CN117425763A - 电潜泵气体保险阀 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种泵系统，其包括泵、耦接到所述泵的气体保险阀、被配置成转动所述泵的马达和被配置成测量流体或所述泵系统中的至少一者的参数的传感器。所述气体保险阀包括致动器和旋转盘系统，并且所述旋转盘系统包括固定盘和旋转盘。所述致动器旋转地耦接到所述旋转盘，并且在第一位置，所述气体保险阀将流体的流动引导到生产管道中，并且在第二位置，所述气体保险阀将所述流体的所述流动引导到井筒的环空中。

Description

电潜泵气体保险阀

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年7月16日提交的美国非临时申请第17/378,402号的优先权，该申请的全文以引用的方式并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及钻井和碳氢化合物回收操作，并且更具体地，涉及用于从潜泵释放积聚的气体的系统和方法。

背景技术

碳氢化合物(诸如石油和天然气)是从可能位于陆上或海上的地下储层地层生产或获得的。地下操作的发展和涉及从地下地层移除碳氢化合物的过程通常涉及若干不同的步骤，例如在期望的井场钻出井筒、处理井筒以优化碳氢化合物的生产、执行必要的步骤以从地下地层生产碳氢化合物、以及将碳氢化合物泵送到大地的表面。

当执行地下操作时，可以在只有储层压力不足以从井生产碳氢化合物时使用泵系统，诸如电潜泵(ESP)系统。例如，ESP可安装在井筒的下部部分中，并且用于对流体加压。ESP可在井下油井中用作人工举升方法，通过形成必要的举升或压力将流体从井筒深处朝向表面发送。ESP是非常有效的流体移动装置，并且可以根据不同的流体体积和所需的不同压力或将流体泵送到表面所需的压头来定尺寸。为了处理更高的压力，基于所需的压力，ESP泵以多级配置来构建。泵级数的范围可以在几级到几百级的范围内。由于液体几乎完全不可压缩，ESP泵级被设计用于移动液体，然而，在许多生产层区中，存在气体，并且随着流体通过进入口而被吸入ESP中。

通常，当暴露于气体中时，潜泵不能有效地运行或起作用。泵可以处理少量的气体(通常少于百分之十)，但即使少量的气体也会使泵的水力性能遭遇一些下降。经济且高效的泵操作可能受含气体的流体的影响。泵中气体的存在导致泵级内产生的压力的下降，从而降低泵的输出。由于泵上端的高压和泵上方生产管道中的液柱，大量气体可造成流体流动完全停止。气体积聚在泵下部中的单级叶轮叶片中，并阻挡流体的流动，且因此这些级不能以液压方式移动流体。这种现象被称为“气锁”情况，在这种情况下，气体在泵级内非常突出，预期的生产流体无法被泵送到表面。

当遇到气锁情况时，可采用不同的策略：例如，加快泵的速度(RPM)以挤出气体，减慢泵的速度以使气泡从各级中凝聚出，或者完全停止泵，由于泵上方的液柱，这导致流体通过泵回流并使泵反向旋转。泵的反向旋转冲洗或允许气体从泵中凝聚出，直到流体在套管中达到平衡。已经设计了利用分离系统的其他各种方法，这些方法在气体到达泵之前将气体从液体中分离出，或者形成级来减少气锁情况。当使用这些方法时，由于泵送必须停止或延迟，与操作相关联的成本增加，包括整个操作的完成时间和利润以及流体生产的减少。

附图说明

图1是根据本公开的一个或多个方面的例示性井环境。

图2是根据本公开的一个或多个方面的电动气体保险阀的横截面视图。

图3A是根据本公开的一个或多个方面的气体保险阀的固定盘的仰视图。

图3B是根据本公开的一个或多个方面的气体保险阀的旋转盘的仰视图。

图4是根据本公开的一个或多个方面的例示性井环境。

图5是根据本公开的一个或多个方面的液压驱动式气体保险阀的横截面视图。

图6是展示根据本公开的一个或多个方面的从泵(ESP)系统释放气体的方法的流程图。

虽然已经参考本公开的示例性实施例来描绘、描述和定义本公开的实施例，但是此类引用并不意味着对本公开的限制，并且不应推断出这种限制。所公开的主题支持在形式和功能上进行相当多的修改、改变和等同变换，如对于受益于本公开的相关领域的技术人员来说将想到的。本公开的所描绘和描述的实施例仅是示例，而非穷举本公开的范围。

具体实施方式

公开了一种具有气体保险阀的泵系统，该气体保险阀用于释放在泵系统中积聚的气体颗粒。在一个或多个实施例中，气体保险阀可以位于泵系统的头部或顶部处，使得当泵系统经历气锁状态时，气体保险阀可以关闭生产流动路径，这防止泵系统上方的生产管道中的流体排回到泵系统中，同时打开气体释放流动路径，这允许已经积聚在泵系统中的气体颗粒通过气体保险阀的出口端口释放到井筒的环空中。将泵系统与生产管道中的流体隔离会移除由生产管道中的流体产生的压力柱，以免作用于泵系统的泵的叶轮叶片并将气体颗粒保持在其中。除了气体保险阀打开气体释放流动路径之外，此种由生产管道中的流体产生的压力的移除允许泵系统通过气体保险阀的出口端口将气体颗粒泵送到井筒的环空中，从而移除泵的叶轮叶片上的阻抗。一旦气体颗粒已经被释放到井筒的环空中，气体保险阀可以关闭气体释放流动路径，同时打开生产流动路径，并且可以恢复井下碳氢化合物的生产。

本文中将详细地描述本公开的例示性实施例。为了清楚起见，在本说明书中可能不会描述实际实施方案的所有特征。当然，应了解，在任何此类实际实施例的开发中，必须做出许多实施方案特定的决策以实现可以因实施方案而不同的特定实施方案目标。此外，应了解，此类开发努力可能是复杂且耗时的，然而对于受益于本公开的本领域普通技术人员来说，这将是一项常规任务。

如本文所使用，术语“联接(couple)”或“联接(couples)”旨在意指间接或直接连接。因此，如果第一装置联接到第二装置，则该连接可以为通过直接连接、或者通过间接电连接或经由其他装置和连接的轴耦接。此外，本文所使用的术语“上方”旨在意指“从井上开始”，并且本文所使用的“下方”旨在意指“从井下开始”。

图1展示了根据本公开的一个或多个方面的井场环境100。虽然井场环境100展示了陆基地下环境，但本公开设想了包括海底环境的任何井场环境。在一个或多个实施例中，任何一个或多个部件或元件可以与位于海上平台、钻探船、半潜式潜水器、钻探驳船和陆基钻机上的地下操作设备一起使用。

