CN111771039A - 带有排气系统的电动沉没泵 - Google Patents
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Abstract
一种用于电动沉没泵(ESP)系统的排气系统，包括：护壳(104)和流体耦接到所述护壳的排气系统.所述护壳被配置为，封装且流体密封ESP系统(100)，所述ESP系统(100)包括ESP(103)和可操作地耦接到ESP以驱动ESP的电机(105)。所述护壳可以接收包括流体成分和气体成分的井流体。所述排气系统可以根据所述护壳中接收到的气体成分的量超过气体成分门限值、在气体成分进入ESP之前使气体成分的一部分流向地面。
Description
优先权要求
本申请要求于2018年2月26日递交的美国申请No.62/635,303的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及在井身中实现的人工举升系统，例如，从油气储层向地面输送油气。
背景技术
油气(例如，石油、天然气、它们的组合或其他烃)，被圈闭在地球表面之下的油气储层之中。从地面到油气储层所形成的井身用于采集被圈闭的油气。在一些情况下，由于储层压力和地表压力之间的压力差，油气可能会流到地面。在一些情况下，可以在井身中实现人工举升系统以帮助油气流向地面。电动沉没泵(ESP)是这样的人工举升系统的例子。
发明内容
本公开描述了涉及带有排气系统的电动沉没泵的技术。
本文所描述的主题的某些方面可以被实现为井具系统，所述井具系统包括井下ESP系统、井下护壳和井下排气系统。所述井下ESP系统包括：井下ESP，可以被定位在油气储层中形成的井身中。所述井下ESP可以将从所述油气储层释放的油气接收到所述井身中，并且使油气经过从井下ESP系统的井上端部延伸到地面的生产管材流到所述井身的地面。油气包括液体成分和气体成分。所述井下ESP系统包括：井下ESP电机，其可操作地耦接到所述井下ESP以向所述井下ESP提供用于使油气流到地面的动力。所述井下护壳可以封装所述井下ESP系统且对所述井下ESP系统进行流体密封。所述井下护壳的井上端部可以耦接到所述生产管材的井下端部。在所述井下护壳中，气体成分与液体成分分离。所述井下排气系统被流体耦接到所述井下护壳。所述井下排气系统可以在气体成分进入所述井下ESP之前使气体成分流向地面。
在可以与其他方面中的任意方面组合的一个方面，所述井下护壳包括形成所述井下护壳的井上端部处的流体密封件的密封组件。所述井下排气系统包括流体耦接到所述井下护壳和所述生产管材的排气管线管材。所述排气管线管材可以使气体成分从所述井下护壳流到所述生产管材。
在可以与其他方面中的任意方面组合的一个方面，所述排气管线管材包括：第一开口，流体耦接到所述井下护壳的内体积；以及，第二开口，被定位在相对于所述第一开口的井上方并且可以流体耦接到所述生产管材。
在可以与其他方面中的任意方面组合的一个方面，所述第一开口被流体耦接到所述井下护壳的井上端部。
在可以与其他方面中的任意方面组合的一个方面，所述排气管线管材具有足够的长度，使得所述第二开口可以流体耦接到紧靠所述井身的井口下方的所述生产管材。
在可以与其他方面中的任意方面组合的一个方面，所述排气管线管材是第一排气管线管材。所述井下排气系统包括第二排气管线管材。
在可以与其他方面中的任意方面组合的一个方面，喷射泵可以被定位在所述井下护壳的井上方。所述喷射泵可以将气体成分从所述井下护壳引向地面。
在可以与其他方面中的任意方面组合的一个方面，所述喷射泵可以沿轴线对准生产线进行定位并且可以被流体耦接到所述生产管材。所述喷射泵包括文氏管，其可以作为对油气流过所述文氏管的响应而生成压力差。压力差足以将气体成分从所述井下护壳引向地面。
在可以与其他方面中的任意方面组合的一个方面，所述排气管线管材被耦接到所述喷射泵。
在可以与其他方面中的任意方面组合的一个方面，所述排气管线管材的所述第二开口被耦接到所述喷射泵的井下端部。
在可以与其他方面中的任意方面组合的一个方面，阀门系统被流体耦接到所述排气管线管材。所述阀门系统可以控制经过所述排气管线管材的气体成分的流动。
在可以与其他方面中的任意方面组合的一个方面，所述阀门系统包括阀门和可操作地耦接到所述阀门的阀门控制器。作为对所述井身中的流体条件的响应，所述阀门控制器可以开启或关闭所述阀门。
