CN103899282A - 带井下排液操作中防气体干扰的隔离装置的流动控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种流动控制系统包括泵，其安置在井孔中用以从井孔排出液体。隔离装置安置成与井孔相通以在排出液体的过程中基本上防止在泵处出现气流。

Description

带井下排液操作中防气体干扰的隔离装置的流动控制系统
本申请是申请日为2008年8月1日、申请号为200880109864.X、发明名称为“带井下排液操作中防气体干扰的隔离装置的流动控制系统”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明总体上涉及开采地下沉积物，尤其涉及用于控制井中液体聚集的方法和系统。
背景技术
气井，尤其是开采煤层甲烷气的井，可能会遭遇大型井下水侵，这种水必须通过抽吸而去除以确保适当的气体（燃气）生产。抽吸系统必须设计成确保泵能够有效地从井去除所产生的水。一种设计准则考虑到了气体干扰涌流。当流入泵的吸入口的气体"干扰"泵的容积效率时，气体干扰就产生了。为了避免气体干扰竖井的问题，泵常被安置在位于开采流体进入井的位置下方的集水坑或"鼠洞"（小井孔）中。在这种配置下，重力分离允许密度较小的气态物质上升，而密度较大的液体下降到鼠洞中以便由泵排出。
大多数井下泵系统被设计成只在液态下操作。参看图1，当液体112和气体114在井110中共同产生时，抽吸设备118应当构造成使得只有液体被引入泵118的端口122。当两相流体进入泵时，气体将会挤走等量的液体，从而导致泵容积效率不足。利用气体的可压缩性质，可导致额外的问题，即会导致抽吸设备中出现"气锁"。此外，由于流经泵的润滑和冷却液的逐渐减少，导致磨损增大而降低泵寿命。
在水平井中，利用天然重力来分离气体和液体越来越困难。如果泵安置于井的水平部分中，重力分离流体是不可能的。参看图2，有时井210中具有大致水平部分214和大致竖直部分218，沿着大致水平部分214和大致竖直部分218之间的弯曲段226某个点钻设出集水坑或鼠洞。通常，鼠洞222靠近井的大斜度部分或竖直部分钻设。泵230安置在鼠洞222内并且可以由布置在井210的表面238的马达234驱动。马达234利用驱动轴或管柱242为泵230提供动力。泵230允许液体从鼠洞222排出，并且由于重力分离，鼠洞222中的液体通常不夹带气体。尽管在这一位置可能能够成功分离气体和液体，但产层会暴露于附加流体压头压力，这是因为必须在水平孔所产生的压力之上建立鼠洞节点竖直流体柱压头H。在一些涉及压力敏感结构的情况下，这与在装有这些结构中最小化流体压头的目标相冲突。备选地，鼠洞230可以靠近井的小斜度部分或水平部分钻设；然而，随着鼠洞的斜度偏离竖直方向，液体-气态分离效率下降。这样，气体干扰可能仍会阻碍由泵开采液体，这会导致液面升高并且产生对产层不良的热量。
发明内容
从气体开采井中排出液体时遇到的问题可以通过这里描述的示例性实施方式的系统和方法来解决。在一个实施方式中，流动控制系统被提供，其包括安置在井孔中的螺杆泵。螺杆泵包括转子，其由定子容置。转子在定子中旋转，用以从井孔排出液体，并且转子能够在脱开位置、第一接合位置和第二接合位置之间轴向移动。推杆被构造成当转子处在第一和第二接合位置以及位于第一和第二接合位置之间时接收转子。密封元件被安置在井孔中并且操作性地连接着推杆，以使得当转子处在第一接合位置时密封元件位于非密封位置、当转子处在第二接合位置时密封元件位于密封位置。密封元件的非密封位置允许井孔中的流体流经密封元件，而密封位置实质上防止井孔中的流体流经密封元件。
根据另一实施方式，流动控制系统被提供。流动控制系统包括泵，其安置在井孔中，用以从井孔排出液体。隔离装置安置在泵的下方位置处，并且可在井孔中在密封位置和非密封位置之间膨胀。在密封位置，隔离装置在排出液体的过程中实质上减少出现在泵处的气流。
在另一实施方式中，流动控制系统用于从井孔排出液体。流动控制系统包括螺杆泵，其安置在井孔中并且具有由定子容置的转子。螺杆泵的转子在定子中旋转，用以从井孔排出液体。转子还能够在接合位置和脱开位置之间轴向移动，在接合位置，拉伸力被施加在转子上，而在脱开位置，拉伸力被解除。流动控制系统进一步包括端板，其相对于定子固定，和推力板，其安置成可相对于端板移动。推力板操作性地连接着转子，用以当转子被轴向移动时相对于端板移动推力板。流动控制系统还包括设置在端板和推力板之间的弹性体密封元件。当转子被移动到接合位置时，密封元件被置于密封位置，并且当转子被移动到脱开位置时，密封元件被置于非密封位置。
在另一实施方式中，流动控制系统被提供，用于从井孔排出液体。系统包括第一管柱，其安置在井孔中以使得第一管柱和井孔之间存在环形空间。第二管柱被安置在第一管柱内，并且泵流体连通着第二管柱。可膨胀隔离装置安置在泵的下方，或备选地泵的上方。如果可膨胀隔离装置被安置在泵的下方位置处，可膨胀隔离装置将泵在第一管柱中隔离，以使得在第一管柱内在可膨胀隔离装置的上方位置处产生泵容室。
在另一实施方式中，用于从井中排出液体的方法被提供。该方法包括使隔离装置膨胀，以产生泵容室并且将气体源与位于泵容室中的泵隔离。在气体源隔离期间，液体被从泵容室抽吸。
在一个实施方式中，流动控制系统被提供，并且包括泵，其安置在井的井孔中，用以从井孔排出液体。隔离装置与井孔连通，用以在排出液体的过程中减少出现在泵处的气流。隔离装置包括阀座，其相对于井孔和泵中的一个固定，和阀体，其相对于井孔和泵中的另一个固定。阀体和阀座中的至少一个可选择性地相对于阀体和阀座中的另一个移动，以允许阀座和阀体之间接合，从而显著减少出现在泵处的气流。
在另一实施方式中，流动控制系统包括泵，其安置在井中，用以从井中排出液体。隔离装置安置在泵的下方位置处，并且能够被选择性地接合，以在排出液体的过程中显著减少出现在泵处的气流。
在又一实施方式中，流动控制系统被提供，用于从井排出液体。流动控制系统包括第一管柱，其安置在井的井孔中，以使得第一管柱和井孔之间存在环形空间。第二管柱被安置在第一管柱内，并且泵流体连通着第二管柱。隔离装置安置在泵的下方位置处，以便在第一管柱中将泵隔离，以使得在第一管柱内在隔离装置的上方位置处产生泵容室。
在另一实施方式中，用于从井中排出液体的方法被提供。该方法包括将井的大致水平部分中的泵与井的产层隔离。在泵与产层隔离的状态下，液体被从大致水平部分抽吸。
在一个实施方式中，流动控制系统包括泵，其在产层的上方位置处安置在井中，用以从井中排出液体。隔离装置安置在泵的上方位置处，以使得泵位于隔离装置和产层之间。隔离装置能够被选择性地接合，以在排出液体的过程中显著减少出现在泵处的气流。
在另一实施方式中，流动控制系统被提供，用于从具有产层的井中排出液体。流动控制系统包括第一管柱，其安置在井的井孔中，以使得第一管柱和井孔之间存在第一环形空间。第二管柱被安置在第一管柱内，以使得第二环形空间存在于第二管柱和第一管柱之间，并且泵流体连通着第二管柱，以通过第二管柱输送液体至井口表面。隔离装置安置在泵的上方位置处并且与第二环形空间流体连通，隔离装置能够被选择性地启动，以显著减少第二环形空间内的气流。
在又一实施方式中，用于从具有产层的井中排出液体的方法被提供。该方法包括实质上堵塞位于井下部位上方的环形空间，以显著减少所述环形空间中来自产层的气流。液体在所述井下部位处被从井去除。
在一个实施方式中，用于操作井中的井下设备的系统被提供，并且包括驱动轴，其从井口表面延伸至井下部位。马达布置在表面处，并且操作性地连接着驱动轴以选择性地旋转驱动轴。升降系统布置在表面处，并且操作性地连接着驱动轴以轴向升降驱动轴。
在另一实施方式中，用于从具有产层的井中排出液体的方法被提供。该方法包括将驱动轴定位在井内，以使得驱动轴从井口表面延伸至井下部位。驱动轴被从井口表面升高或降低，以显著减少所述井下部位处来自产层的气流。液体在所述井下部位处被从井去除。
在又一实施方式中，用于从具有产层的井中排出液体的系统被提供。该系统包括驱动构件，用于从井口表面传递动力至井下部位，和升降装置，用以升高或降低所述驱动构件，以显著减少所述井下部位处来自产层的气流。升降装置被布置在井口表面处。系统进一步包括液体移动装置，用于从井下部位至井口表面移动液体，所述移动装置布置在所述井下部位处。