在一个或多个实施例中，井场环境100包括地层124中、表面102下方的井筒104。在一个或多个实施例中，井筒104可以包括非常规、水平内陆、海上或任何其他类型的井筒。井筒104可以部分地由套管管柱106限定，该套管管柱可以从表面102延伸到所选择的井下位置。井筒104的不包括套管管柱106的部分可以称为裸眼。

在一个或多个实施例中，可以使用设置或定位在井下(例如，在井筒104的套管106内、部分地在该套管内、或在该套管外)的泵系统150来将各种类型的碳氢化合物或流体从井筒104泵送到表面102。在一个或多个实施例中，泵系统150可以包括电潜泵(ESP)系统。泵系统150可以包括泵108、电缆110、气体保险阀112、密封件或平衡器114、马达116以及井下传感器118。泵108可以为ESP，包括但不限于多级离心泵、杆式泵、螺杆泵(progressivecavity pump)、正位移泵、或任何其他合适的泵系统、或其组合。泵108可以将压力传递到流体126或任何其他类型的井下流体，以将流体以期望或选择的泵送速率从井下推动到表面102。在一个或多个实施例中，流体126可以为包括一种或多种碳氢化合物的多相井筒流体。例如，流体126可以是包含来自地层124中的井筒或储层的气相和液相的两相流体。此外，在一个或多个实施例中，流体126可以通过地层124中的一个或多个穿孔130进入井筒104、套管106或两者，并向井上流动到泵系统150的一个或多个进入口127，其中所述一个或多个进入口127设置在泵108的远端处。泵108可以通过经由一个或多个叶轮叶片(未示出)的旋转形成的离心力向流体126添加动能以及将动能转换成压力形式的势能来将压力传递到流体126。在一个或多个实施例中，泵108将流体126提升到表面102。此外，在一个或多个实施例中，泵108可以通过克服某个期望的井口压力而正向移位流体来将压力传递到流体126

在一个或多个实施例中，气体保险阀112可以耦接到泵108的上端，并且密封件或平衡器114可以耦接到泵108的下端。气体保险阀112可以通过螺纹或螺栓连接耦接到泵108的上端。在操作期间，流体126中存在的气体可以经由气体保险阀112被压出泵108，而进入井筒104的环空130。下面将参考图2、图3A和图3B更详细地描述气体保险阀。虽然气体保险阀和泵被描述为耦接在一起的单独部件，但本领域的普通技术人员将会理解，在其他实施例中，气体保险阀可以替代地作为泵头的一部分构建在泵中。此外，在操作期间，密封件或平衡器114被配置成使井筒中的压力与泵系统的马达内部的压力达到平衡，为马达油提供热膨胀区域并将马达油与井产流体隔离，并且吸收马达正常操作施加在泵系统上的任何负载。

此外，在一个或多个实施例中，泵系统150的马达116可设置在密封件或平衡器114下方并耦接到该密封件或平衡器。在一个或多个实施例中，马达116为配置或操作以使泵108转动的电潜马达，并且可以例如为两极或更多极三相鼠笼式感应马达或永磁ESP型马达。在一个或多个实施例中，马达116可以是液压马达或线性马达。此外，在一个或多个实施例中，生产管道区段122可耦接到泵系统150。如图所示，在一个或多个实施例中，生产管道区段122可直接耦接到泵系统150的气体保险阀112。生产管道区段122可以通过螺纹或螺栓连接耦接到气体保险阀112。然而，本领域的普通技术人员将理解，在其他实施例中，生产管道区段可以使用一个或多个连接器耦接到泵系统。此外，在一个或多个实施例中，任何一个或多个生产管道区段122可以耦接在一起以将泵系统150延伸到井筒104中到期望或指定的位置。流体126的任何一种或多种组分可以从泵108通过生产管道122泵送到表面102，以供转移到储存罐、管道、运输车辆、任何其他储存器、分配或运输系统、以及其任何组合。

此外，在一个或多个实施例中，泵系统150的井下传感器118可设置在马达116下方并耦接到该马达。井下传感器118可以是用于在操作期间测量流体126的参数的任何合适的传感器。另外，电缆110可电耦接到马达116、气体保险阀112和井下传感器118。电缆110可以向马达116、气体保险阀112和井下传感器118提供电力，可以从设置在表面102上方的控制器120向马达116和/或气体保险阀112传输一个或多个控制或操作指令，并且可以从井下传感器118向控制器120传输数据。此外，如图所示，在一个或多个实施例中，电缆110可通信耦接到设置在表面102处的表面传感器121。在一个或多个实施例中，表面传感器121可以是流量计，其可以测量和监测泵送通过泵系统150和生产管道122的流体126的流速。然而，本领域的普通技术人员将理解，表面传感器121可以是用于测量流体126或泵系统150的参数的任何合适的传感器。

虽然示出了两根电缆110，但本领域的普通技术人员将会理解，可以使用单根电缆连接到马达116、气体保险阀112或两者。此外，虽然气体保险阀112被展示为通过电缆110电耦接并通信耦接到表面传感器121，但本领域的普通技术人员将会理解，气体保险阀可以替代地通过电缆110电耦接并通信耦接到井下传感器118，并且从其接收电力和控制或操作指令。此外，虽然在一个或多个实施例中，气体保险阀112由电缆110供电并通过该电缆接收控制或操作指令，但本领域的普通技术人员将理解，在其他实施例中，液压管线可以从表面上方耦接到气体保险阀112，并且气体保险阀可以是液压操作的。

图2展示根据本公开的一个或多个方面的电动气体保险阀112的横截面视图。在一个或多个实施例中，气体保险阀112可包括壳体160、致动器隔离壁161、致动器164、旋转盘系统166、电源连接器171和内部电缆172。如上所讨论，气体保险阀112可以在顶端处耦接到生产管道区段并且在底端处耦接到泵。壳体160可以是管状形状，在底部处开口并被配置成接收来自泵的流体，并且在顶部处开口使得流体可以离开气体保险阀112并进入生产管道区段。壳体160可进一步包括设置在侧壁上的排气口170，如下文更详细地讨论的。

