人工提升系統(tǒng)在含有氣油的井眼中的漸次插入的制作方法
【專利摘要】一種將井下組件插入到含有氣油的井眼中的方法，包括：將壓力控制組件(PCA)組裝到含有氣油的井眼的采油樹上；將井下組件的第一配置部段插入到注油器中；將注油器安置到PCA上；將注油器連接至PCA；使第一配置部段下降到PCA中；將PCA的夾具與第一配置部段接合；在接合夾具之后，將PCA的上部與PCA的下部隔離開；并且在將PCA隔離開之后，從PCA除去注油器。
【專利說明】人工提升系統(tǒng)在含有氣油的井眼中的漸次插入
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實施方式基本上涉及一種人工提升系統(tǒng)在含有氣油的井眼(livewellbore)中的漸次插入。
【背景技術(shù)】
[0002]幾十年來，石油工業(yè)已經(jīng)使用電動潛水泵(ESP)來生產(chǎn)高流速井，這些泵的材料和設(shè)計已經(jīng)提高了系統(tǒng)在無干預(yù)的情況下持續(xù)更長時間的能力。這些系統(tǒng)通常配置在油管柱上，同時電纜通過例如金屬條帶或金屬纜線保護器的機械裝置緊固至油管。用以替換設(shè)備的適當(dāng)干預(yù)需要操作者拉動油管柱和電纜，這需要良好的維修鉆機和特定的繞線軸來安全地纏繞纜線。該石油工業(yè)已經(jīng)嘗試尋找關(guān)于特別是在成本顯著增加的海上和遙遠的位置處的這種配置方法的可行的替代方式。插入在撓性油管中的纜線存在受限的配置，其中，撓性油管用于支承設(shè)備和纜線的重量。盡管此系統(tǒng)看得出是在結(jié)合的油管上進行了改進，但是撓性油管單元的成本、可靠性以及可用性限制了在更廣的基礎(chǔ)上的使用。潛水泵的配置和收回的目前干預(yù)的方法需要在通過將很重(又稱:壓井)流體噴射到井眼中從而壓制流體壓力由此降低了失去適當(dāng)控制的風(fēng)險方面的適當(dāng)控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的實施方式基本上涉及一種電動潛水泵(ESP)在含有氣油的井眼中的漸次插入。在一個實施方式中，一種將井下組件插入到含有氣油的井眼中的方法包括:將壓力控制組件(PCA)組裝到含有氣油的井眼的采油樹上；將井下組件的第一配置部段插入到注油器中；將注油器安置到PCA上；將注油器連接至PCA ;使第一配置部段下降到PCA中；將PCA的夾具與第一配置部段接合；在接合夾具之后，將PCA的上部與PCA的下部隔離開；并且在將PCA隔離開之后，從PCA除去注油器。
[0004]在另一實施方式中，一種用于將井下組件插入到含有氣油的井眼中的壓力控制組件包括:第一夾具，第一夾具包括殼體和條帶或滑動件，該殼體具有穿過該殼體的鉆孔，每個條帶或滑動件能夠相對于第一夾具殼體徑向移動到第一夾具鉆孔中并且從第一夾具鉆孔中移出；第二夾具，第二夾具包括殼體和條帶或滑動件，該殼體具有穿過該殼體的鉆孔，每個第二條帶或滑動件能夠相對于第二夾具殼體徑向移動到第二夾具鉆孔中并且從第二夾具鉆孔中移出；防噴器或裝填器，防噴器或裝填器包括殼體、密封件以及致動器，該殼體具有穿過該殼體的鉆孔，致動器可操作成使密封件延伸到防噴器殼體鉆孔或裝填器殼體鉆孔中并且將密封件從防噴器殼體鉆孔或裝填器殼體鉆孔收回；隔離閥，隔離閥包括殼體和閥構(gòu)件，該殼體具有穿過該殼體的鉆孔，閥構(gòu)件可操作成打開并且關(guān)閉閥鉆孔；以及驅(qū)動器，驅(qū)動器包括殼體和扳手，該殼體具有穿過該殼體的鉆孔，扳手能夠相對于殼體徑向移動到驅(qū)動器鉆孔中并且從驅(qū)動器鉆孔移出，扳手包括馬達和承窩，承窩可操作成與螺紋緊固件接合并且馬達可操作成使承窩旋轉(zhuǎn)，其中，夾具殼體、防噴器殼體或裝填器殼體、閥殼體以及驅(qū)動器殼體連接起來從而形成穿過組件的連續(xù)鉆孔?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0005]為了能夠詳細地理解本發(fā)明的上述特征，將會參照實施方式對上文簡要概括的本發(fā)明進行更具體地描述，這些實施方式中的一些實施方式在附圖中示出。但是應(yīng)當(dāng)注意，附圖僅示出了本發(fā)明的代表性的實施方式并且因此不認為是對本發(fā)明的范圍的限制，本發(fā)明可以承認其他等效實施方式。
[0006]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的到井場的投入收回系統(tǒng)(LARS)的配置。
[0007]圖2示出了 LARS的壓力控制組件(PCA)。
[0008]圖3A和圖3B示出了 PCA的驅(qū)動器的單元。
[0009]圖4A示出了人工提升系統(tǒng)(ALS)的電纜。圖4B和圖4C示出了 LARS的測井纜繩。
[0010]圖5A至示出了 ALS的電動潛水泵(ESP)。
[0011]圖6A示出了 LARS的注油器。圖6B示出了 LARS的下入工具。
[0012]圖7A至14C示出了 ESP通過使用LARS在井場中的插入。
[0013]圖15A不出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的海底LARS的部分。圖15B不出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的用于與LARS —起使用的電纜配置的ESP。
【具體實施方式】
[0014]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的投入收回系統(tǒng)(LARS)I到井場的配置。LARSl可以包括壓力控制組件40、試井車70、起重機90、注油器200 (圖6A)以及一個或者更多個下入工具250a、b (圖6B和圖7A)。
[0015]井眼5w已經(jīng)從陸地表面5s鉆到含油氣(即原油和/或天然氣)的儲集層6 (圖14A)。成串的套筒IOc已經(jīng)進入到井眼5w中，并且用水泥(未示出)將套筒設(shè)定在井眼5w中。套筒IOc已經(jīng)打孔9 (圖14B)成提供在儲集層6與套筒IOc的鉆孔之間的流體連通。井口 IOh已經(jīng)安裝在套筒串IOc的端部上。成串的產(chǎn)品油管IOp從井口 IOh延伸至儲集層6，從而將產(chǎn)品流體7 (圖14C)從儲集層6運輸至表面5s。填料8 (圖14A)已經(jīng)設(shè)定在產(chǎn)品油管IOp與套筒IOc之間以將形成在產(chǎn)品油管與套筒之間的環(huán)狀空間10a(圖14B)與產(chǎn)品流體7隔離開。
[0016]采油(又稱作圣誕(Christmas))樹30已經(jīng)裝設(shè)在井口 IOh上。采油樹30可以包括主閥31、三通(tee) 32、抽汲閥33、帽34 (圖14C)以及產(chǎn)品阻氣門35。來自儲集層6的產(chǎn)品流體7可以進入產(chǎn)品油管IOp的鉆孔，并且通過油管鉆孔行進至表面5s。產(chǎn)品流體7可以繼續(xù)通過主閥31、三通32并且通過阻氣門35到達出油管線(未示出)。產(chǎn)品流體7可以通過出油管線繼續(xù)到達分離設(shè)施、處理設(shè)施以及存儲設(shè)施(未示出)。儲集層6可以最初自然生產(chǎn)并且隨著時間流逝而損耗成需要人工升舉系統(tǒng)(ALS)來保持生產(chǎn)。ALS可以包括位于表面5s處的控制單元39 (圖14C)、電纜20以及井下組件，例如電動潛水泵(ESP) 100 (圖3A至3D)。替代性地，井下組件可以包括電動潛水壓縮機。預(yù)計到損耗，產(chǎn)品油管串IOp可以裝設(shè)有且組裝成其一部分的對接部15 (圖14A)以及沿產(chǎn)品油管串IOp固定的電纜20。
[0017]對接部(dock) 15可以接納ESP100的安置器105并且包括地下安全閥(SVV) 3、一個或者更多個傳感器4u、4b、自動定向器的諸如一個或者更多個跟隨器13的一部分、穿透器14、濕式可配對連接器的諸如一個或更多個箱體16的部分、拋光的鉆孔座圈(PBR) 17以及扭矩輪廓。SSV3可以包括殼體、閥構(gòu)件、偏壓構(gòu)件以及致動器。閥構(gòu)件可以是能夠在打開位置與閉合位置之間操作的擋板。擋板會在打開位置處允許流體通過殼體/產(chǎn)品油管鉆孔并且在閉合位置處密封殼體/產(chǎn)品油管鉆孔。擋板會在閉合位置處操作成單向閥，即防止流體從儲集層6流動到井口 IOh但是允許流體從井口流動到儲集層。替代性地，SSV3可以是雙向性的。致動器可以是液壓的并且包括用于與擋板接合并且迫使擋板成打開位置的流動管路。流動管路還可以是與控制線路11的沿產(chǎn)品油管IOp的外表面延伸至井口 IOh的液壓管道連通的活塞。液壓流體噴射到管道中會使流動管路克服偏壓構(gòu)件(即彈簧)移動，由此打開擋板。SSV3還可以包括朝向閉合位置偏壓擋板的彈簧。液壓從管道的釋放會允許彈簧閉合擋板。
[0018]每個傳感器4u、4b可以是壓力傳感器或壓力溫度(PT)傳感器。傳感器4u、4b可以沿產(chǎn)品油管IOp定位使得上傳感器4u與ESP100的出口流體連通并且下傳感器4b與ESP100的進口 120(圖5C)流體連通。傳感器4u、4b可以通過諸如電纜或光纜的控制管線11的數(shù)據(jù)管道與控制單元39的馬達控制器(未示出)數(shù)據(jù)連通。數(shù)據(jù)管道還可以為傳感器4u、4b提供電力。