在一个实施方式中，流动控制系统包括泵，其安置在井的井孔中，用以从井孔排出液体。隔离装置安置在泵的下方位置处，并且与井孔连通，以在排出液体的过程中选择性地减少泵处的来自产层的流体流。隔离装置包括阀体、密封元件和阀芯。阀体相对于井孔固定，并且包括第一通道和与第一通道流体连通的引入端口。密封元件围绕阀体布置以密封住井孔。阀芯由阀体的第一通道可旋转地容置。阀芯包括第二通道，至少一个上方端口设置在密封元件的上方位置处并且与第二通道流体连通，并且至少一个下方端口设置在密封元件的下方位置处并且与第二通道流体连通。阀芯可在打开位置和关闭位置之间旋转。在打开位置，下方端口和引入端口相对正，以允许流体流经第二通道，从而绕过密封元件，在关闭位置，下方端口和引入端口相错开以显著减少流经第二通道的流体，从而显著减少流经密封元件的流体。流动控制系统进一步包括旋转器，其布置在井口表面处的，旋转器操作性地连接着阀芯，以选择性地在打开位置和关闭位置之间旋转阀芯。
在另一实施方式中，流动控制系统被提供，用于从具有产层的井中排出液体。流动控制系统包括泵，其安置在井中，用以从井中排出液体，和隔离装置，其安置在泵的下方位置处。隔离装置包括阀体和阀芯，阀芯由阀体可旋转地容置并且能够在打开位置和关闭位置之间旋转。在利用泵排出液体的过程中，阀芯位于关闭位置并且显著减少流经阀芯的流体。
在又一实施方式中，用于从井中排出液体被提供的方法。该方法包括将位于井下的阀芯旋转到关闭位置，以便将井的大致水平部分中的泵与井的产层隔离。在泵与产层隔离的状态下，液体被从大致水平部分抽吸。
在一个实施方式中，流动控制系统被提供，用于从具有产层的井中排出液体。流动控制系统包括泵，其安置在井的井孔中，用以从井孔排出液体。单向阀安置在泵的下方、产层上方位置处，单向阀具有打开位置，其中来自气体产层的气体被允许向上方运行，和关闭位置，其中来自气体产层的气体被实质上防止向上方运行。压缩机布置在井口表面处。压缩机包括入口端口和出口端口。第二阀流体连通在压缩机的出口端口和井孔之间。第二阀可定位在关闭位置，以防止从压缩机排放的气体进入井孔，和打开位置，以允许从压缩机排放的气体进入井孔。第三阀流体连通在井孔和压缩机的入口端口之间。第三阀可定位在关闭位置，以防止来自井孔的气体进入压缩机，和打开位置，以允许来自井孔的气体进入压缩机。
在另一实施方式中，流动控制系统被提供，用于从具有产层的井中排出液体。泵被安置在井中，用以从井中排出液体。单向阀被安置在井中，并且包括打开位置和关闭位置。单向阀在打开位置允许来自产层的气体流经单向阀，而单向阀在关闭位置可显著减少出现在泵处的来自产层的气流。压缩气体源与井流体连通，以提供压缩气体而将单向阀移动至关闭位置。
在又一实施方式中，用于从具有产层的井中排出液体的方法被提供。该方法包括输送压缩气体至井，以关闭安置在井内的单向阀。利用关闭的单向阀，位于所述井下部位处的泵与产层隔离，并且在泵与气层隔离的状态下，液体被从井下部位抽吸。
参照下面的附图、详细描述以及权利要求，本发明的其它目的、特征和优点可清楚地展现出来。
附图说明
图1示出了安置在井孔中的井下泵的示意图，其中液体和气体存在于井下泵的区域中；
图2描绘了井具有大致竖直部分、大致水平部分和沿着大致水平和竖直部分之间弯曲段安置的集水坑；
图3示出了根据示例性实施方式的流动控制系统，该流动控制系统包括螺杆泵和设置在螺杆泵下方的密封元件；
图4示出了图3中的流动控制系统的剖视图，密封元件显示于非密封位置；
图5描绘了图3中的流动控制系统的剖视图，密封元件显示于密封位置；
图6示出了用于将图3中的螺杆泵与密封元件相连的传动器组件的分解图；
图7描绘了图3中的密封元件的分解图；
图8示出了根据示例性实施方式的流动控制系统，该流动控制系统包括布置在井口表面处的马达和升降系统，用以旋转和升降延伸到井中的驱动轴；
图8A描绘了根据示例性实施方式的流动控制系统，该流动控制系统包括布置在井口表面处的升降系统，用于升降延伸到井中的管柱；
图9示出了根据示例性实施方式的流动控制系统的剖视图，该流动控制系统包括螺杆泵和显示于非密封位置的密封元件；
图10描绘了根据示例性实施方式的流动控制系统的剖视图，该流动控制系统包括螺杆泵和显示于非密封位置的密封元件；
图11示出了根据示例性实施方式的流动控制系统，该流动控制系统具有能够彼此接合以防止气体靠近泵流动的阀体和阀座，该流动控制系统显示于在排液之前的脱开位置；
图12示出了图11中的流动控制系统，该流动控制系统显示于在排液过程中的接合位置；
图13示出了图11中的流动控制系统，该流动控制系统显示于在排液之后的脱开位置；
图14描绘了根据示例性实施方式的流动控制系统，该流动控制系统具有安置在井中的第一管柱、安置在第一管柱中的第二管柱、与第二管柱连通的泵和用于在第一管柱中将泵隔离的隔离装置，隔离装置显示于排液之前的非密封位置；
图15示出了图14中的流动控制系统，其中隔离装置显示于排液过程中的密封位置；
图16描绘了图14中的流动控制系统，其中隔离装置显示于排液之后的非密封位置；
图17示出了根据示例性实施方式的流动控制系统，该流动控制系统具有安置在井中的第一管柱、安置在第一管柱中的第二管柱、与第二管柱连通的泵和用于在第一管柱中将泵隔离的隔离装置，隔离装置显示于排液之前的非密封位置；
图18描绘了图17中的流动控制系统，其中隔离装置显示于排液过程中的密封位置；
图19示出了图17中的流动控制系统，其中隔离装置显示于排液之后的非密封位置；
图20和20A描绘了根据示例性实施方式的流动控制系统，该流动控制系统具有隔离装置，其安置在泵的上方位置处；
图21示出了根据示例性实施方式的流动控制系统，该流动控制系统具有隔离装置，其安置在泵的上方位置处；
图22A-22B描绘了根据示例性实施方式的流动控制系统，该流动控制系统具有包括单向阀的隔离装置，单向阀安置在泵的下方位置处；以及
图23A-23C示出了根据示例性实施方式的流动控制系统，该流动控制系统具有可旋转阀元件的隔离装置，阀元件安置在泵的下方位置处。
具体实施方式
在下面对若干示例性实施方式的详细描述中，需要参看构成说明书一部分的附图，并且附图中以示例的方式揭示了可实现本发明的特定实施方式。这些实施方式被充分描述，以使得本领域技术人员能够实施本发明，并且可以理解，在不脱离本发明范围的前提下，其它实施方式也可以采用，并且各种逻辑性结构变化、机械变化、电学变化和化学变化可以做出。为了避免那些对于使得本领域技术人员能够实施这里描述的实施方式来说不必要的细节，可能省略对本领域技术人员来说公知的信息的描述。因此，下面的详细描述不具有限制性，并且示例性实施方式的范围仅由权利要求限定。
一种克服泵井中气体干扰问题的方法是，在泵操作中临时将泵相对于开采流体的流路堵塞和隔离。在这种周期性过程中，聚集的采集液体可从井抽出，而不会有气体流经泵入口的干扰。一旦液体被从井抽出，泵停止，并且密封机构停用，从而允许采集液体重新围绕泵聚集。多种结构和方法可以用于临时截断流经泵的流体。
参看图3，根据本发明一个实施方式的流动控制系统306被用在井308中，井具有至少一个大致水平部分。流动控制系统306包括布置在井308的井孔312中、位于井下泵314的下行位置处（即下方）的下方密封单元或隔离装置310。虽然示于图3的井孔被部分地由壳体316包衬，但井孔312也可以不带衬层，并且在任何地方如果提到在井孔中提供设备或对井孔进行密封，应当理解为这种设备或密封是在壳体、衬层、管路、管件或开放式井孔中。
泵314包括入口318，并且流体连通着井308的从表面322延伸的管柱320。管柱流体连通着通向储库330的排液管线326。泵314被驱动轴334驱动，所述驱动轴从泵314延伸至布置在井308的表面322处的马达338。马达338向泵314提供动力以允许从井孔312抽吸液体。液体从泵314运行通过管柱320和排液管线326，并且进入储库330。
隔离装置310能够在抽吸周期中被启动以将泵314从气体产层或气体源隔离。密封单元310可以包括可膨胀密封体或密封元件342，其由弹性体材料制成并且能够膨胀而抵靠在井孔312上，从而提供泵314的泵入口318与气态流体流之间的隔离体。密封元件342接合于井孔312，还进一步将聚集的液体柱密封和容纳在围绕泵314的环形空间中，从而产生在密封元件342上方隔离的泵容室。密封元件342能够适当地密封于带衬层或不带衬层的井孔312。
