專利名稱：用于在鉆井孔中互連電纜導(dǎo)管的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在地下鉆井孔中互連電纜導(dǎo)管的方法以及一種利用該方法在井下場(chǎng)合連接到供電導(dǎo)管上的潛油電泵(ESP)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
已知的是，國際專利申請(qǐng)WO01/02699提供了一種可用纜繩收回的潛油電泵(ESP)系統(tǒng)，其具有可濕接的電插件，所述電插件允許將ESP系統(tǒng)和相連的電動(dòng)機(jī)收回到地表上進(jìn)行維護(hù)、檢查或更換，而不需要將供電電纜同時(shí)拉到地表上，這種潛油電泵系統(tǒng)在收回期間經(jīng)常損壞供電電纜，于是經(jīng)常需要更換新的電纜。從該現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中可知的可濕接電插件包括軸向間隔的成對(duì)電觸點(diǎn)環(huán)，電觸點(diǎn)環(huán)在鉆井孔中是同心的，在收回ESP系統(tǒng)后，該電插件不允許進(jìn)入下方的鉆井孔，而且容易受到井眼固體碎屑的淤塞的影響，這些固體碎屑將被從插件部分之間的環(huán)形空間沖洗出來，當(dāng)電觸點(diǎn)環(huán)相連時(shí)，電觸點(diǎn)環(huán)設(shè)置在該環(huán)形空間中。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種可濕接的電插件，其不易于聚集碎屑，且不需要從插件部分之間的空間沖洗碎屑。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種可濕接的電插件，其包括靜止部分和可動(dòng)插件部分，可動(dòng)插件部分可連接于ESP系統(tǒng)，其中的靜止插件部分配置成在收回ESP系統(tǒng)和相連的可動(dòng)插件部分之后允許進(jìn)入插件下方的井眼。

發(fā)明內(nèi)容
依照本發(fā)明，提供了一種用于在地下鉆井孔中利用電插件互連電纜導(dǎo)管的方法，所述電插件包括靜止插件部分和可動(dòng)插件部分，兩個(gè)部分包括成對(duì)的互相嚙合的電觸點(diǎn)，電觸點(diǎn)繞靜止插件部分內(nèi)的中心通孔的外周周向間隔開，該方法包括-將靜止插件部分大體上同軸地安裝在鉆井孔或鉆井管內(nèi)，這樣，中心通孔為流體和碎屑的通過以及為可動(dòng)插件部分收回之后進(jìn)入靜止插件部分下面的鉆井孔部分提供了一個(gè)通道；以及-將可動(dòng)插件部分下放至靜止插件部分的頂上的鉆井孔中，這樣，成對(duì)的電觸點(diǎn)互相嚙合，流體和碎屑通過所述中心通孔排放至靜止插件部分下方的鉆井孔部分中。
因而，在依照本發(fā)明的方法中，碎屑和井內(nèi)流體可以容易地從插件部分之間的空間流入中心通孔，電觸點(diǎn)周向間隔地或非同心設(shè)置，優(yōu)選鄰近中心通孔設(shè)置，這進(jìn)一步促使碎屑從相接合的插件部分之間的空間被沖洗出來。
靜止插件部分可安裝在大體上直立或傾斜的鉆井孔中的生產(chǎn)油管內(nèi)部，其包括-通孔，其配置成允許碎屑和井內(nèi)流體通過而進(jìn)入靜止插件部分下方的鉆井孔內(nèi)；和-一組至少兩個(gè)的電觸點(diǎn)，其相對(duì)于中心通孔的中心軸線以等角度間隔安裝。因此，如果插件配置有兩對(duì)互相嚙合的電觸點(diǎn)，那么觸點(diǎn)可相對(duì)于中心軸線以180度的角度間隔相間隔開，如果插件安裝有三對(duì)電觸點(diǎn)，那么觸點(diǎn)可相對(duì)于所述中心軸線以120度的角度間隔相間隔開。
優(yōu)選地，至少一個(gè)插件部分包括至少一個(gè)電觸點(diǎn)，所述至少一個(gè)電觸點(diǎn)設(shè)置在密封腔中，所述密封腔包括有介電流體和入口，所述入口配置成容納一個(gè)相配合的電觸點(diǎn)，且所述入口包括密封件，該密封件配置成防止介電流體和井內(nèi)流體之間的接觸、且配置成配合時(shí)環(huán)繞電觸點(diǎn)，并當(dāng)插件已經(jīng)建立電連接后保持與相配合的電觸點(diǎn)的密封接觸。
