráulico de subsuperficie), e por isso não é necessário para o atuador 14 ser posicionado na superfície, ou para o movimento de vaivém ser comunicado a partir da superfície para a bomba de subsuperficie 20.[011] It is only necessary, in this example, to communicate the reciprocating movement of the actuator 14 to the subsurface pump 20 and, therefore, it is within the scope of this disclosure to use any structure capable of such transmission. In other examples, the reciprocating motion can be produced down well (such as using an electric or subsurface hydraulic actuator), so it is not necessary for the actuator 14 to be positioned on the surface, or for the reciprocating motion to be communicated. from the surface to the subsurface pump 20.
[012] A bomba de subsuperficie 20 está representada na Figura 1 como sendo do tipo que tem uma válvula estacionária ou parada 22 e uma válvula de movimento de vaivém ou de fr/£/[012] The subsurface pump 20 is shown in Figure 1 as being of the type that has a stationary or stop valve 22 and a reciprocating or fr / £ / valve.
Figure BR102017022685A2_D0005
Figure BR102017022685A2_D0006
4/254/25
Jo viagem 24. A válvula de viagem 24 está conectada a e, se move em vaivém, com a coluna de haste 18, de modo que o fluido 26 é bombeado a partir de um furo de poço 28 em uma coluna de tubulação de produção 30.Journey 24. The travel valve 24 is connected to and, reciprocating, with the stem column 18, so that fluid 26 is pumped from a well hole 28 in a production pipe column 30.
[013] A bomba de subsuperficie 20 é representada esquematicamente na Figura 1, mas é preferencialmente configurada (como descrito mais completamente abaixo), de modo que é capaz de bombear com segurança o fluido 26 a partir do furo de poço 28, mesmo quando o fluido 26 inclui gás e partículas incorporados. Várias modalidades da bomba de subsuperficie 20 são contempladas e, portanto, o escopo desta divulgação não está limitado a nenhum dos detalhes da bomba de subsuperficie 20 como aqui descrito ou representado nos desenhos.[013] The subsurface pump 20 is shown schematically in Figure 1, but is preferably configured (as described more completely below), so that it is able to safely pump fluid 26 from well hole 28, even when fluid 26 includes incorporated gas and particles. Various embodiments of the subsurface pump 20 are contemplated and, therefore, the scope of this disclosure is not limited to any of the details of the subsurface pump 20 as described or represented in the drawings herein.
[014] O furo de poço 28 está representado na Figura 1 como sendo geralmente vertical e como sendo revestido com forro 32 e cimento 34. Em outros exemplos, uma seção do furo de poço 28 em que a bomba 20 está disposta pode ser geralmente horizontal ou inclinada de qualquer modo em qualquer ângulo em relação à vertical, e a seção de furo de poço pode não ser encapsulada ou pode não ser cimentada. Assim, o escopo desta divulgação não se limita à utilização do sistema de bombeamento de poço 10 e o método com qualquer configuração de furo de poço particular.[014] Well hole 28 is shown in Figure 1 as being generally vertical and lined with liner 32 and cement 34. In other examples, a section of well hole 28 in which pump 20 is arranged can generally be horizontal or tilted in any way at any angle to the vertical, and the well hole section may not be encapsulated or may not be cemented. Thus, the scope of this disclosure is not limited to the use of the well pumping system 10 and the method with any particular well bore configuration.
[015] Na Figura 1 de exemplo, o fluido 26 é originário de uma formação de terra 36 penetrada pelo furo de poço 28. O fluido 26 flui para o furo de poço 28 através de perfurações 38 que se estendem através do forro 32 e o cimento 34. 0 fluido 26 pode compreender um líquido (tal como óleo, condensado de gás, água, etc.), com gás incorporado (como[015] In example Figure 1, fluid 26 originates from an earth formation 36 penetrated by well hole 28. Fluid 26 flows to well hole 28 through perforations 38 that extend through liner 32 and the cement 34. Fluid 26 may comprise a liquid (such as oil, gas condensate, water, etc.), with incorporated gas (such as
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5/25 gás de hidrocarbonetos, vapor, etc.) e partículas (ct>m.o< í'-> areia, espaçador, finos de formação, etc.). No entanto, o escopo desta divulgação não se limita ao uso do sistema de bombeamento de poço 10 e o método com qualquer tipo ou composição particular do fluido 26, ou a qualquer origem particular do fluido.5/25 hydrocarbon gas, steam, etc.) and particles (ct> m.o <í '-> sand, spacer, formation fines, etc.). However, the scope of this disclosure is not limited to the use of the well pumping system 10 and the method with any particular type or composition of the fluid 26, or any particular source of the fluid.
[016] Conforme representado na Figura 1, o forro 32 e a coluna de tubulação de produção 30 se estendem para cima para a cabeça de poço 16 em ou perto da superfície da terra 40 (tal como, em um local de poço terrestre, uma instalação de produção submarina, uma plataforma flutuante, etc.). A coluna de tubulação de produção 30 pode ser pendurada na cabeça de poço 16, por exemplo, usando um cabide de tubulação (não mostrado na Figura 1). Embora apenas uma única coluna do forro 32 seja ilustrada na Figura 1 para maior clareza, na prática múltiplas colunas de forro e, opcionalmente, uma ou mais colunas de forro (uma coluna de forro é uma tubulação que se estende de uma profundidade selecionada no furo de poço 28 para uma profundidade menor, tipicamente pendurada dentro de outro tubo ou forro) podem ser instaladas no poço.[016] As shown in Figure 1, the liner 32 and the production pipe column 30 extend upward to the wellhead 16 on or near the surface of the earth 40 (such as, at a land well location, a underwater production facility, a floating platform, etc.). The production pipe column 30 can be hung from the wellhead 16, for example, using a pipe hanger (not shown in Figure 1). Although only a single lining column 32 is illustrated in Figure 1 for clarity, in practice multiple lining columns and, optionally, one or more lining columns (a lining column is a pipe that extends to a selected depth in the hole well 28 to a lesser depth, typically hanging inside another pipe or liner) can be installed in the well.
[017] Na Figura 1 de exemplo, uma pilha de dispositivo de prevenção de ruptura de haste 42 e uma caixa de enchimento 44 são conectadas entre o atuador 14 e a cabeça de poço 16.[017] In example Figure 1, a stack of stem rupture prevention device 42 and a filling box 44 are connected between the actuator 14 and the wellhead 16.
A pilha de dispositivo de prevenção de ruptura de haste 42 inclui vários tipos de dispositivos de prevenção de ruptura (BOP's) configurados para uso com a coluna de haste 18. Por exemplo, um dispositivo de prevenção de ruptura pode evitar o fluxo através da pilha de dispositivo de prevenção de ruptura 42 quando a coluna de haste 18 não está presente na mesma, e outro dispositivo de prevenção de ruptura pode ,íVrsD//f The stem rupture prevention stack 42 includes several types of rupture prevention devices (BOP's) configured for use with stem column 18. For example, a rupture prevention device can prevent flow through the stem stack. rupture prevention device 42 when the stem column 18 is not present in it, and another rupture prevention device can, í r r ' s ' D // f
6/25 c F'SCL 5 z<“%f a, &&6/25 c F'SCL 5 z < “% fa , &&
evitar o fluxo através da pilha de dispositivo de prevenção de ruptura 42 quando a coluna de haste 18 está presente na mesma. No entanto, o escopo desta divulgação não se limita ao uso de qualquer tipo ou configuração particular da pilha de dispositivo de prevenção de ruptura com o sistema de bombeamento de poço 10 e o método da Figura 1.prevent flow through the stack of rupture prevention device 42 when the stem column 18 is present therein. However, the scope of this disclosure is not limited to the use of any particular type or configuration of the rupture prevention device stack with the well pumping system 10 and the method of Figure 1.
[018] A caixa de enchimento 44 inclui uma vedação anelar (não visível na Figura 1) em torno de uma extremidade superior da coluna de haste 18. Uma haste de vaivém 50 forma uma seção superior da coluna de haste 18 abaixo da vedação anelar, embora em outros exemplos uma conexão entre a haste 50 e a coluna de haste 18 pode ser de outro modo posicionada.[018] Filler box 44 includes an annular seal (not visible in Figure 1) around an upper end of the stem column 18. A shuttle rod 50 forms an upper section of the stem column 18 below the annular seal, although in other examples a connection between the stem 50 and the stem column 18 can be otherwise positioned.
[019] Em alguns exemplos, uma haste do tipo conhecido pelos especialistas na técnica como uma haste polida adequada para engate de deslizamento e de vedação dentro da vedação anelar na caixa de enchimento 44 pode ser conectada acima da haste 50. A haste polida pode ser um componente do atuador 14, tal como, uma haste estendendo para baixo a partir de um pistão do atuador 14.[019] In some examples, a rod of the type known to those skilled in the art as a polished rod suitable for sliding and sealing engagement within the annular seal in the filling box 44 may be connected above the rod 50. The polished rod may be a component of the actuator 14, such as a stem extending downwardly from a piston of the actuator 14.
[020] A fonte de energia 12 pode ser conectada diretamente ao atuador 14, ou pode ser posicionada remotamente a partir do atuador 14 e conectada com, por exemplo, cabos elétricos, ligações mecânicas, mangueiras hidráulicas ou tubos adequados. A operação da fonte de energia 12 é controlada por um sistema de controle 46.[020] The power source 12 can be connected directly to the actuator 14, or can be positioned remotely from the actuator 14 and connected with, for example, suitable electrical cables, mechanical connections, hydraulic hoses or tubes. The operation of the power source 12 is controlled by a control system 46.