在一个或多个实施例中，致动器隔离壁161可设置在壳体160内，使得其在致动器隔离壁161的第一侧上形成生产流动路径162。此外，致动器164可设置在致动器隔离壁161的第二侧上，使得致动器隔离壁161将生产流动路径162与致动器164分离，并确保在上面关于如图1所述的泵的操作期间，流体不接触致动器。此外，旋转盘系统166可设置在壳体内，并接触致动器隔离壁161的底端，以便进一步将致动器164与生产流动路径162和可能流过其中的任何流体隔离。另外，旋转盘系统166可设置在壳体内，以便在壳体160内形成气体释放流动路径163，并将气体释放流动路径163与生产流动路径162分离。在一个或多个实施例中，由旋转盘系统166产生的气体释放流动路径163可行进穿过旋转盘系统166，并通过排气口170离开壳体。因此，在一个或多个实施例中，排气口170可以设置在壳体160的侧壁上，与形成在壳体160内的生产流动路径162的位置径向相对。此外，如图所示，排气口170可邻近旋转盘系统166设置，使得气体释放流动路径163行进穿过旋转盘系统166直接到达排气口170。然而，本领域的普通技术人员将会理解，在其他实施例中，排气口170不需要邻近旋转盘系统166，并且仅需要设置在壳体的侧壁上，使得气体释放流动路径163与生产流动路径162流体分离。

此外，在一个或多个实施例中，旋转盘系统可以机械耦接到致动器164，并且被配置成使壳体160内的流体流动路径在生产流动路径162与气体释放流动路径163之间切换。如图所示，致动器164可包括齿轮系统165，该齿轮系统耦接到旋转盘系统166并被配置成使旋转盘系统在第一位置与第二位置之间旋转，在第一位置，穿过壳体160的流动路径穿过生产流动路径162，在第二位置，穿过壳体160的流动路径穿过气体释放流动路径163。然而，本领域的普通技术人员将理解，在一个或多个实施例中，致动器可以是使用机械装置来致动旋转盘系统166的任何机动化致动器。此外，气体保险阀112的电源连接器171可以设置在壳体160的外表面上，在壳体160的顶端上或顶端附近。电源连接器171可以通过内部电缆172电耦接并通信耦接到致动器。另外，在一个或多个实施例中，电源连接器171可以耦接到电缆110，如关于图1所描述的，并且因此可以从其接收电力和控制或操作指令。虽然描述了电动致动器，但本领域的普通技术人员将理解，可以替代地使用液压马达或任何其他液压驱动致动器来致动旋转盘系统166，并且代替电源连接器和内部电缆，气体保险阀可以包括液压管线连接器和内部液压电缆。

仍然参考图2，在一个或多个实施例中，旋转盘系统166可以包括固定盘167、旋转盘168和驱动轴169。在一个或多个实施例中，固定盘167可以设置在旋转盘168上方，并且驱动轴169可以穿过固定盘167设置，使得驱动轴169可以在固定盘167内自由旋转。此外，驱动轴可以耦接到旋转盘168并旋转地锁定到该旋转盘，使得驱动轴169的旋转使旋转盘旋转。更具体地，在一个或多个实施例中，驱动轴169可以键接到旋转盘168，使得驱动轴169的旋转使旋转盘168旋转。然而，本领域的普通技术人员将会理解，在一个或多个实施例中，驱动轴可以通过联锁花键或任何其他将旋转盘固定到驱动轴的装置而旋转地锁定到旋转盘。在一个或多个实施例中，驱动轴被配置成在第一方向上从第一位置旋转到第二位置，并且在相反方向上从第二位置旋转回到第一位置。此外，在一个或多个实施例中，当从第一位置旋转到第二位置时，驱动轴169和旋转盘168可以旋转180°。然而，本领域的普通技术人员将理解，在一个或多个实施例中，驱动轴可被配置成旋转任何角度，只要在第一位置，穿过壳体160的流动路径穿过生产流动路径162，而在第二位置，穿过壳体160的流动路径穿过气体释放流动路径163。

在一个或多个实施例中，旋转盘系统166的固定盘167可以包括驱动轴开口173、生产流动路径开口174和气体释放流动路径开口175。驱动轴开口173可以设置在固定盘167的中心，并且其尺寸可以设置成使得驱动轴169可以穿过驱动轴开口173设置，并且在驱动轴开口173内自由旋转，而不旋转固定盘167。此外，生产流动路径开口174可以是从固定盘167的底部到顶部垂直穿过固定盘167形成的开口。此外，生产流动路径开口174可以形成在驱动轴开口173与固定盘167的外圆周之间。另外，气体释放流动路径开口175可以是穿过固定盘167形成的开口，其从固定盘167的底部行进到固定盘167的侧面(即，在固定盘的顶部与底部之间从固定盘的底部到圆周)。此外，气体释放流动路径开口175可以在驱动轴开口173与固定盘167的外圆周之间从固定盘167的底侧上开始，并且可以与生产流动路径开口173径向相对地设置。此外，如图所示，气体释放流动路径开口175可以在固定盘167的底部与固定盘167的侧面之间形成弯曲路径。然而，本领域的普通技术人员将理解，在其他实施例中，由气体释放流动路径开口形成的路径可以是任何形状，只要该开口形成从固定盘167的底部到固定盘167的侧面的路径。当旋转盘系统166安装到气体保险阀112的壳体160中时，气体释放流动路径开口175可以与壳体160的排气口170对准，而生产流动路径开口174可以与穿过壳体160形成的生产流动路径162对准。

另外，在一个或多个实施例中，固定盘167可以由碳化物材料或任何其他硬化材料制成。碳化物材料可以由钨、硅、镍、铬或具有期望性质的任何其他期望材料的任何组合制成。然而，本领域的普通技术人员将会理解，固定盘167可以由具有高耐磨性和耐腐蚀性的任何材料制成，诸如碳化钨、碳化硅、碳化硼、陶瓷、耐镍铁、不锈钢、双相钢、碳化物、镍合金或具有期望性质的任何其他期望材料。

此外，在一个或多个实施例中，旋转盘168可以包括驱动轴开口176、键槽177和流动路径开口178。驱动轴开口176可以设置在旋转盘168的中心，并且其尺寸可以设置成使得驱动轴169可以穿过驱动轴开口176设置。在一个或多个实施例中，键槽177可以形成在旋转盘168的驱动轴开口176中，使得设置在驱动轴169上的键(未示出)可以与键槽177对准并设置在该键槽中，以将驱动轴169旋转地锁定到旋转盘168。虽然旋转盘被描绘为具有键槽，但本领域的普通技术人员将理解，在一个或多个实施例中，旋转盘可以包括与设置在驱动轴上的脊或齿对应并啮合的凹槽，使得驱动轴与旋转盘花键联接在一起。此外，在一个或多个实施例中，流动路径开口178可以是从旋转盘167的底部到顶部直接穿过旋转盘168形成的开口。此外，流动路径开口178可以形成在驱动轴开口176与旋转盘168的外圆周之间。当旋转盘系统166被安装到气体保险阀112的壳体160中时，流动路径开口178最初可以与固定盘167的生产流动路径开口174对准，并且因此可以与穿过壳体160形成的生产流动路径162对准。当旋转盘168的流动路径开口178与固定盘的生产流动路径开口174和穿过壳体160形成的生产流动路径162对准时，旋转盘系统166处于如上所讨论的第一位置。然而，如上所述，旋转盘168可被配置成旋转，使得旋转盘168的流动路径开口178可与固定盘167的气体释放开口175对准。当旋转盘168的流动路径开口178与固定盘167的气体释放流动路径开口175对准时，旋转盘系统166处于如上所讨论的第二位置。更具体地，在第一位置，旋转盘168和固定盘167可以被配置成允许通过气体保险阀112泵送的流体行进穿过生产流动路径162，并且在第二位置，旋转盘168和固定盘167可以被配置成封闭生产流动路径162并且允许通过气体保险阀112泵送的流体行进穿过气体释放流动路径163并且穿过排气口170进入井筒的环空。