在可以与其他方面中的任意方面组合的方面，所述阀门控制器包括一个或多个处理器和存储指令的计算机可读介质，所述指令可由所述一个或多个处理器执行，以执行包括以下的操作：接收表示所述井身中的所述流体条件的一个或多个信号；以及，作为对由所述一个或多个信号表示的流体条件的响应，发送用于开启或关闭阀门的一个或多个信号。
在可以与其他方面中的任意方面组合的另一方面，所述流体条件包括在所述ESP的入口处的游离气体的体积百分比。所述操作包括：接收表示在所述ESP的所述入口处的游离气体的所述体积百分比大于第一门限体积百分比的一个或多个信号；以及，作为对在所述ESP的所述入口处的游离气体的所述体积百分比大于所述第一门限体积百分比的响应，发送用于开启所述阀门的一个或多个信号。
在可以与其他方面中的任意方面组合的另一方面，所述操作包括：接收表示在所述ESP的所述入口处的游离气体的所述体积百分比小于第二门限体积百分比的一个或多个信号；以及，作为对在所述ESP的所述入口处的游离气体的所述体积百分比小于所述第二门限体积百分比的响应，发送用于关闭所述阀门的一个或多个信号。
此处描述的主题的某些方面可以被实现为一种方法。在封装ESP系统且对其进行流体密封的护壳中接收来自油气储层的油气。所述ESP系统被定位在井身中。油气在所述护壳之中被分离成气体成分和液体成分。在排除了液体成分的气体成分的至少一部分流入所述ESP系统之前，气体成分的所述一部分经过排气管线管材从所述护壳流向地面，其中所述排气管线管材流体耦接到所述护壳并且朝着所述井身的地面延伸。
本文所描述的主题的某些方面可以被实现为井具系统，其包括护壳和流体耦接到所述护壳的排气系统。所述护壳被配置为，封装ESP系统且对其进行流体密封，所述ESP系统包括ESP和可操作地耦接到所述ESP以驱动所述ESP的电机。所述护壳可以接收包括流体成分和气体成分的井流体。所述排气系统可以根据所述护壳中接收到的气体成分的量超过气体成分门限值，在气体成分进入ESP之前使气体成分的一部分流向地面。
本说明书中所描述的主题的一个或多个实施方式的细节在下文的附图和描述中阐述。通过说明书、附图和权利要求书，所述主题的其他特征、方面和优点将变得明显。
附图说明
图1A是电动沉没泵(ESP)系统的示例的示意图。
图1B是要被耦接到图1A的ESP系统的护壳的示例的示意图。
图1C是图1A的ESP系统被耦接到被定位在井身的示例的示意图中的图1B的护壳的示例。
图2是用于将累积的气体运送到地面的排气管线的示意图。
图3是用于将累积的气体运送到地面的两条排气管线的示意图。
图4是用于经过排气管线吸取气体的喷射泵的示意图。
图5是用于控制气体经过排气管线的流动的阀门的示意图。
图6是防止ESP中的气锁的过程的示例的流程图。
图7是ESP系统的实施方式的示例的示意图。
图8是ESP系统的实施方式的示例的示意图。
图9是ESP系统的实施方式的示例的示意图。
图10是ESP系统的实施方式的示例的示意图。
图11A是ESP系统的实施方式的示例的示意图。
图11B是图11A的示意图的截面图。
各附图中相似的附图标记和标志指示相似的要素。
具体实施方式
在实现了ESP的井身中，当流体和气体在位于ESP上方的管材中或在ESP自身之内分离时可能会出现气锁。当泵不能够举升上方管材中的流体柱时就出现气锁。在泵入口处的过量气体的最终结果是，气体可以潜在地在泵中累积成很长的连续柱体，从而妨碍泵生成排出压力的能力。在泵没有真正气锁的情况下，在泵送高的气液比时，泵可能受到泵压头下降和效率低下的困扰。因此，ESP性能受到在气锁出现之前可以容忍的游离气体的量的限制。这样的气锁可以导致ESP的灾难性的故障，因为泵不再移动流体，导致了ESP在正常操作期间的过热。用于最小化气锁的概率或避免气锁的一些技术包括：在进入泵进口之前从流体中分离出气体，或者创建气体处理泵，该气体处理泵在泵压头下降和气锁出现之前可以泵送更多的气体(高达70％的体积百分比)。另一种技术是确保泵入口压力保持在高于正在产生的流体的起泡点压力。