[0019]穿透器14可以接納纜線20的端部。纜線20可以在等間隔處例如通過夾具或條帶(未示出)沿產(chǎn)品油管IOp的外表面進行緊固。濕式可配對連接器16、106可以包括一對銷106(圖5A)和用于纜線20的每個導(dǎo)體21 (圖4A示出了三個導(dǎo)體21)的箱體16。適當(dāng)?shù)臐袷娇膳鋵B接器在美國專利公開N0.2011/0024104中進行討論和描述，該專利的全部內(nèi)容通過參引的方式引入本文。
[0020]自動定向器13、109可以包括凸輪109 (圖5A)和一個或者更多個跟隨器13。隨著ESP100下降到對接部15中，自動定向器13、109可以旋轉(zhuǎn)ESP以使銷106與相應(yīng)的箱體13對準。安置器105和對接部15中的每一者還可以包括扭矩輪廓，例如扭矩輪廓的花鍵107(圖5A)、18?；ㄦI107、18的接合可以以扭轉(zhuǎn)的方式將ESP100連接至產(chǎn)品油管10p。安置肩部可以形成在每個花鍵18的頂部處，從而在產(chǎn)品油管IOp中縱向支承ESP100。
[0021]儲集層6可以通過閉合的主閥31和抽汲閥33工作和停止工作。SSV3還可以閉合。替代性地，如果對接部15、電纜20以及控制管線11未裝設(shè)有產(chǎn)品油管10p，則修井機(未示出)可以用于除去產(chǎn)品油管，裝設(shè)對接部、電纜以及控制管線并且重新裝設(shè)產(chǎn)品油管。接著，LARSl則可以無需初始裝設(shè)ESP100而是可以用于隨后維護ESP。
[0022]試井車70和起重機90可以在井場配置。一個或者更多個運貨車(未示出)可以將PCA40、注油器200、ESP100以及下入工具250a、250b輸送至井場。起重機90可以用于從采油樹除去帽34并且將PCA裝設(shè)到采油樹上。
[0023]試井車70可以包括控制室72、發(fā)電機(未示出)、框架74、電源轉(zhuǎn)換器75、天線共用器(DIX)(未示出)、絞盤77以及吊桿78，絞盤77具有配置纜線例如測井纜繩80，配置纜線繞絞盤77纏繞。替代性地，配置纜線可以是鋼索或鋼絲或者可以使用撓性油管替代配置纜線?？刂剖?2可以包括控制臺72c和可編程邏輯控制器(PLC)72p。發(fā)電機可是柴油驅(qū)動的并且可以將一或更多相(即三相)交流(AC)電信號供給至電源轉(zhuǎn)換器75。替代性地，發(fā)電機可以產(chǎn)生支流(DC)電信號。電源轉(zhuǎn)換器75可以包括一或更多(即三)相變壓器，該變壓器用于將由發(fā)電機供給的AC電信號的電壓從低電壓信號調(diào)幅成超低電壓信號。電源轉(zhuǎn)換器75還可以包括一或更多(即三)相整流器，該整流器用于將由變壓器供給的超低電壓AC信號轉(zhuǎn)換成超低電壓直流(DC)電信號。整流器可以將超低電壓DC電信號供給至DIX，從而通過測井纜繩80傳輸至下入工具250a、250b中的一者。
[0024]PLC72p可以通過控制臺72c接納來自控制室操作者(未示出)的命令并且包括數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器(未示出)和多路轉(zhuǎn)接器(未示出)，調(diào)制解調(diào)器和多路轉(zhuǎn)接器用于將命令調(diào)制解調(diào)并且多路轉(zhuǎn)接成數(shù)據(jù)信號，從而傳遞至DIX并且經(jīng)由測井纜繩80傳輸至下入工具250a、250b中的一者。DIX可以將DC電信號和數(shù)據(jù)信號結(jié)合成復(fù)合信號并且將該復(fù)合信號通過測井纜繩80傳輸至下入工具250a、250b。DIX可以通過電耦接件(未示出)例如電刷或滑動環(huán)與測井纜繩80電連通從而允許電力和數(shù)據(jù)在絞盤77纏繞和解開測井纜繩時通過測井纜繩進行傳輸?？刂婆_72c可以包括諸如鍵盤和鼠標或者觸控板的一者或者更多者的輸入裝置以及一個或者更多個視頻監(jiān)視器。替代性地，可以使用觸摸屏替代監(jiān)視器和輸入裝置。PLC72p還可以接納來自下入工具250a、250b的數(shù)據(jù)信號，調(diào)制解調(diào)且多路轉(zhuǎn)接該數(shù)據(jù)信號，并且將該數(shù)據(jù)信號顯示在控制臺72c的監(jiān)視器上。
[0025]吊桿78可以是樞接至框架74的A型框架并且LARS70還可以包括具有成對活塞和缸體組件的吊車(未示出)。每個活塞和缸體組件可以樞接至吊桿的每個梁和框架的相應(yīng)的柱。試井車70還可以包括液壓驅(qū)動單元(HPU) 76。HPU76可以包括液壓流體儲集池、液壓泵、蓄力器以及一個或者更多個控制閥，該一個或者更多個控制閥用于選擇性地在儲集池、蓄力器以及活塞和缸體組件之間提供流體連通。液壓泵可以由電馬達驅(qū)動。絞盤77可以包括鼓狀物和馬達，鼓狀物具有繞其纏繞的測井纜繩80，馬達用于旋轉(zhuǎn)鼓狀物從而纏繞以及解開測井纜繩。絞盤馬達可以是電動的或液壓的。槽輪可以從吊桿78懸掛。測井纜繩80可以延伸通過槽輪并且測井纜繩的端部可以緊固至相應(yīng)的下入工具250a、250b的電纜頭。HPU76還可以通過一個或者更多個柔性管道(未示出)連接至PCA40。
[0026]試井車70還可以包括可見流體單元71和油脂單元73。每個單元71和73可以包括流體儲集池和流體 泵。油脂單元儲集池可以包括油脂并且可以通過柔性管道(未示出)連接至注油器密封頭210的油脂噴射器(圖6A)?？梢娏黧w單元儲集池可以包括可見流體71f(圖12A)并且可以通過柔性管道連接至注油器閥220(圖6A)。
[0027]起重機90可以為車輛安裝式并且具有伸縮吊桿。替代性地，起重機可以是履帶式、全地形式或不平地形式和/或具有固定吊桿，例如格架或A型框架。
[0028]圖2示出了 PCA40。PCA40可以包括一個或者更多個夾具41u、41b、驅(qū)動器50、一個或者更多個防噴器(B0P)60、65以及節(jié)流閥62。每個PCA部件可以包括具有諸如凸緣的連接器的殼體，該連接器形成在殼體的每個縱向端部處。凸緣可以由諸如螺栓或防滑釘和螺母的緊固件(未示出)進行連接。每個PCA殼體可以具有與產(chǎn)品油管IOp的鉆孔相對應(yīng)的穿過PCA殼體的鉆孔。
[0029]每個夾具41u、41b可以包括殼體42a、42b、42i，殼體42a、42b、42i具有環(huán)形內(nèi)部42?以及例如通過螺紋連接件或凸緣連接至內(nèi)部的一對外部42a、42b。通道可以形成通過與每個外部相對應(yīng)的內(nèi)部42i。臂部43a、43b可以設(shè)置在每個外部中。每個臂部43a、43b可以在其外端部處形成有活塞并且在其內(nèi)端部處形成有條帶。每個條帶可以呈U形。每個臂部43a、43b可以在脫離位置(已示出)與接合位置(圖8A)之間徑向移動?；钊梢詫⒚總€外部42a、42b分成一對室。內(nèi)部44i可以形成通過內(nèi)殼體部42i的與每個外殼體部42a、42b相對應(yīng)的壁并且外部端口 44ο可以形成通過每個外部。每個端口 441、44o可以通過柔性管道連接至HPU76。諸如接觸開關(guān)45的近程傳感器可以在相應(yīng)的條帶的底部處連接至每個臂部43a、43b。導(dǎo)線46可以將每個接觸開關(guān)連接至PLC72p并且可以是柔性的從而適應(yīng)臂部43a、43b的移動。在操作中，臂部43a、43b可以通過將增壓的液壓流體通過外部端口 44ο供給至臂狀活塞(arm piston)并且使液壓流體從內(nèi)部端口 44i返回來進行接合，由此使臂部以相反的方式向內(nèi)移動。臂部43a、43b可以移動直到條帶與諸如凹槽102 (圖5A)的形成在ESPlOO的外表面中的相應(yīng)輪廓接合，由此將ESP縱向連接至PCA40。條帶的接合可以通過接觸開關(guān)45的操作進行檢測。每個夾具41u、41b可以液壓地鎖定在接合位置處。臂部43a、43b的脫離可以通過反轉(zhuǎn)液壓流動而完成。
[0030]替代性地，每個夾具可以例如通過螺旋千斤頂手動致動，而不是液壓致動。螺旋千斤頂每者都可以包括視覺指示器而不包括接觸開關(guān)或者可以包括視覺指示器以及接觸開關(guān)。螺旋千斤頂每者都可以包括閉鎖螺紋或自鎖螺紋。
[0031]替代性地，每個夾具可以包括具有滑動件的三腳架、碗狀物以及致動器，致動器可操作成使三腳架沿碗狀物縱向移動，由此也使滑動件徑向移動進出夾具鉆孔。替代性地，可替代的夾具可以用作用于每個夾具的支架。
[0032]節(jié)流閥62可以手動操作。替代性地，節(jié)流閥62可以包括諸如通過柔性管道連接至HPU76的液壓致動器的致動器(未示出)。B0P60、65可以包括諸如全封閘板防噴器60b、測井纜繩閘板防噴器60w的一個或者更多個閘板防噴器60b、60w、以及環(huán)形防噴器65。全封閘板防噴器60b能夠在致動時切割測井纜繩80并且密封鉆孔。測井纜繩防噴器60w可以在致動時抵靠測井纜繩80的外表面進行密封。
[0033]另外，為了保證冗余度，PCA40可以包括第二環(huán)形Β0Ρ(未示出)和/或第二隔離閥(未示出)。盡管示出了閘板防噴器60設(shè)置在隔離閥62與驅(qū)動器50之間，但是閘板防噴器60可以設(shè)置在沿PCA的任一位置處，例如設(shè)置在下夾具41b下方。盡管示出了環(huán)形B0P65設(shè)置在上夾具41u與隔離閥62之間，但是環(huán)形B0P65可以設(shè)置在沿PCA的任一位置處。