另外，在一个或多个实施例中，旋转盘168可以由碳化物材料或任何其他硬化材料制成。碳化物材料可以由钨、硅、镍、铬或具有期望性质的任何其他期望材料的任何组合制成。然而，本领域的普通技术人员将会理解，旋转盘168可以由具有高耐磨性和耐腐蚀性的任何材料制成，诸如碳化钨、碳化硅、碳化硼、陶瓷、耐镍铁、不锈钢、双相钢、碳化物、镍合金或具有期望性质的任何其他期望材料。

现在参考图3A和图3B，展示根据本公开的一个或多个方面的气体保险阀的固定盘167和旋转盘168的仰视图。在一个或多个实施例中，固定盘167可包括驱动轴开口173、生产流动路径开口174和气体释放流动路径开口175，如上文关于图2所述。此外，如图所示，固定盘167的生产流路开口174可以是非圆形形状。然而，本领域的普通技术人员将会理解，生产流动路径开口174可以是任何形状，只要生产流动路径开口174的形状等同于形成在壳体160中的生产流动路径162的形状或装配在该形状内。此外，如所展示的，气体释放流动路径开口175的横截面形状可以是大致圆形的，并且沿着从固定盘167的底部到侧面的弯曲路径行进。然而，本领域的普通技术人员将会理解，气体释放流动路径开口175可以是任何形状，只要气体释放流动路径开口175在固定盘167侧的部分的形状等同于形成在壳体160中的排气口170的形状或装配在该形状内。

此外，在一个或多个实施例中，旋转盘168可包括驱动轴开口176、键槽177和流动路径开口178，如上文关于图2所述。在一个或多个实施例中，旋转盘168可以是完整的圆形，使得它装配在壳体160的内径内并邻接该内径。然而，本领域的普通技术人员将理解，在其他实施例中，旋转盘可以是半圆形状或任何其他形状，只要当它在第一位置时阻挡气体释放流动路径，并且当它在第二位置时阻挡生产流动路径。此外，如图所示，旋转盘168的流动路径开口178可以是非圆形形状。另外，在一个或多个实施例中，旋转盘168的流动路径开口178的形状可以等同于固定盘167的生产流动路径开口174的形状。然而，本领域的普通技术人员将会理解，流动路径开口178可以是任何形状，只要流动路径开口178的形状等同于形成在壳体160中的生产流动路径162的形状或装配在该形状内。

现在参考图4，展示根据本公开的一个或多个方面的井场环境400。虽然井场环境400展示了陆基地下环境，但本公开设想了包括海底环境的任何井场环境。在一个或多个实施例中，任何一个或多个部件或元件可以与位于海上平台、钻探船、半潜式潜水器、钻探驳船和陆基钻机上的地下操作设备一起使用。

在一个或多个实施例中，井场环境400包括地层424中、表面402下方的井筒404。在一个或多个实施例中，井筒404可以包括非常规、水平或任何其他类型的井筒。井筒404可以部分地由套管管柱406限定，该套管管柱可以从表面402延伸到所选择的井下位置。井筒404的不包括套管管柱406的部分可以称为裸眼。

在一个或多个实施例中，可以使用设置或定位在井下(例如，在井筒404的套管406内、部分地在该套管内、或在该套管外)的泵系统450来将各种类型的碳氢化合物或流体从井筒404泵送到表面402。在一个或多个实施例中，泵系统450可以包括电潜泵(ESP)系统。泵系统450可以包括泵408、电缆410、气体保险阀412、密封件或平衡器414、马达416、井下传感器418和液压管线490。泵408可以为ESP，包括但不限于多级离心泵、杆式泵、螺杆泵(progressive cavity pump)、任何其他合适的泵系统、或其组合。泵408可以将压力传递到流体426或任何其他类型的井下流体，以将流体以期望或选择的泵送速率从井下推动到表面402。在一个或多个实施例中，流体426可以为包括一种或多种碳氢化合物的多相井筒流体。例如，流体426可以是包含来自地层424中的井筒或储层的气相和液相的两相流体。此外，在一个或多个实施例中，流体426可以通过地层424中的一个或多个穿孔430进入井筒404、套管406或两者，并向井上流动到泵系统450的一个或多个进入口427，其中所述一个或多个进入口427设置在泵408的远端处。泵408可以通过经由一个或多个叶轮叶片(未示出)的旋转形成的离心力向流体426添加动能以及将动能转换成压力形式的势能来将压力传递到流体126。在一个或多个实施例中，泵408将流体426提升到表面402。

在一个或多个实施例中，气体保险阀412可以耦接到泵408的上端，并且密封件或平衡器414可以耦接到泵408的下端。气体保险阀412可以通过螺纹或螺栓连接耦接到泵408的上端。在操作期间，流体426中存在的气体可以经由气体保险阀412被压出泵408，而进入井筒404的环空430。气体保险阀可以通过液压管线490连接到表面402处的液压泵495，并且可以通过液压泵495启动以释放泵408中存在的气体。下面将关于图5更详细地描述气体保险阀。虽然气体保险阀和泵被描述为耦接在一起的单独部件，但本领域的普通技术人员将会理解，在其他实施例中，气体保险阀可以替代地作为泵头的一部分构建在泵中。此外，虽然气体保险阀被描绘为连接到液压泵495，但本领域的普通技术人员将理解，在其他实施例中，连接到气体保险阀的液压管线可以连接到泵408的上部部分和下部部分，使得改变泵408两侧的压力差可以自动地致动气体保险阀。此外，在操作期间，密封件或平衡器114被配置成使井筒中的压力与泵系统的马达内部的压力达到平衡，为马达油提供区域并将马达油隔离，并且吸收马达正常操作施加在泵系统上的任何负载。

