專利名稱：用于向井下輸送纜線的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及地下沉淀物的回收，更具體地，涉及用于從井中移除所產(chǎn)生的流體的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
水平煤層氣井特別容易受到在井筒中存在和聚集的固體顆粒所引起的生產(chǎn)問題的影響。例如，在水平煤層氣井的壽命期間，能夠隨著瓦斯和水一同產(chǎn)生許多噸的小煤顆粒 (術(shù)語為細(xì)煤粉)。在井的早期階段，這些固體顆粒通常對生產(chǎn)過程不會形成多少問題。高流率的水和氣體在井筒內(nèi)產(chǎn)生足夠大的速度使得固體顆粒保持夾帶在生產(chǎn)流體中并且朝向安裝在井里的泵送設(shè)備移動。在泵的入口，固體顆粒再次保持夾帶在液相中并且被從井中抽出。在煤層氣井壽命的后期階段，細(xì)煤粉可能就開始對生產(chǎn)造成問題了。僅僅氣體流是不可能沿著井筒帶走固體顆粒的，這將導(dǎo)致那些滯留的固體顆粒沉淀在井筒的小角度波狀起伏里。這些固體顆粒最終會形成氣流流動的限制，并且會導(dǎo)致產(chǎn)量下降。此外，那些沉淀在泵的入口附近的固體顆?？赡茏枞玫娜肟?，因而降低泵從井筒中排除水的能力。井孔穩(wěn)定性問題也能夠?qū)纳a(chǎn)問題產(chǎn)生影響。在某些情況下，井筒可能倒塌并且會在井筒中沉淀大塊，中塊和小片的煤。立方形的煤粒能夠很容易地在井筒內(nèi)形成橋進(jìn)而限制井筒內(nèi)流體的流動。這種限制能夠進(jìn)一步引起夾帶固體顆粒的沉淀。參考圖1所示，井100包括井筒105，井筒105具有大致垂直部分110和大致水平部分115。井筒105從地表面120延伸到位于地表面120下面的地層123。泵125位于井下的大致水平部分115內(nèi)并且通過傳輸纜線126電連接到位于地表面120的供電電源128。泵 125設(shè)置成移除由地層123產(chǎn)生的液體127(例如水)。液體通過管線(tubing string) 130 被抽吸到地表面120的貯水器133。為了說明前面提到過的例子，井100可以是鉆入煤地層的煤層氣井。固體顆粒(例如煤)的沉淀物135可能聚集在井筒內(nèi)并且能阻塞泵125的入一種已經(jīng)用來克服固體顆粒在井中沉淀問題的方法包括在井的某點處注入附加流體，水或氣體，由此增加流體流動速度。然而，流體流動速度的增加會以附加壓力的形式惡化生產(chǎn)地層。還有，生產(chǎn)設(shè)備必須處理附加體積的注入的流體。另一種用來清除井筒的系統(tǒng)是使用攪動裝置在井孔里縱向移動。這個系統(tǒng)在攪動作用方面是有效的，但是，突然增大的固體顆粒可能會引起設(shè)備卡住并且使得整套機(jī)械設(shè)備不可使用。這兩個系統(tǒng)所具有的低效和問題都被這里所描述的具體實施方式
的系統(tǒng)和方法解決了。從井中移除聚集的固體顆粒的水出現(xiàn)了與井下的泵的使用有關(guān)的其他問題。由于必須要處理給泵的馬達(dá)提供電力的泵的纜線使得泵的安裝和移除變得復(fù)雜。在泵的安裝期間，輸電纜線首先接(splice)在馬達(dá)的導(dǎo)線上。然后當(dāng)泵下放到井中時將纜線附接到排出管?？梢允褂枚喾N方法將纜線附接到管件上，包括夾具，粘合劑和特制的附接裝置。當(dāng)泵安裝到井中時，泵的纜線受到由于地表面磨損和破碎而易于毀壞的風(fēng)險。當(dāng)泵迅速經(jīng)過井的偏斜部分時，風(fēng)險顯著增大。經(jīng)常使用扁平的鋼包纜線來減小這些風(fēng)險；然而，這種特殊的纜線價格昂貴并且只提供降低風(fēng)險的增加等級。

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)有的向井下輸送電力的方法以及固體顆粒移除的方法所出現(xiàn)的問題都由這里的例示性具體實施方式
所描述的系統(tǒng)和方法解決了。在一個具體實施方式
中，提供了一種用于給井中的井下位置提供電力的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括定位于井中的泵和管線，所述管線與泵流體連通以接收從所述泵中排出的液體。所述系統(tǒng)還包括插塞、接收器和與電源連通的電纜線。所述插塞包括與所述電纜線電連通的至少一個導(dǎo)電體，并且還包括適于裝配到所述管線中的插塞殼體。所述插頭殼體包括允許流體流過插頭殼體的通道，和與插頭殼體的通道可操作地關(guān)聯(lián)的止回閥。所述止回閥限制流體向井下方向流過所述通道并且允許流體向井上方向流過所述通道。所述接收器定位于所述井下位置并且包括接收器殼體和與所述泵電連通的至少一個導(dǎo)電體。當(dāng)所述接收器殼體和插頭殼體接合時，所述接收器的至少一個導(dǎo)電體適于與所述插塞的至少一個導(dǎo)電體電連通。所述接收器殼體還包括與所述管線和泵流體連通的通道。在另一具體實施方式
中，一種用于將纜線通過管線輸送到井中的井下位置的系統(tǒng)包括插塞和接收器。所述插塞包括適于裝配到管線中的插塞殼體和構(gòu)造成可操作地連接到所述纜線的第一連接器。所述插塞殼體包括允許流體流過所述插塞殼體的通道。止回閥與插塞殼體的通道可操作地關(guān)聯(lián)以限制流體向井下方向流過所述通道并且允許流體向井上方向流過所述通道。所述接收器構(gòu)造成位于所述井下位置并且包括接收器殼體和構(gòu)造成可操作地連接到井下設(shè)備的第二連接器。當(dāng)接收器殼體和插頭殼體接合時，所述接收器的第二連接器適于與所述插塞的第一連接器連通。在又另一具體實施方式
中，提供了一種用于將纜線通過管線輸送到井中的井下位置的方法。所述方法包括在所述井下位置設(shè)置接收器，所述接收器具有與井下設(shè)備連通的導(dǎo)電體。流體在所述井的地表面被引入到所述管線中，并且插塞定位于所述管線內(nèi)。所述插塞包括與纜線連通的導(dǎo)電體。所述方法還包括通過將流體泵送入所述插塞的井上管線而將插塞輸送到所述井下位置。所述插塞和接收器接合使得所述插塞的導(dǎo)電體與所述接收器的導(dǎo)電體連通。電力通過纜線從所述井的地表面輸送到所述井下設(shè)備。在一個實施方式中，提供了一種用于控制井的井筒內(nèi)的固體顆粒的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括定位于所述井筒的大致水平部分中的泵。第一管線可操作地連接在所述泵和井的地表面之間，用于從所述井筒內(nèi)移除由所述泵泵送的液體。第二管線可操作性地連接到所述泵，并且向所述泵的井下延伸。所述第二管線包括從所述第二管線能夠繞其旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸偏移的縱向軸線。在另一實施方式中，一種用于控制井的井筒內(nèi)固體顆粒的系統(tǒng)包括腔式泵。所述腔式泵定位于所述井筒的大致水平部分內(nèi)，并且包括在定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子以從所述井筒內(nèi)移除液體和夾帶的固體顆粒。所述轉(zhuǎn)子在接合位置和脫離位置之間軸向可移動。所述管線定位于所述腔式泵的井下，并且所述管線包括其中所述管線的縱向軸線從旋轉(zhuǎn)軸偏移的偏移部分。