靜止插件部分可收回地固定在采油井和/或天然氣開采井的生產(chǎn)油管內(nèi)，靜止插件部分可包含多個(gè)電觸點(diǎn)，所述電觸點(diǎn)圍繞通孔和/或生產(chǎn)油管的中心軸線以等角度間隔排列，這樣，靜止插件部分的電觸點(diǎn)限定了縱向軸線，沿所述縱向軸線，可動(dòng)插件部分的配合觸點(diǎn)滑入密封腔內(nèi)，所述縱向軸線大體上平行于中心軸線。
可動(dòng)插件部分可連接于潛油電泵(ESP)系統(tǒng)或其他電動(dòng)組件，例如井下氣體壓縮機(jī)。
本發(fā)明還涉及一種可用纜繩收回的潛油電泵(ESP)系統(tǒng)，其連接于依照本發(fā)明的井下電插件的可動(dòng)部分。
在這種情況下，可動(dòng)電插件部分可設(shè)置有多個(gè)可縮進(jìn)的電觸點(diǎn)，在將泵系統(tǒng)下放至生產(chǎn)油管內(nèi)期間，所述電觸點(diǎn)縮進(jìn)可動(dòng)電插件部分的一個(gè)或多個(gè)密封部分中，所述電觸點(diǎn)配置成從可動(dòng)電插件部分的所述密封部分滑出，并接觸靜止電插件部分中密封腔內(nèi)的相應(yīng)電觸點(diǎn)。


圖1顯示了依照本發(fā)明的潛油電泵系統(tǒng)和自清潔井下電插件的三維示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1顯示了采油井的生產(chǎn)油管1，包括ESP和電動(dòng)機(jī)組件的潛油電泵(ESP)系統(tǒng)2從纜繩(未顯示)懸垂下來。
依照本發(fā)明的井下電插件的可動(dòng)部分3連接于ESP系統(tǒng)2的電動(dòng)機(jī)(未顯示)，且正好位于依照本發(fā)明的井下電插件的靜止部分4的正上方。
靜止插件部分4安裝在生產(chǎn)油管1內(nèi)，且固定到供電電纜線5上，該供電電纜線5懸吊在生產(chǎn)油管1中，可通過地表上的電源(未顯示)向供電電纜線5供給電力。
靜止插件部分4包括環(huán)形殼體6，在環(huán)形殼體6內(nèi)設(shè)置了中心通孔7，一組三個(gè)的套管部分8A、8B和8C從環(huán)形殼體向上延伸。每個(gè)套管部分8A-C都設(shè)置在密封腔9A-C內(nèi)，密封腔9A-C包括入口10A-C，在入口10A-C中設(shè)置有密封件，密封件防止腔9A-C內(nèi)的介電流體與生產(chǎn)油管1中的井內(nèi)流體之間的接觸。
可動(dòng)插件部分3包括一組三個(gè)的銷部分11A-C，銷部分11A-C配置成穿過密封件進(jìn)入套管部分8A-C，這樣，當(dāng)插件部分3和4已經(jīng)連接時(shí)，銷部分11A-C的任何導(dǎo)電部分都布置在密封腔9A-C內(nèi)而不與任何井內(nèi)流體接觸。
銷部分11A-C可設(shè)置在保護(hù)套12A-C或保護(hù)殼體中，保護(hù)套12A-C防止下放至井眼內(nèi)期間銷部分11A-C的淤積，這樣，保護(hù)套12A-C或保護(hù)殼體在下面的插件部分4的作用下縮進(jìn)，從而使銷部分11A-C對(duì)井內(nèi)流體的暴露減到最小。
可動(dòng)和靜止插件部分3和4安裝有對(duì)準(zhǔn)組件15，對(duì)準(zhǔn)組件15帶有互相嚙合的軸向凹槽和導(dǎo)銷(未顯示)，用于插件部分接合時(shí)將銷11A-C與相應(yīng)的套管11A-C精確對(duì)準(zhǔn)，這樣，銷11A-C沿縱向軸線13A-C滑入套管8A-C中，軸線13A-C基本平行于中心通孔7和生產(chǎn)油管1的中心軸線14。
可動(dòng)和靜止插件部分3和4的銷和套管組件可根據(jù)國際專利申請(qǐng)WO2002/082590所披露的內(nèi)容進(jìn)行配置。
依照本發(fā)明的井下電插件的優(yōu)點(diǎn)是，其是自清潔的，碎屑不會(huì)聚集在插件部分3和4之間，這樣，不需要在銷和套管組件8和11A-C周圍沖洗介電流體以從中除去任何淤積的碎屑和/或井內(nèi)流體。
權(quán)利要求