此外，在一个或多个实施例中，泵系统450的马达416可设置在密封件或平衡器414下方并耦接到该密封件或平衡器。在一个或多个实施例中，马达416为配置或操作以使泵408转动的电潜马达，并且可以例如为两极或更多极三相鼠笼式感应马达或永磁ESP型马达。在一个或多个实施例中，生产管道区段422可耦接到泵系统450。如图所示，在一个或多个实施例中，生产管道区段422可直接耦接到泵系统450的气体保险阀412。生产管道区段422可以通过螺纹或螺栓连接耦接到气体保险阀412。然而，本领域的普通技术人员将理解，在其他实施例中，生产管道区段可以使用一个或多个连接器耦接到泵系统。此外，在一个或多个实施例中，任何一个或多个生产管道区段422可以耦接在一起以将泵系统450延伸到井筒404中到期望或指定的位置。流体426的任何一种或多种组分可以从泵408通过生产管道422泵送到表面402，以供转移到储存罐、管道、运输车辆、任何其他储存器、分配或运输系统、以及其任何组合。

此外，在一个或多个实施例中，泵系统450的井下传感器418可设置在马达416下方并耦接到该马达。井下传感器418可以是用于在操作期间测量流体426的参数的任何合适的传感器。另外，电缆410可电耦接到马达416和井下传感器418。电缆410可以向马达416和井下传感器418提供电力，可以从设置在表面402上方的控制器420向马达416传输一个或多个控制或操作指令，并且可以从井下传感器418向控制器420传输数据。此外，如图所示，在一个或多个实施例中，电缆410可通信耦接到设置在表面402处的表面传感器421。在一个或多个实施例中，表面传感器421可以是流量计，其可以测量和监测泵送通过泵系统450和生产管道422的流体426的流速。然而，本领域的普通技术人员将理解，表面传感器421可以是用于测量流体426或泵系统450的参数的任何合适的传感器。

现在参考图5，展示根据本公开的一个或多个方面的液压驱动式气体保险阀412的横截面视图。在一个或多个实施例中，气体保险阀412可包括壳体460、致动器隔离壁461、致动器464、旋转盘系统466、第一液压端口471和第二液压端口472。气体保险阀412可以与上面参考图2、图3A和图3B描述的气体保险阀112基本上相同。在一个或多个实施例中，关于所使用的致动器的类型和为致动器供电的装置，图5的气体保险阀412可以不同于图2的气体保险阀112。更具体地，代替电动致动器以及电线和连接，图5的气体保险阀412包括液压驱动式致动器464和液压端口(第一液压端口471和第二液压端口472)，用于将致动器464连接到液压泵或形成压力差和驱动致动器464所需的其他流体源。此外，尽管未描绘，在一个或多个实施例中，气体保险阀412可以包括耦接到旋转盘系统466的弹簧。在一个或多个实施例中，弹簧可以耦接到旋转盘系统，使得它朝向穿过壳体的流动路径穿过生产流动路径的第一位置偏置旋转盘系统的旋转盘，或者朝向穿过壳体的流动路径穿过气体释放流动路径的第二位置偏置旋转盘系统的旋转盘。

如上关于图2所讨论，图5的气体保险阀412包括壳体460，该壳体具有设置在侧壁上的排气口470。此外，气体保险阀412包括设置在壳体460内的致动器隔离壁461，使得它在致动器隔离壁461的第一侧上形成生产流动路径462。此外，致动器464可设置在致动器隔离壁461的第二侧上，使得致动器隔离壁461将生产流动路径462与致动器464分离，并确保在上面关于如图4所述的泵的操作期间，流体不接触致动器。此外，旋转盘系统466可设置在壳体460内，并接触致动器隔离壁461的底端，以便进一步将致动器464与生产流动路径462和可能流过其中的任何流体隔离。另外，旋转盘系统466可设置在壳体内，以便在壳体460内形成气体释放流动路径463，并将气体释放流动路径463与生产流动路径462分离。在一个或多个实施例中，由旋转盘系统466产生的气体释放流动路径463可行进穿过旋转盘系统466，并通过排气口470离开壳体。因此，在一个或多个实施例中，排气口470可以设置在壳体460的侧壁上，与形成在壳体460内的生产流动路径462的位置径向相对。此外，如图所示，排气口470可邻近旋转盘系统466设置，使得气体释放流动路径463行进穿过旋转盘系统466直接到达排气口470。然而，本领域的普通技术人员将会理解，在其他实施例中，排气口470不需要邻近旋转盘系统466，并且仅需要设置在壳体的侧壁上，使得气体释放流动路径463与生产流动路径462流体分离。另外，旋转盘系统466可以包括固定盘467、旋转盘468和驱动轴469，并且可以与上面关于图2、图3A和图3B描述的旋转盘系统166相同。

在一个或多个实施例中，旋转盘系统466可以机械耦接到致动器464，并且被配置成使壳体460内的流体流动路径在生产流动路径462与气体释放流动路径463之间切换。如图所示，致动器464可包括齿轮系统465，该齿轮系统耦接到旋转盘系统466并被配置成使旋转盘系统在第一位置与第二位置之间旋转，在第一位置，穿过壳体460的流动路径穿过生产流动路径462，在第二位置，穿过壳体460的流动路径穿过气体释放流动路径463。致动器464可以操作以通过液压动力使旋转盘系统466旋转。在一些实施例中，液压动力可以通过表面处的液压泵提供给致动器464，而在其他实施例中，液压动力可以通过井下泵系统的其他部件经受的压力差来提供。仅举例来说，在一个或多个实施例中，致动器464可以液压耦接到泵408，使得当气体开始影响泵的下部区域时，液压压力降低到使致动器通电的点，以便封闭生产流动路径462，打开气体释放流动路径463，并排出泵中积聚的气体。进一步仅举例来说，当气态事件结束时，压力将在泵的下部区域建立，并导致致动器封闭气体释放流动路径463，打开生产流动路径462，并恢复正常的泵送操作。此外，在一个或多个实施例中，液压管线可以通过第一液压端口471和第二液压端口472耦接到气体保险阀412，并且通过液压管线，致动器464可以接收不同压力的流体，以便形成驱动致动器464的压力差。

图6是展示根据本公开的一个或多个方面的用于释放在泵(ESP)系统中陷获的气体的方法600的流程图。在步骤602，泵系统150、450定位或设置在井筒104、404中，其中泵系统150、450包括气体保险阀112、412。在一个或多个实施例中，泵系统150、450可以与井下工具包括在一起或为其一部分。泵系统150、450可以定位或设置成使得泵系统150、450的一个或多个部分浸没在图1和图4的流体126、426中或以其他方式邻近流体。此外，当泵系统150、450定位或设置在井筒104、404中时，泵系统150、450的气体保险阀112、412的旋转盘系统166、466的旋转盘168、468可以处于第一位置，使得穿过气体保险阀112、412的流动路径穿过生产流动路径162、462。