还请参看图3，在一个示例性实施方式中，泵314可以是螺杆泵，安装在井308的弯曲段338的跟区或下角区354中。跟区354靠近井308的大致水平部分安置。理想地，泵入口318可以被安置在井308中的井孔312斜度开始从水平变为竖直的点处。作为例子，6-1/4"直径的水平井可使用250'半径的弯曲段。对于这种井构造，向2-7/8"管件排放的3-1/2"直径的螺杆泵可被安置在弯曲段的相对于竖直方向倾斜85-89度之间的点处。
在自动抽吸系统中，抽吸周期的开始可以在指示液体聚集在井中后被启动。在一个实施方式中，井下压力可以靠近泵入口318进行测量，然后其与井308的井口360处在壳体316中测量的压力比较而得到差值。压力差值可以可被转换成泵314上方竖直液体柱的测量值。在一定的理想流体压头设定点，启动抽吸周期的开始。一旦井孔密封被形成，泵314被启动，并且液体围绕泵314被抽入泵入口，并且通过管件从泵314排出而到达井口表面。细说前面给出的例子，如果在液体聚集了4.5psi（10英尺水）后抽吸周期被启动，则第一段75英尺250'半径的弯曲段将容纳液体。该区域中的环形容腔达到2.1桶。以每天800桶的抽吸速度，可在大约4分钟内将液体去除。
备选地，并且可能更简单，自动抽吸系统可能涉及使用计时器来启动抽吸周期的开始。在这种配置下，在前一周期结束后，抽吸周期将自动开始预定量的时间。
还请参看图3，以及图4-7，发生在抽吸周期中的第一动作是布置螺杆泵314下方的井孔密封单元310的密封元件342的膨胀。密封单元310通过螺杆泵314的泵转子364的轴向移动被启动。除了泵转子364，螺杆泵314还包括定子366。定子366保持相对于其中布置定子366的泵壳370静止。泵转子364具有大致螺旋形状并且由设在井口表面处的马达（未示出）转动。随着转子364在定子366中转动，泵壳370中的液体被螺旋转子364推送通过泵。螺杆泵314进一步包括多个入口，其允许井孔中的液体进入泵壳370。转子364还能够在示于图4的脱开位置、第一接合位置（未图示）和示于图5的第二接合位置之间轴向移动。
传动器壳368螺合连接至泵壳370。传动器壳368与泵壳370之间的牢固但可拆开的连接允许传动器壳368保持相对于泵314的定子366固定。传动器壳368容纳着传动器组件372，其能够从转子364传递轴向力至密封元件342。传动器组件372包括推杆374，其具有接收端376和承载端378。推杆的接收端376包括锥形或其它形状的凹陷部380，用于当转子364被定位在第一接合位置和第二接合位置以及它们之间时接收转子364。推杆374可以具有大致圆形的横截面形状，并且渐缩以使得渐缩部分的最小直径或宽度接收端376和承载端378之间的大致中间。推杆374的渐缩形状向推杆374赋予附加挠性，这允许推杆374吸收转子364的偏心轨道运动，而不损伤推杆374或传动器组件372的其它元件。
推杆374的承载端378包括销382，其由推力轴承384接收。推力轴承384通过轴承盖390而被限定在传动筒388的凹陷部386中，该轴承盖螺合连接至传动筒388。推杆374通过螺母391被紧固至推力轴承384。推力轴承384允许推杆374相对于传动筒388旋转。当推杆374接收由转子364施加的压缩力时，推力轴承384还为推杆374提供轴向支撑。
传动筒388部分地安置在传动器壳368内，部分地安置在传动器壳368外。传动筒388包括围绕传动筒388的纵向轴线周向布置的多个延长元件392。延长元件392穿过传动器壳368中的槽394并且接合推力板396。槽394容纳延长元件392，以使得传动筒388被实质上防止在传动器壳368内旋转但能够轴向移动。传动筒388轴向移动的能力允许传动筒388将从推杆374接收的力传递至推力板396。
推力板396是一对压缩件之一，另一压缩件为端板398。在示于图4-7的实施方式中，传动器壳368包括销400在传动器壳368的包括槽394的那一端从传动器壳368延伸。销400穿过推力板396和密封元件342，推力板和密封元件分别具有大致环形形状并且包括中心通道。推力板396和密封元件342因此被销400承载并被允许沿着销400轴向移动，取决于推杆374和传动筒388的定位。端板398被螺合接收在销400上，所述销将端板398相对于传动器壳368固定。在一个实施方式中，尾部接头404可以被螺合附连于端板398的开放端。
在操作中，当转子364位于示于图4的脱开位置时，密封元件342被置于非密封位置。当希望将密封元件342置于密封位置从而实质上防止流体流经密封元件342时，转子364轴向移动至第一接合位置（未图示）。在第一接合位置，转子364接触并且接合推杆374，但密封元件342保持在非密封位置。随着转子364轴向前进到示于图5的第二接合位置，密封元件342移至密封位置。更具体地讲，随着转子364轴向移至第二接合位置，转子364施加轴向力于推杆374，该力被传递至传动筒388。轴向力类似地通过传动筒388的延长元件392传递至推力板396。作用于推力板396的轴向力引起推力板396沿着销400运行，以将密封元件342压缩在推力板396和端板398之间。这种压缩导致密封元件342膨胀径向，从而密封元件342抵靠着井孔312密封。
转子364也可以在前面描述的接合操作中旋转。虽然典型地期望在密封元件342移动至密封位置之后泵314被操作，但有时也可能希望恰在转子364轴向移动至第一或第二接合位置之前开始抽吸操作。在一些情况下，在接合操作中转子364的旋转可以有助于将转子支靠在推杆364的凹陷部380中。不论如何，传动器组件372的配置允许在轴向移动和力传递过程中转子364持续旋转。
还请参看图4-7，以及图8，施加于转子364的旋转方向和轴向的力是由井308的表面322处的设备传递的。为此，附连于井口360的升降系统800被提供，以升高和降低在下方连接于转子364的驱动轴334。使用术语"驱动轴"并非限定性的，而是还可以指单个部件或多个空心或实心段，由管件或管子或另一任何横截面形状的材料形成。虽然这里描述的驱动轴是以典型方式驱动的，施加于驱动轴的驱动力的类型没有限制。例如，驱动轴可以被旋转和/或轴向驱动或往复移动。在一个实施方式中，驱动轴334被安置在管柱320内，管柱流体连通着泵314的出口。管柱320用于在抽吸操作中将液体载送至井308的表面322。如前面所描述，马达338操作性地连接着驱动轴334，以将旋转运动传递至转子364。通过单一驱动轴将轴向和旋转力传输至井下设备，可实现井孔312内空间和材料成本这两方面的显著的节约。
还请参看图8，升降系统800可以是液压升降机，其包括一对液压缸804，每个液压缸在第一端连接至井口360、在第二端连接至支承块808的下支承板806。优选地，位于液压缸804每端的连接部是销式连接部810，这允许液压缸804一定的枢转运动以补偿一些由驱动轴334的重量施加的力。
除了下支承板806，支承块808还包括上支承板814，其固定至驱动轴334。支承件818设置在上下支承板814、806之间，以在支承板之间提供支撑并且允许上支承板814相对于下支承板806旋转。支承件818可以包括球轴承、滚子轴承或任何其它类型的能够提供旋转和轴向承载支撑的适宜装置。在一种配置中，马达338通过直接驱动连接部824连接至驱动轴334。备选地，减速器可以被安装在马达338和驱动轴334之间。由于马达338直接连接至驱动轴334和支承块812，随着驱动轴通过液压升降系统800被升降，马达338与驱动轴334一起移动。安装于马达338的套筒830接收固定在井口360的导柱834，以在马达338响应于液压缸804的移动而移动时抵抗反作用力矩以及稳定和引导马达338。
在替代性配置中，如果在传递力矩至螺杆泵的转子时引起的杆的自然拉伸足以延伸到泵入口326下方的泵转子344并且接合推杆组件364，则井口安装型升降系统800可以取消。
参看图9，在另一实施方式中，流动控制系统906包括隔离装置910和螺杆泵914。螺杆泵914与参照图3-7描述的螺杆泵314大致相同。螺杆泵914包括转子964，其由定子966旋转接收。定子966相对于其中定子966布置着的泵壳保持静止。泵转子964具有大致螺旋形状，并且由设在井口表面处的马达（未示出）转动。随着转子964在定子966中转动，泵壳中的液体被螺旋转子964推送通过泵。螺杆泵914进一步包括多个入口，其允许井孔中的液体进入泵壳。隔离装置910的操作和结构类似于隔离装置310。