[021] O sistema de controle 46 pode permitir a operação manual ou automática do atuador 14 através da fonte de energia 12, com base nas entradas de operador e medições tomadas por vários sensores. 0 sistema de controle 46 pode estar separado ou incorporado no atuador 14 ou na fonte de[021] Control system 46 can allow manual or automatic operation of actuator 14 via power source 12, based on operator inputs and measurements taken by various sensors. The control system 46 can be separated or incorporated in the actuator 14 or in the source of
Figure BR102017022685A2_D0008
7/25 energia 12. Em um exemplo, pelo menos parte do sistem controle 46 poderia estar localizada remotamente ou baseada na web, com comunicação bidirecional entre o atuador 14, a fonte de energia 12 e o sistema de controle 46 sendo via, por exemplo, transmissão por satélite, sem fio ou com fio.7/25 energy 12. In one example, at least part of the control system 46 could be located remotely or web-based, with bidirectional communication between the actuator 14, the power source 12 and the control system 46 being via, for example , satellite, wireless or wired transmission.
[022] O sistema de controle 46 pode incluir vários componentes apropriados para utilização em operação de controle do atuador 14 e a fonte de energia 12. Um sistema de controle adequado é descrito no pedido No. de série US 14/956.545 depositado em 2 de dezembro de 2015. No entanto, o escopo da presente divulgação não é limitado a qualquer tipo ou configuração particular do sistema de controle 46.[022] Control system 46 may include various components suitable for use in actuator control operation 14 and power source 12. A suitable control system is described in order Serial No. US 14 / 956,545 filed on 2 December 2015. However, the scope of this disclosure is not limited to any particular type or configuration of the control system 46.
[023] Pode ser vantajoso controlar uma velocidade de movimento de vaivém da coluna de haste 18, em vez do movimento de vaivém da coluna de haste 18, tão rápida quanto possível. Por exemplo, uma interface líquido-gás 48 no furo de poço 28 pode ser afetada pela taxa de fluxo do fluido 26 a partir do poço. A interface líquido-gás 48 pode ser uma interface entre o gás e a água, gás e condensado de gás, gás e petróleo, e vapor de água e água, ou de quaisquer outros fluidos ou a combinação de fluidos.[023] It may be advantageous to control a reciprocating speed of the stem column 18, instead of the reciprocating movement of the stem column 18, as fast as possible. For example, a liquid-gas interface 48 in well bore 28 can be affected by the flow rate of fluid 26 from the well. The liquid-gas interface 48 can be an interface between gas and water, gas and gas, gas and oil condensate, and water and water vapor, or any other fluids or combination of fluids.
[024] Se a taxa de fluido for muito grande, a interface 48 pode descer abaixo da válvula estacionária 22, de modo que, eventualmente, a bomba 20 não será mais capaz de bombear um componente líquido do fluido 26 (uma condição conhecida para os peritos na técnica como bomba desligada) . Por outro lado, é tipicamente desejável que a taxa de fluxo do fluido 26 esteja no nível máximo que não resulte em bomba desligada. Além disso, uma taxa de fluxo desejada do fluido 26 pode mudar ao longo do tempo (por exemplo, devido ao esgotamento[024] If the fluid rate is too large, interface 48 may drop below stationary valve 22, so that eventually pump 20 will no longer be able to pump a liquid component of fluid 26 (a condition known to experts in the art such as pump off). On the other hand, it is typically desirable for the fluid flow rate 26 to be at the maximum level that does not result in the pump being turned off. In addition, a desired flow rate of fluid 26 may change over time (for example, due to depletion
8/25 ^stna/ c Fls de um reservatório, alterações nas condições de deslocamento, características de inundação de água de água, etc.) .8/25 ^ stna / c Fls of a reservoir, changes in displacement conditions, water flood characteristics, etc.).
X/o/nõ^X / o / no ^
Rub Sr po-ç^o aeRub Sr po-ç ^ o ae
X,, &X ,, &
ou vaporΛ [025] Uma bomba de subsuperficie de gás bloqueado 20 pode resultar de uma condição bomba desligada, ou como um resultado de gás ser incorporado com o fluido 26, pelo que gás é recebido na bomba de subsuperficie 20. Em uma bomba de gás bloqueado 20, o gás é alternadamente comprimido e expandido na bomba 20 à medida que as válvulas de viagem 24 se movem em vaivém, mas o fluido 26 não pode fluir para dentro ou para fora da bomba de subsuperficie 20, devido ao gás na mesma.or steam Λ [025] A blocked gas subsurface pump 20 can result from a pump off condition, or as a result of gas being incorporated with fluid 26, whereby gas is received at the subsurface pump 20. In a gas pump blocked gas 20, the gas is alternately compressed and expanded at pump 20 as the travel valves 24 reciprocate, but fluid 26 cannot flow into or out of the subsurface pump 20 due to the gas in it .
[026] Interferência de gás é uma condição em que uma eficiência volumétrica da bomba de subsuperficie 20 é reduzida devido à presença de um gás na bomba 20. Interferência de gás resulta em uma redução da compressão na bomba de subsuperf icie 20, o que atrasa a abertura da válvula de viagem 24 em seu curso descendente, conforme descrito mais completamente abaixo. A bomba de subsuperficie 20 pode mitigar a ocorrência de interferência de gás e gás bloqueado.[026] Gas interference is a condition in which a volumetric efficiency of the subsurface pump 20 is reduced due to the presence of a gas in the pump 20. Gas interference results in a reduction of compression in the subsurface pump 20, which delays opening the travel valve 24 in its downward stroke, as described more fully below. The subsurface pump 20 can mitigate the occurrence of gas interference and blocked gas.
[027] No sistema de bombeamento de poço 10 e método da Figura 1, o sistema de controle 46 pode controlar automaticamente a operação do atuador 14 por meio da fonte de energia 12 para regular a velocidade de movimento de vaivém e extensões de curso da coluna de haste 18, de modo que qualquer um dos vários objetivos desejáveis são conseguidos. O sistema de controle 46 pode controlar a operação do atuador 14 em resposta a várias entradas (tais como medições em tempo real a partir de sensores 52 que controlam vários parâmetros). No entanto, a regulação[027] In the well pumping system 10 and method of Figure 1, the control system 46 can automatically control the operation of the actuator 14 by means of the power source 12 to regulate the speed of reciprocating movement and stretches of the column of stem 18, so that any of the various desirable objectives are achieved. Control system 46 can control the operation of actuator 14 in response to various inputs (such as real-time measurements from sensors 52 that control various parameters). However, regulation
9/259/25
Figure BR102017022685A2_D0009
automática da velocidade de movimento de vaivém pelo sistema de controle 46 não é necessária de acordo com o escopo desta divulgação.Automatic movement of the shuttle movement speed by the control system 46 is not necessary according to the scope of this disclosure.
[028] Por exemplo, é tipicamente indesejável que um casquilho de haste de válvula 25 acima da válvula de viagem 24 tenha impacto sobre uma guia de haste de válvula 23 acima da válvula parada 22 quando a coluna de haste 18 desloca para baixo (uma condição conhecida pelos especialistas na técnica como pump-pound). Assim, é preferido que a coluna de haste 18 seja deslocada para baixo apenas até que o casquilho de haste de válvula 25 esteja perto do seu limite de deslocamento inferior máximo possível, de modo que não afete a guia de haste de válvula 23.[028] For example, it is typically undesirable for a valve stem bushing 25 above travel valve 24 to impact a valve stem guide 23 above stop valve 22 when stem column 18 moves downwards (a condition known to experts in the art as pump-pound). Thus, it is preferred that the stem column 18 is moved downwards only until the valve stem bush 25 is close to its maximum possible lower travel limit, so that it does not affect the valve stem guide 23.
[029] Por outro lado, quanto maior a distância de curso (sem impacto), maior é a produtividade e a eficiência da operação de bombeamento (dentro de limites práticos), e quanto maior for a compressão de fluido 26 entre as válvulas parada e de viagem 22, 24 (por exemplo, para evitar a interferência de gás e gás bloqueado). Além disso, um curso desejado da coluna de haste 18 pode mudar ao longo do tempo (por exemplo, devido ao alongamento gradual da coluna de haste 18, como resultado da redução de um nível de líquido no poço (tal como, na interface gás-líquido 48)).[029] On the other hand, the greater the stroke distance (without impact), the greater the productivity and efficiency of the pumping operation (within practical limits), and the greater the compression of fluid 26 between the stop valves and 22, 24 (for example, to avoid interference from gas and blocked gas). In addition, a desired course of the stem column 18 can change over time (for example, due to the gradual elongation of the stem column 18, as a result of reducing a liquid level in the well (such as at the gas-gas interface) 48)).
[030] Referindo adicionalmente agora à Figura 2, uma vista mais detalhada de um exemplo da bomba de subsuperfície 20 como usado no sistema 10 e método da Figura 1 é representativamente ilustrada. Note, no entanto, que a bomba de subsuperfície 20 pode ser utilizada em outros sistemas e métodos, de acordo com os princípios desta divulgação.[030] Referring now further to Figure 2, a more detailed view of an example of the subsurface pump 20 as used in system 10 and the method of Figure 1 is represented illustrated. Note, however, that the subsurface pump 20 can be used in other systems and methods, in accordance with the principles of this disclosure.