[0034]環(huán)形B0P65可以包括殼體66u、66b、66c、活塞67以及環(huán)形填料68。環(huán)形B0P65可以呈錐形(已示出)或者球形(未示出)。殼體66u、66b、66c可以包括例如通過帶有凸緣的連接件或鎖定區(qū)段和鎖定環(huán)緊固在一起的上部66u和下部66b?；钊?7可以設(shè)置在殼體66u、66b、66c中并且響應(yīng)于通過液壓端口 69b向上抵靠下活塞面的流體壓力作用而在室中向上移動?；钊?7的移動可以通過活塞的內(nèi)凸緣表面與填料68的外表面的接合限制填料68。接合活塞和填料表面可以呈截頭圓錐形并且向上呈喇叭形。填料68在充分徑向向內(nèi)移位時可以密封地接合(圖8A)ESP100的縱向延伸通過殼體66u、66b、66c的外表面。在沒有設(shè)置通過殼體66u、66b、66c的任一部件的情況下，當(dāng)填料68由活塞67完全限制時,填料68可以完全堵塞殼體鉆孔。
[0035]在活塞67響應(yīng)于通過液壓端口 69u抵靠上活塞面的流體壓力作用而向下移動時，填料68可以徑向向外膨脹至脫離位置(如所示)?；钊?7的外表面可以呈環(huán)形并且可以沿殼體66u、66b、66c的相應(yīng)的環(huán)形內(nèi)表面移動。填料68可以由殼體66u、66b、66c的端表面進行縱向限制。填料68可以由例如諸如天然橡膠或丁腈橡膠之類的彈性體的聚合體制成。另外，填料68可以包括金屬或合金插入物(未示出)，該金屬或合金插入物通常繞其縱向軸線成圈狀間隔開。插入物可以包括縱向延伸通過彈性材料的連結(jié)板。連結(jié)板可以在填料68向內(nèi)壓縮移位或收縮時錨定彈性材料。
[0036]另外，PCA40還可以包括沿PCA40分布的一個或者更多個壓力傳感器(未示出)。第一壓力傳感器可以設(shè)置在閘板防噴器60的下方并且與PCA的鉆孔流體連通。第二壓力傳感器可以設(shè)置在上夾具與環(huán)形B0P65之間并且與PCA鉆孔流體連通。壓力傳感器可以通過數(shù)據(jù)纜線與PLC72p數(shù)據(jù)連通。壓力傳感器還可以測量溫度或者PCA還可以包括沿PCA分布的一個或者更多個壓力傳感器。
[0037]另外，PCA40還可以包括沿PCA40分布并且與PCA鉆孔流體連通的一個或者更多個端口。端口可以用于放出流體的壓力和/或噴出流體。例如，可見子部(未示出)可以設(shè)置在驅(qū)動器50與閘板防噴器60之間?？梢娮硬靠删哂杏糜谶B接至可見流體單元的端口?？梢娮硬靠梢园ㄆ绻墉h(huán)，歧管環(huán)具有繞歧管環(huán)設(shè)置的噴嘴從而將可見流體噴撒到PCA鉆孔中。
[0038]替代性地，可以使用管型閘板防噴器或可膨脹裝填器替代環(huán)形BOP來抵靠ESP100的外表面進行密封。
[0039]圖3A和3B示出了驅(qū)動器50的單元50b。驅(qū)動器50可以包括一個或者更多個單元50a、50b。驅(qū)動器50可以包括殼體52a、52i，殼體52a、52i包括環(huán)形內(nèi)部52i和用于例如通過螺紋連接器或凸緣連接至內(nèi)部的每個單元50a、50b的外部52a。通道可以形成通過與每個外部52a相對應(yīng)的內(nèi)部52i。臂部組件53可以設(shè)置在每個外部52a中。每個臂部組件53可以包括活塞53p以及例如通過帶有凸緣的連接件連接至活塞的扳手53w。每個臂部組件53能夠在脫離位置(已示出)與接合位置(圖12C)之間徑向移動?；钊?3p可以將每個外部42a、42b分成室和凹處。端口 52p可以形成通過每個外部52a。每個端口 52a可以連接至HPU76。管線束(umbilical) 54可以將每個接觸開關(guān)連接至試井車70。管線束可以包括一個或者更多個管道和/或纜線，例如一個或者更多個動力流體管道54p和數(shù)據(jù)纜線54d。動力流體可以是液壓流體并且動力流體管道54p可以連接至HPU76。數(shù)據(jù)纜線54d可以連接至PLC72p并且可以在一個或者更多個傳感器55與PLC之間提供數(shù)據(jù)連通。替代性地，動力流體可以是氣體或扳手可以是電驅(qū)動的。
[0040]每個扳手53w可以包括馬達56、減速齒輪箱51、57a至57d、58a至58c、傳感器55以及承窩59。馬達56的輸出軸56ο可以與錐齒輪57a連接，錐齒輪57a可以與另一錐齒輪57b嚙合，該另一錐齒輪57b可以與小齒輪58a結(jié)合在一起。小齒輪58a可以與齒輪57c嚙合，齒輪57c繼而可以與齒輪57d嚙合。齒輪57d可以與兩個小齒輪58b、58c嚙合，兩個小齒輪58b、58c繼而可以與外齒輪59a嚙合，外齒輪59a可以圍繞承窩59的外周形成。齒輪箱51、57a至57c、58a至58c還包括本體、一個或者更多個軸以及一個或者更多個軸承從而支承齒輪57a至57d、軸以及小齒輪58a至58c相對于本體旋轉(zhuǎn)。本體可以包括例如通過緊固連接在一起的一個或者更多個區(qū)段。
[0041]布置可以使得如果小齒輪58a以如在圖3B中觀察的逆時針的方式旋轉(zhuǎn)，則承窩59也可以逆時針旋轉(zhuǎn),并且如果小齒輪58a順時針旋轉(zhuǎn),則承窩59也可以順時針旋轉(zhuǎn)。承窩59可以包括外齒輪59a、六邊形部59b以及底壁59c，并且可以形成有切口或開口 59d。
[0042]棘輪51可以布置成使得在承窩59沿與擰緊螺栓131的方向相反的方向旋轉(zhuǎn)時，棘輪51與齒輪57d接合并且在承窩59到達開口 59d面向如圖3B中看到的左側(cè)的可接近的位置時阻止承窩59的這種旋轉(zhuǎn)。當(dāng)流體壓力供給至馬達56的一個端口時，輸出軸56ο可以以如圖3A中的左側(cè)看到的順時針的方式旋轉(zhuǎn)。輸出軸56ο的這種順時針旋轉(zhuǎn)可以通過齒輪57a至57d傳輸至承窩59，從而使承窩59沿螺栓擰緊的方向旋轉(zhuǎn)，例如沿如圖3B中示出的逆時針方向旋轉(zhuǎn)。因為輸出軸56ο可以連續(xù)旋轉(zhuǎn)，所以承窩59可以沿螺栓擰緊的方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)流體壓力供給至馬達56的另一端口時,輸出軸56ο可以沿相反方向旋轉(zhuǎn)并且因此承窩59可以趨于沿相反方向旋轉(zhuǎn)。因為齒輪57d和59a可以彼此大致相同，所以承窩59的相反旋轉(zhuǎn)可以停止在如圖3B中示出的中央的可接近位置處，因為棘輪51可以在齒輪57d在其反向旋轉(zhuǎn)過程中轉(zhuǎn)一整圈之前與齒輪57d接合。
[0043]傳感器55可以包括攝影機、轉(zhuǎn)動計數(shù)器和/或扭矩傳感器。轉(zhuǎn)動計數(shù)器可以測量錐齒輪57b的旋轉(zhuǎn)角度并且由此測量承窩59的旋轉(zhuǎn)角度。扭矩傳感器可以包括設(shè)置在錐齒輪57b/小齒輪58a的軸上的應(yīng)變計(未示出)。攝影機可以是黑白或彩色的、標準清晰度的、增強清晰度的、高清晰度的或弱光的。攝影機可以面向承窩59從而有利于由控制室操作者將扳手53w與螺栓131 (圖5D)接合，并且攝影機可以是固定的或者具有全景功能。攝影機還可以包括一個或者更多個燈。燈可以包括一個或者更多個汞弧媒碘(Hydrargyrummedium-arc iodide,HMI)燈，高壓氣體放電(HID)燈、石英鹵素?zé)?、高亮度發(fā)光二極管(LED)和/或閃光燈。
[0044]在操作中，清晰可見流體71f (圖12A)可以通過泵抽吸到PCA鉆孔中。臂部53可以通過將增壓的液壓流體經(jīng)由端口 52p供給至臂部活塞53p來與相應(yīng)的鉆孔131接合，由此使臂部以相反的方式向內(nèi)移動。臂部組件53可以由控制室操作者同步地或獨立地移動?？刂剖也僮髡呖梢栽诳刂婆_72c的顯示器上觀看承窩59的視頻，從而有利于承窩59與螺栓131接合。臂部組件53可以移動直到承窩59與螺栓131接合為止。扳手53w可以操作成擰緊螺栓131。可以監(jiān)測扭矩和轉(zhuǎn)動從而控制擰緊。諸如螺旋彈簧54b的偏壓構(gòu)件可以設(shè)置在內(nèi)殼體52i與每個活塞53p之間從而將臂部組件53與螺栓脫離(同時從端口 52p釋放壓力)。另外，驅(qū)動器的每個單元50a、50b可以包括指向攝影機從而清潔攝影機的可見的流體噴嘴或者歧管環(huán)(上文已描述)可以包括指向攝影機從而清潔攝影機的一個或者更多個噴嘴。
[0045]除了攝影機以外或替代攝影機，驅(qū)動器可以具有連接至內(nèi)殼體52i的一個或者更多個窗體(未示出)。窗體可以定位成允許人工觀察扳手與螺栓的接合。窗體可以由諸如聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、鋼化玻璃、夾層玻璃、氮化鋁、鋁鎂尖晶石或氧化鋁之類的透明聚合物、陶瓷或復(fù)合物制成。窗體可以通過粘合劑或緊固件安裝在窗體框架上。窗體框架可以例如通過焊接形成在內(nèi)殼體中或附接至內(nèi)殼體。
[0046]替代性地，驅(qū)動器可以包括旋轉(zhuǎn)臺(未示出)，旋轉(zhuǎn)臺可操作成使每個單元相對于內(nèi)殼體部旋轉(zhuǎn)。內(nèi)殼體部可以改進成包圍單元。旋轉(zhuǎn)臺可以包括連接至經(jīng)改進的內(nèi)殼體部的定子、連接至每個外殼體部的轉(zhuǎn)子、用于使轉(zhuǎn)子相對于定子旋轉(zhuǎn)的馬達、用于在試井車70與每個扳手之間提供流體和數(shù)據(jù)連通的旋轉(zhuǎn)接頭以及用于從定子支承轉(zhuǎn)子的軸承。替代性地，具有旋轉(zhuǎn)臺的驅(qū)動器可以僅包括一個驅(qū)動器單元。