隔离装置910包括推杆974、传动筒988、推力板996、密封元件942和端板998。流动控制系统906和流动控制系统306之间的主要区别为推杆974和374之间的差异。
推杆974适合于允许泵转子964超过引起弹性体密封元件942完全膨胀抵靠在井孔的壁上的点的轴向移动。这种配置适用于允许转子964在泵914中的更大许用定位公差。在这种实施方式中，推杆组件974可以包括接收在花键管977内的花键轴975。花键轴和花键管具有互锁花键，以防止花键轴相对于花键管旋转运动。花键轴和花键管能够在伸出位置和压缩位置之间相对轴向移动。
弹簧979与花键轴和花键管操作性地相联，以将花键轴975和花键管977偏压到伸出位置。密封元件942的弹簧常数优选地小于弹簧979的弹簧常数，以使得传递至推杆974的轴向力首先压缩密封元件942，然后在密封元件942形成了密封之后压缩弹簧979。
启动密封元件942是这样实现的，即通过泵914降低转子964以使得转子964接合推杆974的接收端。这种轴向移动受限主要转化为压缩密封元件942，这是由于密封元件被设计成其弹簧常数（即k系数）低于弹簧979。当密封元件942被完全压缩到密封位置且传动筒988达到了行程极限后，花键轴975和花键管977将继续压缩以接纳转子964的进一步轴向移动。
在任何参照图3-9公开的实施方式中，用于支撑推杆的轴承组件还可以安置在推杆的接收端内或附近。通过如此构造，推杆延长段将刚性附连于传动筒。推杆的挠性轴将适合于允许转子的偏心轨道路径，而轴承组件的接收头部将接纳转子旋转。
在又一配置中，双轴承组件可以部署在推杆组件的接收端，以使得第一轴承的旋转与转子的旋转同心，且第二轴承的旋转与转子的轨道同心。在这种配置下，推杆的延长段将不会绕壳的同心轴线旋转或摇摆。
参看图10，根据示例性实施方式的流动控制系统1010包括密封元件1014，其能够被膨胀抵靠于井孔的壁，以防止气流干扰泵1018的操作。在这种特定实施方式中，泵1018是螺杆泵，其包括定子1022和转子1026。定子1022相对于其中布置着定子1022的泵壳1030保持静止。转子1026具有大致螺旋形状，并且由设在井口表面处的马达（未示出）转动。随着转子1026在定子1022中转动，泵壳1030中的液体被螺旋转子1026推送通过泵。泵1018进一步包括多个入口1038，其允许井孔中的液体进入泵壳1030。
转子1026用于启动密封元件1014，以使得在泵1018操作过程中入口1038的区域中的气流被阻塞。转子1026包括加长轴1042，其连接至能够相对于泵壳1030轴向移动的推力板1048。施加接合力至加长轴1042，导致密封元件1014压缩在设于密封元件1014相反端的推力板1048和端板1050之间。轴向压缩密封元件1014引起密封元件1014径向膨胀抵靠于井孔的壁并且达到密封位置。通过推力板1048沿相反方向移动，上述操作可以逆向进行。选择性地使密封元件1014接合和脱离井孔的壁可以在井口表面处进行控制。
流动控制系统1010与前面描述的系统306、906之间的主要区别在于，流动控制系统1010涉及将转子1026张紧以启动密封元件1014。两个系统306和906涉及将转子压缩来启动密封元件。
参看图11-13，根据示例性实施方式的流动控制系统1110包括阀体1114，其与安置在井孔1122的大致水平区域中的泵1118操作性地相联和/或形成一体。泵1118包括多个入口1126，用以接收存在于井孔1122中的液体1130。泵1118流体连通着管柱1132，以使得液体1130可以从井孔1122抽吸至井口表面。阀座1134安置在泵1118的下方位置处，即相对于开采流体的流动方向位于泵的上游。通过将阀体1114移动到与阀座1134（见图12）接合，泵入口1126的区域中的气体流可被选择性地堵塞。当阀体1114和阀座1134相接合时，气流在泵1118上游被阻塞，这允许充分排出在泵1118下游和围绕泵收集在井孔中的液体。当充分量的液体1130被从井孔1122去除后，阀体1114可以被移离与阀座1134的接合以重建气流并且进行采集（见图13）。阀体1114和阀座1134的选择性接合和脱离可以从井口表面进行控制，例如通过移动连接着泵1118的管柱1132，或通过任何其它机械或电子装置。
还请参看图11-13，以及图8A，在一个实施方式中，阀体1114和阀座1134的接合和脱离可以利用升降系统850实现。升降系统850可以是液压升降器，其包括一对液压缸854，每个液压缸在第一端连接至井口855、在第二端连接至升降块856。优选地，液压缸854每端处的连接部是销式连接部860，这允许液压缸854一定的枢转运动，以补偿一些由管柱1132的重量施加的力。
虽然升降系统800、850被描述为是液压驱动的，但升降系统还可以是气压驱动的，或机械驱动的，例如通过马达或发动机，其通过直接驱动部件或其它一些类型的动力传递部件连接至管柱1132。
虽然阀启动系统被描述为包括升降系统以施加轴向移动，但替代性的井下阀结构也可以采用。例如，旋转阀机构可被构造成使得在井口表面处施加于泵管件的旋转力矩引起井下阀在打开和关闭位置之间周期性地动作。
参看图14-16，在另一示例性实施方式，流动控制系统1410包括密封单元或隔离装置1420，其部署在装于井1428内的单独管柱1424中。隔离装置1420可以包括可膨胀密封元件1432或能够为泵1442（见图15）形成隔离的泵容室1440的任何其它密封机构。泵1442抽吸液体通过管柱1443到达通向储库1447的排液管线1445。
环形阀1430流体连通着井孔环1444。在密封元件1432膨胀之前，阀1430可以被关闭以优选地升高泵容室1440中的液位。在通过膨胀密封元件1432隔离泵1442之后，阀1430可以被打开，以使得在抽吸周期中气体持续流经井孔环1444，并且没有附加压力施加于气层。
当液位已经被抽吸下降到泵1442的引入液位（见图16）时，泵关闭控制方案被采用，以提供信号来表示抽吸周期结束。多种这样的控制方案可供使用。一个实施方式使用流动监视装置，其在检测到井口的液体体积流率下降后切断泵驱动马达的供电。当泵1442停止后，井口液压升降系统升高驱动轴和泵转子，从而脱离密封元件1432，并且再次允许井孔流体流经泵1442。
当密封元件1432位于膨胀位置时，气体通过井孔环1444被开采，并且可以在井1428的表面处通过压缩机1448进一步压缩。当密封元件1432脱离后，气体通过井孔环1444和管柱1424之一或二者被开采。
隔离装置1420的替代性配置（未示出）可以包括充胀型封隔器，类似的弹性体充填装置，或任何其它阀装置。
参看图17-19，根据示例性实施方式的流动控制系统1710包括隔离装置或阀1720，其被布置在装于井1728中的管柱1724内。隔离装置1720包括阀体1714，其与安置在井孔1722的大致水平区域中的泵1718操作性地相联和/或形成一体。泵1718包括多个入口1726，用于接收存在于井孔1712中的液体1730。管柱1743与泵1718流体连通，以允许将液体1730输送至井1728的表面。在该表面处，管柱1743流体连通着通向储库1747的排液管线1745。
阀座1734安置在泵1718的下方位置处，即相对于开采流体的流动方向位于泵的上游。通过将阀体1714移动到与阀座1734接合（见图18），泵入口1726的区域中的气体的流动可以被选择性地堵塞。当阀体1714和阀座1734相接合时，隔离的泵容室1740被形成在管柱1724中，从而显著减少或防止来自气层的气流到达泵1718。这会减少或防止出现在泵处的气流1718，从而允许充分排出收集在泵容室1740中的液体1730。
在充分量的液体1730被从泵容室1740去除之后，阀体1714可以被移离与的阀座1734接合（见图19）。阀体1714和阀1734的选择性接合和脱离可以从井口表面通过移动流体连通着泵1718的管柱1743进行控制。管柱1743的移动可以通过使用升降系统850或由任何其它机械或电子装置来实现。
为了最大化引入管柱1724的水位，环形阀1732流体连通着井孔环1744。在通过阀体1714和阀座1734接合来关闭隔离装置1720之前，环形阀1732可以被关闭以优选升高泵容室1740中的液体1730的液位。在通过关闭隔离装置1720而隔离泵1718之后，环形阀1732可以被打开，以使得在抽吸周期中气体持续流动通过井孔环1744，并且没有附加压力被作用于气层。
当液位已经被抽吸而降到泵1718的引入液位后（见图19），泵关闭控制方案被采用，以提供信号来表示抽吸周期结束。多种这样的控制方案可供使用。一个实施方式使用流动监视装置，其在检测到马达电流下降后切断泵驱动马达的供电。当泵1718停止后，井口升降系统850升高管柱1743，从而将阀体1714从阀座1734脱离，并且再次允许井孔流体流经泵1718。
当隔离装置1720被关闭后，气体通过井孔环1744被开采，并且可以在井1728的表面处通过压缩机1748被进一步压缩。当隔离装置1720打开后，气体通过井孔环1744和管柱1724之一或二者被开采。
现在参看图3和图12-19，在抽吸周期结束期间，在流体已经完全从井抽出之前，泵中可能出现空穴。这样，通过施加气体压力至隔离的泵容室，可以有利地增加可供泵使用的净正吸入压头（NPSH）。在这种配置下，在抽吸周期开始阶段，来自压力源例如压缩机的气体压力施加于隔离的泵容室。如果需要，在抽吸周期结束时，所施加的压力可以在释放泵隔离装置之前解除。
参看图20和20A，根据又一示例性实施方式的流动控制系统2010包括隔离装置，例如可膨胀封隔器或密封元件2014，其安置在井下泵2018的上方（即相对于气流的下游）。优选地，封隔器2014应当定位在高于泵2018和/或井孔的水平区域。在操作中，在操作泵2018之前封隔器2014被充胀以接合井孔的壁。当完全膨胀后，封隔器2014显著减少或消除泵2018的区域中的气流。在液体已经从井去除之后，封隔器2014可以收缩，以允许恢复气体生产。封隔器2014抵靠着井孔的壁的选择性接合和脱离可以从井口表面进行控制。
参看图21，在另一实施方式中，流动控制系统2110包括隔离装置例如阀2114，定位在井下泵2118上方（即相对于气流的下游）。阀2114可以布置在井口表面处或附近。在操作中，当液体需要从井去除时，阀2114被关闭以减慢或堵塞出现在泵处的气流2118。如果泵上方具有足够的壳体容积，则随着压力建立在壳体中，气体可以连续流经泵2118。在液体上方的位置Xl和泵入口处的位置X2，压力可以被监视，并且如果需要平衡Xl和X2之间的气体压力，气体可以在位置Xl处注射到井孔的环形空间中。在阀2114下方注射气体会升高壳体中的压力并且最小化X2和Xl之间的压力差，从而进一步减少流经泵2114的气体。
参看图22A和22B，根据示例性实施方式的流动控制系统2210包括隔离装置2220，其被布置在井2228的井孔2224内。井2228包括产层2230，其能够产生流体，其中可以包括液体2266和气体2268。通过产层2230开采的气体2268可以在井2228的表面处通过气体排放管道2231收集。
泵2234具有多个入口2238，其安置在井内，优选地位于隔离装置2220上方的位置，用以排出存在于井孔2224中的液体2266。管柱2242与泵2234流体连通，以允许将液体2266输送至井2228的表面。在该表面处，管柱2242流体连通着通向库2250的排液管线2246。
隔离装置2220优选地包括单向阀2254，其安置在泵2234的下方位置处并且位于产层2230的上方位置。单向阀2254包括打开位置（见图22B），其中来自产层2230的流体被允许向上方运行，和关闭位置（见图22A），其中来自产层的流体被实质上防止向上方运行经过单向阀。如示于图22A，单向阀2254可以通过密封元件2258被密封紧固于井2228的井孔2224中。密封元件2258可以是可膨胀封隔器，机械密封装置，或任何其它类型的能够在单向阀2254与带衬层的或开放式井孔之间形成密封的密封装置。单向阀2254可以包括阀体2262和可移动球元件2266，如显示于图22和22B。备选地，单向阀2254可以包括蝶阀，或任何其它类型的能够基于流体在阀处的流动方向而打开和关闭的阀。
在一个实施方式中，隔离装置2220和泵2234可以安置在井2228的大致水平区域内，还可以备选地安置在井2228的非水平区域中。隔离装置2220可以被独立定位并且密封在井孔2224中，如示于图22A，或者备选地，隔离装置2220可以操作性地连接着泵2234和管柱2242，以使得通过插入管柱2242和泵2234而将隔离装置2220安置在井孔内2224。
压缩机2272布置在井2228的表面处，并且包括入口端口2276和出口端口2278。第二阀2282流体连通在压缩机2272的出口端口2278和井孔2224之间。第二阀可定位在关闭位置，以防止从压缩机2272排放的气体进入井孔2224，和打开位置，以允许从压缩机2272排放的气体进入井孔2224。第三阀2286流体连通在井孔2224和压缩机2272的入口端口2276之间。第三阀2286可定位在关闭位置，以防止来自井孔2224的气体进入压缩机2272，和打开位置，以允许来自井孔2224的气体进入压缩机2272。
在操作中，单向阀2254位于打开位置以允许从产层2230向井2228的表面常规生产气体2268。随着液体2266积累在井孔2224中并且希望从井孔2224抽吸液体，通过在单向阀2254的上方位置向井孔2224引入压缩气体，单向阀2254被定位在关闭位置。在单向阀2254的上方位置引入压缩气体导致在单向阀2254处流动的流体将单向阀2254移动到关闭位置。在关闭位置，单向阀2254防止来自产层2230的流体移动经过单向阀2254，这会显著减少出现在泵处的气流2234。当单向阀2254位于关闭位置时，泵2234可以被操作，用以从井孔排出液体2224。
压缩机2272可以被用于将压缩气体引入井孔2224，或备选地气体可以从商业燃气供应管线传输至井孔2224。当压缩机2272被操作以将气体引入井孔2224时，第二阀2282被定位在打开位置，而第三阀2286被定位在关闭位置。当第三阀2286被关闭时，低压旁路阀2292和相关联的管路允许压缩机2272持续操作。
在通过泵2234排出液体2266后，第二阀2282被定位在关闭位置，而第三阀2286被定位在打开位置以恢复从产层2230向井2228的表面生产气体。
虽然示于图22A和22B的实施方式被构造成使得隔离装置2220和泵2234被直接定位在井2228的井孔2224中，但隔离装置2220和泵2234也可以被安置在单独的管柱内，类似于管柱1724（见图17），以允许在泵2234被隔离且通过泵2234排出液体期间气体生产持续进行。
虽然隔离装置2220被描述为安置在泵2234的下方位置处，但备选地，隔离装置2220可以安置在泵2234的上方位置处，以基本上防止气体流经隔离装置2220，并且由于压力积累在隔离装置2220下方，因而可以显著减少出现在泵处的气流2234。
参看图23A、23B和23C，根据示例性实施方式的流动控制系统2310包括隔离装置或阀2320，其被布置在井2328的井孔2324内。井2328包括产层2330，其能够产生流体，其中可以包括液体2366和气体2368。由产层2330开采的气体2368可以通过气体排放管道2331在井2328的表面处被收集。
在一个实施方式中，隔离装置2320可以安置在井2328的大致水平区域内，但也可以备选地安置在井2328的非水平区域中。隔离装置2320优选地包括阀体2332，其相对于井孔2324固定，密封元件2334，其围绕阀体2332沿周向定位以密封住井孔2324，和阀芯2336。阀体2332包括第一通道2338和与第一通道2338流体连通的引入端口2340。阀芯2336由的阀体2332第一通道2338可旋转地容置。阀芯2336包括第二通道2344，设置在密封元件2334的上方且与第二通道2344流体连通的至少一个上方端口2348，和设置在密封元件2334的下方且与第二通道2344流体连通的至少一个下方端口2352。阀芯2336可在打开位置（见图23A）和关闭位置（见图23B）之间旋转，以允许或防止来自产层2330的流体流动通过密封元件2334。在打开位置，下方端口2352和引入端口2340相对正，以允许流体流经第二通道2344，从而绕过密封元件2334。在关闭位置，下方端口2352和引入端口2340相错开，以显著减少流体流经第二通道2344，从而显著减少流体流经密封元件2334。
具体参看图23C，一对第一凸片2354设置在阀芯外表面2336上并且从阀芯外表面径向向外延伸，每个第一凸片2354与另一个第一凸片2354沿圆周方向间隔大约180度。一对第二凸片2356设置在阀体2332的内表面上并且从阀体的内表面径向向内延伸，每个第二凸片2356与另一个第二凸片2356沿圆周方向间隔大约180度。当阀芯2336位于打开位置时，第一和第二凸片2354、2356彼此接合以提供下方端口2352和引入端口2340之间的可靠对正，并且当阀芯2336位于关闭位置时，确保下方端口2352和引入端口2340错开。在替代性实施方式中，阀芯2336可以设有单一的突片，其交替地接合阀体2332上的一对第二凸片2356之一。在另一实施方式中，阀体2332可以设有单一的突片，其交替地接合阀芯2336上的一对第一凸片2354之一。
虽然内部密封件可以设置在阀芯2336和阀体2332之间以当阀芯2336位于关闭位置时防止流体泄露，但阀芯2336和阀体2332也可以被制作成具有紧密的配合公差，以确保即使没有内部密封件也几乎没有或完全没有泄露。
阀芯2336可以包括肩部2357，当阀芯2336和阀体2332被操作性地组装在井下时，该肩部接合形成在阀体2332上的肩部2359。在阀体2332和密封元件2334被定位和固定在井下之后，当阀芯2336插入阀体2332时，肩部2357、2359允许阀芯2336被相对于阀体2332正确地定位。肩部2357、2359彼此接合，这在插入阀体2332的过程中为阀芯2336提供了形状配合型轴向止挡。
密封元件2334可以是可膨胀封隔器，机械密封装置，或任何其它类型的能够在阀体2332与带衬层或不带衬层的井孔之间形成密封的密封装置。
泵2360具有多个入口2362，其被安置在井内，优选地在隔离装置2320的上方，以接收存在于井孔2324中的液体2366。管柱2370与泵2360流体连通，以允许将液体2366输送至井2328的表面。在该表面处，管柱2370流体连通着通向库2374的排液管线2372。
旋转器2378由布置在井2328的表面处的马达驱动，并且操作性地连接着阀芯2336，以在打开位置和关闭位置之间选择性地旋转阀芯2336。在一个实施方式中，旋转器2378可以操作性地连接着管柱2370，以旋转管柱2370和泵2360。泵2360和/或管柱2370可以操作性地连接着阀芯2336，以使得管柱2370的旋转运动被施加于阀芯2336。
在操作中，当希望操作泵2360以从井孔2324排出液体2366时，阀芯2336被旋转至关闭位置。阀芯2336在关闭位置堵塞来自产层2330的流体防止其流经隔离装置2320，这会显著减少出现在泵处的气流2360。当液体2366已经从井孔2324去除后，泵2360可以被停机，而阀芯2336旋转回到打开位置，以允许流体流经隔离装置2320并且因此从井生产气体。
虽然示于图23A和23B的实施方式被构造成使得隔离装置2320和泵2360被直接定位在井2328的井孔2324内，但隔离装置2320和泵2360也可以被安置在单独的管柱内，类似于管柱1724（见图17），以允许在泵2360被隔离且通过泵2360排出液体期间持续气体生产。
虽然隔离装置2320被描述为被安置在泵2360的下方位置处，但备选地，隔离装置2320也可以被安置在泵2360的上方位置处，以基本上防止气体流经隔离装置2320，并且由于压力积累在隔离装置2320下方，因此可以显著减少出现在泵2360处的气流。
在这里描述的示例性实施方式中，各种隔离装置被采用，以减少在泵或其它排液装置处的气体存在或流动。减少围绕泵的区域中的气流可极大地提高泵效率并且因此而提高泵用以从井中排出液体的能力。然而，可以理解，井中的气体可能源于井中的产层，该产层可能与气体一起产生或可能不产生液体。对于同时产生液体和气体的产层，气体可能夹带于液体中，因此，虽然可以说隔离装置能显著减少出现在泵处的气流，但也可以说隔离装置实质上减少泵处来自产层的流体（即气体和液体）流，或者说隔离装置实质上减少流经隔离装置的流体。在这里描述的包括设置在泵和产层之间的隔离装置的示例性实施方式的情况下，还可以说隔离装置能够实质上阻止来自产层的流体流到达泵。
本领域技术人员可以理解，任何用于从井孔排出液体的装置或方法可以用于这里描述的系统和方法，这种装置可以包括但不局限于电动潜水泵，液压泵，柱塞泵，往复杆式泵，螺杆泵，或任何其它类型的泵或排液装置。在这里描述并且在权利要求中请求保护的实施方式中，参照了隔离装置，其可以包括机械驱动的封隔器，液压驱动的封隔器，机械、电子和其它阀，以及其它密封元件。最后，还应理解，尽管本发明的系统和方法主要参照井下排水进行了描述，但这些系统和方法还可以用于其它希望泵与产层隔离的井下操作。例如，当产层还产生气体时，可能希望将用于抽油或其它液体的泵隔离。
从上面的描述可以清楚地看到，具有显著优势的发明被提供。虽然本发明仅以其几种具体形式被显示，但本发明并不局限于此，在不脱离本发明精神的前提下，可以作出各种更改和改造。

Claims (123)

1.一种流动控制系统，用于从井孔排出液体，包括：
第一管柱，其安置在井孔中，以使得第一管柱和井孔之间存在环形空间；
第二管柱，其安置在第一管柱内；
泵，其流体连通着第二管柱；以及
可膨胀隔离装置，其安置在泵的下方位置处，以便在第一管柱中将泵隔离，以使得在隔离装置的上方位置处在第一管柱内产生泵容室。
2.根据权利要求1的系统，其中，当可膨胀隔离装置被启动以密封第一管柱时，所述环形空间能够使气体生产持续进行。
3.根据权利要求1的系统，其中：
泵被安置在泵容室中，用以从泵容室排出液体；以及
可膨胀隔离装置可在第一管柱中在密封位置和非密封位置之间膨胀，在排出液体的过程中位于密封位置的可膨胀隔离装置显著减少泵容室中的气流。
4.根据权利要求3的系统，其中：
所述泵是具有转子的螺杆泵，所述转子能够旋转以从井孔排出液体，并且能够在脱开位置和接合位置之间轴向平移；以及
响应于转子被轴向移动至接合位置，可膨胀隔离装置被定位在密封位置，并且响应于转子被轴向移动至脱开位置，可膨胀隔离装置被定位在非密封位置。
5.根据权利要求4的系统，其中，压缩力被施加于转子以将转子置于接合位置。
6.根据权利要求4的系统，其中，拉伸力被施加于转子以将转子置于接合位置。
7.根据权利要求1的系统，其中，可膨胀隔离装置是可膨胀封隔器。
8.根据权利要求7的系统，其中，可膨胀封隔器是机械驱动型的。
9.根据权利要求7的系统，其中，可膨胀封隔器是气动型的。
10.一种用于从井中排出液体的方法，包括：
使隔离装置膨胀，以产生泵容室并且将气体源与位于泵容室中的泵隔离；以及
在气体源隔离期间从泵容室抽吸液体。
11.根据权利要求10的方法，其中，将气体源与泵隔离可减少泵所在区域的气流。
12.根据权利要求10的方法，进一步包括：
在液体被从泵容室抽吸的同时，持续从气体源生产气体。
13.一种流动控制系统，用于从井中排出液体，包括：
泵，其安置在井的井孔中，用以从井孔排出液体；
隔离装置，其与井孔连通，用以在排出液体的过程中减少出现在泵处的气流，隔离装置包括：
阀座，其相对于井孔和泵中的一个固定；
阀体，其相对于井孔和泵中的另一个固定；以及
其中，阀体和阀座中的至少一个可选择性地相对于阀体和阀座中的另一个移动，以允许阀座和阀体之间接合，从而显著减少出现在泵处的气流。
14.根据权利要求13的系统，进一步包括管柱，其流体连通着泵并且从井口表面延伸，所述管柱能够将液体从泵载送至井口表面。
15.根据权利要求13的系统，进一步包括：
管柱，其流体连通着泵并且从井口表面延伸，所述管柱能够将液体从泵载送至井口表面；以及
其中，所述管柱被轴向移动，以选择性地使阀体和阀座接合和脱开。
16.根据权利要求13的系统，其中，所述泵是电动潜水泵。
17.根据权利要求13的系统，其中，所述泵是螺杆泵。
18.一种流动控制系统，包括：
泵，其安置在井中，用以从井中排出液体；以及
隔离装置，其安置在泵的下方位置处，并且能够被选择性地接合以在排出液体的过程中显著减少出现在泵处的气流。
19.根据权利要求18的系统，其中，隔离装置进一步包括阀体和阀座。
20.根据权利要求18的系统，其中，所述泵是电动潜水泵。
21.根据权利要求18的系统，其中，所述泵被安置在井的大致水平部分中。
22.根据权利要求18的系统，其中，隔离装置设置在泵和井的气层之间。
23.根据权利要求18的系统，进一步包括：
管柱，其流体连通着泵并且从井口表面延伸，管柱能够将液体从泵载送至井口表面；以及
其中，管柱被轴向移动以选择性地接合隔离装置。
24.根据权利要求18的系统，其中，通过沿下行方向轴向移动管柱，隔离装置被接合。
25.一种流动控制系统，用于从井中排出液体，包括：
第一管柱，其安置在井的井孔中，以使得第一管柱和井孔之间存在环形空间；
第二管柱，其安置在第一管柱内；
泵，其流体连通着第二管柱；以及
隔离装置，其安置在泵的下方位置处，以便在第一管柱中将泵隔离，以使得在隔离装置的上方位置处在第一管柱内产生泵容室。
26.根据权利要求25的系统，其中，隔离装置进一步包括：
阀座，其相对于第一管柱和泵中的一个固定；以及
阀体，其相对于第一管柱和泵中的另一个固定。
27.根据权利要求26的系统，其中，阀体和阀座中的至少一个可选择性地相对于阀体和阀座中的另一个移动，以允许阀座和阀体之间接合，从而显著减少泵容室中的气流。
28.根据权利要求25的系统，其中，当隔离装置被启动以密封第一管柱时，所述环形空间能够使气体生产持续进行。
29.根据权利要求25的系统，其中，所述泵是电动潜水泵。
30.根据权利要求25的系统，其中，所述泵被安置在井的大致水平部分中。
31.根据权利要求25的系统，其中，隔离装置设置在泵和井的气层之间。
32.根据权利要求25的系统，其中，通过沿下行方向轴向移动第二管柱，隔离装置被接合以隔离泵。
33.根据权利要求25的系统，其中：
隔离装置设置在泵和井的气层之间；
隔离装置进一步包括：
阀座，其相对于第一管柱和泵中的一个固定；
阀体，其相对于第一管柱和泵中的另一个固定；
阀体和阀座中的至少一个可选择性地相对于阀体和阀座中的另一个移动，以允许阀座和阀体之间接合，从而显著减少泵容室中的气流；以及
当隔离装置被启动以密封第一管柱时，所述环形空间能够使气体生产持续进行。
34.一种用于从井中排出液体的方法，包括：
在井的大致水平部分从中将泵与井的产层隔离；以及
在泵与产层隔离的状态下，从大致水平部分抽吸液体。
35.根据权利要求34的方法，其中，将泵与产层隔离可减少泵所在区域的气流。
36.根据权利要求34的方法，进一步包括：
在从大致水平部分抽吸液体的同时，持续从产层生产气体。
37.一种流动控制系统，用于从具有产层的井中排出液体，所述系统包括：
泵，其在产层的上方位置处安置在井中，用以从井中排出液体；以及
隔离装置，其安置在泵的上方位置处，以使得泵位于隔离装置和产层之间，隔离装置能够被选择性地接合以在排出液体的过程中显著减少出现在泵处的气流。
38.根据权利要求37的系统，其中，隔离装置进一步包括阀体和阀座。
39.根据权利要求37的系统，其中，隔离装置进一步包括弹性体密封元件。
40.根据权利要求37的系统，其中，隔离装置与井孔流体连通，并且能够被选择性地启动以显著减少井孔中的气流。
41.根据权利要求40的系统，其中，隔离装置被安置在井孔内。
42.根据权利要求40的系统，其中，隔离装置在井口表面处安置在井孔外侧。
43.根据权利要求37的系统，其中，所述泵是电动潜水泵。
44.根据权利要求37的系统，其中，所述泵被安置在井的大致水平部分中。
45.一种流动控制系统，用于从具有产层的井中排出液体，所述系统包括：
第一管柱，其安置在井的井孔中，以使得第一管柱和井孔之间存在第一环形空间；
第二管柱，其安置在第一管柱内，以使得第二管柱和第一管柱之间存在第二环形空间；
泵，其流体连通着第二管柱以通过第二管柱输送液体至井口表面；以及
隔离装置，其安置在泵的上方位置处并且与第二环形空间流体连通，隔离装置能够被选择性地启动以显著减少第二环形空间内的气流。
46.根据权利要求45的系统，其中，隔离装置被布置在第一管柱内。
47.根据权利要求45的系统，其中，隔离装置被布置在井口表面处。
48.根据权利要求45的系统，其中，第一管柱的下端终止于气体产层的至少一部分的上方位置处。
49.根据权利要求45的系统，其中，隔离装置进一步包括阀座和阀体。
50.根据权利要求49的系统，其中，阀体和阀座中的至少一个可选择性地相对于阀体和阀座中的另一个移动，以允许阀座和阀体之间接合。
51.根据权利要求45的系统，其中，隔离装置进一步包括弹性体密封元件。
52.根据权利要求45的系统，其中，当隔离装置被启动后，第一环形空间能够使得持续从气体产层生产气体。
53.根据权利要求45的系统，其中，所述泵是电动潜水泵。
54.根据权利要求45的系统，其中，所述泵被安置在井的大致水平部分中。
55.根据权利要求45的系统，其中，所述泵设置在隔离装置和井的气体产层之间。
56.根据权利要求45的系统，其中：
泵设置在隔离装置和井的气体产层之间；
隔离装置进一步包括弹性体密封元件；以及
当隔离装置被启动以显著减少出现在泵处的气流时，第一环形空间能够使气体生产持续进行。
57.一种用于从具有产层的井中排出液体的方法，该方法包括：
实质上堵塞位于一井下部位上方的环形空间，以显著减少所述环形空间中来自产层的气流；以及
在所述井下部位处从井中排出液体。
58.根据权利要求57的方法，其中，排出液体进一步包括在所述环形空间被实质上堵塞的状态下从所述井下部位抽吸液体，所述井下部位位于井的大致水平部分内。
59.根据权利要求58的方法，进一步包括：
在所述环形空间被实质上堵塞的状态下，在所述环形空间中在泵上方注射气体。
60.根据权利要求57的方法，进一步包括：
在液体被从井排出的同时，持续从产层生产气体。
61.一种用于在井中操作井下设备的系统，包括：
驱动轴，其从井口表面延伸至井下部位；
马达，其布置在井口表面处，并且操作性地连接着驱动轴以选择性地旋转驱动轴；以及
升降系统，其布置井口表面，并且操作性地连接着驱动轴以轴向升降驱动轴。
62.根据权利要求61的系统，其中，马达刚性连接着驱动轴以直接传递动力。
63.根据权利要求61的系统，其中，升降系统是液压驱动的。
64.根据权利要求61的系统，其中，升降系统是气压驱动的。
65.根据权利要求61的系统，进一步包括处位于所述井下部位的泵，其操作性地连接着驱动轴并且能够被驱动轴驱动。
66.根据权利要求61的系统，其中，所述泵是螺杆泵。
67.一种用于从具有产层的井中排出液体的方法，所述方法包括：
将驱动轴定位在井内，以使得驱动轴从井口表面延伸至井下部位；
从井口表面升高或降低驱动轴以启动隔离装置，所述隔离装置显著减少所述井下部位处来自产层的气流；以及
在所述井下部位处从井中排出液体。
68.根据权利要求67的方法，进一步包括：
从井口表面旋转驱动轴，以便在所述井下部位处从井中排出液体。
69.根据权利要求68的方法，其中，在驱动轴旋转的同时，驱动轴被升高或降低。
70.根据权利要求67的方法，其中，排出液体进一步包括抽吸液体。
71.根据权利要求67的方法，进一步包括：
从井口表面旋转驱动轴以操作泵；
其中，排出液体进一步包括利用泵抽吸液体；以及
其中，所述泵是螺杆泵。
72.根据权利要求67的方法，其中，所述井下部位位于井的大致水平部分中。
73.根据权利要求67的方法，其中，驱动轴是具有多个管段的管柱。
74.根据权利要求73的方法，其中，液体通过所述管柱被排出。
75.一种用于从具有产层的井中排出液体的系统，所述系统包括：
驱动构件，其用于从井口表面向井下部位传递动力；
升降装置，其用于升高或降低所述驱动构件，以显著减少所述井下部位处来自产层的气流，所述升降装置布置在井口表面处；以及
液体移动装置，用于将液体从井下部位移动至井口表面，所述液体移动装置布置在所述井下部位处。
76.根据权利要求75的系统，进一步包括：
旋转装置，其用于旋转所述驱动构件，所述旋转装置布置在井口表面处。
77.根据权利要求75的系统，其中，所述驱动构件操作性地连接着所述液体移动装置。
78.根据权利要求75的系统，进一步包括：
旋转装置，其用于旋转所述驱动构件，所述旋转装置布置在井口表面处；
其中，所述驱动构件操作性地连接着所述液体移动装置；以及
其中，通过所述驱动构件的旋转向所述液体移动装置传递动力。
79.根据权利要求75的系统，进一步包括：
气体流减少装置，用于显著减少所述井下部位处来自产层的气流，所述气体流减少装置操作性地连接着所述驱动构件并且被所述升降装置选择性地启动。
80.根据权利要求79的系统，其中，气体流减少装置安置在液体移动装置的下方位置处。
81.根据权利要求79的系统，其中，气体流减少装置安置在液体移动装置的上方位置处。