在步骤604，可启动泵系统150、450的泵108、408，使得泵送操作开始。流体126、426被井筒104、404中的泵108、408的流体压力推入或迫使进入一个或多个进入口127、427。流体126、426通过一个或多个泵级移动到气体保险阀112、412。气体保险阀112允许流体126、426自由地流动通过生产流动路径162、462，并进入生产管道区段122、422，流体126、426通过该生产管道区段行进到表面。

在步骤605，在泵送操作期间，井下传感器118、418和表面传感器121、421中的一个或两个测量和/或监测流体126、426和/或泵系统150、450的参数。在一个或多个实施例中，井下传感器118、418和/或表面传感器121、421可以被配置成监测由泵系统150、450的马达116、416汲取的安培数。在一个或多个实施例中，如果由马达116、416汲取的安培数下降预定量或低于预定阈值量，则表面102、402处的控制器120、420可被配置成发送控制信号以实现气体保险阀112、412的致动，从而封闭生产管道区段122、422中的流体，并允许泵系统150、450将泵108、408中陷获的任何气体颗粒泵送出气体保险阀112、412，并进入井筒的环空中。然而，在其他实施例中，井下传感器118、418和/或表面传感器121、421可被配置成监测流体126、426或泵系统150、450的任何特性，这些特性可被用于确定气体是否已经被陷获在泵108、408中并导致泵108、408的性能下降。仅举例来说，可以被监测以确定气体是否已经或将要被陷获在泵108、408中的其他参数包括被泵送到表面的流体的流速、从井下地层提取的流体中的气体与其他流体的比率、或者在泵系统的泵下方的流体中检测到的压力。本领域的普通技术人员将理解，在其他实施例中，气体保险阀412可以液压连接到泵408，使得不需要控制信号来致动致动器，而是致动器基于泵408两侧经历的压力差而被动地致动。此外，本领域的普通技术人员将理解，虽然气体保险阀108、408的启动可以基于传感器118、121、418、421和控制器120、420的编程自动执行，但气体保险阀也可以因用户在任何时候输入到系统而被启动。

在一个或多个实施例中，致动气体保险阀112的致动器164的控制信号由控制器120直接或通过电缆110间接发送到气体保险阀112。然而，在其他实施例中，控制器420将致动气体保险阀412的致动器464的控制信号直接或间接地发送到液压泵495。

在步骤606，当检测到泵系统150、450的气体阻塞时，控制器120、420发送控制信号以致动气体保险阀112、412，并且在步骤607，气体保险阀112、412从穿过壳体160、460的流动路径穿过生产流动路径162、462的第一位置致动到穿过壳体160的流动路径穿过气体释放流动路径163、463和生产流动路径162、462的第二位置，并且来自生产管道区段122、422内的流体126、426的压力柱与泵系统150、450的其余部分封闭开。在一个或多个实施例中，可通过致动器164、464使气体保险阀112、412的旋转盘系统166、466从第一位置旋转到第二位置，致动器通过从电缆110接收的电力或从液压管线490接收的液压动力来操作。

在步骤608，一旦旋转盘系统166、466的旋转盘168、468旋转到第二位置并且气体释放流动路径163、463打开，气体通过排气口170、470释放到井筒的环空中。从泵系统150、450中移除气体有助于防止或最小化在泵系统150、450中发生气锁的可能性。气体保险阀112、412可以保持在该排气位置一段预定的时间，或者直到一个或多个监测的参数恢复正常(即，通过恢复到高于预定阈值或者通过稳定一段预定的时间)。此外，本领域的普通技术人员将理解，在一个或多个实施例中，根据用户对系统的输入，只要用户希望将气体保险阀保持在此排气位置，气体保险阀就可以保持在此排气位置。

在步骤610，气体保险阀112、412可被致动，使得旋转盘系统166、466的旋转盘168、468从第二位置旋转回到第一位置，在第一位置，穿过壳体160的流动路径穿过生产流动路径162、462。在一个或多个实施例中，由于从控制器120、420接收的控制信号，气体保险阀112、412可以从第二位置被致动到第一位置。控制器可以被配置成一旦达到该段预定的时间、被监测的参数已经恢复正常、或者用户已经将控制信号手动输入到系统中，就发送控制信号。此外，在一个或多个实施例中，泵从在步骤604开始泵送操作一直保持运行，直到旋转盘168、468返回到第一位置，使得一旦旋转盘168、468到达第一位置，系统将返回到其正常泵送操作的先前状态。

根据本公开的一个或多个方面，泵系统提供了用于释放已经或可能被陷获在泵系统的泵内的气体的高效且成本有效的系统。根据本发明的一个或多个方面的泵系统减少或消除了泵内的气锁状况，这会改善泵的性能。通过使用根据本公开的一个或多个方面的泵系统减少或消除泵送操作期间的气锁状况，泵的性能在生产率中断或降低最小的情况下得到改善。

本公开的一个实施例是一种泵系统，其包括：泵；气体保险阀、马达；和传感器。气体保险阀包括：致动器；和旋转盘系统。旋转盘系统包括：固定盘和旋转盘。致动器旋转地耦接到旋转盘。在第一位置，气体保险阀将气体保险阀内的流体的流动引导到生产管道中，并且在第二位置，气体保险阀将气体保险阀内的流体的流动引导到井筒的环空中。马达被配置成转动泵。传感器倍配置成测量流体或泵系统中的至少一者的参数。气体保险阀耦接到泵。