[0047]圖4A示出了電纜20。纜線20可以包括帶有一個或者更多個(示出了三個)電線25和封套26的芯部27以及一個或者更多個鎧裝層(armor) 291、29ο。每個電線25可以包括導(dǎo)體21、封套22、護套23以及襯墊24。導(dǎo)體21每者均可以由諸如鋁、銅或者鋁合金和銅合金之類的導(dǎo)電材料制成。導(dǎo)電體21可以每者都是實心的或成股的。每個封套22可以將相應(yīng)的導(dǎo)體21電絕緣并且由諸如聚合物(即三元乙丙橡膠(EPDM))的聚合物的絕緣材料制成。每個護套23可以由諸如聚四氟乙烯(PTFE)或鉛的潤滑材料制成，并且可以繞相應(yīng)的電線封套22呈帶狀螺旋纏繞。每個襯墊24在制造過程中可以用作保護和保持相應(yīng)的護套23并且可以由諸如尼龍的聚合物制成。芯封套26可以保護并且捆綁電線25并且由諸如EPDM或丁晴橡膠的聚合物制成。
[0048]鎧裝層291、29o可以由高強度材料(即大于或等于一百、一百五十或兩百kpsi的拉伸強度)的一個或者更多個層291、29o制成。高強度材料可以是金屬或例如鍍鋅鋼、鋁的合金和耐腐蝕材料或諸如對位芳綸纖維的聚合物。鎧裝層291、29o可以包括呈線狀、纖維狀或帶狀的兩個反向螺旋纏繞層291、29o。另外，緩沖器(未示出)可以設(shè)置在鎧裝層291、29o之間。緩沖器可以呈帶狀并且可以由潤滑材料制成。另外，纜線20還可以包括由具有高強度的材料制成的壓力承載層28從而承載芯27的徑向熱膨脹并且纏繞成允許芯27的縱向膨脹。替代性地，電纜20可以是平的。
[0049]圖4B和4C示出了測井纜繩80。測井纜繩80可以包括內(nèi)芯81、內(nèi)封套82、防護罩83、外封套86以及一個或者更多個鎧裝層871、87o。內(nèi)芯81可以是第一導(dǎo)體并且由諸如鋁、銅或者鋁合金和銅合金的導(dǎo)電材料制成。內(nèi)芯81可以是實心的或成股的。內(nèi)封套82可以將芯81與防護罩83電絕緣并且由諸如聚合物(即聚乙烯)的絕緣材料制成。防護罩83可以用作第二導(dǎo)體并且由導(dǎo)電材料制成。防護罩83可以是管狀的、編織的或覆蓋有編織物的金屬薄片。外封套86可以將防護罩83與鎧裝層871、87o電絕緣并且由諸如聚乙烯或聚亞安酯的阻流性絕緣材料制成。鎧裝層871、87o由高強度材料(即大于或者等于一百、一百五或者兩百kpsi的拉伸強度)的一個或者更多個層871、87o制成從而支承ESP100和注油器。高強度材料可以是金屬或諸如鍍鋅鋼、鋁的合金和耐腐蝕材料或諸如對位芳綸纖維的聚合物。鎧裝層871、87o可以包括呈線狀、纖維狀或者帶狀的兩個反向螺旋纏繞層871、87o。
[0050]另外，測井纜繩80可以包括設(shè)置在防護罩83與外封套86之間的護套85。護套85可以由諸如聚四氟乙烯(PTFE)或鉛的潤滑材料制成并且可以繞防護罩83帶狀螺旋纏繞。如果使用鉛制造護套85，則襯墊84的層可以將防護罩83與護套隔離并且襯墊84的層由絕緣材料制成。另外，緩沖器88可以設(shè)置在鎧裝層871、87o之間。緩沖器88可以成帶狀并且可以由潤滑材料制成。
[0051]圖5A至示出了 ESP100。ESP100可以包括安置器105、電馬達110、軸密封件115、進口 120、具有一個或者更多個部段125、135的泵以及隔離裝置140。每個ESP部件的殼體IlOh至135h可以例如通過帶有凸緣的連接件101、130u、130b縱向地和扭轉(zhuǎn)地連接起來。馬達110、軸密封件115、進口 120、以及泵級125、135的軸IlOs至135s可以例如通過軸耦接件103扭轉(zhuǎn)地連接起來。替代性地，殼體IlOh至135h可以通過螺紋連接件連接起來。
[0052]帶凸緣的連接件130u、130b可以包括上凸緣130u和下凸緣130b，上凸緣130u例如通過焊接或螺紋連接件連接至泵部段殼體135h，下凸緣130b例如通過焊接或螺紋連接件連接至泵部段殼體135h。帶凸緣的連接件130u、130b可以包括具有形成在每個凸緣130u、130b中的配對部的自動定向輪廓132。上凸緣130u可以具有形成通過上凸緣130u的通道從而接納諸如螺栓131的一個或者更多個緊固件。該通道可以接納每個螺栓131的軸并且螺栓頭可以在軸插入通過通道時與凸緣130u的上表面接合。部段殼體135h的下端部可以用作用于螺釘131的捕捉器，由此在部段殼體插入到PCA40中時防止螺栓131脫出。為了捕捉螺栓131，螺栓可以設(shè)置在通道中，然后上凸緣130u連接至部段殼體135h。下凸緣130b可以具有螺紋承窩133，用以接納相應(yīng)螺栓131的螺紋軸，由此形成帶有凸緣的連接件130u、130b。通道和承窩133可以以預(yù)定的間隔繞相應(yīng)的凸緣130u、130b等間隔開，例如4組通道和承窩133間隔九十度、六組通道和承窩133間隔六十度或八組通道和承窩133間隔四十五度。
[0053]帶凸緣的連接件130u、130b還可以包括例如可剪切的緊固件134的用于每個凸緣130u、130b的臨時連接件。一個可剪切的緊固件134可以將第一泵部段125的上軸耦接件103扭轉(zhuǎn)地連接至下凸緣130b并且另一個可剪切的緊固件134可以將第二泵部段135的上軸耦接件103扭轉(zhuǎn)地連接至上凸緣130u。軸耦接件103可以臨時緊固在配對位置使得在自動定向輪廓與凸緣130u、130b對準時軸耦接件103也可以進行對準。一旦ESP已經(jīng)安置在對接部中，則可剪切的緊固件134會響應(yīng)于馬達110的操作而破裂。
[0054]替代性地，替代將可剪切的緊固件134用于軸耦接對準件，每個周耦接件103可以具有自動定向輪廓。
[0055]馬達110可以填充有諸如機油的絕緣導(dǎo)熱液態(tài)潤滑劑。馬達110可以通過與產(chǎn)品流體7的熱連通進行冷卻。馬達110可以包括用于支承驅(qū)動軸IlOs的止推軸承(未示出)。在操作中，馬達110可以使驅(qū)動軸IlOs旋轉(zhuǎn)，由此驅(qū)動泵125、135的泵軸125s、135s。驅(qū)動軸IlOs可以直接驅(qū)動泵軸125s、135s (而不是齒輪箱)。
[0056]馬達110可以是感應(yīng)馬達、開關(guān)磁阻馬達(SRM)或諸如無刷DC馬達(BLDC)的永磁體馬達。另外，ESP100可以包括第二(或更多)馬達，用以與馬達110級聯(lián)操作。感應(yīng)馬達可以是雙極、三相、鼠籠式感應(yīng)型的并且可以在60Hz以3500rpm的額定速度運行。SRM馬達可以包括由磁性材料和多葉片定子制成的多葉片式馬達。定子的每個葉片可以卷繞并且相對的兩個葉片可以串聯(lián)連接從而限定每個相。例如，SRM馬達可以是三相(六個定子葉片)的并且包括四葉片式轉(zhuǎn)子。BLDC馬達可以是雙極的和三相的。BLDC可以包括具有三相繞組的定子、永磁體轉(zhuǎn)子以及轉(zhuǎn)子位置傳感器。永磁體轉(zhuǎn)子可以由一個或者更多個稀土材料、陶瓷、或金屬陶瓷磁性材料制成。轉(zhuǎn)子位置傳感器可以是霍爾效應(yīng)傳感器、旋轉(zhuǎn)編碼器或無需傳感器的(即通過馬達控制器測量非驅(qū)動線圈中的反電動勢(back EMF))。
[0057]軸密封件115可以通過使?jié)櫥瑒毫εc儲集層流體7的壓力相等來將通過泵125、135從馬達110中的潤滑劑抽吸出的儲存流體7隔離開。軸密封件115可以容置止推軸承(未示出)，該止推軸承能夠支承來自泵125、135的止推負載。軸密封件115可以是主動式或迷宮式的。主動式軸密封件可以包括彈性、流體隔層袋從而允許馬達潤滑劑在操作中的熱膨脹。迷宮式軸密封件可以包括在潤滑劑室與儲集層流體室之間延伸從而在兩室之間提供限制的流體連通的管狀路徑。
[0058]泵進口 120可以為標準型、靜態(tài)氣體分離器型或旋轉(zhuǎn)氣體分離器型，這取決于產(chǎn)品流體7的氣油比(GOR)。標準型進口可以包括多個端口 121，從而允許儲集層流體7進入泵125、135的下部段或第一部段125。標準進口可以包括篩(未示出)從而從儲集層流體7過濾出顆粒。靜態(tài)氣體分離器型可以包括反向流路徑以將儲集層流體7的氣體部分與儲集層流體的液體部分分開。[0059]隔離裝置140可以具有由對接部15的拋光座圈17接納的一個或者更多個固定密封件，由此將隔離裝置140的出口端口(未示出)與泵進口 120隔離開。隔離裝置140還可以包括閉鎖(未示出)，閉鎖可操作成與對接部15的閉鎖輪廓(未示出)接合，由此將ESP100縱向連接至產(chǎn)品油管10p。隔離裝置140還包括用于與下入工具250b接合的螺紋內(nèi)輪廓。另外，隔離裝置140可以包括分支排氣孔(未示出)，從而將釋放由可以集中在隔離裝置下方的泵進口 120分離的氣體并且防止泵125、135的氣閉。壓力釋放閥(未示出)可以設(shè)置在分支排氣孔中。
[0060]泵125、135可以是離心式的或正排量式的。離心式泵可以是徑向流動式或混合的軸向/徑向流動式。正排量式泵可以是累進腔式。離心式泵的每個部段125、135可以包括一個或者更多個級，每個級具有葉輪和擴散器。擴散器可以例如通過鍵扭轉(zhuǎn)地和徑向地連接至相應(yīng)的泵軸125s、135s。擴散器可以例如通過在頭部與螺旋到殼體中的底部之間的壓縮縱向地和扭轉(zhuǎn)地連接至泵的殼體。葉輪的旋轉(zhuǎn)可以使儲集層流體7具有速度并且通過固定擴散器的流動可以將速度的一部分轉(zhuǎn)化成壓力。泵125、135可以將增壓的儲集層流體7傳遞至隔離裝置鉆孔。