本公开描述了被封装在护壳内部的ESP系统。任何气体都将累积在护壳的顶部，并且随后将经过排气管线被排入生产管材。排气管线将进入井口下方的生产管材，与管材中的其他任何位置相比，因为摩擦损失，其中存在管材中的最小压力。摩擦损失(或外板摩擦)是由于接近管材表面的流体的粘度效应而在管材中出现的压力或“压头”的损失。本公开中描述的部件(例如，ESP、ESP电机、护壳、以及其他部件)是被设计和构造成用于在井下环境中操作的井下部件。即，每个部件都被加固和构造成在井下环境中无故障的操作，井下环境可以包括比地球的表面更高的压力或温度。每个部件还被构造成，在存在或接触包括油气和岩屑(例如，由井流体携带的地下区域岩石或其他岩屑)的井流体时无故障地操作。
图1A是电动沉没泵(ESP)系统102的示例的示意图。ESP系统102包括：ESP 103和ESP电机105，ESP电机105可操作地耦接到ESP103以驱动ESP 103。在一些实施方式中，ESP103可以是任意体积的中部或上部双联模式泵(middle or upper tandem model pump)。可以从中选择ESP 103的泵的物理参数和容量在下表中示出:
ESP电机105可以是下部双联模式电机。可以从中选择ESP电机105的电机的物理参数和操作范围在下表中示出:
图1B是要被耦接到图1A的ESP系统100的护壳104的示例的示意图。护壳104具有中空的主体107，主体107具有比ESP系统102的实际长度更长的轴向长度和比ESP系统102的外半径更大的内半径。将主体107的尺寸选择成在主体的中空部分接纳ESP系统102。在一些实施方式中，ESP系统102的外表面和主体107的内表面之间的最小间隙可以实质上是0.5英寸，其中“实质上”表示间隙上的5％的变化。护壳104具有井下端部部分109，其被附接到主体107的井下端部。密封组件113a形成井下端部部分109和管材之间的流体密封件，油气101(图1C)通过该管材流到ESP系统102。例如，密封组件113a可以是7-5/8”的POD底部堵头(bottom sub)。护壳104具有井上端部部分111，其被附接到主体107的井上端部。密封组件113b形成主体107的井上端部和井上端部部分111的井下端部之间的流体密封件。例如，密封组件113b可以是POD悬挂器子组件。
图1C是图1A的ESP系统100被耦接到被定位在井身的示例的示意图中的图1B的护壳104的示例。可以形成从地面到地下区域的深度的井身，所述地下区域可以包括地层、地层的一部分或多个地层。在所述深度处的地下区域可以包括被圈闭的油气111(例如，石油、气体、它们的组合或其他油气)，可以使用ESP系统102将油气举升到地面。井身可以被包裹(例如，沿着井身的整个长度或沿着井身的长度的一个部分或多个部分)或者可以不被包裹。例如，可以至少沿着井身的设置有ESP系统100的部分来包裹井身，并且可以包裹或不包裹井身的其他部分。如之前描述的，ESP系统102(其包括ESP 103和ESP电机105)可以被定位在护壳104之中，并且在主体107的井上端部和井下端部部分109分别使用密封组件113a和113b进行密封。随后可以将承载ESP系统102的护壳104定位在井身之中，例如，定位在操作ESP系统102以将油气101举升到井身的地面的深度处。
在一些实施方式中，封隔器112a被定位在ESP系统102的井上方并且被耦接到护壳104的井上端部部分111。封隔器112a对井身的封隔器112a的井上方的部分(或者，如果井身被包裹，则是壳体114的该部分)与封隔器112a的井下方部分进行流体隔离。封隔器112a可以包括开口，井上端部部分111可以穿过该开口。在一些实施方式中，封隔器112a可以是设置得很深的封隔器，其可以保护壳体环免于与油气111接触，并且还用作用于井控制的屏障。封隔器112a可以包括封隔器穿入器系统，缆线(例如，电力缆线或承载其他信息的缆线)通过该系统到达ESP电机105。例如，封隔器112a可以是生产封隔器，具有用于接收和穿过到达ESP电机105的伸长引线的馈通汽门(port)。