在前一段所述的一个或多个实施例中，气体保险阀进一步包括：壳体，其中壳体包括设置在侧壁上的排气口；和致动器隔离壁，其中致动器隔离壁设置在壳体内，使得在壳体内形成生产流动路径，并且致动器与生产流动路径隔离。在前一段所述的一个或多个实施例中，在第一位置，旋转盘系统的固定盘和旋转盘将气体保险阀内的流体流动引导通过生产流动路径并进入生产管道，并且在第二位置，旋转盘系统的固定盘和旋转盘形成气体释放流动路径并将气体保险阀内的流体流动引导通过气体释放流动路径、通过排气口并进入井筒的环空。在前一段所述的一个或多个实施例中，固定盘包括生产流动路径开口和气体释放流动路径开口，旋转盘包括流动路径开口，并且固定盘设置在壳体内，使得气体释放流动路径开口与排气口对准，并且生产流动路径开口与生产流动路径对准。在前一段所述的一个或多个实施例中，在第一位置，旋转盘的流动路径开口与固定盘的生产流动路径开口对准，并且在第二位置，旋转盘的流动路径开口与固定盘的气体释放流动路径开口对准。在前一段所述的一个或多个实施例中，气体保险阀定位泵的井上和生产管道的井下，并且气体保险阀耦接到生产管道。在前一段所述的一个或多个实施例中，泵系统进一步包括控制器和电缆，并且气体保险阀进一步包括：电源连接器；以及内部电缆，其中控制器通过电缆电耦接并通信耦接到传感器和气体保险阀，其中电缆耦接到电源连接器，其中电源连接器通过内部电缆电耦接并通信耦接到致动器，并且其中控制器被配置成向气体保险阀发送一个或多个控制信号，以致动致动器使旋转盘在第一位置与第二位置之间旋转。在前一段中所述的一个或多个实施例中，流体或泵系统中的至少一者的参数是由马达汲取的安培数，并且当由马达汲取的安培数下降低于预定阈值时，控制器被配置成发送该一个或多个控制信号以致动致动器使旋转盘从第一位置旋转到第二位置。在前一段所述的一个或多个实施例中，旋转盘系统进一步包括驱动轴，驱动轴穿过固定盘设置，牵引轴旋转地耦接到旋转盘，并且致动器旋转地耦接到驱动轴。

本公开的另一个实施例是包括致动器和旋转盘系统的气体保险阀。旋转盘系统包括固定盘和旋转盘。致动器旋转地耦接到旋转盘。在第一位置，气体保险阀将气体保险阀内的流体的流动引导到生产管道中，并且在第二位置，气体保险阀将气体保险阀内的流体的流动引导到井筒的环空中。

在前一段所述的一个或多个实施例中，气体保险阀进一步包括：壳体，其中壳体包括设置在侧壁上的排气口；和致动器隔离壁，其中致动器隔离壁设置在壳体内，使得在壳体内形成生产流动路径，并且致动器与生产流动路径隔离。在前一段所述的一个或多个实施例中，在第一位置，旋转盘系统的固定盘和旋转盘将气体保险阀内的流体流动引导通过生产流动路径并进入生产管道，并且在第二位置，旋转盘系统的固定盘和旋转盘形成气体释放流动路径并将气体保险阀内的流体流动引导通过气体释放流动路径、通过排气口并进入井筒的环空。在前一段所述的一个或多个实施例中，固定盘包括生产流动路径开口和气体释放流动路径开口，旋转盘包括流动路径开口，固定盘设置在壳体内，使得气体释放流动路径开口与排气口对准，并且生产流动路径开口与生产流动路径对准，并且在第一位置，旋转盘的流动路径开口与固定盘的生产流动路径开口对准，并且在第二位置，旋转盘的流动路径开口与固定盘的气体释放流动路径开口对准。在前一段所述的一个或多个实施例中，气体保险阀进一步包括：电源连接器；和内部电缆，其中电源连接器通过内部电缆电耦接并通信耦接到致动器。

本公开的另一个实施例是一种方法，其包括：将具有气体保险阀的泵系统定位在井筒中；启动泵系统的泵；将旋转盘系统从第一位置致动到第二位置；通过气体保险阀上的排气口释放气体；以及将旋转盘系统从第二位置致动到第一位置。气体保险阀包括致动器和旋转盘系统。旋转盘系统包括固定盘和旋转盘。致动器被配置成使旋转盘在第一位置与第二位置之间旋转，其中在第一位置，气体保险阀内的流体的流动被引导到生产管道中，并且在第二位置，气体保险阀内的流体的流动被引导到井筒的环空中。

在前一段所述的一个或多个实施例中，该方法进一步包括：测量流体或泵系统中的至少一者的参数；以及当所测量的参数下降低于预定阈值时，向气体保险阀发送控制信号，以将旋转盘系统从第一位置致动到第二位置。在前一段所述的一个或多个实施例中，泵系统进一步包括传感器，该传感器被配置成测量该参数，并且控制器被配置成向气体保险阀发送控制信号，以将旋转盘系统从第一位置致动到第二位置。在前一段所述的一个或多个实施例中，通过气体保险阀上的排气口释放气体导致泵系统内气锁状况的减少或消除。在前一段所述的一个或多个实施例中，该方法进一步包括：将泵系统的泵耦接到气体保险阀的井下侧；将泵系统的马达耦接到泵，其中马达被配置成转动泵；将泵系统的传感器耦接到马达的井下侧；以及将泵系统的电缆电耦接和通信耦接到马达、传感器和气体保险阀中的一个或多个。

本公开很好地适配于实现所提及的目的和优点以及其中固有的那些目的和优点。上文所公开的特定实施例仅为说明性的，因为可以用对于得益于本文中的教导的本领域技术人员而言显而易见的不同但等效的方式来修改和实践本公开。此外，除了在下面的权利要求中所描述的内容之外，不旨在限制本文所示的构造或设计的细节。因此，显然上文所公开的特定说明性实施例可以改变、合并或修改，并且所有此类变化均视为在本公开的范围和精神内。本文中说明性地公开的本公开可以适当地在不存在本文未特定地公开的任何要素和/或本文公开的任何任选要素的情况下实践。虽然组合物和方法是根据“包含”、“含有”或“包括”各种组分或步骤来描述的，但组合物和方法也可以“基本上由”或“由”各种组分和步骤组成。另外，权利要求中的术语具有其普通的普遍含义，除非专利权人另外明确和清楚地定义。此外，如权利要求中使用的不定冠词“一(a)”或“一(an)”在本文中限定为意指其引入的要素中的一个或超过一个要素。

Claims (20)

1.一种泵系统，其包括：

泵；

气体保险阀，其中所述气体保险阀包括：

致动器；和

旋转盘系统，其包括固定盘和旋转盘，

其中所述致动器旋转地耦接到所述旋转盘，

其中，在第一位置，所述气体保险阀将所述气体保险阀内的流体的流动引导到生产管道中，并且

其中，在第二位置，所述气体保险阀将所述气体保险阀内的所述流体的所述流动引导到井筒的环空中；

马达；和

传感器，

其中所述马达被配置成转动所述泵，

其中所述传感器被配置成测量所述流体或所述泵系统中的至少一者的参数，并且

其中所述气体保险阀耦接到所述泵。

2.根据权利要求1所述的泵系统，其中所述气体保险阀进一步包括：

壳体，其中所述壳体包括设置在侧壁上的排气口；和

致动器隔离壁，其中所述致动器隔离壁设置在所述壳体内，使得在所述壳体内形成生产流动路径，并且所述致动器与所述生产流动路径隔离。

3.根据权利要求2所述的泵系统，其中：

在所述第一位置，所述旋转盘系统的所述固定盘和所述旋转盘引导所述气体保险阀内的流体流动通过所述生产流动路径并进入所述生产管道中；并且

在所述第二位置，所述旋转盘系统的所述固定盘和所述旋转盘形成气体释放流动路径，并引导所述气体保险阀内的流体流动通过所述气体释放流动路径、通过所述排气口，并进入所述井筒的所述环空中。