[0061]替代性地，泵125、135可以包括高速緊湊型泵的一個或者更多個部段，此高速緊湊型泵在2010年6月4日提交的美國專利申請N0.12/794，547中的圖1C和圖1D處進行討論和示出，該申請的全部內(nèi)容通過參引的方式并入本文。高速可以大于或者等于一萬、一萬五千或兩萬轉(zhuǎn)每分鐘(RPM)。每個緊湊型泵部段可以包括一個或者更多個級，例如三個級。每個級可以包括殼體、心軸以及環(huán)形通道，環(huán)形通道形成在殼體與心軸之間。心軸可以設(shè)置在殼體中。心軸可以包括轉(zhuǎn)子、一個或者更多個螺旋轉(zhuǎn)子葉片、擴散器以及一個或者更多個擴散器葉片。轉(zhuǎn)子可以包括軸部和葉輪部。轉(zhuǎn)子可以通過形成在擴散器的內(nèi)表面與軸部的外表面之間的液壓徑向軸承由擴散器支承從而相對擴散器和殼體旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子葉片可以交織成在轉(zhuǎn)子葉片之間形成泵腔。泵腔的傾斜可以從級的進口增大至級的出口。轉(zhuǎn)子可以縱向地和扭轉(zhuǎn)地連接至馬達驅(qū)動軸并且由馬達的操作旋轉(zhuǎn)。隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)品流體7可以從進口沿腔朝向出口用泵抽吸。環(huán)形通道可以從每個級的進口到出口都具有噴嘴部、喉部、以及擴散部，由此形成文丘里管管。
[0062]另外，ESP100還可以包括傳感器子部(未示出)。除了傳感器4u、4b之外或者替代傳感器4u、4b，可以使用傳感器子部。傳感器子部可以包括控制器、調(diào)制解調(diào)器、天線共用器以及貫穿ESP100分布的一個或者更多個傳感器(未示出)。控制器可以通過纜線20的導(dǎo)體21將數(shù)據(jù)從傳感器傳輸至馬達控制器。替代性地，纜線20還可以包括用于傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)管道，例如數(shù)據(jù)導(dǎo)線或光纖。PT傳感器可以與進入泵進口 120的儲集層流體7流體連通。GOR傳感器還可以與進入泵進口 104i的儲集層流體7流體連通。第二 PT傳感器可以與從泵出口 /端口 106ο排出的儲集層流體7流體連通。溫度傳感器(或PT傳感器)可以與潤滑劑流體連通從而確保馬達101進行充足冷卻。電壓計和電流(VAMP)傳感器可以與纜線20電連通從而從纜線監(jiān)測電能損失。另外，一個或者更多個振動傳感器可以監(jiān)測馬達110、泵125、135和/或軸密封件115的操作。流量計可以與泵出口流體連通從而監(jiān)測泵125、135的流速。替代性地，采油樹30可以包括流量計(未示出)從而測量泵125、135的流速并且采油樹的流量計可以與馬達控制器數(shù)據(jù)連通。
[0063]控制單元39可以包括諸如發(fā)電機或傳輸線的電源和用于接收來自電源的輸入電信號并且通過電纜和連接器105將電信號輸出至馬達110的馬達控制器。對于感應(yīng)馬達，馬達控制器可以是配電盤(即邏輯電路)，用以在額定速度下簡單地控制馬達110，或者馬達控制器可以是變速驅(qū)動器(VSD)從而復(fù)雜地控制馬達。VSD控制器可以包括微處理器，用以改變馬達速度從而實現(xiàn)最佳的給定狀態(tài)。VSD還可以逐漸地或軟起動馬達，由此減小軸上的起動應(yīng)變和動力供給并且將不利條件的沖擊減至最小。
[0064]對于SRM或BLDC馬達而言，馬達控制器可以隨后轉(zhuǎn)換馬達的相，由此供給輸出信號從而驅(qū)動馬達110的相。輸出信號可以呈臺階、梯形或正弦形狀。BLDC馬達控制器可以與馬達位置傳感器連通并且包括一組晶體管或晶閘管以及用于復(fù)雜控制(即變速驅(qū)動和/或軟起動能力)的斬波驅(qū)動(chopper drive)。SRM馬達控制器可以包括用于簡單控制(即預(yù)定速度)的邏輯電路或用于復(fù)雜控制(即變速驅(qū)動和/或軟起動能力)的微處理器。SRM馬達控制器可以使用一相激發(fā)或者兩相激發(fā)，是單極或雙極的，并且通過控制轉(zhuǎn)換頻率來控制馬達的速度。SRM馬達控制器可以包括同步橋或半橋。
[0065]圖6A示出了注油器200。注油器200可以包括工具殼體205 (也稱作注油器取油管)、密封頭210、三通215以及節(jié)流閥220。注油器200的部件可以例如通過帶凸緣的連接件進行連接。三通215還可以具有用于連接至上夾具41u的上凸緣的下凸緣。密封頭210可以包括一個或者更多個填料箱或油脂噴射器。每個填料箱可以包括填料、活塞以及殼體。端口可以形成通過與活塞連通的殼體。端口可以通過液壓管道(未示出)連接至HPU76。當(dāng)由液壓流體進行操作時，活塞可以縱向壓縮填料，由此使填料徑向膨脹成與測井纜繩80接合。
[0066]油脂噴射器可以包括殼體，殼體與每個填料箱殼體以及一個或更多個密封管結(jié)合在一起。每個密封管可以具有稍大于測井纜繩80的外徑的內(nèi)徑，由此用作可控縫隙密封。進口端口和出口端口可以形成通過油脂噴射器/填料箱殼體。油脂管道(未示出)可以將油脂泵的出口與進口端口連接起來并且另一油脂管道(未示出)可以將出口端口與油脂儲集池連接起來。替代性地，出口端口可以排放到已廢棄的流體容器(未示出)中。油脂(未示出)可以從油脂單元73噴射到進口端口中并且沿形成在密封管與測井纜繩80之間的小間隙而潤滑測井纜繩，減小填料箱的填料上的壓力負載，并且提高填料箱的填料的使用壽命O
[0067]圖6B示出了一個下入工具250b。下入工具250b可以包括電纜頭251、殼體225、心軸260、夾持器265、凸輪270、微控制器275、抗旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)件280以及擊打器285a、285r、285p、286a、286r、286p。
[0068]測井纜繩80可以通過可剪切的連接件(未示出)縱向連接至電纜頭251。測井纜繩80可以足夠牢固使得極限介于ESP配置重量與其強度之間。例如，如果配置重量為一萬鎊，那么可剪切連接件可以設(shè)定成在一萬五千磅處失效并且測井纜繩可以定級別為兩萬磅。電纜頭251還可以包括魚頸部使得如果ESP100卡在井眼5w中，則測井纜繩80可以通過操作可剪切的連接件從剩余的部件上松下來，并且例如打撈筒的捕魚工具(未示出)可以配置成收回ESP100。電纜頭251還可以包括導(dǎo)線252，導(dǎo)線252延伸通過殼體255的鉆孔255b并延伸到鉆孔255b中。導(dǎo)線252可以提供在測井纜繩80的導(dǎo)體81、83與微控制器275之間的電連通。
[0069]抗旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)部280可以包括一組或者更多組的滾輪，用以與工具殼體205的內(nèi)表面接合。每個滑輪可以例如通過底部連接至殼體255的外表面?；喓蜌んw255可以定尺寸成使得滑輪形成與工具殼體205的過盈配合。每組滑輪可以包括多個滑輪，所述多個滑輪定向成以旋轉(zhuǎn)的方式將殼體255連接至工具殼體205同時允許下入工具250b相對于工具殼體255縱向移動?；喛梢杂煞阑牧现瞥苫蛘甙ㄓ煞阑牧现瞥傻妮喚壓洼喬ァ７阑牧峡梢允侵T如彈性體或彈性體共聚物的聚合物。由于滑輪與工具殼體的接合，來自凸輪270的操作的反作用扭矩可以傳遞至工具殼體205。替代性地，可以使用鏈輪、阻力塊或者拉簧來替代滑輪。
[0070]殼體255可以呈管狀并且具有由帽閉合的上端部和打開成用于接納心軸260的下端部。殼體255可以具有形成通過殼體255的鉆孔255b、外壁以及沿殼體255延伸的內(nèi)壁。微處理器275可以設(shè)置在鉆孔255b中。鉆孔的上端部可以接納電纜頭導(dǎo)線252并且下端部可以由平衡活塞密封。絕緣流體可以填充鉆孔。環(huán)形物可以形成在殼體的內(nèi)壁與外壁之間。殼體255可以具有形成在其下端部中的安置肩部257，用以接納隔離裝置140的上端部。
[0071]殼體環(huán)形物可以由一個或者更多個隔離板分成例如蓄力器隔板285a、儲集池隔板285r以及活塞隔板285p?；钊?86a、286r、286p可以設(shè)置在相應(yīng)的隔板285a、285r、285p中。蓄力器活塞286a可以將蓄力器隔板285a分成液壓流體室和彈簧室。彈簧室可以填充有諸如氮氣的氣體，并且液壓流體可以由HPU76噴射到液壓室中從而給蓄力器285a充能。儲集池活塞286r可以將儲集池隔板286a分成儲集池流體室和排氣室。形成通過殼體的外壁的一個或者更多個端口可以提供排氣室與下入工具250b的外部環(huán)境之間的流體連通。替代性地，下入工具250b可以包括HPU或者可以使用撓性油管替代蓄力器。
[0072]心軸260的上部可以設(shè)置在殼體的環(huán)形物中并且下部可以從環(huán)形物延伸?；钊?86p可以形成在心軸260的上端部處并且活塞可以是例如通過螺紋連接件(未示出)連接至心軸的分開的構(gòu)件。心軸260可以通過活塞286p在上位置(已示出)與下位置(圖12B)之間的操作而相對于上殼體縱向移動?；钊?86p可以將活塞隔板285p分成上活塞室和下活塞室。