在一些实施方式中，封隔器112b被定位在ESP系统102的井下方。类似于封隔器112a，封隔器112b创建封隔器112b的井上部分与井下部分之间的流体隔离。封隔器112b可以包括开口，油气111从其流过的管材115可以穿过该开口，以流体地和密封地耦接到护壳104的底部端部部分109。在一些实施方式中，封隔器112b可以是永久封隔器，即，机械封隔器，具有实现了若干个区域的隔离的很大的封隔表面。封隔器112b提供了对ESP系统100的必要的锚定。封隔器112b可以与其他井具(例如，液压切断工具、套管接头、操控接头、跨接件(cross over)和密封组件113a)顺序连接。以这种方式，封隔器112b将从地下区域释放的油气111引导至管材115，管材115随后将油气111运送到被ESP系统102所接纳的护壳104。ESP 103的入口102引入要被举升到地面的油气111，并且使油气111流到在护壳104的井上方的生产管材208(图2)。护壳104被油气111填充，油气111可以包括多态流体，即，具有气体成分和液体成分的流体。气体成分108可以随着时间上升到主体107的井上部分，而液体成分110沉淀到主体107的井下部分。因为在井上端部和井下端部处对护壳104进行流体密封，所以气体成分108上的压力可以随着护壳104中的液体成分110的体积的增加而增大。如果不排出，那么气体成分108可以进入ESP 103，导致气锁。
图2是用于将累积的气体运送到地面的排气管线的示意图。在一些实施方式中，排气管线202可以可操作地连接到护壳，以将气体成分108从护壳104的主体107的内部运送到井身的地面。排气管线202可以包括管材，管材被设计和构造成一个端部200流体耦接到护壳104的主体107的内体积。例如，排气管线可以使用可以抵抗(例如，由于硫化氢、二氧化碳或可以流过排气管线的其他气体而引起的)腐蚀的材料来制造。排气管线202可以穿过封隔器112A和密封组件113b，以在端部200处流体耦接到主体107。可以将井下套管整形器锁定器(Swage lock)(例如，大约3/4英寸的尺寸)用于保持在开口200处的密封，从而使气体不泄露到护壳外部。排气管线202的另一端部206被连接到生产管材208，其将油气111运送到地面。在一些实施方式中，使用排气阀门来将排气管线202的另一端部206与生产管材208进行耦接。排气阀门保持在另一端部206处的密封。在一些实施方式中，排气管线202在与生产管材208重新连接之前可以延伸以尽可能地靠近地面(例如，至井口204的底部)。在这个位置处，由于摩擦损失，排气管线202中在这个位置处的流体压力将小于其他可比较的井下位置中的压力。备选地，另一端部206可以在封隔器112a的井上方的任意位置处被重新连接到生产管材208。
排气管线202还可以包括排气机构201，例如，排气阀门。如之前描述的，气体成分108可以在主体107的井上端部累积。排气机构201可以将气体成分108通过开口200排入排气管线202。以这种方式，气体成分108可以离开主体107，由此减小护壳107中的气体成分108的压力和数量。然后，排气机构201可以关闭开口200，允许气体成分108再次填充主体107。填充和排出的循环可以持续，由此防止气体成分108进入泵入口106(图1A)并且导致气锁。排气机构201可以被定位在护壳107之中、在护壳107的外部且正好在护壳107的井上方、更靠近井身的地面、或中间的任意位置。
排气机构201可以被实现为压力阀门。例如，排气机构201可以是机械式操作的排气阀门。当靠近主体107的井上端部的压力由于气体成分108而增加到超过门限压力时，排气阀门可以开启，以将气体成分108释放到排气管线202。气体成分108的释放减小了主体107中的压力，导致排气阀门关闭。备选地或附加地，排气机构201可以是使用可编程逻辑控制(PLC)可控制的阀门。这样的阀门可以包括弹簧和电磁体，它们通过可编程逻辑控制器进行致动，可编程逻辑控制器通过连接到阀门的有线电缆205向阀门发送进行开启或关闭的信号，该有线电缆通过封隔器112a中的汽门进行馈送。在这样的实施方式中，可编程逻辑可以包括例如主体107内部的压力、在ESP 103的进口处的流体中的气体的体积百分比、它们的组合的若干个因素或其他因素中的一个或多个。而且，在一些实施方式中，可编程逻辑控制器可以被包括在ESP 103的驱动器的表面中。
