具有分离器的电潜泵系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110168193A(43)申请公布日2019.08.23(21)申请号201880006447.6(74)专利代理机构北京天昊联合知识产权代理(22)申请日2018.01.11有限公司11112代理人顾红霞杨利剑(30)优先权数据15/403,6422017.01.11US(51)Int.Cl.E21B43/12(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日E21B43/38(2006.01)2019.07.10(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2018/0132562018.01.11(87)PCT国际申请的公布数据WO2018/132528EN2018.07.19(71)申请人沙特阿拉伯石油公司地址沙特阿拉伯宰赫兰(72)发明人J·肖奇德雷姆·伊诺克·额济姆权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称具有分离器的电潜泵系统(57)摘要一种从井筒14开采流体并将水与流体分离的系统和方法。该系统包括具有泵26和位于泵26的排出端处的分离器系统36的电潜泵系统10，泵26具有叶轮501-n和导流器521-n。分离器系统10包括螺旋流动路径64和路径下游的分离腔室68。引导流体通过螺旋流动路径64离心地将水与流体分离。因此，当流体从螺旋流动路径64流入分离腔室68时，水迁移到分离腔室68的外半径。分离出的水流动通过分离腔室68的外侧壁上的端口41，并且流体的较低密度部分流动通过靠近分离腔室68的中间部分的端口72。CN110168193ACN110168193A权利要求书1/2页1.一种用于从井14开采流体的系统10，包括：壳体44，其选择性地设置在所述井14中；分离腔室68，其设置在所述壳体44中；叶轮，其设置在所述壳体44中并且能选择性地围绕轴线AX旋转；以及其特征在于，流体通道56，其径向延伸通过所述叶轮，具有与所述分离腔室68流体连通的排出端，并且沿着基本垂直于与所述叶轮的外半径相切的线的路径延伸，从而当已经离开所述流体通道56的流体进入所述分离腔室68时，流体被分离，使得靠近所述分离腔室68的外半径的流体组分的密度大于远离所述分离腔室68的外半径的流体的密度。2.根据权利要求1所述的系统10，其特征还在于隔板66和螺旋流动路径64，所述隔板66在所述叶轮和所述分离腔室68之间，所述螺旋流动路径64形成为穿过所述隔板66，所述流体通道56的所述排出端通过所述螺旋流动路径64与所述分离腔室68流体连通。3.根据权利要求2所述的系统10，其特征在于，所述螺旋流动路径64的半径随着远离所述流体通道的所述排出端而减小。4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统10，其特征在于，所述叶轮包括上叶轮54，其中，所述系统10还包括限定堆叠体48的叶轮501-n和层流器521-n，并且所述流体通道中的流体在所述堆叠体48中被加压。5.根据权利要求4所述的系统10，其特征在于，流体从所述堆叠体48中的叶轮501-n以与离开所述上叶轮54的流体排出口的流体倾斜的角度排出。6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统10，其特征还在于靠近所述分离腔室68的外半径的端口41，流体的较高密度组分通过所述端口排出。7.根据权利要求6所述的系统10，其特征在于，所述较高密度组分包括水。8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统10，其特征还在于靠近所述分离腔室68的内半径的端口72，流体的较低密度组分通过该端口排出。9.根据权利要求8所述的系统10，其中，所述较低密度组分包括液态烃。10.一种用于从井14开采流体的系统10，包括：叶轮501-n和导流器521-n的堆叠体48，其具有流体入口和流体排出口；分离腔室68，其选择性地接纳从所述堆叠体48排出的流体；以及其特征在于，用于增大所述分离腔室68中的流体的旋流速度的装置，使得流体的较高密度组分朝向所述分离腔室68的外半径离心分离，并且流体的较低密度组分远离所述分离腔室68的外半径。11.根据权利要求10所述的系统10，其特征在于，所述装置包括螺旋通道64，所述螺旋通道64具有与所述流体排出口连通的入口以及与所述分离腔室68流体连通的出口。12.根据权利要求11所述的系统10，其特征在于，所述螺旋通道64包括随着距所述流体排出口的轴向距离的增加而减小的半径。13.根据权利要求10至12中任一项所述的系统10，其特征在于，所述装置包括上叶轮54，所述上叶轮54设置在所述堆叠体48的靠近所述分离腔室68的端部上，并且流体的流动路径设置在所述上叶轮54上，所述流动路径沿着从所述上叶轮的入口到所述上叶轮54的外2CN110168193A权利要求书2/2页半径的基本笔直路径延伸。14.一种从井14开采流体的方法，包括：接