[0073]凸輪270可以與形成在殼體的下端部處的一個或者更多個跟隨器256接合。凸輪270可以形成在心軸260的外表面中或者成為例如通過螺紋連接件連接至心軸的分開的構(gòu)件。凸輪270可以具有諸如狹槽的圍繞凸輪270形成并且沿凸輪270延伸的輪廓，從而隨著心軸相對于凸輪270縱向移動而使心軸260相對于殼體255旋轉(zhuǎn)。凸輪輪廓可以構(gòu)造成響應(yīng)于心軸的縱向沖程而使心軸260旋轉(zhuǎn)預(yù)定的增量。凸輪增量可以小于或者等于帶凸緣的連接件130u、130b的增量。凸輪輪廓可以構(gòu)造成響應(yīng)于沖程的向上或向下——沖程的一個周期——而使心軸旋轉(zhuǎn)經(jīng)過上述增量，或者下入工具250b還可以包括棘輪(未示出)使得心軸260僅在一個沖程周期中旋轉(zhuǎn)。凸輪輪廓可以漸變成使得心軸260可以在一個沖程期間停止。替代性地，下入工具250b可以包括用于替代凸緣270和跟隨器256而使心軸260旋轉(zhuǎn)的馬達。馬達可以是電動的、液壓的或者氣動的。
[0074]夾持器265可以包括本體269、線性致動器266、諸如帶有鋸齒狀的卡具267的一個或者更多個緊固件。夾持器本體269可以形成在心軸260的下端部處或者本體可以成為例如通過螺紋連接件(未示出)連接至心軸的分開的構(gòu)件。夾持器本體269可以具有形成通過本體269的鉆孔、外壁以及沿本體269延伸的內(nèi)壁。環(huán)形物可以形成在夾持器本體的內(nèi)壁與外壁之間。夾持器的環(huán)形物可以由一個或者更多個隔離板分成上隔板和下隔板。線性致動器266可以包括活塞266p、套管266s以及諸如螺旋彈簧268的偏壓構(gòu)件?；钊?66p和套管266s可以是一體的構(gòu)件或諸如通過螺紋連接件(未示出)進行連接的分開的構(gòu)件。
[0075]卡具267可以在接合位置(已示出)與脫離位置(未示出)之間相對于夾持器本體269徑向移動。在接合位置處，卡具267可以設(shè)置通過形成通過夾持器本體外壁的相應(yīng)的端口并且每個卡具的外壁可以呈鋸齒狀從而與隔離裝置140的螺紋內(nèi)輪廓接合。每個卡具267與圍繞開口的夾持器外壁相鄰以及每個卡具的鋸齒部與隔離裝置的螺紋的接合可以縱向地和扭轉(zhuǎn)地連接夾持器265和隔離裝置140。每個卡具267可以是弧形區(qū)段，可以包括形成在其每個縱向端部處并且從其內(nèi)表面延伸的唇緣(未示出)，并且具有傾斜的內(nèi)表面?？ň邚椈?未示出)可以設(shè)置在每個卡具267的每個唇緣與夾持器本體外壁之間，由此遠離夾持器本體外壁向內(nèi)徑向偏壓卡具。
[0076]夾持器活塞266p可以將上夾持器隔板分成液壓流體室與彈簧室。形成通過夾持器本體外壁的一個或者更多個端口可以將彈簧室到下入工具250b的外部環(huán)境通風(fēng)?；钊?套管266p、266s可以在接合位置與脫離位置之間相對于夾持器本體269縱向移動。彈簧268可以設(shè)置在彈簧室中并且抵靠活塞268和夾持器本體269起作用，由此將活塞/套管266p、266s偏壓成與卡具267接合。套管266s可以具有錐形外表面并且每個卡具267的內(nèi)表面可以具有相應(yīng)的傾斜。
[0077]下入工具250b還可以具有一個或者更多個液壓回路，從而在蓄力器285a、儲集池285r、活塞隔板285p以及夾持器266當(dāng)中提供選擇性的流體連通。每個液壓回路可以包括形成殼體壁和/或隔板中的通道和控制閥?？刂崎y可以與用于操作控制閥的微控制器275電連通。用于夾持器的液壓回路每者都還具有柔性管道，從而適應(yīng)液壓回路的縱向移動。
[0078]另外，下入工具250b可以包括井下牽引器(未示出)以有利于ESP100的傳遞，特別是有利于用于大斜度井的ESP100的傳遞，大斜度井例如是具有超過四十五度的傾斜或具有超過每一百英尺五度的嚴重折曲性的井。牽引器的驅(qū)動器和輪可以抵靠測井纜繩收縮并且當(dāng)由來自地面的信號要求時進行配置。
[0079]圖7A至14C示出了 ESP100通過使用LARSl在井眼5w中的插入。參照圖7A，為了準備插入，ESP100可以組裝成兩個或者更多個配置部段IOOa至100d。第一配置部段IOOa可以包括馬達110和安置器105。第二配置部段IOOb(圖SC)可以包括軸密封件115。第三配置部段100c(圖10A)可以包括進口 120和第一泵部段125。第四配置部段100d(圖11C)可以包括第二泵部段135和隔離裝置140。每個配置部段IOOa至IOOd(加相應(yīng)的下入工具250a、250b)的長度可以小于或者等于工具殼體205h的長度。配置部段IOOa至IOOd的布置和數(shù)量可以基于ESP100的參數(shù)例如級數(shù)和部件數(shù)量而改變。
[0080]測井纜繩80可以插入到注油器200的密封頭210中并且連接至下入工具250a的電纜頭。下入工具250a可以包括用于連接至馬達凸緣101的電操作的夾持器。替代性地，下入工具250a可以包括用于連接至配置部段IOOa至IOOc的凸緣101。下入工具250a可以隨后連接至第一配置部段100a。第一配置部段IOOa可以插入到下入工具205中。注油器200可以隨后通過吊索91連接至起重機90。注油器200和第一配置部段IOOa可以通過使用測井纜繩80和/或起重機90上升到PCA40上方。
[0081]另外，PLC72p可以包括互鎖器(未示出)，從而可操作成確保配置部段不會意外地落入井眼中。
[0082]參照圖7B，起重機90可以懸掛注油器200，同時測井纜繩絞盤77操作成使第一配置部段IOOa下降直到安置器105和馬達110的下部是可接近的。馬達110可以隨后例如通過將機油添加至馬達110而進行維護。參照圖7C，注油器200可以通過使用起重機90下降到PCA40上。注油器的三通215可以隨后例如通過帶凸緣的連接件緊固至上夾具41u。密封頭210可以操作成與測井纜繩80接合。壓力可以均衡并且注油器200進行測試。主閥31和抽汲閥33可以隨后打開。
[0083]參照圖8A，第一配置部段IOOa可以通過使用測井纜繩80下降到PCA40上直到馬達凹槽102與上夾具41u對準。上夾具41u可以隨后操作成與馬達110接合，由此支承第一配置部段100a。環(huán)形B0P65可以隨后操作成將填料68與馬達110的外表面接合。壓力可以放出并且環(huán)形B0P65進行測試。由于馬達110的底部可以進行密封，所以第一配置部段IOOa可以塞住PCA的鉆孔，由此密封PCA40的上部使得遠離井眼壓力。凹槽102可以定位成使得上馬達凸緣101是可靠近的。參照圖SB，注油器200中的壓力可以通過使用閥220放出并且可以拆卸注油器到PCA40的連接。上夾具41u還可以確保第一配置部段IOOa不會由于井眼壓力而從PCA40彈射出。下入工具250a可以操作成通過使用測井纜繩80釋放第一配置部段100a。隨后可以除去注油器200和下入工具250a。參照圖SC，第二部署部段IOOb可以插入到工具殼體205中并且連接至下入工具250a。注油器200和第二配置部段IOOb可以通過使用測井纜繩80和/或起重機90上升到PCA40上。
[0084]參照圖9A，起重機90可以懸掛注油器200，同時測井纜繩絞盤77操作成使第二配置部段IOOb下降直到軸密封件115的下凸緣101安放在馬達110的上凸緣101上。在下降過程中，凸緣101可以手動進行對準并且上馬達軸耦接件103可以手動進行對準并且與下密封軸耦接件103接合。帶凸緣的連接件101可以進行組裝。如果必要，軸密封件115還可以例如通過加機油進行維護。參照圖9B，注油器200可以通過使用起重機90而下降到PCA40上。注油器的三通215可以再次緊固至PCA40。密封頭210可以再次操作成與測井纜繩80接合。壓力可以均衡并且注油器進行測試。參照圖9C，環(huán)形B0P65可以與馬達110脫離。上夾具41u可以操作成釋放馬達110。第一配置部段IOOa和第二配置部段IOOb可以下降到PCA40中直到軸密封凹槽102與上夾具41u對準。上夾具41u可以隨后操作成與軸密封件115接合，由此支承第一配置部段IOOa和第二配置部段100b。環(huán)形B0P65可以隨后操作成與軸密封件115的外表面接合。壓力可以放出并且環(huán)形BOP進行測試。就第一配置部段IOOa而言，軸密封件115可以用作塞子。
[0085]參照圖10A，注油器200中的壓力可以通過使用閥220放出并且可以拆卸注油器到PCA40的連接。下入工具250a可以操作成通過使用測井纜繩80釋放第二配置部段100b。可以隨后除去注油器200和下入工具250a。第三配置部段IOOc可以插入到工具殼體205中并且連接至下入工具250a。注油器200和第三配置部段IOOc可以通過使用測井纜繩80和/或起重機90上升到PCA40上方。參照圖10B，起重機90可以懸掛注油器200，同時測井纜繩絞盤77操作成使第三配置部段IOOc下降直到下第一泵部段凸緣101安放在上軸密封凸緣101上。在下降過程中，凸緣101可以手動對準并且上密封軸耦接件103可以手動對準并且與下泵部段軸耦接件103接合。帶凸緣的連接件101可以進行組裝。注油器200可以通過使用起重機90下降到PCA40上。注油器的三通215可以再次緊固至PCA40。密封頭210可以再次操作成與測井纜繩80接合。壓力可以均衡并且注油器進行測試。參照圖10C，環(huán)形BOP65可以與軸密封件115脫離。上夾具41u可以操作成釋放軸密封件115。第一配置部段100a、第二配置部段IOOb以及第三配置部段IOOc可以下降到PCA40中直到第一泵部段凹槽102與下夾具41b對準。下夾具41b可以隨后操作成與第一泵部段125接合，由此支承配置部段IOOa至100c。
[0086]由于配置部段100c、100d可以具有打開的通孔，所以打開的配置部段可以不用作塞子并且隔離閥62可以用于關(guān)閉PCA的上部。