图3是用于将累积的气体运送到地面的两条排气管线的示意图。第一排气管线可以与之前参考图2描述的排气管线202相同。第二排气管线302可以与排气管线202实质上相同。第二排气管线202可以包括：开口300，实质上与开口200相同，将第二排气管线302流体耦接到主体107，以及另一开口306，该另一开口306实质上与开口206相同，将第二排气管线302流体耦接到生产管材306。第二排气管线可以包括：第二排气机构301，该机构实质上与第一排气机构201相同。
图4是用于经过排气管线吸取气体的喷射泵402的示意图。喷射泵402可以被定位在护壳104的井上方，例如，紧靠井口204的底部下方，并且与生产管材114对准。通过ESP系统102举升的油气111可以在经过井口204离开井身之前，流过生产管材114并且流过喷射泵402。在一些实施方式中，喷射泵402可以具有气举管设计，即，类似文氏管的构造，由此减小了喷射泵402的流截面面积，而在油气111的流动方向上有所增加。排气管线202和302的开口206和306可以在流截面面积减小之前分别被流体耦接到喷射泵402的井上端部。随着油气111流过喷射泵402，截面面积上的改变导致了排气管线202和302中的压力差的改变，导致主体107中的气体成分108分别通过开口200和300沿井上方向上被引入。
类似于图3的实施方式，图4的实施方式示出了两条排气管线202和302，分别包括分别被连接到护壳104的主体107的对应开口200和300、以及分别被连接到生产管材114的开口206和306。备选地，喷射泵402可以使用一条排气管线或利用多于两条排气管线来实现。
图5是用于控制经过排气管线的气体的流动的包括阀门的阀门系统的示意图。在一些实施方式中，阀门可以可操作地连接到每条排气管线(例如，阀门502a在排气管线202中、阀门502b在排气管线302中)，以控制气体成分108向生产管材114的流动。阀门可以是流体耦接到紧靠护壳104上方的排气管线的开/关喷嘴型排气阀门。该阀门系统包括用于控制阀门的阀门控制器。在一些实施方式中，阀门控制器可以被实现为被存储在计算机可读介质上并且可以由一个或多个处理器执行的计算机指令。例如，阀门控制器可以使用一个或多个传感器来(例如，压力传感器、体积传感器、温度传感器、它们的任意组合)或其他传感器来确定在泵入口106处的游离气体。在一些实施方式中，排气机构201、排气机构302、阀门502a或阀门502b中的任意一个或多个或全部可以包括一个或多个传感器。排气机构(或阀门)可以是通常处于关闭状态的止回阀阀门。传感器可以感测在ESP 103的进口处的流体的参数或主体107内部的参数或主体107内部的流体的参数(或其他参数)，以及将已感测到的参数(例如，压力、体积、温度)发送到在地面处的阀门控制器(例如，可编程逻辑控制器)。阀门控制器接收已感测到的参数并且将它们与已存储的门限参数进行比较。基于比较的结果，阀门控制器可以向排气机构(或阀门)发送信号以便在关闭的情况下开启、在开启的情况下关闭、保持开启或保持关闭。例如，当阀门控制器确定游离气体的体积百分比位于或超过特定的门限(例如，25％或更大的体积百分比)时，那么阀门控制器可以将用于开启阀门的指令发送到阀门。当阀门控制器确定游离气体的体积百分比位于或小于特定的门限(例如，10％或更小的体积百分比)时，那么阀门控制器可以将用于关闭阀门的指令发送到阀门。
图6是防止ESP中的气锁的过程600的示例的流程图。在602处，将来自油气储层的油气接收到封装ESP系统且对其进行流体密封的护壳中。所述ESP系统被定位在井身中。油气在所述护壳之中被分离成气体成分和液体成分。在604处，在气体成分流入ESP系统之前，油气经过排气管线管材流向井身的地面。以这种方式，可以防止ESP系统中的气锁。
图7是ESP系统的实施方式的示例的示意图。所述ESP系统包括：护壳104；在护壳104的井上方的密封组件(例如，封隔器112a)；穿过密封组件的排气管线202，用于将在护壳104中收集的流体转移到护壳104的井上方部分；以及，喷射泵402，紧靠井口下方进行定位，以将护壳104中累积的流体引向地面。所述ESP系统还包括：气体处理器702，在气体进入泵之前，其可以使游离气体保留在护壳104中的液体中。气体处理器702是机械设备，其包含多个轴向螺旋式叶轮和扩散器。流体体积(石油+气体)在轴向式叶轮中被压缩，轴向式叶轮在扩散器中将气泡分解成更小的气泡。这种动作导致均质的气液混合物而没有对ESP操作产生气锁危害(即，由于在ESP的入口处气体累积而引起的ESP生产的停止)。然后，气液流体被推送到ESP级中而没有气锁。为了支持气体处理器702，在一些实施方式中，可以将气体分离器添加到气体处理器702的下方和泵入口106的上方。在一些实施方式中，喷射泵402可以被定位在护壳104之中，例如，护壳104的主体107的井上端部111的井下方。