82.一种流动控制系统，用于从具有产层的井中排出液体，所述系统包括：
泵，其安置在井的井孔中，用以从井孔排出液体；
隔离装置，其安置在泵的下方位置处，并且与井孔连通，以在排出液体的过程中在泵处显著减少来自产层的流体流，隔离装置包括：
阀体，其相对于井孔固定，所述阀体具有第一通道和与第一通道流体连通的引入端口；
密封元件，其围绕阀体布置以密封住井孔；
阀芯，其由阀体的第一通道可旋转地容置，所述阀芯具有第二通道、设置在密封元件的上方位置处且与第二通道流体连通的至少一个上方端口、设置在密封元件的下方位置处且与第二通道流体连通的至少一个下方端口，所述阀芯可在打开位置和关闭位置之间旋转，在所述打开位置，下方端口和引入端口对正以允许流体流经第二通道，从而绕过密封元件，在关闭位置，下方端口和引入端口与错开以显著减少流经第二通道的流体，从而显著减少流经密封元件的流体；以及
旋转器，其布置在井口表面处，并且操作性地连接着阀芯以选择性地在打开位置和关闭位置之间旋转阀芯。
83.根据权利要求82的系统，进一步包括管柱，其流体连通着泵并且从井口表面延伸，所述管柱能够将液体从泵载送至井口表面。
84.根据权利要求82的系统，进一步包括：
管柱，其流体连通着泵并且从井口表面延伸，所述管柱能够将液体从泵载送至井口表面；
其中，旋转器操作性地连接着管柱以旋转管柱；以及
其中，管柱操作性地连接着阀芯，以将旋转器赋予的旋转运动传递至阀芯。
85.根据权利要求82的系统，其中，所述泵是电动潜水泵。
86.根据权利要求82的系统，其中，所述泵是螺杆泵。
87.根据权利要求82的系统，其中，所述泵往复杆式泵。
88.根据权利要求82的系统，其中，阀体和阀芯都包括肩部，所述肩部被构造成在阀芯插入阀体时提供阀体和阀芯之间的形状配合型轴向止挡。
89.根据权利要求82的系统，其中：
一对第一凸片设置在阀芯外表面上并且从阀芯外表面径向向外延伸，每个第一凸片与另一个第一凸片沿圆周方向间隔大约180度；
一对第二凸片设置在阀体内表面上并且从阀体内表面径向向内延伸，每个第二凸片与另一个第二凸片沿圆周方向间隔大约180度；以及
第一和第二凸片相接合，以防止阀芯相对于阀体过度旋转。
90.一种流动控制系统，用于从具有产层的井中排出液体，所述系统包括：
泵，其安置在井中，用以从井中排出液体；以及
隔离装置，其具有阀体和阀芯，被安置在泵的下方位置处，所述阀芯由阀体可旋转地容置并且能够在打开位置和关闭位置之间旋转，在关闭位置，阀芯在排出液体的过程中显著减少流经阀芯的流体。
91.根据权利要求90的系统，其中，位于打开位置的阀芯允许从产层生产气体。
92.根据权利要求90的系统，其中，所述泵是电动潜水泵。
93.根据权利要求90的系统，其中，所述泵被安置在井的大致水平部分中。
94.根据权利要求90的系统，其中，隔离装置设置在泵和井的产层之间。
95.根据权利要求90的系统，进一步包括：
旋转器，其布置在井口表面处，并且操作性地连接着阀芯以选择性地在打开位置和关闭位置之间旋转阀芯。
96.根据权利要求95的系统，进一步包括：
管柱，其流体连通着泵并且从井口表面延伸，所述管柱能够将液体从泵载送至井口表面；
其中，旋转器操作性地连接着管柱以旋转管柱；以及
其中，管柱操作性地连接着阀芯，以将旋转器赋予的旋转运动传递至阀芯。
97.根据权利要求90的系统，进一步包括：
第一管柱，其安置在井的井孔中，以使得第一管柱和井孔之间存在环形空间；
第二管柱，其安置在第一管柱内；
其中，泵流体连通着第二管柱并且被安置在第一管柱内；以及
其中，隔离装置在泵的下方位置处被安置在第一管柱内，以便当阀芯位于关闭位置时在第一管柱内产生隔离的泵容室。
98.根据权利要求97的系统，其中，当阀芯位于关闭位置时，经过所述环形空间连续地从产层生产气体。
99.一种用于从井中排出液体的方法，包括：
将位于井下的阀芯旋转到关闭位置以便将位于井的大致水平部分中的泵与井的产层隔离；以及
在泵与产层隔离的状态下，从所述大致水平部分抽吸液体。
100.根据权利要求99的方法，其中，将泵与产层隔离可显著减少出现在泵处的气流。
101.根据权利要求99的方法，进一步包括：
在从大致水平部分抽吸液体的同时，持续从产层生产气体。
102.一种流动控制系统，用于从具有产层的井中排出液体，所述系统包括：
泵，其安置在井的井孔中，用以从井孔排出液体；
单向阀，其安置在泵的下方、产层的上方位置处，单向阀具有打开位置和关闭位置，在打开位置，来自产层的流体被允许向上方运行，在关闭位置，来自产层的流体被实质上防止向上方运行；
压缩机，其布置在井口表面，所示压缩机具有入口端口和出口端口；
第二阀，其流体连通在压缩机的出口端口和井孔之间，所述第二阀可被定位在关闭位置和打开位置，在关闭位置，可防止从压缩机排放的气体进入井孔，在打开位置，允许从压缩机排放的气体进入井孔；以及
第三阀，其流体连通在井孔和压缩机的入口端口之间，所述第三阀可被定位关闭位置和打开位置，在关闭位置，可防止来自井孔的气体进入压缩机，在打开位置，允许来自井孔的气体进入压缩机。
103.根据权利要求102的系统，其中，第二阀被构造成，当第三阀位于关闭位置时第二阀位于打开位置。
104.根据权利要求102的系统，其中，在从产层开采气体到井口表面的过程中，单向阀位于打开位置，第二阀位于关闭位置，且第三阀位于打开位置。
105.根据权利要求102的系统，其中：
在从井孔排出液体的过程中，第二阀位于打开位置且第三阀位于关闭位置，以允许从压缩机排放的气体进入井孔；以及
从压缩机排放的气体引起流体在单向阀处流动，以将单向阀置于关闭位置。
106.根据权利要求102的系统，其中：
在从产层开采气体到井口表面的过程中，单向阀位于打开位置，第二阀位于关闭位置，且第三阀位于打开位置；
在从井孔排出液体的过程中，第二阀位于打开位置且第三阀位于关闭位置，以允许从压缩机排放的气体进入井孔；以及
从压缩机排放的气体引起流体在单向阀处流动，以将单向阀置于关闭位置。
107.一种流动控制系统，用于从具有产层的井中排出液体，所述系统包括：
泵，其安置在井中，用以从井中排出液体；
单向阀，其安置在井中并且具有打开位置和关闭位置，单向阀在打开位置允许来自产层的气体流经单向阀，单向阀在关闭位置可显著减少出现在泵处的来自产层的气流；以及
压缩气体源，其与井流体连通，以提供压缩气体而将单向阀移动至关闭位置。
108.根据权利要求107的系统，其中，单向阀安置在泵的下方位置处。
109.根据权利要求107的系统，其中，单向阀安置在泵的上方位置处。
110.根据权利要求107的系统，其中，单向阀设置在泵和产层之间。
111.根据权利要求107的系统，其中，压缩气体源是压缩机。
112.根据权利要求107的系统，其中，压缩气体源是商业燃气供应管线。
113.根据权利要求107的系统，进一步包括阀，其流体连通在压缩气体源和井之间，以选择性地允许或防止输送压缩气体至井。
114.根据权利要求107的系统，其中，压缩气体源布置在井口表面。
115.根据权利要求107的系统，其中，所述泵是电动潜水泵。
116.根据权利要求107的系统，其中，所述泵是螺杆泵。
117.根据权利要求107的系统，其中，所述泵往复杆式泵。
118.根据权利要求107的系统，进一步包括：
第一管柱，其安置在井的井孔中，以使得第一管柱和井孔之间存在环形空间；
第二管柱，其安置在第一管柱内；
其中，泵流体连通着第二管柱并且被安置在第一管柱内；以及
其中，单向阀在泵的下方位置处安置在第一管柱内，以当单向阀位于关闭位置时在第一管柱内产生隔离的泵容室。
119.根据权利要求118的系统，其中，当单向阀位于关闭位置时，通过所述环形空间而持续从产层生产气体。
120.根据权利要求118的系统，其中，压缩气体源与第一管柱流体连通，以提供压缩气体来关闭单向阀。
121.一种用于从具有产层的井中排出液体的方法，所述方法包括：
输送压缩气体至井，以关闭安置在井内的单向阀；
利用关闭的单向阀将位于井下部位处的泵与产层隔离；以及
在泵与产层隔离的状态下下，从所述井下部位抽吸液体。
122.根据权利要求121的方法，其中，将泵与产层隔离可减少泵处的来自产层的气流。
123.根据权利要求121的方法，进一步包括：
在液体被从所述井下部位抽吸的状态下，持续从产层生产气体。
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