[0087]參照圖11A，下入工具250a可以操作成通過使用測井纜繩80釋放第三配置部段IOOc0下入工具250a可以通過使用測井纜繩80從PCA40上升到注油器200中。隔離閥62可以關(guān)閉。壓力可以放出并且隔離閥進行測試。參照圖11B，注油器200中的壓力可以通過使用閥220放出并且可以拆卸注油器到PCA40的連接?？梢噪S后除去注油器200和下入工具250a。參照圖11C，下入工具250a可以與測井纜繩80和連接至測井纜繩的下入工具250b斷開連接。第四配置部段IOOd可以插入到工具殼體205中并且連接至下入工具250b。注油器200和第四配置部段IOOd可以通過使用測井纜繩80和/或起重機90上升到PCA40上方。
[0088]參照圖12A，注油器200可以通過使用起重機90下降到PCA40上。注油器的三通215可以再次緊固至PCA40。密封頭210可以再次操作成與測井纜繩80接合。壓力可以均衡并且注油器進行測試。隔離閥62可以打開。閥220可以連接至可見流體單元71并且可見流體71f可以噴射到PCA40中。下入工具250b和第四配置部段IOOd可以下降到PCA40中直到下第一泵部段凸緣130u接近下第二泵部段凸緣130b。參照圖12B，活塞286p可以操作成使第四配置部段IOOd緩慢下降并且仔細地與自動對準輪廓132的零件接合。由于下入工具250b可以扭轉(zhuǎn)地連接至注油器200并且扭轉(zhuǎn)地連接至隔離裝置140，所以自動定向輪廓132可以使第一配置部段IOOa至第三配置部段IOOc相對于第四配置部段IOOd旋轉(zhuǎn)從而與凸緣130u、130b對準。下夾具41b可以適應(yīng)該旋轉(zhuǎn)。第四配置部段IOOd通過凸緣270還會產(chǎn)生一些隨之發(fā)生的旋轉(zhuǎn)(未示出)或者第四配置部段可以替代第一配置部段IOOa至第三配置部段IOOc旋轉(zhuǎn)，這取決于下入工具250b的構(gòu)型。一旦自動定向輪廓132已經(jīng)配對，則下入工具250b可以操作成使配置部段IOOa至IOOd相對于PCA40旋轉(zhuǎn)直到第一對螺栓131與驅(qū)動器50對準。來自攝影機的可見反饋可以有利于第一螺栓對于驅(qū)動器50的對準。參照圖12C，驅(qū)動器臂部凸輪組件53可以操作成與螺栓131接合。
[0089]替代性地，PCA40可以包括旋轉(zhuǎn)臺(未示出)，旋轉(zhuǎn)臺可操作成使注油器200相對于PCA40旋轉(zhuǎn)。可以使用旋轉(zhuǎn)臺替代下入工具250b的凸輪270和跟隨器256，以將驅(qū)動器50與螺栓131對準。旋轉(zhuǎn)臺可以包括例如通過帶凸緣的連接件連接至上夾具41u的定子、例如通過帶凸緣的連接件連接至注油器200的轉(zhuǎn)子、用于使轉(zhuǎn)子相對于定子旋轉(zhuǎn)的馬達、用于提供試井車70與密封頭210之間的流體連通的旋轉(zhuǎn)接頭以及用于從定子支承轉(zhuǎn)子的軸承。
[0090]替代性地，可以省去自動定向輪廓132并且下入工具250b或旋轉(zhuǎn)臺可以用于替代自動定向輪廓而使凸緣130u、130b對準。
[0091]替代性地，替代自動旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)件280，下入工具250b和工具殼體205中的每一者都可以包括配對扭矩輪廓，例如鍵和鍵槽或花鍵。扭矩輪廓可以扭轉(zhuǎn)地連接下入工具250b和工具殼體205，同時允許下入工具250b與工具殼體205之間的相對縱向移動。下入工具250a還可以包括扭矩輪廓。下入工具250a、250b和井下部件IOOa至IOOd中的每一者還都具有與凸緣101、130u、130b的定向相對應(yīng)的對準輪廓。使用扭矩輪廓和對準輪廓可以消除在組裝配置部段IOOa至IOOd的過程中必須使凸緣101、130u、130b對準。
[0092]參照圖13A，每個驅(qū)動器馬達56可以操作成將螺栓131旋轉(zhuǎn)到相應(yīng)承窩133中。驅(qū)動器單元50a、50b可以并聯(lián)或串聯(lián)操作。可以通過控制室操作者和/或PLC72p監(jiān)測扭矩和轉(zhuǎn)動從而確保適當(dāng)組裝。參照圖13B，臂部組件53可以與上凸緣130u脫離。下入工具250b可以操作成將另一對螺栓131與驅(qū)動器50對準。驅(qū)動器臂部組件53可以再次操作成接合另一對螺栓131和驅(qū)動器馬達56，從而再次操作成將螺栓131組裝到相應(yīng)的承窩133中。螺栓驅(qū)動操作可以重復(fù)直到帶凸緣的連接件130u、130b已經(jīng)完全組裝。參照圖13C，下夾具41b可以操作成與第一泵部段殼體125h脫離并且組裝的ESP100可以下降到井眼5w中。
[0093]參照圖14A，ESP100可以通過使用測井纜繩80下降到井眼5w中直到安置器105接近對接部的跟隨器13。參照圖14B，ESP100可以緩慢下降同時跟隨器13與凸輪109接合并且使ESP100相對于產(chǎn)品油管IOp旋轉(zhuǎn)以對準濕式可配對連接器16、106。參照圖14C，ESP100的下降可以繼續(xù)以與濕式可配對連接器16、106接合并且將隔離裝置與PBR17接合。隔離裝置閉鎖可以進行設(shè)定。下入工具夾持器265可以通過使用測井纜繩80進行操作從而從下入工具250b釋放ESP100。下入工具250b可以從井眼5w移出到注油器200中。主閥31和抽汲閥33可以關(guān)閉。注油器200可以進行排氣并且注油器200和下入工具250b從PCA40除去。PCA40可以從采油樹30除去。帽34可以連接至采油樹30。采油樹閥31、33可以打開并且ESP100操作成將產(chǎn)品流體7從井眼5w用泵抽出。ESP100的用于維護和替換的收回可以通過反向應(yīng)用插入方法來進行。
[0094]替代性地，下入工具250b可以操作成使ESP100安置到對接部15中。另外，下入工具250b可以包括錨定部(未示出)。錨定部可以操作成在下入工具250b已經(jīng)安置在對接部15中之后將下入工具殼體255縱向連接至產(chǎn)品油管10p。下入工具活塞286p可以隨后操作成設(shè)定隔離裝置140。
[0095]替代性地，下入工具250b可以由下入工具250a進行替換，下入工具250a用于將組件ESP100下降到井眼5w中。
[0096]替代性地，LARSl可以用于將ESP100在測井纜繩處或上方插入到具有采油樹的海底井眼中。
[0097]圖15A示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的海底LARS的部分。海底LARS可以包括注油器300來替代注油器100。注油器300可以包括工具殼體305、密封頭310、三通315、節(jié)流閥320以及工具捕捉器325。注油器300的部件可以例如通過帶凸緣的連接件進行連接。工具殼體305還可以具有下凸緣，用以與海底PCA的上夾具的上凸緣連接。密封頭310可以包括一個或者更多個填料箱311u、311b和油脂噴射器312。除了三通370和節(jié)流閥365可以添加在環(huán)形B0P65與上夾具41u之間并且海底采油樹轉(zhuǎn)接器350可以添加在下夾具41u下方之外，海底PCA可以與PCA40類似。采油樹轉(zhuǎn)接器350可以包括諸如卡具的連接件以及密封套管，連接件用以將海底PCA連接至海底采油樹(未示出)的外部輪廓，密封套管用于與采油樹的內(nèi)部輪廓接合。采油樹轉(zhuǎn)接器350還可以包括電動或液壓致動器和分界面，例如熱刺，使得遠程操作的海底車輛(ROV)(未示出)可以操作用于將卡具與外部輪廓接合的致動器。
[0098]替代試井車70和起重機90，井下LARS可以包括支承井船(未示出)。支承井船可以是燈或者介質(zhì)干預(yù)井船并且包括動力定位系統(tǒng)和垂蕩補償器(未示出)，動力定位系統(tǒng)將該井船的位置保持在位于海底采油樹上方的測井纜繩上，垂蕩補償器用以計算由于海的垂蕩行為引起的井船垂蕩。該井船還可以包括位于月池上方的塔、提升絞盤以及測井纜繩絞盤。替代性地，井船可以包括起重機來替代提升絞盤。除了 ROV可以執(zhí)行上述手動步驟之外與LARSl不具有取油管地(riserlessly)并類似地，海底LARS可以通過海底采油樹將ESP100配置到海底井眼中并從海底井眼收回ESP100。對于ESP100從井眼收回而言，三通320、370可以允許清潔流體循環(huán)從而在將部段從PCA除去之前將井眼殘余物清除出配置部段IOOa至IOOd0
[0099]替代性地，支承井船可以是垂蕩干預(yù)井船或者移動式海上鉆井單元(MODU)并且海底取油管(未示出)可以用于替代工具殼體305。
[0100]替代性地,工具殼體305和上夾具可以每者都包括致動連接件的一個配對零件。致動連接件可以包括分界面、致動器、連接器、連接器輪廓以及密封組件。連接器可以是卡具或套爪。密封組件還可以包括密封面或套管和密封件。致動器可以是液壓的并且包括用于操作連接器的活塞和凸輪。分界面可以是例如熱刺的ROV分界面和/或例如液壓管道的井船分界面。
[0101]圖15B示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的用于與LARSl —起使用的電纜配置的ESP400。ESP400可以包括電馬達410、軸密封件415、具有一個或者更多個級(僅示出了一個級)的泵425、隔離裝置440、電源變換器405以及電纜頭450。馬達410可以與上述的馬達110類似。軸密封件415可以與上述的軸密封件115類似。盡管僅示出了一個部段，但是泵425可以與上述的泵125、135類似。