1.一種用于在地下鉆井孔中利用電插件互連電纜導(dǎo)管的方法，電插件包括靜止插件部分和可動(dòng)插件部分，這兩個(gè)部分包括成對(duì)的互相嚙合的電觸點(diǎn)，電觸點(diǎn)繞靜止插件部分內(nèi)的中心通孔的外周周向地間隔開，該方法包括-將靜止插件部分基本上同軸地安裝在鉆井孔或鉆井管內(nèi)，這樣，中心通孔為流體和碎屑的通過以及為可動(dòng)插件部分收回之后通向靜止插件部分下面的鉆井孔部分提供了通道；以及-將可動(dòng)插件部分下放至靜止插件部分的頂上的鉆井孔內(nèi)，這樣，成對(duì)的電觸點(diǎn)互相嚙合，流體和碎屑通過中心通孔排放至靜止插件部分下方的鉆井孔部分。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，靜止插件部分安裝在基本上直立或傾斜的鉆井孔中的生產(chǎn)油管內(nèi)，其包括-通孔，該通孔配置成允許碎屑和井內(nèi)流體通過而進(jìn)入靜止插件部分下方的鉆井孔內(nèi)；和-一組至少兩個(gè)的電觸點(diǎn)，其相對(duì)于中心通孔的中心軸線以等角度間隔安裝。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)插件部分包括至少一個(gè)電觸點(diǎn)，所述至少一個(gè)電觸點(diǎn)設(shè)置在密封腔中，所述密封腔包括有介電流體和入口，所述入口配置成容納相配合的電觸點(diǎn)，所述入口包括有密封件，該密封件配置成防止介電流體和井內(nèi)流體之間的接觸且配置成在配合時(shí)環(huán)繞電觸點(diǎn)，并在插件已經(jīng)建立電連接后保持與相配合的電觸點(diǎn)的密封接觸。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，靜止插件部分可收回地固定在采油井和/或天然氣開采井的生產(chǎn)油管內(nèi)，靜止插件部分包括多個(gè)電觸點(diǎn)，所述電觸點(diǎn)相對(duì)于所述通孔和/或生產(chǎn)油管的中心軸線以等角度間隔布置，這樣，靜止插件部分的電觸點(diǎn)限定了縱向軸線，沿所述縱向軸線，可動(dòng)插件部分的相配合的觸點(diǎn)滑入密封腔內(nèi)，所述縱向軸線基本平行于所述中心軸線。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，可動(dòng)插件部分連接于潛油電泵(ESP)系統(tǒng)或其他電動(dòng)設(shè)備。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，可動(dòng)電插件部分設(shè)置有多個(gè)可縮進(jìn)的電觸點(diǎn)，在將泵系統(tǒng)下放至生產(chǎn)油管內(nèi)期間，所述電觸點(diǎn)縮進(jìn)上面的電插件部分的一個(gè)或多個(gè)密封部分中，所述電觸點(diǎn)配置成從可動(dòng)電插件部分的所述密封部分滑出并接觸靜止電插件部分中密封腔內(nèi)的相應(yīng)的電觸點(diǎn)。
7.一種可用纜繩收回的潛油電泵(ESP)系統(tǒng)或其他電動(dòng)設(shè)備，其連接于如權(quán)利要求5或6所述的井下電插件的可動(dòng)部分。
全文摘要
一種用于在地下鉆井孔中利用自清潔井下電插件互連電纜導(dǎo)管的方法，井下電插件帶有靜止插件部分和可動(dòng)插件部分(4，3)，該方法包括將靜止插件部分(4)安裝在鉆井孔內(nèi)，這樣，靜止部分(4)內(nèi)的中心通孔(7)為流體和碎屑的通過以及為可動(dòng)插件部分(3)收回之后通向靜止部分下面的部分提供了一個(gè)通道；和將可動(dòng)插件部分(3)下放至靜止插件部分(4)的頂部，這樣，靜止和可動(dòng)插件部分(4，3)的成對(duì)的電觸點(diǎn)(8和11A－C)互相嚙合，流體和碎屑通過中心通孔排放至靜止插件部分下方的鉆井孔部分內(nèi)。當(dāng)收回ESP系統(tǒng)(2)以進(jìn)行檢查、檢修或更換時(shí)，插件可用來將可用纜繩收回的潛油電泵(ESP)系統(tǒng)(2)連接到保留在鉆井孔中的供電線(5)上。
文檔編號(hào)H01R13/523GK1863982SQ200480029468
公開日2006年11月15日 申請(qǐng)日期2004年10月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月9日
發(fā)明者N·格里菲斯 申請(qǐng)人:國際殼牌研究有限公司