4.根据权利要求2所述的泵系统，其中：

所述固定盘包括生产流动路径开口和气体释放流动路径开口；

所述旋转盘包括流动路径开口；并且

所述固定盘设置在所述壳体内，使得所述气体释放流动路径开口与所述排气口对准，并且所述生产流动路径开口与所述生产流动路径对准。

5.根据权利要求4所述的泵系统，其中：

在所述第一位置，所述旋转盘的所述流动路径开口与所述固定盘的所述生产流动路径开口对准；并且

在所述第二位置，所述旋转盘的所述流动路径开口与所述固定盘的所述气体释放流动路径开口对准。

6.根据权利要求1所述的泵系统，其中：

所述气体保险阀定位在所述泵的井上和所述生产管道的井下；并且

所述气体保险阀耦接到所述生产管道。

7.根据权利要求1所述的泵系统，其进一步包括：

控制器；和

电缆，

其中所述气体保险阀进一步包括：

电源连接器；和

内部电缆，

其中所述控制器通过所述电缆电耦接并通信耦接到所述传感器和所述气体保险阀，

其中所述电缆耦接到所述电源连接器，

其中所述电源连接器通过所述内部电缆电耦接并通信耦接到所述致动器，并且

其中所述控制器被配置成向所述气体保险阀发送一个或多个控制信号，以致动所述致动器使所述旋转盘在所述第一位置与所述第二位置之间旋转。

8.根据权利要求7所述的泵系统，其中：

所述流体或所述泵系统中的至少一者的所述参数是由所述马达汲取的安培数；并且

当由所述马达汲取的所述安培数下降低于预定阈值时，所述控制器被配置成发送所述一个或多个控制信号来致动所述致动器以使所述旋转盘从所述第一位置旋转至所述第二位置。

9.根据权利要求1所述的泵系统，其中：

所述旋转盘系统进一步包括驱动轴；

所述驱动轴穿过所述固定盘设置；

牵引轴旋转地耦接到所述旋转盘；并且

所述致动器旋转地耦接到所述驱动轴。

10.一种气体保险阀，其包括：

致动器；和

旋转盘系统，其包括固定盘和旋转盘，

其中所述致动器旋转地耦接到所述旋转盘，

其中，在第一位置，所述气体保险阀将所述气体保险阀内的流体的流动引导到生产管道中，并且

其中，在第二位置，所述气体保险阀将所述气体保险阀内的所述流体的所述流动引导到井筒的环空中。

11.根据权利要求10所述的气体保险阀，其中所述气体保险阀进一步包括：

壳体，其中所述壳体包括设置在侧壁上的排气口；和

致动器隔离壁，其中所述致动器隔离壁设置在所述壳体内，使得在所述壳体内形成生产流动路径，并且所述致动器与所述生产流动路径隔离。

12.根据权利要求11所述的气体保险阀，其中：

在所述第一位置，所述旋转盘系统的所述固定盘和所述旋转盘引导所述气体保险阀内的流体流动通过所述生产流动路径并进入所述生产管道中；并且

在所述第二位置，所述旋转盘系统的所述固定盘和所述旋转盘形成气体释放流动路径，并引导所述气体保险阀内的流体流动通过所述气体释放流动路径、通过所述排气口，并进入所述井筒的所述环空中。

13.根据权利要求11所述的气体保险阀，其中：

所述固定盘包括生产流动路径开口和气体释放流动路径开口；

所述旋转盘包括流动路径开口；

所述固定盘设置在所述壳体内，使得所述气体释放流动路径开口与所述排气口对准，并且所述生产流动路径开口与所述生产流动路径对准；

在所述第一位置，所述旋转盘的所述流动路径开口与所述固定盘的所述生产流动路径开口对准；并且

在所述第二位置，所述旋转盘的所述流动路径开口与所述固定盘的所述气体释放流动路径开口对准。

14.根据权利要求10所述的气体保险阀，其中所述气体保险阀进一步包括：

电源连接器；和

内部电缆，

其中所述电源连接器通过所述内部电缆电耦接并通信耦接到所述致动器。

15.根据权利要求10所述的气体保险阀，其中：

所述旋转盘系统进一步包括驱动轴；

所述驱动轴穿过所述固定盘设置；

牵引轴旋转地耦接到所述旋转盘；并且

所述致动器旋转地耦接到所述驱动轴。

16.一种方法，其包括：

将具有气体保险阀的泵系统定位在井筒中，其中所述气体保险阀包括：

致动器；和

旋转盘系统，其包括固定盘和旋转盘，其中所述致动器被配置成使所述旋转盘在第一位置与第二位置之间旋转，其中在所述第一位置，所述气体保险阀内的流体的流动被引导到生产管道中，并且其中在所述第二位置，所述气体保险阀内的所述流体的所述流动被引导到井筒的环空中；

启动所述泵系统的泵；

将所述旋转盘系统从所述第一位置致动至所述第二位置；

通过所述气体保险阀上的排气口释放气体；和

将所述旋转盘系统从所述第二位置致动至所述第一位置。

17.根据权利要求16所述的方法，其进一步包括：

测量所述流体或所述泵系统中的至少一者的参数；并且

当所测量的参数下降低于预定阈值时，向所述气体保险阀发送控制信号，以将所述旋转盘系统从所述第一位置致动至所述第二位置。

18.根据权利要求17所述的方法，其中：

所述泵系统进一步包括传感器；

所述传感器被配置成测量所述参数；并且

一控制器被配置成将所述控制信号发送到所述气体保险阀，以将所述旋转盘系统从所述第一位置致动至所述第二位置。

19.根据权利要求16所述的方法，其中通过所述气体保险阀上的所述排气口释放气体导致所述泵系统内的气锁状况的减少或消除。

20.根据权利要求16所述的方法，其进一步包括：

将所述泵系统的泵耦接到所述气体保险阀的井下侧；

将所述泵系统的马达耦接到所述泵，其中所述马达被配置成转动所述泵；

将所述泵系统的传感器耦接到所述马达的井下侧；并且

将所述泵系统的电缆电耦接并通信耦接到所述马达、所述传感器和所述气体保险阀中的一个或多个。