驅(qū)動桿可操作地與所述轉(zhuǎn)子和管線中的一個關(guān)聯(lián)，并且接收器可操作地與所述轉(zhuǎn)子和管線中的另一個關(guān)聯(lián)。當(dāng)所述轉(zhuǎn)子移動到接合位置以將所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運動傳輸給所述管線時，所述接收器接收所述驅(qū)動桿。在又另一實施方式中，提供了一種用于控制井的井筒內(nèi)的固體顆粒的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括定位于所述井筒的大致水平部分中的管線。所述管線的縱向軸線具有至少一部分縱向軸線是非線性的，使得所述管線從所述管線能夠繞其旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸偏移。泵定位于所述井筒中以從井筒中移除液體和夾帶的固體顆粒，并且旋轉(zhuǎn)器定位于井的地表面以旋轉(zhuǎn)所述管線。在另一實施方式中，一種用于控制井的井筒內(nèi)的固體顆粒的系統(tǒng)包括定位于所述井筒內(nèi)的井下的液體移除裝置。所述系統(tǒng)還包括定位于所述液體移除裝置的井下的攪動裝置以攪動固體顆粒且使固體顆粒夾帶到流體中，從而由所述液體移除裝置移除。在又另一具體實施方式
中，提供了一種從在井筒內(nèi)具有液體的井的井筒內(nèi)清除固體顆粒的方法。所述方法包括在井筒的水平部分內(nèi)繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)管線，以攪動固體顆粒并且使固體顆粒夾帶在液體中。所述管線包括其中所述管線的縱向軸線從旋轉(zhuǎn)軸偏移的偏移部分。所述方法還包括從所述井筒中移除所述液體和夾帶的固體顆粒。在另一具體實施方式
中，一種用于控制井的井筒內(nèi)的固體顆粒的系統(tǒng)包括定位于井筒內(nèi)的泵以從所述井筒內(nèi)移除液體和夾帶的固體顆粒。管線流體地連接到所述泵以將液體從所述泵輸送到井的地表面，并且所述管線包括螺旋形部分。所述管線的旋轉(zhuǎn)在井的地表面處使所述泵在所述井筒內(nèi)移動以減少所述泵的入口被井筒內(nèi)的固體顆粒阻塞。本發(fā)明的其他目的，特征和優(yōu)點參考附圖、詳細(xì)描述和所述權(quán)利要求會更加明白。


圖1例示了具有大致水平部分的井，其中大致水平部分中聚集了液體和固體顆粒沉淀物；圖2描繪了根據(jù)例示性具體實施方式
的用于控制井的井筒內(nèi)固體顆粒的系統(tǒng)；圖3例示了圖2系統(tǒng)的管線的偏移部分的詳圖；圖4描繪了根據(jù)例示性具體實施方式
的用于控制井的井筒內(nèi)固體顆粒的系統(tǒng)；圖5例示了根據(jù)例示性具體實施方式
的用于控制井的井筒里固體顆粒的系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有經(jīng)由通信線路與控制單元通信的電動潛水泵；圖6A描繪了用于將纜線輸送到井下位置的系統(tǒng)，根據(jù)例示性具體實施方式
，所述系統(tǒng)包括插塞和接收器；圖6B例示了根據(jù)例示性具體實施方式
的圖6A的系統(tǒng)的插塞；圖6C例示了根據(jù)例示性具體實施方式
的圖6A所示的可替代插塞。圖6D例示了圖6A的系統(tǒng)的接收器；圖6E描繪了處于接合位置的圖6B的插塞和圖6D的接收器；圖7例示了根據(jù)另一例示性具體實施方式
的用于控制井的井筒內(nèi)固體顆粒的系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有構(gòu)造成選擇性地旋轉(zhuǎn)管線偏移部分的轉(zhuǎn)子的腔式泵；和圖8描繪了圖8的腔式泵和管線的詳圖。
具體實施例方式在下面的對例示性具體實施方式
進(jìn)行的詳細(xì)描述中，將參考作為其構(gòu)成部分的附圖。這些具體實施方式
描述得足夠詳細(xì)，使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，也可以使用其他具體實施方式
，以及在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的前提下可以做出邏輯結(jié)構(gòu)的、機(jī)械的、電的和化學(xué)方面的變化。為了避免描述那些對于本領(lǐng)域技術(shù)人員沒有必要說明的細(xì)節(jié)，本描述將省略本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的信息。因此下面的詳細(xì)描述將不用于限制性意義，例示性具體實施方式
范圍的界定僅以后面所附的權(quán)利要求為準(zhǔn)。這里所描述的本發(fā)明的具體實施方式
指向用于保持井筒免受固體顆粒所造成的堵塞的經(jīng)改進(jìn)的系統(tǒng)和方法，其至少部分是通過構(gòu)件在井筒內(nèi)的軸向旋轉(zhuǎn)以攪動那些固體顆粒而實現(xiàn)的。旋轉(zhuǎn)構(gòu)件優(yōu)選包括偏移部分，在偏移部分中所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的縱向軸線從旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸線偏移，所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。在一個具體實施方式
中，旋轉(zhuǎn)構(gòu)件可以是定位在井的水平部分中的特別構(gòu)造的管線。管線可以用螺旋型螺旋體預(yù)先形成使得管線的旋轉(zhuǎn)將引起管線沿著整個管線長度“擦拭”井筒的圓周。螺旋體的“方向”使得旋轉(zhuǎn)優(yōu)選朝向井筒內(nèi)的抽出點移動固體顆粒。除了攪動固體顆粒外，管線的旋旋動作能夠為井筒內(nèi)流體的流動連續(xù)地提供開放的井筒路徑。在一個具體實施方式
中，管線是用鋼管形成的。如果井筒突然倒塌或被阻塞，由于鋼管線的柔韌性，管線仍然能夠旋轉(zhuǎn)。當(dāng)管件旋轉(zhuǎn)穿過阻塞，隨著時間的流逝，管線擴(kuò)展到原始的螺旋形構(gòu)造和掃掠直徑，由此允許井筒內(nèi)流體繼續(xù)流動。術(shù)語“管線”并不意味著限制而是可以指定為由管材或管子形成的單一組件或多個中空或?qū)嵭牟糠?。管線可以具有大體是圓形的截面，或可以包括任何其他形狀的截面。參照圖2和3，根據(jù)例示性實施方式的用于控制井208的井筒204內(nèi)固體顆粒的系統(tǒng)200包括位于井下的泵212。第一管線216從井208的地表面220延伸并且可操作地連接到泵212。在一個具體實施方式
中，第一管線216包括偏移部分224，在偏移部分2M 中第一管線216的縱向軸線2 從第一管線216的旋轉(zhuǎn)軸偏移，第一管線216能夠繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。第一管線216的非偏移部分232中的第一管線216的旋轉(zhuǎn)軸大致對應(yīng)于第一管線 216的非偏移部分232中的縱向軸線228。在一個具體實施方式
中，偏移部分224的旋轉(zhuǎn)軸大致對應(yīng)于井筒204的縱向軸線。第二管線240可操作地連接到泵212并且從泵212向井下延伸。在一個具體實施方式
中，第二管線240包括偏移部分M4，在偏移部分M4中第二管線MO的縱向軸線248 從第二管線240的旋轉(zhuǎn)軸偏移，所述第二管線240能夠繞所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。在一個具體實施方式
中，偏移部分M4中的第二管線MO的旋轉(zhuǎn)軸大致對應(yīng)于井筒204的縱向軸線。井筒204可以包括大致豎直部分2M和大致水平部分258。第一管線216的偏移部分2 和第二管線MO的偏移部分244優(yōu)選地大致定位在井筒204的大致水平部分258 內(nèi)。利用定位于地表面220的旋轉(zhuǎn)器270旋轉(zhuǎn)這些偏移部分224，244允許偏移部分224， 244 “擦拭”井筒204的圓周并且攪動已經(jīng)沉淀在井筒204的大致水平部分258中的固體顆粒。該固體顆粒的攪動有助于保持固體顆粒夾帶在井筒內(nèi)的任何聚集的液體內(nèi)，防止固體顆粒阻塞泵212的入口 274。在一個具體實施方式
中，第一管線和第二管線216，240的旋轉(zhuǎn)可以連續(xù)地阻止固體顆粒在井筒204內(nèi)沉淀，而在另一個具體實施方式
中，第一管線和第二管線216，240僅僅間歇地操作使得允許固體顆粒在泵212的兩次操作之間沉淀在井筒204內(nèi)。雖然已經(jīng)參照井筒204的大致水平部分258描述了擦拭操作，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到的是， 第一管線和第二管線216和204的偏移部分224，244可以在井筒204的其他部分定位和操作，包括但不限于大致豎直部分244或沿著井筒204的曲線觀0。類似地，第一和第二管線 216，204的偏移部分224，244可能沿著井筒204的帶有套管的或者無套管的長度定位和操作。在一個具體實施方式
中，第一和第二管線216，240的偏移部分224，244可以用螺旋型螺旋體預(yù)先形成。螺旋型螺旋體的外掃掠直徑可以是任何尺寸，達(dá)到和包括井筒直徑。 在一個具體實施中，第一和第二管線216，240的偏移部分224，244可以放置在泵212附近或與泵212鄰接。取決于具體應(yīng)用，偏移部分可以配置在泵212的排出側(cè)，吸入側(cè)或者其兩側(cè)。如果偏移部分是螺旋形的，螺旋型螺旋體可以是向左旋轉(zhuǎn)的或者向右旋轉(zhuǎn)的。優(yōu)選地， 用于管線的特定偏移部分的螺旋型螺旋體的方向與管線的旋轉(zhuǎn)方向匹配以提供將固體顆粒掃向泵212的入口 274的螺旋推運行為。在另一個具體實施方式
中，偏移部分224，244可以是波形的，這樣偏移部分的每個縱向軸線是大致平面的。在波形或螺旋形構(gòu)造中，每個偏移部分包括大致非線性的且大致從偏移部分能夠圍繞旋轉(zhuǎn)的軸線變動的縱向軸線。如圖2所示，第一管線和第二管線216，240的旋轉(zhuǎn)也引起井筒中的泵212的旋轉(zhuǎn)移動。當(dāng)?shù)谝还芫€和第二管線216，240的旋轉(zhuǎn)停止時，泵212可能會?？吭诰?04的許多不同的位置中的任何一處。在許多情況下，泵212優(yōu)選位于與較高位置(如圖中虛線所示)相對的大致水平部分258的較低位置(如圖中實線所示)，因為泵212定位于井筒204 的較低位置允許移除較多的液體。參考圖4所示，根據(jù)例示性具體實施方式
的用于控制井408的井筒404內(nèi)固體顆粒的系統(tǒng)400包括位于井下的泵412。第一管線416從井408的地表面420延伸并且可操作地連接到泵412。在圖4所示的具體實施方式
中，第一管線416不包括偏移部分。第二管線440可操作地連接泵412并且從泵412向井下延伸。在一個具體實施方式
中，第二管線440包括偏移部分444，在偏移部分444中第二管線440的縱向軸線448從第二管線440的管線旋轉(zhuǎn)軸偏移，第二管線440能夠繞管線旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。偏移部分444中的第二管線440的旋轉(zhuǎn)軸大致對應(yīng)于井筒404的縱向軸線。類似于圖2和3的井208，井筒404可以包括大致豎直部分妨4和大致水平部分 458。泵412和第二管線440的偏移部分444優(yōu)選地大致位于井筒404的大致水平部分458 中。偏移部分444的擦拭動作類似于參考圖2和3所描述的那樣，并且第一和第二管線通過位于地表面420的旋轉(zhuǎn)器470進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在一個具體實施方式
中，期望第二管線440的偏移部分444在泵送循環(huán)之間只進(jìn)行簡短且間歇地旋轉(zhuǎn)。因為泵412可以鄰接于偏移部分444或者在偏移部分444的附近， 泵412遇到與前面描述的相同定位問題。當(dāng)?shù)谝缓偷诙芫€416，440的旋轉(zhuǎn)停止時，泵412 可能停靠在井筒404的許多不同位置中的一處。在許多情況下，泵412優(yōu)選位于大致水平部分458的與較高位置相對的較低位置(如圖4所示)，因為泵412定位于井筒404的較低位置允許移除較多的液體。測斜器475可以可操作地與第一管線416或泵412關(guān)聯(lián)以提供泵在圍繞井筒圓周的圓環(huán)形路徑內(nèi)的位置指示。測斜器475可以電連接到位于地表面420 或者井下的控制系統(tǒng)477，控制系統(tǒng)477能夠與轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)器470的馬達(dá)479通信以可選擇地定位井筒404中的泵412。參考圖5，根據(jù)例示性具體實施方式
的用于控制井508的井筒504內(nèi)固體顆粒的系統(tǒng)500包括位于井下的泵512。第一管線516從井508的地面520延伸并且可操作地連接到泵512。第二管線540可操作地連接到泵512并且包括類似于前述的那些偏移部分的偏移部分。泵512是電動潛水泵。旋轉(zhuǎn)器570位于地表面520以轉(zhuǎn)動第一和第二管線516， 540以及泵512。具有計時器的控制單元590與可操作地連接到旋轉(zhuǎn)器570的馬達(dá)591進(jìn)行通信?？刂茊卧?90也通過泵纜線592或其他通信線路與泵512通信。雖然泵纜線592 能夠位于第一管線516的外側(cè)時，但在圖5所示的具體實施方式
中，泵纜線592位于第一管線516內(nèi)以防止泵纜線磨損或毀壞。泵纜線592可以使用類似前面描述的方法和系統(tǒng)輸送到井下。參考圖6A-6E，提供根據(jù)例示性具體實施方式
的纜線輸送系統(tǒng)608，用于將纜線 612輸送到定位于井618的井筒616內(nèi)的井下位置614處的井下設(shè)備。在圖6A-6E所例示的具體實施方式
中，井下設(shè)備是泵620，纜線612是給泵620提供電力的電纜線。纜線612 的輸送發(fā)生在泵620進(jìn)入井616內(nèi)之后且在管線624的一個端部流體地連接到泵620時。 在安裝了管線6M和泵620之后，纜線612被安裝在管線624內(nèi)，這將在下面詳細(xì)描述。泵的安裝和移除過程通過以這種方式輸送纜線612而大大簡化了，因為同時處理管線和纜線 612的耗時過程取消了。另外，通過將纜線612安裝在管線624內(nèi)，纜線612受到保護(hù)以免毀壞。纜線輸送系統(tǒng)608包括插塞6 和接收器632。更具體地參考圖6B，插塞6 包括適于裝配在管線624內(nèi)的插頭殼體640使得插塞擬8能夠在管線624內(nèi)縱向移動。插頭殼體640包括連接到應(yīng)變消除構(gòu)件648的導(dǎo)向構(gòu)件644。導(dǎo)向構(gòu)件644可以是大致圓筒形的形狀并且在尺寸方面緊配合管線624的內(nèi)徑。導(dǎo)向構(gòu)件644的外地表面可以由彈性材料制成并且可以包括波紋，波狀起伏，或其他類似的不規(guī)則地表面以提供與管線624的接觸點652。大量的接觸點652確保插頭殼體640能夠充分地限制流體流過插頭殼體640，卻使得接觸管線624的地表面積最小，這改善了插頭殼體640在管線624內(nèi)滑動的能力。應(yīng)變消除構(gòu)件648包括用于接收纜線612的纜線通道654。可以使用一個或多個螺栓656，螺釘或其他緊固件以將纜線緊固到應(yīng)變消除構(gòu)件648上。在圖6B所示的具體實施方式
中，纜線612是雙股纜線并且包括一對單獨地絕緣的電線658。每根電線658通過排出口 660并且被緊固到電線接頭662。每個電線接頭662電連接到導(dǎo)電體664。插塞6 包括允許流體流過插頭殼體640的通道668。通道668延伸穿過導(dǎo)向構(gòu)件644和應(yīng)變消除構(gòu)件648。諸如單向或止回閥的閥670可操作地關(guān)聯(lián)到通道668以限制流體向井下方向流過通道648并且允許流體向井上方向流過通道668。閥670包括閥座672 和閥體674。閥體包括中心區(qū)域676，上肩區(qū)域678和下肩區(qū)域680。中心區(qū)域676可以是大致圓筒形的并且由閥座672滑動地接收。閥通道684貫穿閥體的674的上肩區(qū)域678，中心區(qū)域676和下肩區(qū)域680。多個口 686布置在閥中心區(qū)域676以與閥通道684連通。閥體674在閥座672內(nèi)的縱向運動受到上肩區(qū)域678和下肩區(qū)域680的限制。閥體674能夠在閥座672內(nèi)在打開位置(未例示)和關(guān)閉位置之間(參見附圖6B)滑動。當(dāng)出現(xiàn)插塞628的井上流體所具有的壓力高于插塞628的井下流體的壓力時達(dá)到關(guān)閉位置。 在關(guān)閉位置，多個口 686與閥座672對齊，其阻止插塞6 的井上流體流過通道668和閥通道 684。
為了便于從井里移除纜線612和插塞628，壓力安全裝置690位于閥體674的上肩區(qū)域678中的閥通道684內(nèi)。在圖6B所示的具體實施方式
中，壓力安全裝置690是構(gòu)造成在預(yù)定壓差時失效的爆破膜。當(dāng)插塞628的井上流體的壓力小于壓力安全裝置690的設(shè)定壓力時，阻止流體流過上肩區(qū)域678附近的閥通道684。在這種情況下，只有閥體674移動到打開位置時，流體才能流過閥通道684。然而，當(dāng)插塞628的井上流體的壓力超過壓力安全裝置690的設(shè)定壓力時，爆破膜將破裂，因此允許流體流過閥通道684，即使閥體674處于關(guān)閉位置。需要著重指出的是，安全裝置690可以是更傳統(tǒng)的、能夠重復(fù)使用的安全閥。安全閥可以與閥體674或插頭殼體640可操作地關(guān)聯(lián)，以便當(dāng)插塞628的井上流體的壓力等于或超過壓力安全裝置的設(shè)定壓力時允許流體流過通道668。更具體地參考圖6C，圖6C例示了另一具體實施方式
的插塞700，其包括那些參照插塞擬8所討論的類似于部件。圖6B中所例示的相同的附圖標(biāo)記用來說明類似的部件。插塞700和插塞6 之間的主要區(qū)別是插塞700包括球狀物704和閥座672布置。流體流過通道668是由球狀物704移入且接觸閥座672和移出且解除與閥座672的接觸來控制的。 關(guān)于插塞700的另一個區(qū)別是不存在壓力安全裝置；但是，應(yīng)該指出的是類似于上面描述的安全閥能夠與插頭殼體640聯(lián)合使用。更具體地參考圖6D，接收器632位于井的井下位置614。雖然圖6D中所例示的井下位置614位于井618的水平部分內(nèi)，井下位置614以及由此泵620和接收器632的位置可替代地位于井618的垂直部分內(nèi)。接收器632包括可以位于管線6M和泵620之間的接收器殼體740。在圖6D所例示的具體實施方式
中，接收器632通過連接器742連接到管線 624。接收器632可以螺紋連接地(threadingly)連接到泵620。接收器殼體740包括用于接收與泵620電連通的電跨接線755的纜線通道754。 類似于纜線612，跨接線755是雙股電纜并且包括一對單獨絕緣的電線758。電線758各自終接在導(dǎo)電體764處。接收器632包括通路768以允許在管線擬4和泵620之間流體連通。諸如單向閥或者止回閥的閥770與通路768可操作地關(guān)聯(lián)以限制流體向井下方向流過通路768并且允許流體向井上方向流過通路768。閥770包括閥座772和閥體774。流體流過通路768是通過閥體774移入且接觸閥座772或移出且解除與閥座772的接觸來控制。閥體774可以是如圖6D所示的大體球狀的形狀，或者可以是能夠適合與閥座密封的任意其他形狀。閥體774能夠在打開位置(未例示)和關(guān)閉位置(參見圖6D)之間移動。當(dāng)出現(xiàn)接收器632的井上流體所具有的壓力大于接收器632的井下流體的壓力時到達(dá)關(guān)閉位置。 當(dāng)接收器632的井下流體的壓力超過接收器632的井上流體的壓力時，閥體774移動到打開位置。在打開位置中，流體在泵620和管線6 之間能夠連通，因而為由泵620排出的流體提供了路徑。接收器安全閥790與接收器殼體740可操作地關(guān)聯(lián)，以便當(dāng)通道768中的流體壓力達(dá)到或者超過接收器安全閥790的設(shè)定壓力時允許通道768和形成于管線7M和井筒 616間的環(huán)形空間769之間流體連通。當(dāng)通道768中的流體壓力小于接收器安全閥790的設(shè)定壓力時，接收器安全閥790將阻止在通道768和環(huán)形空間769之間流體連通。仍然參考圖6A-6E，在操作時，纜線612是通過將插塞6 和纜線612 “泵送”到管線擬4下而安裝的。更具體地，加壓流體通過插頭殼體640后面的或插塞殼體640的井上的泵795引入以推動插頭殼體640下到管線624。當(dāng)插塞6 必須行進(jìn)于井618的并不豎直的部分時給插塞6 提供這個力是必需的。纜線612可以通過位于井618(參見圖6A) 的地表面的線軸665和滑輪系統(tǒng)667提供給井618。在將插塞6 泵送到井6 下之前，管線6 可以充滿流體以控制插塞6 和纜線612的下降。接收器安全閥790的設(shè)定壓力大到足以支承從井618的地表面延伸到接收器632的管線624中的整個流體柱的重量再加上推動插塞628的纜線的靜重。在流體充滿管線6M后，插塞6 可以插入到位于井618的地表面處的管線6M 中并且流體壓力作用到插塞6 后面以泵送插塞628。在插塞的井上或者后面施加流體壓力增加插塞和接收器之間的流體壓力，因而超過接收器安全閥790的設(shè)定壓力點并且打開接收器安全閥790。隨著接收器安全閥790的打開，插塞6 和接收器632之間的流體從管線6 排進(jìn)環(huán)形空間769。優(yōu)選地，管線中的流體是不可壓縮的，例如水，并且這種不可壓縮的流體通過接收器安全閥790的釋放允許插塞6 受控地下降到接收器632。當(dāng)插塞6 到達(dá)井下位置614和接收器632時，插塞628的井上管線624中聚積的流體(即，已經(jīng)通過泵795泵送到插塞6 后面的管線624中的流體)推動插塞6 使其與接收器632接合。插塞6 和接收器632之間的接合使得導(dǎo)電體664與導(dǎo)電體764緊密配合。可以使用可拆卸的鎖定機(jī)構(gòu)以在泵工作期間保持接合。導(dǎo)電體664，764之間的接觸允許電連通，由此將纜線612聯(lián)結(jié)到泵620。隨著纜線612的輸送，纜線612可以連接到井618的地表面的電源(圖中沒有顯示)以給泵提供電力。當(dāng)泵工作時，從泵620排出的流體使閥體774和閥體674移動到打開位置，這允許排出的流體流經(jīng)管道768，管道668和管線6 到達(dá)井618的地表面。當(dāng)泵620停止工作時，任何聚集在插塞6 和接收器632上方的管線624中的流體由移動到關(guān)閉位置的閥體 674來阻止回流。在深井中，通過簡單地拉動纜線使插塞6 與接收器632脫離，這如果不是不可能的，也是非常困難的。如果插塞6 上方的流體柱對插塞6 施加足夠的力，這個力可以超過纜線的強(qiáng)度。在這種情況下，在接收器632和插塞擬8脫離之前，插塞擬8的井上流體可以從管線中排干。在一個具體實施方式
中，將諸如水的流體泵入管線624以便當(dāng)纜線612 和插塞6 從井618中拉出來時引起爆破膜690失效并且允許截流在插塞6 上方的流體流過插塞。在另一具體實施方式
中，諸如空氣的低密度流體被泵入管線，使堵在插塞上方的高密度流體通過安全裝置690和接收器安全閥790轉(zhuǎn)移。雖然圖6A-6E中例示的具體實施方式
主要指向?qū)㈦娏|線輸送給電動潛水泵，這里所描述的纜線輸送的系統(tǒng)和方法可以應(yīng)用到電力纜線，數(shù)據(jù)傳輸纜線，光纖維纜線或者用于井下的其他任何纜線。如果使用光纖維纜線，設(shè)有插塞和接收器的導(dǎo)電體可以用被用于與光纜接頭相媲美的適當(dāng)部件替換。類似地，纜線被輸送到的井下設(shè)備不僅局限于電動潛水泵。其他設(shè)備可以包括有線測井設(shè)備，陣列傳感器，鉆孔馬達(dá)，或者在井下環(huán)境中需要輸送電力或數(shù)據(jù)的其他任何設(shè)備。參考圖7和8，根據(jù)例示性具體實施方式
的用于控制井808的井筒804內(nèi)固體顆粒的系統(tǒng)800包括位于井下的泵812。第一管線816從井808的地表面820延伸并且可操作地連接到泵812。第二管線840可操作地連接到泵812并且包括類似于前述偏移部分的偏移部分844。泵812是包括轉(zhuǎn)子847的腔式泵，轉(zhuǎn)子847能夠在定子849內(nèi)旋轉(zhuǎn)以從井筒804 中移除液體。旋轉(zhuǎn)第二管線840的偏移部分844的能量由轉(zhuǎn)子847提供，轉(zhuǎn)子847經(jīng)由第一管線816可操作地連接到位于地表面820的驅(qū)動馬達(dá)。轉(zhuǎn)子847在脫離位置(如圖8所示)和接合位置之間是軸向可移動的。在圖8所示的具體實施方式
中，轉(zhuǎn)子847可操作地關(guān)聯(lián)到驅(qū)動桿853，驅(qū)動桿853與轉(zhuǎn)子847 —起軸向移動。當(dāng)轉(zhuǎn)子847置入接合位置時，驅(qū)動桿853由與第二管線840可操作地關(guān)聯(lián)的接收器855接收。驅(qū)動桿853和接收器855是鍵配合的或者是包括配合花鍵或其他特征，以在驅(qū)動桿853被接收器855接收時允許旋轉(zhuǎn)運動從驅(qū)動桿853和接收器855中的一個傳輸?shù)搅硪粋€。盡管驅(qū)動桿853在圖8中例示了可操作地關(guān)聯(lián)到轉(zhuǎn)子847并且接收器855與第二管線840關(guān)聯(lián)，但在另一具體實施方式
中， 接收器855可以可操作地與轉(zhuǎn)子847關(guān)聯(lián)并且驅(qū)動桿853與第二管線840關(guān)聯(lián)。驅(qū)動桿853和接收器855選擇性接合，并且因此第二管線840的選擇性旋轉(zhuǎn)由位于地表面820并且構(gòu)造成在接合位置和脫離位置之間移動轉(zhuǎn)子847的液壓升降機(jī)861提供。當(dāng)期望第二管線840攪動時，液壓升降機(jī)861下放第一管線816，這將轉(zhuǎn)子847從脫離位置移動到接合位置。轉(zhuǎn)子847的旋轉(zhuǎn)然后通過驅(qū)動桿853和接收器855傳輸給第二管線 840以攪動井筒804內(nèi)的固體顆粒。在攪動周期完成時，液壓升降機(jī)861升起，使得驅(qū)動桿 853從接收器855脫離并且允許腔式泵812正常工作。對于泵周期的攪動部分來說，腔式泵 812的旋轉(zhuǎn)速度可以在正常運轉(zhuǎn)速度的5%到50%之間的低速運轉(zhuǎn)。另一具體實施方式
假設(shè)第二管線840連續(xù)攪動，而不是選擇性接合。必要時，單個或多個行星齒輪減速單元可以定位在轉(zhuǎn)子847和第二管線840之間以進(jìn)一步減小轉(zhuǎn)速和增大扭矩，正如選擇性的或連續(xù)的泵和管件攪動所期望的。從上述描述可以清楚地知曉本發(fā)明提供了巨大的優(yōu)點。而本發(fā)明只顯示了其中的幾種形式，并不局限于這幾種形式而是在不脫離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上很容易進(jìn)行各種的變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于向井中的井下位置提供電力的纜線輸送系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括定位于井中的泵；與所述泵流體連通的管線，以接收從所述泵排出的液體；與電源連通的電纜線；插塞，其具有與電纜線電連通的至少一個導(dǎo)電體，所述插塞具有適于裝配到所述管線中的插塞殼體，所述插塞殼體具有通道以允許流體流過插塞殼體；止回閥，其與所述插頭殼體的通道可操作地關(guān)聯(lián)以限制流體沿井下方向流經(jīng)所述通道并且允許流體沿井上方向流經(jīng)所述通道；以及位于所述井下位置的接收器，所述接收器具有接收器殼體和與所述泵電連通的至少一個導(dǎo)電體，當(dāng)所述接收器殼體和插頭殼體接合時，所述接收器的至少一個導(dǎo)電體適于與所述插塞的至少一個導(dǎo)電體電連通，所述接收器殼體具有與所述管線和泵流體連通的通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述井下位置位于所述井的水平部分中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述插塞和纜線由引入所述插塞的井上的壓縮流體推動到所述井下位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括安全閥，其與所述接收器可操作地關(guān)聯(lián)，以便當(dāng)所述插塞通過所述管線下放到所述井中時控制所述插塞的下降。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括定位于所述井的地表面的制動系統(tǒng)，以便當(dāng)所述插塞下放到所述管線中時控制進(jìn)入所述管線中的電纜線的前進(jìn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括壓力安全裝置，其可操作地關(guān)聯(lián)到所述止回閥和插塞殼體中的至少一個，以便當(dāng)所述插塞的井上的管線中的流體壓力超過所述壓力安全裝置的設(shè)定壓力時允許流體流過所述插塞殼體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力安全裝置是爆破膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括第二止回閥，其可操作地關(guān)聯(lián)到所述接收器殼體的通道，以限制流體沿井下方向流經(jīng)所述通道并且允許流體沿井上方向流經(jīng)所述通道；以及接收器安全閥，其可操作地關(guān)聯(lián)到所述接收器殼體和管線中的一個，并且能夠允許所述管線與形成于所述管線和井筒間的環(huán)形空間之間流體連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述接收器殼體和插頭殼體接合時，由所述泵泵送的流體可以流過所述第二和第一止回閥并且通過所述管線到達(dá)所述井的地表面。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括壓力安全裝置，其可操作地關(guān)聯(lián)到所述止回閥和插塞殼體中的至少一個，以便當(dāng)所述插塞的井上管線內(nèi)的流體壓力超過所述壓力安全裝置的設(shè)定壓力時允許流體流過所述插塞殼體；第二止回閥，其可操作地關(guān)聯(lián)到所述接收器殼體的通道以限制流體沿井下方向流經(jīng)所述通道并且允許流體沿井上方向流經(jīng)所述通道；以及接收器安全閥，其可操作地關(guān)聯(lián)到所述接收器殼體和管線中的一個，并且能夠允許所述管線和形成于管線和井筒間的環(huán)形空間之間流體連通。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述接收器安全閥定位于所述第二止回閥閥的井上并且當(dāng)所述接收器通道內(nèi)的流體壓力達(dá)到或者超過所述接收器安全閥的設(shè)定壓力時能夠允許所述接收器殼體的通道和環(huán)形空間之間流體連通。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括與所述管線連通的壓縮氣體源，使得壓縮氣體能夠注入到所述管線中以便于所述插塞從所述接收器中脫離。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述插塞在井的地表面處被引進(jìn)到所述管線之前，當(dāng)所述插塞通過所述管線下放到所述井中時，流體被引入到所述管線中以控制所述插塞的下降；所述插塞和纜線由引入所述插塞的井上的加壓流體推動到所述井下位置； 當(dāng)所述插塞被推向所述井下位置時，所述插塞的井下流體超過所述接收器安全閥的設(shè)定壓力并且從收器安全閥排出進(jìn)入所述環(huán)形空間；當(dāng)所述接收器殼體和插塞殼體接合時，由所述泵泵送的流體能夠流過所述第二和第一止回閥，流經(jīng)所述管線到達(dá)所述井的地表面；以及在所述接收器殼體和插塞殼體脫離之前，所述插塞的井上管線中的流體壓力增加到超過所述壓力安全裝置的設(shè)定壓力和所述接收器安全閥的設(shè)定壓力，由此允許所述管線中的流體被推到所述環(huán)形空間中。
14.一種用于通過管線將纜線輸送到井中的井下位置的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括插塞，其具有構(gòu)造成可操作地連接到所述纜線的第一連接器，所述插塞具有適于裝配到所述管線中的插塞殼體，所述插塞殼體具有通道以允許流體流過所述插塞殼體；止回閥，其與所述插塞殼體的通道可操作地關(guān)聯(lián)，以限制流體沿井下方向流經(jīng)通道并且允許流體沿井上方向流經(jīng)所述通道；以及接收器，其構(gòu)造成定位于所述井下位置，所述接收器具有接收器殼體和第二連接器，所述第二連接器構(gòu)造成可操作地連接到井下設(shè)備，當(dāng)所述接收器殼體和插塞殼體接合時，所述接收器的第二連接器適于與所述插塞的第一連接器連通。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述接收器殼體包括允許所述管線和所述接收器殼體的井下位置之間流體連通的通道。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述井下設(shè)備是電動泵和所述纜線是用來給所述泵提供電力的電纜線。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述井下設(shè)備是有線測井單元。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述纜線是光纖纜線；以及所述第一連接器和第二連接器在結(jié)合時形成用于所述光纖纜線的接頭。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述纜線是數(shù)據(jù)輸送纜線。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述井下位置位于所述井的水平部分內(nèi)。
21.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括制動系統(tǒng)，其定位于所述井的地表面，以便當(dāng)所述插塞下放進(jìn)入管線時控制進(jìn)入所述管線的纜線和插塞的前進(jìn)。
22.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括壓力安全裝置，其可操作地關(guān)聯(lián)到所述止回閥和插塞殼體中的至少一個，以便當(dāng)所述插塞的井上管線內(nèi)的流體壓力超過所述壓力安全裝置的設(shè)定壓力時允許流體流過所述插頭殼體。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力安全裝置是爆破膜。
24.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括第二止回閥，其可操作地關(guān)聯(lián)到所述接收器殼體，以便限制流體沿井下方向流經(jīng)所述管道并且允許流體經(jīng)過管道沿井上方向流動；和接收器安全閥，其可操作地關(guān)聯(lián)到所述接收器殼體和管線中的一個，并且能夠允許在所述管線和形成于管線和井筒間的環(huán)形空間之間流體連通。
25.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括壓力安全裝置，其可操作地關(guān)聯(lián)到所述止回閥和插塞殼體中的至少一個，以便當(dāng)所述插塞的井上管線內(nèi)的流體壓力超過所述壓力安全裝置的設(shè)定壓力時允許流體流過所述插頭殼體；第二止回閥，其可操作地關(guān)聯(lián)到所述接收器殼體以便限制流體經(jīng)過管道沿井下方向流動并且允許流體經(jīng)過管道沿井上方向流動；和接收器安全閥，其可操作地關(guān)聯(lián)到所述接收器殼體和管線中的一個，并且能夠允許在所述管線和形成于管線和井筒間的環(huán)形空間之間流體連通。
26.一種用于通過管線將纜線輸送到在井中的井下位置的方法在所述井下位置設(shè)置接收器，所述接收器具有與井下設(shè)備連通的導(dǎo)電體； 在所述井的地表面將流體引入所述管線； 將插塞定位在所述管線中，所述插塞具有與纜線連通的導(dǎo)電體； 通過將流體泵送入所述插塞的井上管線中而將所述插塞輸送到所述井下位置； 接合所述插塞和接收器使得所述插塞的導(dǎo)電體與接收器的導(dǎo)電體連通；以及通過纜線將電力從所述井的地表面輸送到所述井下設(shè)備。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的方法，其特征在于，將所述插塞輸送到所述井下位置還包括通過定位于井下且與所述管線連通的安全閥將所述插塞和接收器之間的管線中的流體移除。
28.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的方法，其特征在于，將所述插塞輸送到所述井下位置還包括基本上限制泵送入所述插塞的井上管線中的流體流過所述插塞。
29.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的方法，其特征在于，所述井下設(shè)備是泵。
30.根據(jù)權(quán)利要求四所述的方法，其特征在于，所述方法還包括允許由泵泵送的流體流過所述接收器和插塞并且通過所述管線到達(dá)井的地表面。
31.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在所述插塞脫離接收器之前，增加所述插塞的井上管線中的流體壓力使得流體通過與所述插塞和接收器中的至少一個關(guān)聯(lián)的安全閥從所述管線中排出。
32.一種用于控制井的井筒內(nèi)的固體顆粒的系統(tǒng)，包括定位于所述井筒的大致水平部分中的泵；第一管線，其可操作地連接在所述泵和井的地表面之間，用于從所述井筒中移除由泵泵送的液體；以及第二管線，其可操作地連接到所述泵并且向所述泵的井下延伸，所述第二管線具有從所述第二管線能夠繞其旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸偏移的縱向軸線。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二管線圍繞旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)攪動所述井筒內(nèi)的固體顆粒。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括定位于所述井的地表面的旋轉(zhuǎn)器，以旋轉(zhuǎn)所述第一和第二管線。
35.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一管線的至少一部分形成為使得所述第一管線的縱向軸線是從所述第一管線的旋轉(zhuǎn)軸偏移的管線，所述第一管線能夠繞所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一管線和第二管線的偏移部分是螺旋形的，并且所述第一管線的螺旋方向與所述第二管線的螺旋方向相反。
37.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述第二管線旋轉(zhuǎn)時，所述第二管線的縱向軸線從靜止時的所述第二管線的縱向軸線偏移。
38.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二管線是螺旋形的。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二管線的螺旋方向使得所述第二管線的旋轉(zhuǎn)將所述井筒中的固體顆粒朝向所述泵移動。
40.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二管線是波形的，從而使得所述第二管線的縱向軸線是大致平面的。
41.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述泵是具有轉(zhuǎn)子的腔式泵，當(dāng)所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時所述轉(zhuǎn)子能夠旋轉(zhuǎn)所述第二管線。
42.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述泵是電動潛水泵。
43.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括測斜器，所述測斜器與所述第一管線和泵中的至少一個相關(guān)聯(lián)以便確定所述泵在井筒中的相對位置。
44.一種用于控制井的井筒內(nèi)固體顆粒的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括定位于所述井筒的大致水平部分中的腔式泵，所述腔式泵具有在定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子以從所述井筒中移除液體和夾帶的固體顆粒，所述轉(zhuǎn)子在接合位置和脫離位置之間軸向可移動；定位于所述腔式泵的井下的管線，所述管線具有其中所述管線的縱向軸線從旋轉(zhuǎn)軸偏移的偏移部分；驅(qū)動桿，其與所述轉(zhuǎn)子和管線中的一個可操作地關(guān)聯(lián)；以及接收器，其與轉(zhuǎn)子和管線中的另一個可操作地關(guān)聯(lián)，當(dāng)所述轉(zhuǎn)子被移動到接合位置時， 所述接收器接收所述驅(qū)動桿以將所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運動傳輸給所述管線。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動桿和接收器包括在所述接收器接收所述驅(qū)動桿時配合的花鍵。
46.根據(jù)權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述偏移部分是螺旋形的。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述螺旋形偏移部分的螺旋直徑大約是所述井筒的直徑。
48.根據(jù)權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述管線是波形的，從而使得所述管線的縱向軸線是大致平面的。
49.一種用于控制井的井筒內(nèi)固體顆粒的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括定位于所述井筒的大致水平部分中的管線，所述管線具有縱向軸線，其中所述縱向軸線的至少一部分是非線性的使得所述管線從所述管線的旋轉(zhuǎn)軸是大致偏移的，所述管線能夠繞所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；定位于所述井筒中的泵，以從所述井筒移除所述液體和夾帶的固體顆粒；以及定位于所述井的地表面的旋轉(zhuǎn)器，以旋轉(zhuǎn)所述管線。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述管線流體地連接于所述泵。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述管線從所述井的地表面延伸到所述泵。
52.根據(jù)權(quán)利要求49所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述管線是螺旋形的。
53.根據(jù)權(quán)利要求49所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述管線是波形的并且所述管線的縱向軸線是大致平面的。
54.根據(jù)權(quán)利要求49所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括測斜器，以確定所述泵在井筒中的相對位置。
55.一種用于控制井的井筒內(nèi)固體顆粒的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 定位于所述井筒內(nèi)的井下的液體移除裝置；以及定位于所述液體移除裝置的井下的攪動裝置，以攪動固體顆粒且使固體顆粒夾帶液體內(nèi)以由所述液體移除裝置移除。
56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括旋轉(zhuǎn)裝置以旋轉(zhuǎn)所述攪動裝置。
57.根據(jù)權(quán)利要求56所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)裝置定位于所述井的地表面。
58.根據(jù)權(quán)利要求56所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)裝置定位于所述井筒內(nèi)的井下。
59.根據(jù)權(quán)利要求55所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括感測裝置，以確定所述液體移除裝置在所述井筒內(nèi)的位置。
60.一種從在井筒內(nèi)具有液體的井的井筒中清除固體顆粒的方法，所述方法包括 在所述井筒的水平部分內(nèi)繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)管線以攪動固體顆粒并且使所述固體顆粒夾帶在液體內(nèi)，所述管線具有偏移部分，在偏移部分中所述管線的縱向軸線從旋轉(zhuǎn)軸偏移；以及通過所述管線從所述井筒中移除液體和夾帶的固體顆粒。
61.根據(jù)權(quán)利要求60所述的方法，其特征在于，移除所述液體還包括使用定位于所述井筒中的泵從井筒中泵出所述液體。
62.根據(jù)權(quán)利要求61所述的方法，其特征在于，所述方法還包括繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)第二管線以便攪動固體顆粒并且使固體顆粒夾帶在液體內(nèi)，所述第二管線具有偏移部分，在所述偏移部分中所述第二管線的縱向軸線從所述第二管線的旋轉(zhuǎn)軸偏移；其中，所述第一管線定位于所述泵的井上； 其中，所述第二管線定位于所述泵的井下；以及其中，所述第一和第二管線的偏移部分是螺旋形的并且所述第一管線的螺旋方向與所述第二管線的螺旋方向相反。
63.根據(jù)權(quán)利要求61所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 確定所述泵在所述井筒中的位置。
64.根據(jù)權(quán)利要求63所述的方法，其特征在于，所述方法還包括只有當(dāng)泵向所述井筒的大致水平部分的較低位置定位時才移除液體和夾帶的固體顆粒。
65.根據(jù)權(quán)利要求60所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 移動所述泵以改變泵在井筒中的位置，進(jìn)而減少泵的入口被固體顆粒阻塞。
66.根據(jù)權(quán)利要求65所述的方法，其特征在于，所述泵在偏移部分附近連接到所述管線并且所述泵的運動由所述管線的旋轉(zhuǎn)給予。
67.一種用于控制井的井筒內(nèi)固體顆粒的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括定位于所述井筒內(nèi)的泵，以從所述井筒中移除液體和夾帶的固體顆粒； 流體地連接到所述泵的管線，以將液體從所述泵輸送到所述井的地表面，所述管線具有螺旋形的部分；以及其中，所述管線在所述井的地表面處的旋轉(zhuǎn)使所述泵在井筒內(nèi)移動以減少所述泵的入口被井筒中的固體顆粒阻塞。
68.根據(jù)權(quán)利要求67所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述管線在井的地表面處的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致固體顆粒在井筒內(nèi)被螺旋形部分?jǐn)噭印?br> 69.根據(jù)權(quán)利要求67所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括第二管線，其連接到所述泵并且向所述泵的井下延伸，所述第二管線具有螺旋形部分。
70.根據(jù)權(quán)利要求69所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二管線的螺旋方向與所述第一管線的螺旋方向相反。
71.根據(jù)權(quán)利要求69所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述第二管線流動地連接到所述泵；以及，所述第二管線包括穿孔以便允許第二管線鄰近的固體顆粒進(jìn)入所述第二管線以由所述泵移除。
全文摘要
一種用于通過管線將纜線輸送到井的井下位置的系統(tǒng)，包括插塞和接收器。所述插塞包括構(gòu)造成可操作地連接到纜線的第一連接器，還包括適于裝配到所述管線內(nèi)的插塞殼體。止回閥可操作地關(guān)聯(lián)到所述管線內(nèi)的通道以限制流體向井下方向流經(jīng)通道并且允許流體向井上方向流經(jīng)通道。所述接收器構(gòu)造成定位于井下位置并且包括接收器殼體和第二連接器，所述第二連接器構(gòu)造成可操作地連接到井下設(shè)備。當(dāng)接收器與插頭殼體接合時，所述第一連接器與第二連接器連通。
文檔編號E21B23/00GK102264995SQ200880132211
公開日2011年11月30日 申請日期2008年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月3日
發(fā)明者J·A·茹帕尼克 申請人:松樹氣體有限責(zé)任公司