图8是ESP系统的实施方式的示例的示意图。图8的ESP系统实质上类似于图7的ESP系统，但是前者不包括护壳104。在一些实施方式中，ESP系统包括：电力线缆802，其可以经过密封组件(例如，封隔器112a)从地面延伸到ESP电机105，以向ESP电机105发送指令。在一些实施方式中，所述ESP系统可以包括：密封件804，其对ESP电机105进行流体密封以避免流体流入ESP。电力线缆802还可以与ESP电机105交换数据指令。在一些实施方式中，所述ESP系统可以包括一个或多个传感器806，该传感器可以通过电力线缆802将已感测到的信息发送到地面。可以基于(即，响应于)由传感器806感测到的信号对ESP电机105进行操作。图9是ESP系统的实施方式的示例的示意图。图9的示意图实质上类似于图8的示意图，但是前者不包括气体处理器702。图10是ESP系统的实施方式的示例的示意图。图10的示意图实质上类似于图9的示意图，但是喷射泵402在密封组件(即，封隔器112a)的井下方，并且直接对环部开放而没有排出管线。在这样的实施方式中，喷射泵402被配置为将在封隔器112a下方累积的气体引入生产管材并且将气体向地面推送。图11A是ESP系统的实施方式的示例的示意图。图11A的示意图实质上类似于图10的示意图，但是该示意图包括类似于护壳107的护壳。另外，如图11B的截面图所示，护壳的顶部包括汽门1102，用于使在护壳中累积的气体泄露至护壳的井上方的井上区域，在该区域中，气体被引入喷射泵402，以被举升到地面。类似于图7所示的实施方式，在一些实施方式中，喷射泵402可以被布置在护壳104之中，例如，护壳104的主体107的井上端部111的井下方。
因此，已经描述了所述主题的特定实施方式。其他实施方式在下文的权利要求的范围之内。
Claims (15)
1.一种井具系统，包括：
井下电动沉没泵ESP系统，包括:
井下ESP，被配置为被定位在形成于油气储层中的井身中，所述井下ESP被配置为，将从所述油气储层释放的油气接收到所述井身中、以及使油气通过从所述井下ESP系统的井上端部到地面的生产管材流到所述井身的地面，所述油气包括液体成分和气体成分，以及
井下ESP电机，操作地耦接到所述井下ESP，以向所述井下ESP提供用于使油气流到地面的动力；
井下护壳，被配置为封装所述井下ESP系统且对其进行流体密封，所述井下护壳的井上端部被配置为耦接到所述生产管材的井下端部，其中，所述气体成分与所述液体成分在所述井下护壳中分离，其中，所述井下护壳包括密封组件，该密封组件形成所述井下护壳的井上端部处的流体密封件；
井下排气系统，流体耦接到所述井下护壳，所述井下排气系统被配置为，在所述气体成分进入所述井下ESP之前使所述气体成分流向地面，其中，所述井下排气系统包括流体耦接到所述井下护壳和所述生产管材的排气管线管材，所述排气管线管材被配置为，使所述气体成分从所述井下护壳流到所述生产管材；以及
喷射泵，被配置为被定位在所述井下护壳的井上方，所述喷射泵被配置为将所述气体成分从所述井下护壳引向地面。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述排气管线管材包括：
第一开口，流体耦接到所述井下护壳的内体积；以及
第二开口，被定位在相对于所述第一开口的井上方并且被配置为流体耦接到所述生产管材。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述第一开口被流体耦接到所述井下护壳的井上端部。
4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述排气管线管材的长度足以使得所述第二开口被配置为流体耦接到紧靠所述井身的井口下方的所述生产管材。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述排气管线管材是第一排气管线管材，其中，所述井下排气系统包括第二排气管线管材。