[0102]除了步驟的順序可能變成適應(yīng)ESP400相對于ESP100的部件順序的改變之外，ESP400可以以與上述的ESP100類似的方式插入到PCA40中。另外，替代使用下入工具250a、250b中的一者來配置最后的配置部段，可以使用電纜頭450，因為測井纜繩80將保持在具有ESP400的井眼5w中作為用于操作ESP400的電纜。
[0103]連接單元(未示出)可以包括諸如發(fā)電機或傳輸線的電源以及電源轉(zhuǎn)換器。電源轉(zhuǎn)換器可以包括用于將由電源供給的AC電信號的電壓從低電壓信號調(diào)幅成中電壓信號的一相或更多(示出的是三)相變壓器。低電壓信號可以小于或者等于一千伏特(kV)并且中電壓信號可以大于lkV，例如5至10kV。電源轉(zhuǎn)換器還可以包括一相或更多(示出的是三)相整流器，用以將由變壓器供給的中電壓AC信號轉(zhuǎn)換成中電壓直流(DC)電信號。整流器可以將中電壓DC電信號供給至測井纜繩80。
[0104]電源轉(zhuǎn)換器405可以通過電纜頭450從測井纜繩80接收中電壓DC信號。電源轉(zhuǎn)換器405可以包括電力供給和馬達控制器。電力供給可以包括一個或者更多個DC/DC轉(zhuǎn)換器，每個轉(zhuǎn)換器包括逆變器、變壓器以及整流器，從而將DC電信號轉(zhuǎn)換成AC電信號并且將電壓從中電壓減小至低電壓。每個DC/DC轉(zhuǎn)換器可以是如美國公開專利申請2010/0206554中討論和示出的單相有源電橋電路，該申請的全部內(nèi)容通過參引的方式并入本文。電力供給可以包括串聯(lián)連接的多個DC/DC轉(zhuǎn)換器(僅示出了一個)從而將DC電壓從中電壓減小逐漸地至低電壓。對于SRM和BLDC馬達而言，低電壓DC信號可以隨后供給至馬達控制器。對于感應(yīng)馬達而言，電力供給還可以包括三相逆變器，從而從DC/DC逆變器接收低壓DC電信號并且將三相低壓AC電信號輸出至馬達控制器。
[0105]隔離裝置440可以包括填料、錨定部以及致動器。致動器可以由測井纜繩80的關(guān)節(jié)機械操作、由來自測井纜繩80的電力電動操作或由來自泵425的排出壓力液壓操作。填料可以由諸如熱塑材料的聚合物、彈性體、或諸如橡膠、聚亞安酯或PTFE的共聚物制成。隔離裝置440可以具有形成通過隔離裝置440的通孔，該通孔與泵出口流體連通，并且隔離裝置440還具有形成在填料上方的一個或者更多個排出端口 445，用以將增壓的儲集層流體7排出到產(chǎn)品油管IOp中。只要ESP400已經(jīng)到達配置深度，則隔離裝置致動器會進行操作，由此設(shè)定錨定部并且使填料抵靠產(chǎn)品油管IOp膨脹，將泵進口 420與泵出口隔離開，并且將ESP400扭轉(zhuǎn)地連接至產(chǎn)品油管10p。錨定部還可以縱向地支承ESP400。
[0106]替代性地，可以省去電源轉(zhuǎn)換器450并且ESP400可以由電纜20而不是測井纜繩80進行配置。替代性地，ESP400可以通過使用海底LARS進行配置。
[0107]盡管上述內(nèi)容針對本發(fā)明的一些實施方式，但是，可以設(shè)計出本發(fā)明的其他實施方式和另外的實施方式，而且這不脫離本發(fā)明的基本范圍，并且本發(fā)明的范圍由隨附的權(quán)利要求確定。
【權(quán)利要求】
1.一種將井下組件插入到含有氣油的井眼中的方法，包括: 將壓力控制組件(PCA)組裝到所述含有氣油的井眼的采油樹上； 將所述井下組件的第一配置部段插入到注油器中； 將所述注油器安置到所述PCA上； 將所述注油器連接至所述PCA ； 使所述第一配置部段下降到所述PCA中； 將所述PCA的夾具與所述第一配置部段接合； 在接合所述夾具之后，將所述PCA的上部與所述PCA的下部隔離開；并且 在將所述PCA隔離開之后，從所述PCA除去所述注油器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，通過將所述PCA的密封件與所述第一配置部段接合而將所述PCA隔離開，由此堵塞所述PCA的鉆孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述第一配置部段的頂部與所述PCA的頂部相鄰。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，還包括:在所述第一配置部段將所述PCA隔離開的同時， 將所述井下組件的第二配置部段插入到所述注油器中； 將所述注油器和所述第二配置部段懸掛在所述PCA的上方； 將所述第二配置部部段從所述注油器下降至與所述第一配置部段的所述頂部相鄰的位置；以及 將所述第一配置部段與所述第二配置部段連接起來。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，還包括:在連接了所述配置部段之后， 將所述注油器安置到所述PCA上； 將所述注油器連接至所述PCA ； 使所述密封件從所述第一配置部段脫離； 使所述夾具從所述第一配置部段脫離；并且 將所述配置部段下降到所述PCA中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括: 將所述夾具與所述第二配置部段接合； 將所述密封件與所述第二配置部段接合，由此堵塞所述PCA鉆孔；并且 在將所述密封件與所述第二配置部段接合之后，將所述注油器從所述PCA除去。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括: 將所述井下組件的第三配置部段插入到所述注油器中； 將所述注油器和所述第三配置部段懸掛在所述PCA的上方； 將所述第三配置部段從所述注油器下降至與所述第二配置部段的所述頂部相鄰的位置；并且 將所述第二配置部段和所述第三配置部段連接起來。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中； 所述夾具為上夾具， 所述PCA還包括下夾具，并且所述方法還包括:在將所述第二配置部段和所述第三配置部段連接起來之后， 將所述注油器連接至所述PCA ； 將所述第三配置部段下降到所述PCA中； 將所述下夾具與所述第三配置部段接合； 關(guān)閉所述PCA的隔離閥；并且 在關(guān)閉所述隔離閥之后，將所述注油器從所述PCA除去。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括: 將所述井下組件的第四配置部段插入到所述注油器中； 將所述注油器安置到所述PCA上； 將所述注油器連接至所述PCA ； 打開所述隔離閥； 將所述第四配置部段下降到所述PCA中從而到達與所述第三配置部段的頂部相鄰的位置；并且 將帶凸緣的連接件組裝在所述第三配置部段與所述第四配置部段之間，同時所述注油器連接至所述PCA并且所述下夾具與所述第三配置部段接合。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，通過關(guān)閉所述PCA的隔離閥將所述PCA隔離開。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括: 將所述井下組件的第二配置部段插入到所述注油器中； 將所述注油器安置到所述PCA上； 將所述注油器連接至所述PCA ； 打開所述隔離閥； 將所述第二配置部段下降到所述PCA中到達與所述第一配置部段的頂部相鄰的位置；并且 將帶凸緣的連接件組裝在所述第一配置部段與所述第二配置部段之間，同時所述注油器連接至所述PCA并且所述夾具與所述第二配置部段接合。
12.一種用于將井下組件插入到含有氣油的井眼中的壓力控制組件，包括: 第一夾具，所述第一夾具包括殼體和條帶或滑動件，所述殼體具有穿過所述殼體的鉆孔，每個條帶或滑動件能夠相對于所述第一夾具殼體徑向移動到所述第一夾具鉆孔中并且從所述第一夾具鉆孔中徑向移出； 第二夾具，所述第二夾具包括殼體和條帶或滑動件，所述殼體具有穿過所述殼體的鉆孔，每個第二條帶或滑動件能夠相對于所述第二夾具殼體徑向移動到所述第二夾具鉆孔中并且從所述第二夾具鉆孔中徑向移出； 防噴器或裝填器，所述防噴器或裝填器包括殼體、密封件以及致動器，所述殼體具有穿過所述殼體的鉆孔，所述致動器可操作成使所述密封件延伸到所述防噴器殼體鉆孔或所述裝填器殼體鉆孔中并且將所述密封件從所述防噴器殼體鉆孔或所述裝填器殼體鉆孔收回； 隔離閥，所述隔離閥包括殼體和閥構(gòu)件，所述殼體具有穿過所述殼體的鉆孔，所述閥構(gòu)件可操作成打開并且關(guān)閉所述閥鉆孔；以及 驅(qū)動器，所述驅(qū)動器包括殼體和扳手，所述殼體具有穿過所述殼體的鉆孔，所述扳手能夠相對于所述殼體徑向移動到所述驅(qū)動器鉆孔中并且從所述驅(qū)動器鉆孔中徑向移出，所述扳手包括馬達和承窩，所述承窩可操作成與螺紋緊固件接合并且所述馬達可操作成使所述承窩旋轉(zhuǎn)， 其中，所述夾具殼體、所述防噴器殼體或所述裝填器殼體、所述閥殼體以及所述驅(qū)動器殼體連接起來從而形成穿 過所述組件的連續(xù)鉆孔。
【文檔編號】E21B23/14GK104011321SQ201280064272
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2012年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月24日
【發(fā)明者】詹姆斯·魯?shù)婪颉ろf策爾, 埃文·舍利內(nèi), 內(nèi)爾·格里菲思 申請人:澤泰克斯有限公司