[031] Conforme representado na Figura 2, a bomba de[031] As shown in Figure 2, the water pump
10/2510/25
Figure BR102017022685A2_D0010
distal da coluna de tubulação 30 para maior clareza de ilustração. No entanto, a bomba de subsuperficie 20 seria mais tipicamente recebida na coluna de tubulação 30 (como representado na Figura 1) e removivelmente fixada na mesma (por exemplo, usando um trinco ou âncora (não mostrado) do tipo bem conhecido para os especialistas na técnica), para instalação e recuperação convenientes da bomba 20 separadamente a partir da coluna de tubulação 30.distal of the pipe column 30 for clarity of illustration. However, the subsurface pump 20 would more typically be received in the pipe column 30 (as shown in Figure 1) and removably attached to it (for example, using a latch or anchor (not shown) of the type well known to those skilled in the art. technical), for convenient installation and recovery of the pump 20 separately from the pipe column 30.
[032] Na Figura 2 de exemplo, a válvula parada 22 está posicionada perto de uma extremidade inferior ou distal do barril 56 da bomba de subsuperf icie 20. O barril 56 é conectado à coluna tubular 30. Um anel 58 é formado radialmente entre o barril 56 e o forro 32. Nos exemplos em que o barril 56 é recebido dentro da coluna de tubulação 30, o anel 58 pode ser formado radialmente entre o forro 32 e a coluna de tubulação 30 circundando a bomba de subsuperficie[032] In example Figure 2, the stop valve 22 is positioned near a lower or distal end of the barrel 56 of the subsurface pump 20. The barrel 56 is connected to the tubular column 30. A ring 58 is formed radially between the barrel 56 and liner 32. In examples where barrel 56 is received within piping column 30, ring 58 may be formed radially between liner 32 and piping column 30 surrounding the subsurface pump
20.20.
[033] A válvula de viagem 24 está posicionada em uma extremidade inferior ou distal de um êmbolo 62 recebido no barril 56. O êmbolo 62 é conectado à coluna de haste 18 para deslocamento de vaivém com a mesma.[033] The travel valve 24 is positioned at a lower or distal end of a plunger 62 received in barrel 56. Plunger 62 is connected to stem column 18 for reciprocating displacement therewith.
[034 ] Cada uma das válvulas parada e de viagem 22, 24 representadas na Figura 2 inclui uma esfera 64 que pode encaixar de forma vedante um assento anelar 66 para permitir apenas um fluxo de sentido único através da válvula. No entanto, em outros exemplos, outros tipos de válvulas de retenção ou outros tipos de dispositivos de controle de fluxo podem ser usados para as válvulas parada e de viagem 22, 24. Assim, o escopo desta divulgação não se limita a nenhuma[034] Each of the stop and travel valves 22, 24 shown in Figure 2 includes a ball 64 that can seal a ring seat 66 to allow only one-way flow through the valve. However, in other examples, other types of check valves or other types of flow control devices can be used for stop and travel valves 22, 24. Thus, the scope of this disclosure is not limited to any
11/2511/25
Ζ c F1S ,ύ' sinalΖ c F1S, ύ 'signal
D//? D //?
CL <5.CL <5.
, (β>, (β>
-¾ — <? r configuração particular das válvulas parada e de viagem 2¾ i y.30' [035] Uma câmara de compressão 68 é formada longitudinalmente entre as válvulas parada e de viagem 22, 24 em uma passagem de fluxo interior 67 do barril 56. Semelhante ao descrito acima para a bomba de subsuperficie 20 da Figura 1, quando a coluna de haste 18 e o êmbolo 62 deslocam para cima (como visto na Figura 2), a válvula de viagem 24 é fechada, o fluido 26 na coluna de tubulação 30 é deslocado para cima (em direção à superfície) pelo êmbolo 62, a válvula parada 22 é aberta, e o fluido 26 flui para a câmara de compressão 68 a partir do furo de poço 28. Quando a coluna de haste 18 e o êmbolo 62 deslocam para baixo (como se vê na Figura 2), a válvula parada 22 se fecha, a válvula de viagem 24 abre, e o fluido 26 na câmara de compressão 68 flui para uma passagem de fluxo interior 70 do êmbolo 62.-¾ - <? r particular configuration of stop and travel valves 2¾ i y.3 0 '[035] A compression chamber 68 is formed longitudinally between stop and travel valves 22, 24 in an internal flow passage 67 of barrel 56. Similar to described above for the subsurface pump 20 of Figure 1, when the stem column 18 and the plunger 62 move upwards (as seen in Figure 2), the travel valve 24 is closed, the fluid 26 in the pipe column 30 is displaced upwards (towards the surface) by the plunger 62, the stopped valve 22 is opened, and the fluid 26 flows into the compression chamber 68 from the well hole 28. When the stem column 18 and the plunger 62 move downward (as seen in Figure 2), the stopped valve 22 closes, the travel valve 24 opens, and the fluid 26 in the compression chamber 68 flows into an internal flow passage 70 of the plunger 62.
[036] Uma condição de interferência de gás ou de gás bloqueado pode ocorrer se o gás for incorporado com o fluido 26. O gás pode acumular na câmara de compressão 68, até que o volume de gás não possa ser suficientemente comprimido pelo êmbolo 62 para superar a pressão hidrostática na coluna de tubulação 30, de modo a fluir o fluido 26 a partir da câmara de compressão 68 para a passagem de fluxo interior de êmbolo 70 (a válvula de viagem 24 abre em resposta à pressão na câmara de compressão 68 sendo superior à pressão na passagem de fluxo interior de êmbolo 70).[036] A gas interference condition or blocked gas can occur if the gas is incorporated with fluid 26. The gas can accumulate in the compression chamber 68, until the gas volume cannot be sufficiently compressed by the plunger 62 to overcome the hydrostatic pressure in the pipe column 30, in order to flow the fluid 26 from the compression chamber 68 to the passage of the internal piston flow 70 (the travel valve 24 opens in response to pressure in the compression chamber 68 being greater than the pressure in the internal flow passage of plunger 70).
[037] No entanto, a bomba de subsuperficie 20 inclui recursos que permitem evitar uma condição de interferência de gás ou de gás bloqueado, ou pelo menos mitigar. O acúmulo de gás na câmara de compressão 68 pode ser reduzido, de modo[037] However, the subsurface pump 20 includes features that make it possible to avoid a condition of gas interference or blocked gas, or at least mitigate. The accumulation of gas in the compression chamber 68 can be reduced, so
Figure BR102017022685A2_D0011
12/25 que a pressão na câmara 68 pode ser aumentada suficientemente para superar a pressão hidrostática na coluna de tubulação 30, e de modo que o gás possa fluir para a superfície com o fluido 26.12/25 that the pressure in the chamber 68 can be increased sufficiently to overcome the hydrostatic pressure in the pipe column 30, and so that the gas can flow to the surface with the fluid 26.
[038] Para induzir o fluxo do fluido 26 em resposta ao movimento de vaivém do êmbolo 62 no barril 56, o êmbolo 62 é encaixado apertado nos furos 72, 74 formados no barril 56. Esta configuração do êmbolo 62 e barril 56 é suficiente para permitir que um diferencial de pressão seja sustentado através de uma interface anelar 76 entre o barril 56 e o êmbolo 62 quando o êmbolo 62 é deslocado longitudinalmente em relação ao barril 56.[038] To induce fluid flow 26 in response to the reciprocating motion of the plunger 62 in the barrel 56, the plunger 62 is fitted tightly into the holes 72, 74 formed in the barrel 56. This configuration of the plunger 62 and barrel 56 is sufficient to allowing a pressure differential to be sustained through an annular interface 76 between barrel 56 and plunger 62 when plunger 62 is displaced longitudinally with respect to barrel 56.
[039] 0 êmbolo 62 transporta um conjunto de vedações anelares ou limpadores 78 perto de uma sua extremidade superior para engate com o furo superior 72 no barril 56. Os limpadores 78 evitam que os detritos e as partículas na coluna de tubulação 30 se desloquem para dentro da interface anelar 76 entre o êmbolo 62 e o barril 56. Um diferencial de pressão pode ser criado entre os limpadores 78 quando o êmbolo 62 se move em vaivém no barril 56, mas, neste exemplo, quaisquer tais diferenciais de pressão são mínimas (por exemplo, a fim de desejavelmente reduzir o desgaste dos limpadores 78).[039] The plunger 62 carries a set of ring seals or wipers 78 near its upper end for engagement with the upper hole 72 in barrel 56. Wipers 78 prevent debris and particles in the pipe column 30 from moving towards inside the annular interface 76 between the plunger 62 and the barrel 56. A pressure differential can be created between the wipers 78 when the plunger 62 reciprocates in the barrel 56, but, in this example, any such pressure differentials are minimal ( for example, in order to desirably reduce the wear of wipers 78).
[040] Um filtro 80 evita que os detritos e as partículas entrem na interface anelar 76 a partir da passagem de fluxo interior de êmbolo 70, enquanto substancialmente equalizando pressão através dos limpadores 78. O filtro 80 pode compreender qualquer tipo apropriado de meio de filtração para excluir detritos e partículas a partir de fluidos de poço (como, por exemplo, revestidos por fio, sinterizados,[040] A filter 80 prevents debris and particles from entering the annular interface 76 from the internal flow passage of plunger 70, while substantially equalizing pressure through cleaners 78. Filter 80 can comprise any appropriate type of filtration medium to exclude debris and particles from well fluids (such as sintered wire,
Figure BR102017022685A2_D0012
13/25 pré-embalados, fendados, perfurados e outros tipos de meios filtrantes).13/25 prepackaged, cracked, perforated and other types of filter media).
[041] 0 filtro 80 no exemplo da Figura 2 é conectado no êmbolo 62 longitudinalmente entre os limpadores 78 e a válvula de viagem 24, mas o filtro 80 poderia estar de outro modo posicionado em outros exemplos. O filtro 80 move em vaivém com o êmbolo 62 em relação a uma câmara de fluido 82 formada no barril 56. Um liquido 84 (que pode ser um componente liquido do fluido 26) pode fluir a partir da coluna de tubulação 30 e a passagem de fluxo interior de êmbolo 70 para a câmara de fluido 82 através do filtro 80, conforme descrito mais completamente abaixo.[041] The filter 80 in the example of Figure 2 is connected to the plunger 62 longitudinally between the cleaners 78 and the travel valve 24, but the filter 80 could be otherwise positioned in other examples. The filter 80 reciprocates with the plunger 62 in relation to a fluid chamber 82 formed in the barrel 56. A liquid 84 (which may be a liquid component of fluid 26) can flow from the pipe column 30 and the passage of inner flow of plunger 70 to fluid chamber 82 through filter 80, as described more fully below.
[042] Conforme ilustrado na Figura 2, o êmbolo 62 é encaixado relativamente apertado no furo inferior 74 (por exemplo, uma folga radial entre o êmbolo 62 e o furo 74 é relativamente pequena, talvez na ordem de ~ 150 a 200 micra), de modo que o fluxo através da interface anelar 76 é substancialmente restringido, permitindo que um diferencial de pressão seja sustentado através da interface anelar 76 à medida que o êmbolo 62 se desloca em relação ao barril 56. Em alguns exemplos, vedações, limpadores ou outros dispositivos podem ser utilizados para aumentar a capacidade de sustentação de diferencial de pressão da interface anelar 76, para excluir detritos, etc. Os perfis de superfície (tais como, cumes, ranhuras, rugosidade de superfície, etc.) podem ser usados no êmbolo 62 ou barril 56 para aumentar a turbulência ou de outro modo aumentar a restrição para fluir através da interface anelar 76. Assim, o escopo da presente divulgação não é limitado a qualquer técnica ou configuração particular para restringir substancialmente o fluxo entre o[042] As shown in Figure 2, the plunger 62 is fitted relatively tightly into the lower hole 74 (for example, a radial clearance between the plunger 62 and hole 74 is relatively small, perhaps in the range of ~ 150 to 200 microns), so that flow through the ring interface 76 is substantially restricted, allowing a pressure differential to be sustained through the ring interface 76 as the plunger 62 moves in relation to barrel 56. In some instances, seals, cleaners or others devices can be used to increase the pressure differential holding capacity of the ring interface 76, to exclude debris, etc. Surface profiles (such as ridges, grooves, surface roughness, etc.) can be used on plunger 62 or barrel 56 to increase turbulence or otherwise increase the restriction to flow through ring interface 76. Thus, scope of this disclosure is not limited to any particular technique or configuration to substantially restrict the flow between the
Figure BR102017022685A2_D0013
14/25 barril 56 e o êmbolo 62.14/25 barrel 56 and plunger 62.
[043] Note que a câmara de fluido 82 está posicionada longitudinalmente entre duas posições nas quais o fluxo entre o barril 56 e o êmbolo 62 é substancialmente restringido. Uma primeira dessas posições longitudinais 72a está em uma interface deslizante entre o orifício superior 72 e os limpadores 78 como visto na Figura 2. Uma segunda tal posição longitudinal 74a está em uma interface deslizante entre o êmbolo 62 e o furo inferior 74 como visto na Figura 2 (por exemplo, na interface anelar 76 no exemplo da Figura 2).[043] Note that the fluid chamber 82 is positioned longitudinally between two positions in which the flow between the barrel 56 and the plunger 62 is substantially restricted. A first of these longitudinal positions 72a is on a sliding interface between the upper orifice 72 and the cleaners 78 as seen in Figure 2. A second such longitudinal position 74a is on a sliding interface between the plunger 62 and the lower hole 74 as seen in Figure 2 (for example, at the ring interface 76 in the example of Figure 2).
[044] A câmara de fluido 82 no exemplo da Figura 2 compreende uma seção interior expandida radialmente 86 colocada longitudinalmente entre os furos 72, 74. A câmara de fluido 82 neste exemplo é de forma anelar e circunda exteriormente o filtro 80 em algumas posições longitudinais do êmbolo 62 em relação à passagem de fluxo interior de barril 67. No entanto, em outros exemplos, a câmara de fluido 82 não pode ser posicionada longitudinalmente entre os furos 72, 74, pode não ser de forma anelar, pode não estar disposta entre as posições 72a, 74a ou não circunscrever o filtro 80. Assim, o escopo desta divulgação não está limitado a qualquer configuração particular da câmara de fluido 82 ou a sua relação com o filtro 80.[044] The fluid chamber 82 in the example of Figure 2 comprises a radially expanded interior section 86 placed longitudinally between the holes 72, 74. The fluid chamber 82 in this example is ring-shaped and outwardly surrounds the filter 80 in some longitudinal positions of the plunger 62 with respect to the inner flow passage of barrel 67. However, in other examples, the fluid chamber 82 cannot be positioned longitudinally between holes 72, 74, it may not be ring-shaped, it may not be arranged between positions 72a, 74a or not to circumscribe filter 80. Thus, the scope of this disclosure is not limited to any particular configuration of fluid chamber 82 or its relationship to filter 80.
[045] O filtro 80 filtra o fluxo fluindo entre a câmara de fluido 82 e a passagem de fluxo interior de êmbolo 70. Conforme mencionado acima, o líquido 84 pode passar através do filtro 80 a partir da passagem 70 para a câmara de fluido 82 .[045] The filter 80 filters the flow flowing between the fluid chamber 82 and the piston inner flow passage 70. As mentioned above, the liquid 84 can pass through the filter 80 from passage 70 to the fluid chamber 82 .
[046] O fluxo também pode passar pelo filtro 80 em uma direção oposta neste exemplo. Esse fluxo a partir da câmara[046] The flow can also pass through filter 80 in the opposite direction in this example. That flow from the chamber
Figure BR102017022685A2_D0014
15/25 de fluido 82 para o interior do êmbolo 62 através do filtro 80 pode atuar para limpar o filtro 80 de quaisquer partículas acumuladas.15/25 fluid 82 into the plunger 62 through the filter 80 can act to clean the filter 80 of any accumulated particles.
[047] O filtro 80 evita que as partículas passem para dentro da câmara de fluido 82 e a interface anelar 76 entre o barril 56 e o êmbolo 62. Partículas excluídas do líquido 84 pelo filtro 80 ao invés fluem para a superfície com o fluido 26 através da coluna de tubulação 30.[047] Filter 80 prevents particles from passing into fluid chamber 82 and annular interface 76 between barrel 56 and plunger 62. Particles excluded from liquid 84 by filter 80 instead flow to the surface with fluid 26 through the pipe column 30.
[048] Referindo adicionalmente agora às Figuras 3A-C, a bomba de subsuperfície 20 é representativamente ilustrada em um exemplo de sucessão de estágios operacionais. Os estágios operacionais representados demonstram como a bomba de subsuperfície 20, conforme usada no sistema 10 e método da Figura 1, pode prevenir ou, pelo menos, mitigar uma condição de interferência de gás ou gás bloqueado. No entanto, deve ser claramente entendido que os princípios desta divulgação não requerem que seja produzida uma condição de interferência de gás ou de gás bloqueado ou que a bomba de subsuperfície 20 seja operada como representado nas Figuras 3A-C ou como aqui descrito.[048] Referring now further to Figures 3A-C, the subsurface pump 20 is represented in an example of succession of operational stages. The operational stages depicted demonstrate how the subsurface pump 20, as used in system 10 and the method of Figure 1, can prevent or at least mitigate a condition of interference from blocked gas or gas. However, it must be clearly understood that the principles of this disclosure do not require that a gas or blocked gas interference condition is produced or that the subsurface pump 20 is operated as shown in Figures 3A-C or as described herein.
[049] No sistema de bombeamento de poço 10 como representado na Figura 3A, existe uma condição de gás bloqueado na bomba de subsuperfície 20. Um gás 88 acumulouse na câmara de compressão 68.[049] In the well pumping system 10 as shown in Figure 3A, there is a condition of blocked gas in the subsurface pump 20. A gas 88 has accumulated in the compression chamber 68.
[050] Quando o êmbolo 62 é deslocado em uma direção longitudinalmente descendente 90 (conforme observado na Figura 3A), a pressão do gás 88 e qualquer outro fluido 26 também na câmara de compressão 68 não pode ser aumentada suficientemente para superar a pressão hidrostática na tubulação 30 e a passagem de fluxo interior de êmbolo 70.[050] When the plunger 62 is moved in a longitudinally descending direction 90 (as seen in Figure 3A), the gas pressure 88 and any other fluid 26 also in the compression chamber 68 cannot be increased sufficiently to overcome the hydrostatic pressure in the piping 30 and the piston interior flow passage 70.
16/2516/25
Figure BR102017022685A2_D0015
°eN I° and NI
Observe que a válvula de viagem 24 permanece fechada como visto na Figura 3A, de modo que o gás 88 e qualquer fluido 26 na câmara de compressão 68 não podem fluir para a passagem de fluxo interior de êmbolo 70.Note that the travel valve 24 remains closed as seen in Figure 3A, so that the gas 88 and any fluid 26 in the compression chamber 68 cannot flow into the piston 70 internal flow passage.
[051] No entanto, o liquido 84 na passagem de fluxo 70 pode fluir através do filtro 80 e para dentro da câmara de fluido 82. Em alguns exemplos, também é possível que qualquer gás 88 na câmara de fluido 82 também possa fluir a partir da câmara de fluido 82 para a passagem de fluxo interior de êmbolo 70 através do filtro 80. Desta maneira, o gás 88 pode ser produzido com o fluido 26 através da coluna de tubulação 30 na superfície.[051] However, liquid 84 in flow passage 70 can flow through filter 80 and into fluid chamber 82. In some examples, it is also possible that any gas 88 in fluid chamber 82 can also flow from from the fluid chamber 82 to the internal flow of plunger 70 through the filter 80. In this way, gas 88 can be produced with fluid 26 through the pipe column 30 on the surface.
[052] Conforme visto na Figura 3A, o filtro 80 está disposto entre as duas posições de restrição de fluxo 72a, 74a, e o êmbolo 62 está em ou próximo da sua extensão de curso inferior. A câmara de fluido 82 envolve exteriormente o filtro 80 e recebe o líquido filtrado 84 a partir do filtro[052] As seen in Figure 3A, the filter 80 is disposed between the two flow restriction positions 72a, 74a, and the plunger 62 is at or near its lower stroke extension. The fluid chamber 82 surrounds the filter 80 externally and receives the filtered liquid 84 from the filter
80.80.
[053] Em outros exemplos, a câmara de fluido 82 pode não envolver exteriormente o filtro 80 em ou perto da extensão de curso inferior do êmbolo 62, ou pode não ser necessário que o filtro 80 seja disposto em qualquer relação particular com as posições de restrição de fluxo 72, 74a. Assim, o escopo desta divulgação não se limita a quaisquer detalhes particulares da operação representada nas Figuras 3A-C.[053] In other examples, fluid chamber 82 may not externally wrap filter 80 at or near the lower stroke extension of plunger 62, or it may not be necessary for filter 80 to be arranged in any particular relationship with the positions of flow restriction 72, 74a. Thus, the scope of this disclosure is not limited to any particular details of the transaction represented in Figures 3A-C.
[054 ] Na Figura 3B, a bomba de subsuperfície 20 é representada depois que o êmbolo 62 deslocou-se para ou perto da sua extensão de curso superior (em uma direção longitudinalmente ascendente 92 como visto na Figura 3B) . Uma extremidade inferior do êmbolo 62 está agora posicionada[054] In Figure 3B, the subsurface pump 20 is shown after the plunger 62 has moved to or near its upper stroke extension (in a longitudinally upward direction 92 as seen in Figure 3B). A lower end of plunger 62 is now positioned
Ο,Ο,
17/2517/25
Figure BR102017022685A2_D0016
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acima de uma extremidade inferior da câmara de fluido 82', xdé modo que o êmbolo 62 bloqueia apenas parcialmente a câmara de fluido 82 e o êmbolo 62 é retirado do furo 74. Em outros exemplos, o êmbolo 62 podería permanecer recebido no furo 74, e a comunicação entre a câmara de fluido 82 e a câmara de compressão 68 podería ser fornecida por outros meios (tal como por uma abertura ou outra passagem formada através de uma parede do êmbolo 62).above a lower end of fluid chamber 82 ', x so that plunger 62 only partially blocks fluid chamber 82 and plunger 62 is removed from bore 74. In other examples, plunger 62 could remain received in bore 74 , and the communication between the fluid chamber 82 and the compression chamber 68 could be provided by other means (such as through an opening or other passage formed through a wall of the plunger 62).
[055] Na configuração da Figura 3B, o líquido 84 pode agora fluir a partir da câmara de fluido 82 para a câmara de compressão 68. Além disso, em alguns exemplos, o gás 88 na câmara de compressão 68 pode fluir para dentro da câmara de fluido 82 (o gás 88 sendo menos denso do que o líquido 84 ou qualquer fluido 26 também na câmara de compressão 68).[055] In the configuration of Figure 3B, liquid 84 can now flow from fluid chamber 82 to compression chamber 68. In addition, in some instances, gas 88 in compression chamber 68 may flow into the chamber fluid 82 (gas 88 being less dense than liquid 84 or any fluid 26 also in compression chamber 68).
[056] Note que, com o êmbolo 62 na sua posição da Figura 3B, a posição de restrição de fluxo 72a está agora disposta longitudinalmente entre o filtro 80 e a válvula de viagem 24 e a câmara de fluido 82. Assim, o fluxo é substancialmente impedido a partir da passagem de fluxo interior de êmbolo 70 para a câmara de compressão 68, à medida que se expande devido ao deslocamento do êmbolo 62 na direção ascendente 92. Em vez disso, se a pressão na câmara de compressão 68 reduzir suficientemente (devido à expansão da câmara de compressão 68 à medida que o êmbolo 62 desloca na direção ascendente 92), a válvula parada 22 pode abrir e permitir algum fluxo do fluido 26 a partir do furo de poço 28 para a câmara de compressão 68.[056] Note that with the plunger 62 in its position in Figure 3B, the flow restriction position 72a is now disposed longitudinally between filter 80 and travel valve 24 and fluid chamber 82. Thus, flow is substantially impeded from the passage of the internal flow from plunger 70 to the compression chamber 68 as it expands due to the displacement of the plunger 62 in the upward direction 92. Instead, if the pressure in the compression chamber 68 reduces sufficiently ( due to the expansion of the compression chamber 68 as the plunger 62 moves in the upward direction 92), the stopped valve 22 can open and allow some fluid flow 26 from the well bore 28 to the compression chamber 68.
[057] Independentemente de qualquer fluido 26 fluir para dentro da câmara de compressão 68 no curso ascendente do êmbolo 62, uma proporção de gás / líquido na câmara de[057] Regardless of any fluid 26 flowing into the compression chamber 68 in the upward stroke of the plunger 62, a gas / liquid ratio in the
18/2518/25
-•Í3· camara gás 8 8 fluido compressão 68 é reduzida pela adição do líquido 84 à de compressão 68, e pelo fluxo de algum ou de todo o a partir da câmara de compressão 68 para a câmara de- • Í3 · gas chamber 8 8 fluid compression 68 is reduced by the addition of liquid 84 to that of compression 68, and by the flow of some or all of it from the compression chamber 68 to the compression chamber
82. Uma vez que a proporção de gás / líquido na câmara de compressão 68 é reduzida, pressão na câmara de compressão 68 será aumentada após um curso descendente subsequente do êmbolo 62 para a sua extensão de curso inferior, em comparação com o curso descendente anterior do êmbolo 62 (por exemplo, como representado na Figura 3A) .82. Since the gas / liquid ratio in the compression chamber 68 is reduced, pressure in the compression chamber 68 will be increased after a subsequent downward stroke of the plunger 62 to its lower stroke extension, compared to the previous downward stroke plunger 62 (for example, as shown in Figure 3A).
[058] Movimento de vaivém do êmbolo 62 entre as suas extensões de curso superior e inferior, no presente exemplo, irá resultar em diminuições incrementais na proporção de gás / líquido na câmara de compressão 68. Estas diminuições incrementais na proporção de gás / líquido irá resultar em aumentos incrementais correspondentes na pressão na câmara de compressão 68 quando o êmbolo 68 na sua extensão de curso inferior. Eventualmente, a pressão na câmara de compressão 68 aumenta o suficiente para fazer com que a válvula de viagem 24 se abra, e os fluidos (por exemplo, gás 88, fluido 26 e líquido 84) fluam a partir da câmara de compressão 68 para a passagem de fluxo interior de êmbolo 70.[058] Piston 62 reciprocating motion between its upper and lower stroke extensions, in the present example, will result in incremental decreases in the gas / liquid ratio in the compression chamber 68. These incremental decreases in the gas / liquid ratio will result in corresponding incremental increases in pressure in the compression chamber 68 when the plunger 68 in its lower stroke extension. Eventually, the pressure in the compression chamber 68 increases sufficiently to cause the travel valve 24 to open, and fluids (for example, gas 88, fluid 26 and liquid 84) flow from the compression chamber 68 to the internal flow passage of plunger 70.
[059] Na Figura 3C, a bomba de subsuperf icie 20 é representada depois que o êmbolo 62 deslocou-se na direção descendente 90 para a sua extensão de curso inferior, e depois da pressão na câmara de compressão 68 ter aumentado suficientemente para fazer com que a válvula de viagem 24 se abra. O fluido 26, líquido 84 e qualquer gás 88 na câmara de compressão 68 podem fluir para a passagem de fluxo interior de êmbolo 70 para produção para a superfície, como descrito acima.[059] In Figure 3C, the subsurface pump 20 is shown after the plunger 62 has moved in the downward direction 90 to its lower stroke extension, and after the pressure in the compression chamber 68 has increased sufficiently to cause that the travel valve 24 opens. Fluid 26, liquid 84 and any gas 88 in the compression chamber 68 can flow into the inner flow passage of plunger 70 for production to the surface, as described above.
Figure BR102017022685A2_D0017
19/25 [060] Qualquer gás 88 na câmara de fluido 82 pode fluir para a passagem de fluxo 70 através do filtro 80, e o líquido 84 pode fluir para a câmara de fluido 82 através do filtro 80, tal como representado na Figura 3A. Assim, uma transferência periódica regular de gás 88 para a passagem de fluxo 70 através do filtro 80, e uma transferência periódica regular de líquido 84 para a câmara de fluido 82, é realizada quando o êmbolo 62 se move em vaivém no barril 56. Além disso, fluxo a partir da câmara de fluido 82 para a passagem de fluxo 70 através do filtro 80 pode ajudar a remover quaisquer partículas que possam ter acumulado anteriormente no filtro 80.19/25 [060] Any gas 88 in fluid chamber 82 can flow to flow passage 70 through filter 80, and liquid 84 can flow to fluid chamber 82 through filter 80, as shown in Figure 3A . Thus, a regular periodic transfer of gas 88 to the flow passage 70 through the filter 80, and a regular periodic transfer of liquid 84 to the fluid chamber 82, is performed when the plunger 62 reciprocates in the barrel 56. In addition in addition, flow from the fluid chamber 82 to the flow passage 70 through the filter 80 can help remove any particles that may have previously accumulated in the filter 80.
[061] Embora um aumento incrementai na pressão da câmara de compressão 68 seja descrito acima para progredir a partir de uma condição de gás bloqueado para uma restauração da capacidade de bombeamento, em alguns exemplos não mais do que um movimento de vaivém do êmbolo 62 pode ser necessário para transferir gás 88 suficiente a partir da câmara de compressão 68 para restaurar a capacidade de bombeamento. Além disso, a utilização da bomba de subsuperfície 20 pode prevenir que uma condição de gás bloqueado ocorra, por exemplo, por periodicamente transferir líquido 84 para dentro da câmara de compressão 68 e transferir gás 88 para fora da câmara de compressão 68, de modo que a proporção de gás / líquido permanece em um nível suficientemente baixo que a válvula de viagem 24 se abre em cada curso descendente. A transferência periódica de líquido 84 para a câmara de compressão 68 e o gás 88 para fora da câmara de compressão 68 também pode prevenir ou mitigar a ocorrência de uma condição de interferência de gás.[061] While an incremental increase in pressure in the compression chamber 68 is described above to progress from a blocked gas condition to a restoration of pumping capacity, in some instances no more than a reciprocating motion of the plunger 62 can necessary to transfer sufficient gas 88 from the compression chamber 68 to restore the pumping capacity. In addition, the use of the subsurface pump 20 can prevent a blocked gas condition from occurring, for example, by periodically transferring liquid 84 into the compression chamber 68 and transferring gas 88 out of the compression chamber 68, so that the gas / liquid ratio remains at a sufficiently low level that the travel valve 24 opens on each downward stroke. The periodic transfer of liquid 84 to the compression chamber 68 and the gas 88 out of the compression chamber 68 can also prevent or mitigate the occurrence of a gas interference condition.
20/2520/25
Figure BR102017022685A2_D0018
divulgação acima fornece avanços significativos nas técnicas de construção e operação de sistemas de elevação de poço artificiais. Nos exemplos descritos acima, a bomba de subsuperfície 20 pode operar eficazmente para bombear o fluido 26 a partir do poço, embora o gás 88 e as partículas estejam presentes no fluido 26.The above disclosure provides significant advances in the techniques of construction and operation of artificial well lifting systems. In the examples described above, the subsurface pump 20 can operate effectively to pump fluid 26 from the well, although gas 88 and particles are present in fluid 26.
[063] Mais especificamente, a divulgação acima fornece à técnica uma bomba de subsuperfície 20 para utilização em operações de elevação de poço artificiais. Em um exemplo, a bomba de subsuperf ície 20 pode incluir um barril 56 tendo uma válvula parada 22 que controla o fluxo através de uma passagem de fluxo interior 67 do barril 56, e um êmbolo 62 recebido reciprocamente no barril 56 para primeira e segunda extensões de curso opostas. Na primeira extensão de curso (por exemplo, como ilustrado na Figura 3A) , o fluxo está substancialmente restringido entre o êmbolo 62 e o barril 56 nas posições separadas e afastadas 72a, 74a longitudinalmente ao longo do barril 56, e uma passagem de fluxo interior 70 do êmbolo 62 em comunicação através de um filtro 80 com uma câmara de fluido 82 disposta longitudinalmente entre a primeira e segunda posições 72a, 74a. Na segunda extensão de curso (por exemplo, como representado na Figura 3B), a câmara de fluido 82 sendo em comunicação com a câmara de compressão 68 e a válvula parada .[063] More specifically, the above disclosure provides the technique with a subsurface pump 20 for use in artificial well lifting operations. In one example, the subsurface pump 20 may include a barrel 56 having a stop valve 22 that controls flow through an inner flow passage 67 of barrel 56, and a plunger 62 reciprocally received in barrel 56 for first and second extensions opposite courses. In the first stroke extension (for example, as illustrated in Figure 3A), the flow is substantially restricted between the plunger 62 and the barrel 56 in separate and spaced positions 72a, 74a longitudinally along the barrel 56, and an inner flow passage 70 of the plunger 62 in communication through a filter 80 with a fluid chamber 82 disposed longitudinally between the first and second positions 72a, 74a. In the second stroke extension (for example, as shown in Figure 3B), the fluid chamber 82 being in communication with the compression chamber 68 and the valve stopped.
[064] Na segunda extensão de curso, a primeira posição 72a pode estar disposta longitudinalmente entre o filtro 80 e a câmara de fluido 82.[064] In the second stroke extension, the first position 72a can be arranged longitudinally between the filter 80 and the fluid chamber 82.
[065] A câmara de fluido 82 pode compreender uma seção[065] Fluid chamber 82 may comprise a section
21/2521/25
Figure BR102017022685A2_D0019
X χV /^t/oiaeS ' alargada radialmente interior 86 do barril 56.X χ V / ^ t / oiaeS 'radially enlarged inside 86 of barrel 56.
[066] Na primeira extensão de curso, o liquido 84 pode fluir a partir da passagem de fluxo interior de êmbolo 70 para a câmara de fluido 82 através do filtro 80. Na segunda extensão de curso, o liquido 84 pode fluir a partir da câmara de fluido 82 para a passagem de fluxo interior de barril 67.[066] In the first stroke extension, liquid 84 can flow from the inner flow passage of plunger 70 to fluid chamber 82 through filter 80. In the second stroke extension, liquid 84 can flow from the chamber fluid 82 for the inner flow passage of barrel 67.
[067] Na segunda extensão de curso, o fluxo entre o filtro 80 e a câmara de fluido 82 pode ser substancialmente restringido.[067] In the second stroke extension, the flow between the filter 80 and the fluid chamber 82 can be substantially restricted.
[068] Na segunda extensão de curso, o êmbolo 62 pode estender apenas parcialmente longitudinalmente através da câmara de fluido 82.[068] In the second stroke extension, the plunger 62 can extend only partially longitudinally through the fluid chamber 82.
[069] Ά câmara de fluido 82 pode compreender uma câmara anelar que circunda pelo menos parcialmente o filtro 80 na primeira extensão de curso.[069] The fluid chamber 82 may comprise an annular chamber that at least partially surrounds the filter 80 in the first stroke extension.
[070] Um método de bombeamento de um fluido 26 a partir de um furo de poço 28 também é fornecido à técnica pela divulgação acima. Em um exemplo, o método pode incluir um movimento de vaivém de um êmbolo 62 em relação ao barril 56 de uma bomba de subsuperf icie 20. O passo de vaivém pode compreender: a) deslocar o êmbolo 62 em uma primeira direção 90, recebendo assim o liquido 84 em uma câmara de fluido 82 a partir de um filtro 80, o liquido 84 na câmara de fluido 82 tendo sido filtrado pelo filtro 80, e b) deslocar o êmbolo 62 em uma segunda direção 92 oposta à primeira direção 90, transferindo assim o liquido 84 a partir da câmara de fluido 82 para uma câmara de compressão 68 em uma passagem de fluxo interior 67 do barril 56.[070] A method of pumping a fluid 26 from a well bore 28 is also provided to the technique by the above disclosure. In one example, the method may include a reciprocating motion of a plunger 62 with respect to the barrel 56 of a subsurface pump 20. The reciprocating step may comprise: a) moving the plunger 62 in a first direction 90, thereby receiving the liquid 84 in a fluid chamber 82 from a filter 80, the liquid 84 in the fluid chamber 82 having been filtered by the filter 80, and b) moving the plunger 62 in a second direction 92 opposite the first direction 90, thus transferring the liquid 84 from the fluid chamber 82 to a compression chamber 68 in an inner flow passage 67 of the barrel 56.
[071] 0 passo de transferência pode incluir o deslocamento do filtro 80 na segunda direção 92. O passo de[071] The transfer step can include moving the filter 80 in the second direction 92. The transfer step
22/2522/25
Figure BR102017022685A2_D0020
transferência pode incluir o deslocamento do filtro 80 para cima em relação à câmara de fluido 82.The transfer may include displacing the filter 80 upwardly relative to the fluid chamber 82.
[072] 0 passo de deslocamento do êmbolo 62 na primeira direção 90 pode incluir deslocar o êmbolo 62 para uma primeira extensão de curso na qual o fluxo é substancialmente restringido entre o êmbolo 62 e o barril 56 na primeira e segunda posições espaçadas 72a, 74a longitudinalmente ao longo do barril 56, e uma passagem de fluxo interior 70 do êmbolo 62 está em comunicação através do filtro 80 com a câmara de fluido 82 disposta longitudinalmente entre a primeira e segunda posições 72a, 74a.[072] The displacement step of the plunger 62 in the first direction 90 may include moving the plunger 62 to a first stroke extension in which the flow is substantially restricted between the plunger 62 and the barrel 56 in the first and second spaced positions 72a, 74a longitudinally along the barrel 56, and an inner flow passage 70 of the plunger 62 is in communication through the filter 80 with the fluid chamber 82 disposed longitudinally between the first and second positions 72a, 74a.
[073] O passo de deslocamento do êmbolo 62 na segunda direção 92 pode incluir o deslocamento do êmbolo 62 para uma segunda extensão de curso em que a câmara de fluido 82 está em comunicação com a válvula parada 22.[073] The piston displacement step 62 in the second direction 92 may include displacement of the piston 62 to a second stroke extension where the fluid chamber 82 is in communication with the stopped valve 22.
[074] Na primeira extensão de curso, o líquido 84 pode fluir a partir da passagem de fluxo interior de êmbolo 70 para a câmara de fluido 82 através do filtro 80. Na segunda extensão de curso, o líquido 84 pode fluir a partir da câmara de fluido 82 para a passagem de fluxo interior de barril 67.[074] In the first stroke extension, liquid 84 can flow from the inner flow passage of plunger 70 to fluid chamber 82 through filter 80. In the second stroke extension, liquid 84 can flow from chamber fluid 82 for the inner flow passage of barrel 67.
[075] Na segunda extensão de curso, fluxo entre o filtro 80 e a câmara de fluido 82 pode ser substancialmente restringido (por exemplo, na posição de restrição de fluxo 72a) .[075] In the second stroke extension, flow between the filter 80 and the fluid chamber 82 can be substantially restricted (for example, in the flow restriction position 72a).
[076] O fluxo a partir da câmara de fluido 82 para a passagem de fluxo interior de êmbolo 70 através do filtro 80 elimina partículas particuladas acumuladas (tais como areia, finos de formação, espaçador, etc.) a partir do filtro 80. O fluxo pode compreender líquido 84, gás 88, combinação destes, ou outras composições de fluidos. O fluxo pode ser[076] Flow from the fluid chamber 82 to the internal flow passage of plunger 70 through filter 80 eliminates accumulated particulate particles (such as sand, formation fines, spacer, etc.) from filter 80. O The flow may comprise liquid 84, gas 88, a combination thereof, or other fluid compositions. The flow can be
23/25 .^a' D//?.23/25. ^ A 'D // ?.
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Π)Π)
Ό ω φ\% $ \c ,<>v um resultado de turbulência à medida que o êmbolo 62 desldfeap,; \ se entre a primeira e segunda extensões de curso.Ό ω φ \% $ \ c, <> v a result of turbulence as the plunger 62 develops; \ between the first and second course extensions.
[077] Um sistema de bombeamento de poço 10 é também fornecido à técnica pela divulgação acima. Em um exemplo, o sistema 10 pode incluir um atuador 14 (tal como um atuador hidráulico, uma bomba-jaque de viga andadora, um atuador elétrico ou a combustível, etc.) que move em vaivém uma coluna de haste 18, e uma bomba de subsuperf í cie 20 que recebe fluido 26 a partir de um furo de poço 28 e descarrega o fluido 26 para dentro de uma cadeia de tubulação 30. A bomba de subsuperfície 20 pode incluir um êmbolo 62 com uma válvula de viagem 24, um barril 56 com uma válvula parada 22, e um filtro 80 que filtra líquido 84 que flui a partir da coluna de tubulação 30 para uma câmara de compressão 68 disposta longitudinalmente entre a válvula de viagem 24 e a válvula parada 22.[077] A well pumping system 10 is also provided to the technique by the above disclosure. In one example, system 10 may include an actuator 14 (such as a hydraulic actuator, a walking beam jack pump, an electric or fuel actuator, etc.) that reciprocates a stem column 18, and a pump subsurface pump 20 that receives fluid 26 from a well bore 28 and discharges fluid 26 into a pipe chain 30. The subsurface pump 20 may include a plunger 62 with a travel valve 24, a barrel 56 with a stop valve 22, and a filter 80 that filters liquid 84 flowing from the pipe column 30 to a compression chamber 68 disposed longitudinally between the travel valve 24 and the stop valve 22.
[078] O filtro 80 pode mover em vaivém em relação a uma câmara de fluido 82. Em uma primeira configuração da bomba de subsuperfície 20, tanto o filtro 80 e a câmara de fluido 82 estão dispostos longitudinalmente entre a primeira e a segunda posições 72a, 74a em que o fluxo entre o êmbolo 62 e o barril 56 é substancialmente restringido.[078] Filter 80 can reciprocate relative to a fluid chamber 82. In a first configuration of the subsurface pump 20, both filter 80 and fluid chamber 82 are arranged longitudinally between the first and second positions 72a , 74a in which the flow between the plunger 62 and the barrel 56 is substantially restricted.
[079] A primeira posição 72a pode ser disposta longitudinalmente entre o filtro 80 e a câmara de fluido 82 em uma segunda configuração da bomba de subsuperfície 20. 0 êmbolo 62 pode apenas separar parcialmente a câmara de fluido 82 da câmara de compressão 68 na segunda configuração. O fluxo entre o filtro 80 e a câmara de fluido 82 pode ser substancialmente restringido na segunda configuração.[079] The first position 72a can be arranged longitudinally between the filter 80 and the fluid chamber 82 in a second configuration of the subsurface pump 20. The plunger 62 can only partially separate the fluid chamber 82 from the compression chamber 68 in the second configuration. The flow between the filter 80 and the fluid chamber 82 can be substantially restricted in the second configuration.
[080] Embora vários exemplos tenham sido descritos Av'0'[080] Although several examples have been described A v'0 '
Z1Z1
24/25 ^/039^ í?24/25 ^ / 039 ^?
‘‘O/oeN ' acima, com cada exemplo com certos recursos, deve ser entendido que não é necessário que um recurso especifico de um exemplo seja usado exclusivamente com esse exemplo. Em vez disso, qualquer dos recursos descritos acima e / ou representados nos desenhos podem ser combinados com qualquer um dos exemplos, além de ou em substituição para qualquer um dos outros recursos desses exemplos. Os recursos de um exemplo não são mutuamente exclusivos dos recursos de outro exemplo. Em vez disso, o escopo desta divulgação engloba qualquer combinação de qualquer um dos recursos.‘‘ O / oeN 'above, with each example with certain features, it should be understood that it is not necessary for a feature specific to an example to be used exclusively with that example. Instead, any of the features described above and / or represented in the drawings can be combined with any of the examples, in addition to or in place of any of the other features in these examples. The resources in one example are not mutually exclusive to the resources in another example. Instead, the scope of this disclosure encompasses any combination of any of the features.
[081] Embora cada exemplo descrito acima inclua uma certa combinação de recursos, deve ser entendido que não é necessário que todos os recursos de um exemplo sejam usados. Em vez disso, qualquer dos recursos descritos acima pode ser utilizado, sem qualquer outro recurso ou recursos particulares também sendo usados.[081] Although each example described above includes a certain combination of features, it should be understood that it is not necessary that all the features in an example are used. Instead, any of the features described above can be used, without any other features or particular features being used as well.
[082] Deve ser entendido que as várias modalidades aqui descritas podem ser utilizadas em várias orientações, tais como inclinadas, invertidas, horizontais, verticais, etc., e em várias configurações, sem se afastar dos princípios desta divulgação. As modalidades são descritas meramente como exemplos de aplicações úteis dos princípios da divulgação, que não é limitado a quaisquer detalhes específicos dessas modalidades.[082] It should be understood that the various modalities described here can be used in various orientations, such as inclined, inverted, horizontal, vertical, etc., and in various configurations, without departing from the principles of this disclosure. The modalities are described merely as examples of useful applications of the disclosure principles, which are not limited to any specific details of those modalities.
[083] Na descrição acima dos exemplos representativos, os termos direcionais (como inferior, etc.) são usados por conveniência ao se referir aos desenhos anexos. No entanto, deve ser claramente entendido que o escopo desta divulgação não se limita a quaisquer direções específicas aqui descritas.[083] In the above description of the representative examples, directional terms (such as lower, etc.) are used for convenience when referring to the attached drawings. However, it must be clearly understood that the scope of this disclosure is not limited to any specific directions described herein.
acima, abaixo, superior,above, below, top,
25/2525/25
Λ'®' αλ /Λ'® 'αλ /
Figure BR102017022685A2_D0021
[084] Os termos incluindo, inclui, compreendendo, compreende, e termos similares são usados em um sentido não-limitativo nesta especificação. Por exemplo, se um sistema, método, aparelho, dispositivo, etc., é descrito como incluindo um determinado recurso ou elemento, o sistema, o método, o aparelho, o dispositivo, etc., podem incluir esse recurso ou elemento e também podem incluir outros recursos ou elementos. Da mesma forma, o termo compreende é considerado como significando compreende, mas não está limitado a.[084] The terms including, includes, comprising, comprises, and similar terms are used in a non-limiting sense in this specification. For example, if a system, method, device, device, etc., is described as including a particular resource or element, the system, method, device, device, etc., may include that resource or element and may also include include other features or elements. Likewise, the term understand is considered to mean understand, but is not limited to.
[085] Evidentemente, um especialista na técnica, com uma consideração cuidadosa da descrição acima das modalidades representativas da divulgação, reconhece facilmente que podem ser feitas muitas modificações, adições, substituições, deleções e outras mudanças nas modalidades específicas, e tais mudanças são contempladas pelos princípios desta divulgação. Por exemplo, as estruturas descritas como sendo formadas separadamente podem, em outros exemplos, ser integralmente formadas e vice-versa. Consequentemente, a descrição detalhada precedente deve ser claramente entendida como sendo dada a título de ilustração e exemplo somente, o espírito e escopo da invenção sendo limitados somente pelas reivindicações anexas e seus equivalentes.[085] Evidently, a specialist in the technique, with careful consideration of the description above the representative modalities of disclosure, easily recognizes that many modifications, additions, substitutions, deletions and other changes can be made in the specific modalities, and such changes are contemplated by the principles of this disclosure. For example, structures described as being formed separately may, in other examples, be integrally formed and vice versa. Consequently, the foregoing detailed description must be clearly understood to be given by way of illustration and example only, the spirit and scope of the invention being limited only by the appended claims and their equivalents.
1/4 \f\dusfr,a/1/4 \ f \ dusfr, a /
Figure BR102017022685A2_D0022

Claims (15)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1 . Bomba de subsuperf ície para uso em operações de elevação artificial de poço, a bomba de subsuperfície caracterizada pelo fato de que compreende:1 . Subsurface pump for use in artificial well lifting operations, the subsurface pump characterized by the fact that it comprises:
    um barril tendo uma válvula parada que controla o fluxo através de uma passagem de fluxo interior do barril; e um êmbolo recebido reciprocamente no barril e deslocável para primeira e segunda extensões de curso opostas, na primeira extensão de curso, fluxo sendo substancialmente restringido entre o êmbolo e o barril em primeira e segunda posições espaçadas longitudinalmente ao longo do barril, na primeira extensão de curso uma passagem de fluxo interior do êmbolo está em comunicação através de um filtro com uma câmara de fluido disposta longitudinalmente entre a primeira e segunda posições, e na segunda extensão de curso a câmara de fluido sendo em comunicação com a válvula parada.a barrel having a stop valve that controls flow through an inner flow passage of the barrel; and a piston reciprocally received in the barrel and displaceable to opposite first and second stroke extensions, in the first stroke extension, flow being substantially restricted between the piston and the barrel in first and second longitudinally spaced positions along the barrel, in the first extension of In course, an internal flow passage of the piston is in communication through a filter with a fluid chamber arranged longitudinally between the first and second positions, and in the second stroke extension the fluid chamber being in communication with the valve stopped.
  2. 2. Bomba de subsuperfície, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que na segunda extensão de curso, a primeira posição está disposta longitudinalmente entre o filtro e a câmara de fluido.2. Sub-surface pump according to claim 1, characterized by the fact that in the second stroke extension, the first position is disposed longitudinally between the filter and the fluid chamber.
  3. 3. Bomba de subsuperfície, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a câmara de fluido compreende uma seção alargada radialmente interior do barril.3. Sub-surface pump according to claim 1, characterized by the fact that the fluid chamber comprises a radially extended interior section of the barrel.
  4. 4. Bomba de subsuperfície, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que na primeira extensão de curso, líquido flui a partir da passagem de fluxo interior de êmbolo para a câmara de fluido através do filtro, e na segunda extensão de curso, o líquido flui a partir da câmara de fluido para a passagem de fluxo interior de barril.4. Sub-surface pump according to claim 1, characterized by the fact that in the first stroke extension, liquid flows from the passage of the internal piston flow to the fluid chamber through the filter, and in the second stroke extension , the liquid flows from the fluid chamber to the inner barrel flow passage.
    2/42/4
  5. 5. Bomba de subsuperfície, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que na segunda extensão de curso, fluxo entre o filtro e a câmara de fluido é substancialmente restringido.5. Sub-surface pump according to claim 1, characterized in that in the second stroke extension, flow between the filter and the fluid chamber is substantially restricted.
  6. 6. Bomba de subsuperfície, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que na segunda extensão de curso, o êmbolo estende apenas parcialmente longitudinalmente através da câmara de fluido.6. Sub-surface pump according to claim 1, characterized in that in the second stroke extension, the piston extends only partially longitudinally through the fluid chamber.
  7. 7. Bomba de subsuperfície, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a câmara de fluido compreende uma câmara anelar que envolve pelo menos parcialmente o filtro na primeira extensão de curso.7. Sub-surface pump according to claim 1, characterized in that the fluid chamber comprises an annular chamber that at least partially surrounds the filter in the first stroke extension.
  8. 8. Método para bombear um fluido a partir de um furo de poço, o método caracterizado pelo fato de que compreende:8. Method for pumping a fluid from a well bore, the method characterized by the fact that it comprises:
    mover em vaivém um êmbolo em relação a um barril de uma bomba de subsuperfície, o movimento de vaivém compreendendo: a) deslocar o êmbolo em uma primeira direção, recebendo assim líquido em uma câmara de fluido a partir de um filtro, o líquido na câmara de fluido tendo sido filtrado pelo filtro, e b) deslocar o êmbolo em uma segunda direção oposta à primeira direção, transferindo assim o líquido a partir da câmara de fluido para uma passagem de fluxo interior do barril.reciprocating a plunger relative to a barrel of a subsurface pump, the reciprocating movement comprising: a) moving the plunger in a first direction, thus receiving liquid in a fluid chamber from a filter, the liquid in the chamber of fluid having been filtered through the filter, and b) move the plunger in a second direction opposite the first direction, thus transferring the liquid from the fluid chamber to an inner flow passage of the barrel.
  9. 9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a transferência compreende o deslocamento do filtro na segunda direção.9. Method, according to claim 8, characterized by the fact that the transfer comprises the displacement of the filter in the second direction.
  10. 10. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a transferência compreende o deslocamento do filtro para cima em relação à câmara de fluido.10. Method according to claim 8, characterized in that the transfer comprises the displacement of the filter upwards in relation to the fluid chamber.
    3/43/4
  11. 11. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o deslocamento do êmbolo na primeira direção compreende o deslocamento do êmbolo para uma primeira extensão de curso em que o fluxo é substancialmente restringido entre o êmbolo e o barril na primeira e segunda posições afastadas longitudinalmente ao longo do barril, e uma passagem de fluxo interior do êmbolo está em comunicação através do filtro com a câmara de fluido disposta longitudinalmente entre a primeira e segunda posições.11. Method according to claim 8, characterized in that the displacement of the plunger in the first direction comprises the displacement of the plunger for a first extension of stroke in which the flow is substantially restricted between the plunger and the barrel in the first and second positions longitudinally spaced along the barrel, and an inner flow passage of the plunger is in communication through the filter with the fluid chamber disposed longitudinally between the first and second positions.
  12. 12. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o fluxo a partir da câmara de fluido para a passagem de fluxo interior de êmbolo através do filtro remove as partículas acumuladas do filtro.12. Method according to claim 8, characterized in that the flow from the fluid chamber to the passage of the internal piston flow through the filter removes the accumulated particles from the filter.
  13. 13. Sistema de bombeamento de poço, caracterizado pelo fato de que compreende:13. Well pumping system, characterized by the fact that it comprises:
    um atuador que move em vaivém uma coluna de haste; e uma bomba de subsuperficie que recebe fluido de um poço e descarrega o fluido em uma coluna de tubulação, a bomba de subsuperficie compreendendo um êmbolo com uma válvula de viagem, um barril tendo uma válvula parada e um filtro que filtra o líquido que flui a partir da coluna de tubulação para um câmara de compressão disposta longitudinalmente entre a válvula de viagem e a válvula parada.an actuator that reciprocates a stem column; and a subsurface pump that receives fluid from a well and discharges the fluid into a column of piping, the subsurface pump comprising a plunger with a travel valve, a barrel having a stop valve and a filter that filters the liquid that flows to from the pipe column to a compression chamber arranged longitudinally between the travel valve and the stopped valve.
  14. 14. Sistema de bombeamento de poço, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o filtro move em vaivém em relação a uma câmara de fluido, e, em uma primeira configuração da bomba de subsuperficie, tanto o filtro como a câmara de fluido são dispostos longitudinalmente entre a primeira e a segunda posições nas14. Well pumping system according to claim 13, characterized by the fact that the filter reciprocates in relation to a fluid chamber, and, in a first configuration of the subsurface pump, both the filter and the chamber of fluid are arranged longitudinally between the first and second positions in the
    4/4 quais o fluxo entre o êmbolo e o barril é substancialmente restringido.4/4 that the flow between the plunger and the barrel is substantially restricted.
  15. 15. Sistema de bombeamento de poço, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a primeira posição é disposta longitudinalmente entre o filtro e a câmara de fluido em uma segunda configuração da bomba de subsuperfície.15. Well pumping system according to claim 14, characterized by the fact that the first position is disposed longitudinally between the filter and the fluid chamber in a second configuration of the subsurface pump.
    1/51/5
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