6.根据权利要求2所述的系统，其中，所述喷射泵被配置为，被定位成沿轴线对准所述生产管材并且被流体耦接到所述生产管材，其中，所述喷射泵包括文氏管，所述文氏管被配置为作为对所述油气流过所述文氏管的响应而生成压力差，所述压力差足以将所述气体成分从所述井下护壳引向地面。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述排气管线管材被耦接到所述喷射泵。
8.根据权利要求6所述的系统，其中，所述排气管线管材的所述第二开口被耦接到所述喷射泵的井下端部。
9.根据权利要求1所述的系统，还包括阀门系统，所述阀门系统流体耦接到所述排气管线管材，所述阀门系统被配置为控制经过所述排气管线管材的气体成分的流动。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述阀门系统包括：
阀门；以及
阀门控制器，操作地耦接到所述阀门，所述阀门控制器被配置为，作为对所述井身中的流体条件的响应而开启或关闭所述阀门。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述阀门控制器包括：
一个或多个处理器；以及
存储指令的计算机可读介质，所述指令能够由所述一个或多个处理器执行，以执行包括以下的操作：
接收表示所述井身中的所述流体条件的一个或多个信号，以及
作为对由所述一个或多个信号表示的所述流体条件的响应，发送所述一个或多个信号以开启或关闭所述阀门。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述流体条件包括在所述ESP的入口处的游离气体的体积百分比，并且其中，所述操作包括:
接收表示在所述ESP的所述入口处的游离气体的所述体积百分比大于第一门限体积百分比的一个或多个信号；以及
作为对在所述ESP的所述入口处的游离气体的所述体积百分比大于所述第一门限体积百分比的响应，发送用于开启所述阀门的一个或多个信号。
13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述操作包括：
接收表示在所述ESP的所述入口处的游离气体的所述体积百分比小于第二门限体积百分比的一个或多个信号；以及
作为对在所述ESP的所述入口处的游离气体的所述体积百分比小于所述第二门限体积百分比的响应，发送用于关闭所述阀门的一个或多个信号。
14.一种方法，包括：
将来自油气储层的油气接收到用于封装电动沉没泵ESP系统并对其进行流体密封的护壳中，所述ESP系统被定位在井身中，油气在所述护壳之中被分离成气体成分和液体成分；
通过密封组件对所述护壳的井上端部进行密封；
在排除了液体成分的气体成分的一部分流入所述ESP系统之前，使所述气体成分的所述一部分经过排气管线管材从所述护壳流向地面，其中，所述排气管线管材流体耦接到所述护壳，并且穿过所述密封组件朝着所述井身的地面延伸；以及
通过被定位在所述护壳的井上方的喷射泵将所述气体成分从所述护壳经过排气管线引向地面。
15.一种井具系统，包括：
护壳，被配置为封装电动沉没泵ESP系统且对其进行流体密封，所述电动沉没泵ESP系统包括ESP和操作地耦接到所述ESP以驱动所述ESP的电机，所述护壳被配置为接收包括液体成分和气体成分的井流体，其中，所述气体成分与所述液体成分在所述护壳中分离，其中，所述护壳包括密封组件，所述密封组件形成所述井下护壳的井上端部处的流体密封件；
排气系统，流体耦接到所述护壳，所述排气系统被配置为，基于所述护壳中接收到的气体成分的量超过气体成分门限值，在所述气体成分进入所述ESP之前使所述气体成分的一部分流向地面，其中，所述排气系统包括排气管线管材，所述排气管线管材流体耦接到所述护壳和生产管材，所述排气管线管材被配置为使所述气体成分从所述护壳流到所述生产管材；以及
喷射泵，被配置为被定位在所述护壳的井上方，所述喷射泵被配置为将所述气体成分从所述护壳引向地面。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20201013 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |