用于从井眼产出流体的液压致动双作用正排量泵系统

技术领域

本公开涉及用于将流体从表面输送到井眼内的井下泵以及用于将流体从泵输送回表面的设备和系统。特别地，本公开的实施例包括细长剖面泵送系统，其尺寸适于在各种尺寸的井眼中使用。

背景技术

已知使用安装在井眼底端的直线上的往复式线性泵，其将管道连接在泵和地面收集设备之间，并通过一系列端对端连接并在最低端连接到泵子组件，以及在最高端连接到一些机构(如泵千斤顶或类似驱动机构(在动力作用下提供从表面到泵子组件的往复线性运动))的抽油杆来为泵的往复运动(通常是部署在气缸内的活塞，其具有相关联的流量阀控制装置(例如单向阀)以控制泵子组件内的流体流动)提供动力。线性泵可以是一系列或多级提升活塞和封隔器，每个级都有合适的单向阀。这些系统是经过时间磨损的、经过时间测试的，并且提供了高可靠性，但是由于一系列刚性互连杆不能在不冲击井的内壁的情况下绕斜井眼的拐角或弯曲线性移动，从而导致套管和杆系统的损坏和磨损，因此不能实际部署在斜井眼中(通常称为“水平井”)。此外，泵-千斤顶式提升系统提供非常不均匀的压力分布和相对低且不均匀的产出流体流速，导致较低的泵送量和低效率。这些泵是非常常见的，并且形成本发明领域内的公共一般知识的一部分。

用于从水平井输送产出流体的已知解决方案是使用流体连接到电潜泵(ESP)的相对柔性的流体管道。已知的ESP可以具有各种外部连接的流体管道和电导体，以便将流体和电指令信号输送到它们必须被输送以实现正常功能的地方。

发明内容

在不受任何特定理论约束的情况下，本公开的实施例涉及泵送组件，其具有与组件的纵向轴线成一直线的与相关联的子组件流体连通的所有相关流体管道。流体管道位于泵送组件的外表面的内部。此外，本公开的实施例提供了内化的电导体，其进入泵送组件的一端并基本上沿着泵送组件的纵向轴线延伸，以便将电信号输送(和接纳)到泵送组件的井下的动力组件。内嵌和内部流体管道以及内部电导体允许泵送组件的外表面沿其长度具有基本恒定的外直径，并具有基本光滑的外部轮廓。在不受任何特定理论约束的情况下，基本恒定的外直径和光滑的外部轮廓可允许泵送组件具有较小的横截面积，从而其可用于已知泵可能不适合的较小井眼中。

本公开的一些实施例涉及井下泵送组件。泵送组件包括第一端和第二端，第一端和第二端之间限定外表面，外表面具有基本恒定的外直径。泵送组件还包括动力组件，其靠近第二端，并被构造成引导动力流体以及产出流体组件，其靠近第一端，并被构造成接纳井眼流体，并且包括构造成将接纳的井眼流体朝向第一端引导的产出活塞。泵送组件还包括动力致动组件，其邻近动力组件定位并与其流体连通，动力致动组件可操作地联接至产出流体组件，动力致动组件构造成经由操作联接而接纳动力流体并移动产出活塞，以将接纳的井眼流体朝向第一端引导；以及中心管道，其从第一端延伸到动力组件，用于在其间传导动力流体。

本公开的一些实施例涉及连接器，在此也称为流量分配器。连接器具有可连接到流体传导系统的第一端和可连接到泵送组件的第二端。连接器还包括与第一流体管道、第二流体管道和第三流体管道流体连通的内部流体通道。内部流体通道传导第一流体管道的流体内容物以相对于连接器主体的基本集中的位置离开第二端。连接器还配置成提供一个或多个内部传导通道，以允许一个或多个电导体穿过其中延伸。

本公开的一些实施例涉及一种系统，其包括地下流体传导系统，用于将动力流体传导至连接器并用于将排出流体从连接器传导至表面。该系统还包括用于传导动力流体、排出流体和产出流体通过其的连接器。该系统还包括泵送组件，其在第一端处可流体连接到连接器。泵送组件包括位于与第一端相对的端部的动力组件和动力致动器组件。动力致动器组件与动力组件流体连通，用于移动动力致动器组件的动力活塞。泵送组件还包括可操作地连接到动力活塞的产出流体活塞。泵送组件还包括从第一端延伸到动力组件的中心管道，中心孔构造成从流体传导系统接纳动力流体，用于将动力流体传导到动力组件。

在本公开的一些实施例中，流体传导系统被配置成容纳一个或多个可从表面延伸到连接器的电导体。在该系统的一些实施例中，流体传导系统包括用于将从连接器接纳的产出流体传导到上面的井口的管道。流体传导系统还包括一组两个管道，一个位于另一个内，这组两个管道被构造成可与泵送组件的中心管道流体连接。该组两个管道还构造成用于将动力流体输送到中心管道并用于接纳来自中心管道的排出流体。在这些实施例中，连接器限定内部流体流动通道系统(其被构造成将适当的流体从泵送组件引导到流体传导系统的适当的流体管道)。

在本公开的一些实施例中，流体传导系统包括三个流体管道，其中，第一管道位于第二管道中，且第二管道位于第三管道内。三个管道中的一个被构造用于将动力流体从表面输送到连接器。三个管道中的另一个被配置用于将排出流体从连接器输送到上面的表面。三个管道中的另一个被配置用于将产出流体从连接器输送到上面的表面。在这些实施例中，连接器限定内部流体流动通道系统，其被配置成将适当的流体从泵送组件引导到流体传导系统的适当的流体管道。

在本公开的一些实施例中，流体传导系统包括两组流体管道，每组具有定位在第二管道中的第一管道。每组的外管道可将产出流体从连接器输送到表面。一组的内管道可以将动力流体从表面输送到连接器，而另一组的内管道可以将排出流体从连接器输送到表面。在这些实施例中，连接器限定内部流体流动通道系统，其被配置成将适当的流体从泵送组件引导到流体传导系统的适当的流体管道。

在本公开的一些实施例中，流体传导系统包括两个流体管道，一个位于另一个的内部。内部流体管道被配置成将动力流体从表面输送到连接器，外部管道被配置成将排出流体从连接器输送到表面。在这些实施例中，连接器限定内部流体流动通道系统，其被配置成将适当的流体从泵送组件引导到流体传导系统的适当的流体管道。在这些实施例中，连接器被构造成密封接合井眼的内表面，使得产出流体可以通过井眼被引导到表面。

在本公开的一些实施例中，流体传导系统包括三个独立的流体管道，一个用于将动力流体传导到连接器，一个用于将排出流体从连接器传导到表面，另一个用于将产出流体从连接器传导到表面。

附图说明

在下面参考附图的详细描述中，本公开的特征将变得更加明显。

图1是示出根据本公开的实施例的系统的示意图，该系统被配置成用于将流体从表面输送到井中和输送到井下泵，并且用于将流体从泵输送回表面。

图2是示出图1中的系统的泵送组件的操作的示意图，其中图2A示出了沿第一方向移动的活塞；并且，图2B示出了以与图2A不同的旋转视图沿相反方向运动的相同活塞。

图3是描绘阀组件的示意图，其中图3A示出了根据图2A中描绘的操作的阀组件的操作位置；并且，图3B示出了根据图2B所示操作的阀组件的操作位置。

图4是更详细地描述图1的系统的示意图。

图5示出了图4所示系统的变型。

图6更详细地示出了图4中描绘的系统的部件，其中，图6A示出了流体传导系统和表面设备；并且，图6B示出了连接器。

图7示出了图4所示系统的变型。

图8更详细地示出了图7中描绘的系统的部件，其中，图8A示出了流体传导系统和表面设备；并且，图8B示出了连接器。

图9示出了图4所示系统的变型。

图10更详细地示出了图9中描绘的系统的部件，其中，图10A示出了流体传导系统和表面设备；并且，图10B示出了连接器。

图11示出了图4所示系统的变型。

图12更详细地示出了图11中描绘的系统的部件，其中，图12A示出了流体传导系统和表面设备；并且，图12B示出了连接器。

图13示出了图4所示系统的变型。

图14更详细地示出了图13中描绘的系统的部件，其中，图14A示出了流体传导系统和表面设备；并且，图14B示出了连接器。

具体实施方式

除非另有定义，在本公开的上下文中，本文使用的所有技术和科学术语具有本领域技术人员通常理解的含义。尽管在本公开的实践或测试中也可以使用与本文描述的方法和材料相似或等效的任何方法和材料，但现在描述优选的方法和材料。本文提及的任何出版物通过引用的方式全部并入本文。

本公开的实施例涉及井下，并因此涉及用于将井眼内的产出流体从地下区域输送到地上设备的潜水泵送系统。本公开的实施例涉及具有泵送组件的泵送系统，其包括外壳，并且被设计成容纳泵送组件的所有功能部件和传导部件。不受任何特定理论的约束，泵送组件的功能部件和传导部件的外壳允许外壳的外表面具有比其他井下泵送组件更小的外直径。泵送组件的功能部件和传导部件的外壳也可以允许外壳具有基本恒定的外部轮廓。小外直径和/或基本恒定的外轮廓可允许泵送系统用于内径为约5.5英寸(1英寸约2.54cm)或更大的井眼中。

图1是根据本公开的实施例的泵送系统600的非限制性示意图。系统600包括设备的地上系统602和设备的地下系统604。地上系统602包括液压站300和控制器系统400。液压站300包括用于容纳一定体积的液压流体80的液压罐85。主液压排量泵40与罐85流体连通，用于将液压流体80抽吸并加压成动力流体55，其在进入动力管道56之前可以流过第一流量控制计50和/或第二流量控制计35。动力管道56包含能够为地下系统604的一个或多个部件提供动力的加压动力流体55。液压站300可以接纳回流管道66，其包含从地下系统604返回的低压排出流体65。回流管道66与罐85流体连通，并且排出流体在进入罐85之前可以通过液压流体冷却装置70和/或过滤器75。

控制器系统400可操作地连接到液压站300的一个或多个部件。例如，控制器400可以包括计算机化的可编程逻辑控制器(PLC)402。PLC402可以包括显示器和流量计模块35A，用于通过控制流量控制计35来控制动力流体55的流量。PLC402还可以包括压力控制系统(P/T)40A，其被配置成通过控制主液压排量泵40的活动来控制动力流体55的压力。PLC402还可以包括温度控制系统(T/T)80A，用于经由一个或多个温度传感器和加热元件(未示出)控制罐85内的流体80的温度。PLC402还可以包括控制主液压排量泵40的活动的变频驱动器(VFD)36A和控制冷却设备70的另外的VFD70A。

PLC402还可以包括一个或多个螺线管控制器31A和32B以及一个或多个限位开关控制器33A和34A。来自控制器31A、32A、33A和34A的电信号形式的命令可以经由电传导系统608传输到地下设备。如本领域技术人员将理解的，电传导系统608可被保护免受井眼内存在的恶劣环境的影响，以便提供从控制器31A、32A、33A和34A到地下设备的命令的有效通信。

PLC402可以被配置成协调动力流体55经由管道56的输送——在期望的压力和温度下——以及地下设备604的一个或多个部件经由控制器31A、32B、33A和34A的移动。如本领域技术人员将理解的，PLC402可被预编程以执行该协调和/或其可响应于用户输入的命令。

地上系统602还可包括井口系统200(包括构造成接纳管道55和65、电传导系统608的导体和产出流体出口25的井口20)。除其他功能外，井口系统200还被配置成提供地下系统604的井眼15内的流体的压力控制。井眼15可以是衬砌的、套管的、胶结的或不胶结的，并且井眼15构造成接纳来自其附近的地下贮存器的产出流体，例如作为固体、气体和液体的多相流。贮存器可以通过水力压裂、热增产(例如循环蒸汽循环、蒸汽辅助重力排水、加热溶剂增产)、化学增产(例如溶剂增产)等来增产。

地下系统604可包括泵组件500和从泵组件500延伸至井口20的流体传导系统606。流体传导系统606提供一个或多个管道，其将动力流体55从管道56传导至泵组件500，并将排出流体65从泵组件500传导至管道66。在本公开的一些实施例中，流体传导系统606还可以提供可选的产出管道10，用于将产出流体传导到产出流体出口25。在本公开的一些实施例中，流体传导系统606还可以为电传导系统608提供从井口20延伸到泵送组件500的管道。

泵送组件500构造成定位在油井和/或气井内并接纳产出流体。泵送组件500构造成将接纳的产出流体(在图2中示为未加压接纳的产出流体23和加压接纳的产出流体25)加压并输送到井口系统200的产出流体出口25。泵送组件500具有第一端500A和第二端500B，用于限定泵送组件500的纵向轴线(由图1中的线α表示)。如本领域技术人员将理解的，第一端500A更靠近井口20，并因此，它也可以被称为井上端。第二端500B离井口20更远，因此，它也可以被称为井下端。术语“井上”在此可用于指井内朝向井口20的部件的端部或定向方向。术语“井下”在此可用于指井内远离井口20的部件或定向方位。

在本公开的一些实施例中，泵送组件500包括三个主要部件：动力组件502、动力致动器组件504和产出流体组件506。泵送组件500还包括中心管道508，其从第一端500A穿过产出流体组件506和动力致动器组件504延伸到动力组件502。中心管道508可以位于泵送组件500的横截面区域内的中心，或者在一些实施例中，它可以位于非中心。中心管道508构造成经由连接器170(也称为分配器)在流体传导系统606的井下端和动力组件502之间提供流体连通。

动力组件502构造成经由中心管道508从管道56接纳动力流体55。动力组件还构造成将动力流体55引导向动力致动器组件504，以在其中移动动力活塞112。动力活塞112通过连接构件520(见图2)可操作地连接到产出活塞135，使得如果动力活塞112沿第一方向移动，产出活塞135将沿相同方向和相同冲程距离移动。如果动力活塞112在第二相反方向上移动，则产出活塞135也将在第二方向上并且与动力活塞112移动相同的冲程距离移动。

如下面将进一步讨论的，泵送组件500还可以包括连接器170，其可连接到泵送组件500的第一端500A，用于在流体传导系统606的井下端和中心管道508之间提供流体连通。连接器170也可以被称为流量分配器。在本公开的一些实施例中，连接器170还可以为电传导系统608的导体提供进入泵送组件500内部的通道。在这些实施例中，将流体输送到泵送组件500和从其输送流体的所有流体/管道以及将电信号输送到泵送组件500和可选地从其输送电信号的所有电导体位于泵送组件500的外表面500A内。在本公开的一些实施例中，泵送组件500的主要部件，即：动力组件502、动力致动器组件504和产出流体组件506，都容纳在泵送组件500的外壳内，并且外壳限定外表面500C。在其它实施例中，动力组件502、动力致动器组件504和产出流体组件506中的每一个限定了它们各自的外表面，使得当这些组件全部一起组装到泵送组件500中时，它们限定了外表面500C。

在不受任何特定理论约束的情况下，泵送组件500的所有流体管道、电管道和所有其他部件在外表面500C内的内化提供了泵送组件500的基本恒定的外部轮廓。此外，这种内化设计允许泵送组件500被构造成具有可以比其他已知的潜水井下泵送系统更小的外直径。在本公开的一些实施例中，泵送组件500的外直径可以沿着其从第一端500A到第二端500B的长度基本恒定。在本公开的一些实施例中，泵送组件500的外直径可以构造成使得外表面500C基本上没有任何突起，使得泵送组件500的轮廓可以被称为“光滑轮廓”。

图2提供了泵送组件500运行期间其内的功能和流体流动的非限制性示意图。

动力组件502包括外壁63，其可以形成泵送组件500的外壳的一部分，也可以不形成，但是外壁63有助于限定外表面500C的至少一部分。外壁63限定了内部增压室81(起到贮存器的作用)以保持较低压力的排出流体65。内部增压室81还容纳可切换阀60。

通过将加压动力流体55从表面经由管道56和流体传导系统606输送到中心管道508，向泵送组件500提供液压动力。动力流体55流过泵送组件500的长度到动力组件502，在那里它被引导到动力活塞112的第一面112A或第二面112B。压力较低的排出流体65返回到内部增压室81，从其进入中心管道508，以经由流体传导系统606返回到排出管道66并返回到液压站300。总之，动力流体55在闭环系统中经由管道56流向和从表面流向泵送组件500，然后通过流体传导系统606，然后通过中心管道508流向阀60。阀60在其操作位置之间的运动将引导动力流体55到动力活塞112的第一面112A或第二面112B。如上所述，动力流体65从动力流体55作用的动力活塞112的相对面被引导流过阀60，以经由中心管道508返回。在封闭系统中，动力流体55可以在动力致动器组件504内处于高于周围井眼压力的压力，这可以有助于润滑和建立压力隔离效果，以使井眼流体和污染物远离动力致动器组件504的移动部件。在本公开的一些实施例中，动力致动器组件504内的动力流体55的压力可以是周围井眼压力的至少两倍。

如图2A所示，中心管道508包括与中心管道508同轴并延伸中心管道508长度的内管道510。内管道510构造成从流体传导系统606接纳动力流体55，并将动力流体55传导至阀60。在中心管道508的壁和内管道510之间是环形空间，其被构造成接纳来自动力组件502的内部增压室81的动力流体65，并且经由流体传导系统606将动力流体65传导到管道66。如本领域技术人员将理解的，动力流体55比动力流体65有更高的压力，因此从材料和安全的角度来看，可能希望使用传导动力流体的内管道510。然而，通过本公开可以预期，内管道501可以用于传导动力流体65，且环形空间可以用于传导动力流体。

动力致动器组件504可以容纳在泵送组件500的外壳内，或者它可以包括外壁526。在后一种情况下，外壁526有助于限定泵送组件500的外表面500C。环形流体腔室限定在外壁526(或外壳，视情况而定)和气缸528之间(又容纳动力活塞112)。气缸528具有第一端528A和第二端528A，第二端528B靠近动力组件502并与其流体连通(见图2A)。动力活塞被配置成沿着气缸528的内表面沿第一方向朝向气缸528的一端滑动移动，并沿第二相反方向朝向气缸528的另一端滑动移动。合适的密封件113可以定位在动力活塞112的外边缘和气缸528的内表面之间，以确保在动力活塞上不发生流体连通，并且可选地，便于动力活塞112的滑动运动。

阀60可以是机电开关阀，其被构造成经由一个或多个管道56A从中心管道508接纳动力流体55，以将动力流体55的流引导到动力活塞112的第一面112A或第二面112B，从而使活塞112沿第一方向或第二相反方向移动(冲程)，或者绕过动力致动器组件504，并且仅仅流过阀并完成返回表面的回路。这三个阀位置可称为“直流”、“过流”和“旁通”或“怠速”。“旁通”阀位置将致动器与液压流体流隔离，并导致活塞112被制动或锁定在其当时的位置，这有助于避免在将井下部件移入(tripping)到井眼中或从井眼中移出(tripping)时出现的问题，在井眼中，当泵送组件500在井中的井眼上或井下移动时，压力变化将起作用。

此外，当处于“旁路”或“怠速”位置时，液压流体从表面到泵送组件500并返回的流动变得相对不受阻碍，允许新鲜液压流体的快速往返(例如，每1000英尺行进距离约11/2分钟)，允许根据需要使用液压流体作为冷却剂来冷却包括阀60在内的泵送组件。

如图2A所示，动力流体55由阀60引导沿着管道56B进入动力组件504，以作用在动力活塞112的第二面112B上。因为动力活塞112具有第一面112A和第二面112B，并且它可以基于作用在这些面中的任何一个上的动力流体55而移动，所以动力活塞112可以被称为双作用活塞。动力活塞112和气缸528，并且这两者都被构造成容纳中心管道508穿过其中的延伸部分。当阀60处于图2A所示的位置时，气缸528的第一腔内的动力流体55可存在于动力活塞112的第二面112B侧的气缸528内。当动力流体55作用在第二面112B上时，排出流体65从气缸528内被引导到环形流体空间中，以经由管道66A返回到阀60。如上所述，动力流体65从阀进入内部增压室81以返回表面。在图2A的构造中，动力活塞112可以说是在第一方向上移动，在这种情况下是在井上方向上移动。

如图2B所示，动力流体55由阀60引导进入管道56B并移动通过环形流体空间，然后进入气缸528以作用在动力活塞112的第一面112A上。由于阀60打开排出口，动力活塞112的相对侧上的流体已经失去其压力。当动力活塞112沿第二方向(在这种情况下为井下方向)移动时，动力流体65沿着管道66A被引导至阀60，以便如上所述进入内部增压室81并返回表面。

动力活塞112机械地联接或连接到作为产出流体组件502的部件的产出活塞135。机械地联接可以通过套筒520实现，其在一端固定到动力活塞112并且在另一端固定到产出活塞135。套筒520的形状可以是圆柱形的，以便容纳套筒520围绕其定位的中心管道508。套筒520可以沿着中心管道508的外表面滑动，或者它们之间可以存在间隙。在操作中，当动力活塞112在第一方向上移动时，例如由于阀60的位置的原因，产出活塞135将在相同的方向上移动并且移动相同的距离，该距离也可以被称为冲程长度或冲程距离。

产出流体组件506包括外壁530(其类似于动力组件502和动力致动器组件504)可以形成泵送组件500的外壳的一部分，或者它可以是与动力组件502和动力致动器组件504的外壁一起限定泵送组件500的外表面500C的离散结构。

产出流体组件506还包括气缸532，在气缸532内产出活塞135沿两个方向可滑动地移动。气缸532具有限定第一端500A的第一端532A和靠近动力致动组件504的第二端532B(见图2B)。如本领域技术人员将理解的，产出流体组件504被配置成包括各种密封件，以便执行本文所述的功能。与动力活塞112类似，产出活塞135可以是具有第一面135A和第二面135B的双作用活塞。气缸532和活塞135限定两个泵送腔室。第一流体泵送腔室130限定在第一面135A和第一端532A之间，且第二流体泵送腔室132限定在第二面135B和第二端532B之间。当产出流体活塞125移动时，由于与动力活塞112的操作联动，两个腔室130、132内的容积将发生变化，其中一个腔室的容积增加，而另一个腔室的容积减少，从而具有相反的压力变化。例如，图2A描绘了阀60将动力流体55引导到动力致动器组件504中，使得动力活塞112沿上坡方向移动的情况。由于套筒520，产出流体活塞135也沿井上方向移动，导致第一腔室130的容积减小并且其中的压力增大。在第二腔室132中，随着产出流体活塞135沿井上方向移动，容积增加，压力减小。当阀60改变位置以将动力流体55引导到动力致动器组件504中时，则发生相反的情况，即第一腔室130的容积增加且其中的压力减小，而第二腔室132中的容积增加且其中的压力减小。

外壁530包括至少两组端口23、23A和两组阀141、142(在泵送组件500的外壁530的外部和气缸532的内部之间提供流体连通)。例如，端口23A(见图2A)可在泵送组件500的外部和产出活塞135的第一面135A之间提供流体连通。端口23(见图2B)可在泵送组件500的外部和产出活塞135的第二面135B之间提供流体连通。当泵送组件500定位在井内时，泵送组件500将浸没在各种流体中，包括产出流体，并且端口23、23A可提供产出流体以被接纳在气缸532的腔室130、132中的任一个内。这些流体连通流动路径是否打开或关闭取决于由阀141、142、151和152组成的阀组件的操作位置以及每个阀控制流体进入的腔室130、132内的相应压力。阀141控制第二腔室132和端口23A之间的流体连通，用于调节通过端口23A的产出流体的流量。阀142控制第二腔室132和环形流体腔室529(限定在外壁530和气缸532之间)之间的流体连通。阀142构造成用于调节加压和接纳的产出流体进入环形流体腔室529的流量，流体从其流过第一端500A，流过连接器170并进入流体传导系统606。环形流体腔室529在产出流体组件506的第一端和第二端之间延伸。阀151控制环形流体腔室529和连接器170之间的流体连通。阀152控制第一腔室130和连接器170之间的流体连通。

图2A示出了两条虚线A和B，线A表示在产出流体组件506的第一端532A处穿过阀组件的横截面切口。线B表示在组件506的第二端532B处穿过阀组件的横截面切口。线A和线B一起表示阀60引导动力流体55使活塞112和135向井上运动时。图2B示出了另外两条虚线C和D，线C表示穿过第一端532A处的阀组件的横截面切口，且线D表示穿过第二端532B的横截面切口。线B和C一起表示阀引导动力流体55向井下移动活塞112和135时。

图3A示出了线A和线B的横截面图。在线A下，外表面示出为外壁530，如上所述，这表示泵送组件500的外表面500C。在外壁530和气缸532(在该视图中未示出)的外表面之间是环形流体腔室529。面对观察者的是阀座155，其可以限定气缸532的第一端532A的至少一部分。在中心是中心管道508，其中具有内管道510。虽然图3A示出了三组阀151和152以及三组阀141和152的操作位置，但是这些阀可以更多或更少。在线B下，示出了外壁530和环形流体腔室529，以及可限定气缸532的第二端532B的至少一部分的阀座140。在图3A中，阀151和142用阴影表示它们处于关闭的操作位置，以防止流体穿过阀151和142。阀152和141被示出为无阴影，以指示它们处于打开的操作位置，允许流体流过其。图3B示出了与图3A相同的结构，除了阀152和141是关闭的并且阀151和142是打开的。阀组件的阀可以是单向止回阀，例如浮动球型阀，其中阀的位置(打开或关闭)由阀上的压差决定。例如，图3A中的阀的打开/关闭位置由流体泵送腔室130、132内的压力相对于每个阀的相对侧上的压力确定。

例如，当阀60使活塞112、135沿井上方向运动时(如图2A所示)，第二腔室132内的压力低于围绕泵送组件500的产出流体的环境压力并可继续降低环境压力。这使得阀141打开，使得产出流体可以经由端口23A被接纳到腔室132内。同时，环形流体腔室529内的压力超过腔室132内的压力，这导致阀142关闭。当活塞112、135沿井上方向移动时，第一腔室130内的压力增加并且将超过周围产出流体的压力，这导致阀151被关闭并且贮存器流体不被接纳在腔室130内。腔室130内的压力还导致阀152打开，允许其中接纳的(加压的)产出流体流出产出流体组件506并流入连接器170。实际上，图2A描绘了阀组件的操作位置，由此产出流体被抽吸到腔室132中，并且腔室130内接纳的产出流体被泵出到连接器170中。

图2B示出了阀组件的操作位置，其中阀141和152关闭，而阀151和142打开。该操作位置引导腔室132内接纳的产出流体流过环形流体腔室529并进入连接器170，并关闭腔室132与产出流体组件506外部之间的流体连通。该操作位置还允许新的产出流体经由端口23被接纳到腔室130中。

图4示出了包括连接器170(位于井眼15内并浸没在产出流体中(描绘为开放箭头))的泵送组件500。产出流体组件506的阀组件的操作位置与图2A和图3A所示的相同，使得产出流体可以经由端口23A被接纳在产出流体组件506的腔室132内。连接器170包括可操作地连接到流体传导系统606的井下端的第一端170’和可操作地连接到泵送系统500的第一端500A的第二端170”。连接器170构造成在流体传导系统606的井下端和中心孔(是用于接纳和内化电传导系统608的通道)之间提供流体连通。虽然连接器170在图4中示出为具有比泵送组件500的外表面500C更大的外直径，但这仅仅是为了帮助描绘连接器170的特征和功能。事实上，连接器170具有与外表面500C相同或更小的外直径。连接器170构造成可操作地连接到泵送组件500的第一端500A。如上所述，具体地，连接器170提供一个或多个内部管道，用于传导从产出流体组件506接纳的加压和接纳的产出流体。流体传导系统606包括用于将加压和接纳的产出流体25从连接器170传导至井口20的产出管线10。流体传导系统606还包括液压传导管线610，其提供管道56和66的延伸部分(见图6A)。具体地，管线610被构造成容纳位于管道66内的管线56的延伸部分56A，可选地同心地位于管道66内，使得动力流体55在内部流动并沿与排出流体65相反的方向通过流体传导系统606。管线610被构造成与连接器170的管柱适配器171流体密封地连接，以接纳并保持动力流体55和排出流体65的隔离和流动方向，通过连接器170的内部流体通道系统173并传导其与中心管道508流体连通(见图6B)。具体地，管线610的管道56内的动力流体55被传导通过管柱适配器171的内部流体通道系统173，通过连接器170并进入内管道510。排出流体66流过中心管道508的环形空间，流过连接器170内的内部流体通道系统173，以进入延伸部分65A以传导到表面。尽管图6B示出内部流体通道系统173具有拐角，但本领域技术人员将理解，使所有拐角变圆、平滑或基本拉直以减少、减轻或消除这种方向变化可能对保持动力流体55的压力产生的任何负面影响可能是有利的。

连接器170还包括产出管柱适配器172，用于将产出管道10流体地和密封地连接到连接器170，以便于从产出流体组件506传导加压和接纳的产出流体25。

连接器170还包括用于使电传导系统608的电导体通过其中传导的内部通道。该用于电导体的内部通道被配置为接纳来自流体传导系统606外部的电导体，并将电导体内化，使得它们可以从连接器170延伸，穿过泵送组件500的内部通道，以将电信号从控制器400电传送到阀60。

图5示出了连接器170Z的变型，以上关于图4以及图6A和6B描述的所有其他特征在图5中是相同的，除了电传导系统608在流体传导系统606内向下传导通过井眼15。具体地，电传导系统606可以定位在延伸部分66A内，使得电导体位于低压排出流体65内。然而，如本领域技术人员将理解的，适当且充分屏蔽的电导体也可以通过流体传导系统606的延伸部分56A传导。电传导系统608允许在控制器400处产生的电信号被传输到井下，以改变阀门60的操作位置，这在本领域中是已知的和通常理解的。如上文关于连接器170所描述的，连接器170Z被配置为内化电传导系统608的电导体。图6A描绘了如何配置地上系统602，以便接纳正确的流体并将正确的流体输送到流体传导系统606的正确管道中。

图7示出了系统600的另一变型，其中流体传导系统606A包括三个延伸流体管道，第一管道(内管道)嵌套在第二管道(中间管道)内，第二管道嵌套在第三管道(外管道)内。在一些实施例中，第一、第二和第三管道可以彼此同轴布置，并且可选地彼此同心布置。总的来说，三个延伸流体管道可被称为三重管道。如图8A所示，内管道可以是延伸部分55A，其位于延伸部分65A内，延伸部分65A位于产出管线10的延伸部分10A内。图8A描绘了如何配置地上系统602，以便接纳正确的流体并将其输送到流体传导系统606A的正确管道中。

图8B示出了用于流体传导系统606A的连接器170A的另一变型的近视图。连接器170A可构造成通过其提供流体连通，用于将来自产出流体组件506的加压和接纳的产出流体、来自中心管道508的排出流体和动力流体55传导至内管道510。连接器170A还被配置成将电传导系统608的电导体内化或不内化，如上文所述。连接器170A包括用于与延伸部分66A流体联接的低压闩锁171B、用于与延伸部分56A流体联接的高压闩锁172B以及用于与延伸部分10A流体联接的产出联接器173B，例如用于与延伸部分10A流体联接的产出心轴。

如本领域技术人员将理解的，系统608的电导体可以封闭在也可以不封闭在流体传导系统606A的一个或多个管道内。

图9示出了系统600的另一变型，其中，流体传导系统606B包括两组两个嵌套的流体管道。如图10A所示，每组两个嵌套的流体管道包括内管道和外管道。一组嵌套管道606B’可以包括作为外管道的延伸部分10A和作为内管道的延伸部分66A。另一组嵌套管道606B”可包括作为内管道的延伸部分56A和作为外管道的第二延伸部分10A。图10A描绘了如何配置地上系统602，以便接纳正确的流体并将其输送到流体传导系统606B的正确管道中。

如本领域技术人员将理解的，系统608的电导体可以封闭在或也可以不封闭在流体传导系统606B的一个或多个管道内。

图10B示出了用于流体传导系统606B的连接器170B的另一变型的近视图。连接器170B可构造成通过其提供流体连通，用于将排出流体从中心管道508和动力流体55传导到内管道510。连接器170B还被配置成将电传导系统608的电导体内化或不内化，如上文所述。连接器170B可以包括用于流体地和密封地接合两个嵌套流体管道的每组的外表面的勺头171C、构造成与延伸部分66A流体连接、锚定和密封的低压闩锁172B和构造成与延伸部分56A流体连接、锚定和密封的高压闩锁173B以及构造成将延伸部分10A的外表面与勺头171C连接的同心管柱适配器174B。

图11示出了系统600的另一变型，其中，流体传导系统606C包括一组嵌套的流体管道。如图12所示，每组两个嵌套的流体管道包括内管道和外管道。在该组嵌套管道内，延伸部分66A可以是外管道，且延伸部分56A可以是内管道。图11和12均进一步示出井眼15可用作将加压和接纳的产出流体25引导至井眼20的管道。图12A描绘了如何配置地上系统602，以便接纳正确的流体并将其输送到流体传导系统606C的正确管道中。

图12B示出了与流体传导系统606C一起使用的连接器170C的另一个变型的更近视图，该连接器170C被构造成通过其提供流体连通，以将排出流体从中心管道508和动力流体55传导到内管道510。连接器170B还被配置成将电传导系统608的电导体内化或不内化，如上文所述。连接器170C还包括一个或多个填料组件，每个被配置成连接到连接器170C的外表面，并用于建立抵靠管道15内壁的流体密封。如本领域所理解的，填料组件175可包括一个或多个填料元件175A和一个或多个锚定元件175B，以及同心管柱适配器，用于将延伸部分55A和延伸部分66A与连接器170C的内部流体通道流体连接，使得当加压和接纳的产出流体通过连接器170C时，其将通过井眼15向上移动到井口20。

如本领域技术人员将理解的，系统608的电导体可以封闭在且也可以不封闭在流体传导系统606C的一个或多个管道内。

图13示出了系统600的另一变型，其中，流体传导系统606D包括三个分离的流体管道。如图14A所示，延伸部分55A可以是分离的流体管道中的一个，延伸部分66A可以是分离的流体管道中的一个，以及延伸部分10A可以是分离的流体管道中的一个。并且延伸部分56A可以是内管道。图11和12均进一步示出井眼15可用作将加压和接纳的产出流体25引导至井眼20的管道。图14A描绘了如何配置地上系统602，以便接纳正确的流体并将正确的流体输送到流体传导系统606D的正确管道中。

图14B示出了与流体传导系统606D一起使用的连接器170D的另一个变型的更近视图，该连接器170D被构造成通过其提供流体连通，以将排出流体65从中心管道508和动力流体55传导到内管道510。连接器170D还被配置成将电传导系统608的电导体内化或不内化，如上文所述。连接器170D可包括用于将延伸部分56A与连接器170D的适当内部流体通道流体连接的高压管柱适配器171D、用于将延伸部分66A与连接器170D的适当内部流体通道流体连接的低压管柱适配器172D、以及用于将延伸部分10A与连接器170D的适当内部流体通道流体连接的产出管柱适配器。

不局限于任何特定的理论，因为阀60位于井眼15内的泵送组件500的井下端，液压动力管道56、56A中的流体总是向下流动到泵送组件500，并且管道65、65A中的排出流体总是向上流动。这些流体的流动方向不会逆转，因此动量对数千英尺内含流体的影响可以忽略不计。这避免了在液压流体流动方向在表面上被切换的系统中可能出现的问题，当流动被表面上的阀停止或其方向被改变时，刚刚承载液压流体的油柱(其长度为表面切换阀和液压致动器活塞之间的距离)将经受首先由流体流动停止引起的应力，导致相关致动器上方的内部管道压力下降。这可能导致在相关联的致动器上方的另一个管道中的内部管道压力的激增，因为来自上方的压力与该管道中的液压流体(之前刚刚处于向上的泵压下)的持续向上流动相碰撞。这些应力类似于“水锤”效应，并对管道、连接器、密封件、拼接件和其他流体传导设备造成过度和不必要的应力和应变。在这些液压系统中，来自表面源的液压动力将主要浪费在往复运动数千英尺长的快速流动压力油柱上，并且留给油柱的动力很少，以驱动油柱底端的致动器。本公开的该系统600可以通过将阀60放置在井下位置来解决该问题，并且动力组件504不改变动力流体55或排出流体65的流动方向，可以减少或基本上消除“水锤”效应。

活塞的冲程长度将取决于井眼15的偏差可以容纳的刚性泵送组件500的期望长度。本文公开的活塞112和135可以具有任何长度的冲程，但是优选的冲程长度范围是大约10英尺(或多或少)，这类似于普通的或传统的有杆泵设备——这允许在需要时与传统的硬件和方法兼容。

为了清楚起见，应当注意，阀60实际上可以由一系列阀来实现，一个阀在关闭(怠速或旁路)和打开(以允许流向下一个阀)之间循环，而下一个阀在直通和交叉液压回路之间循环。在这种情况下，旁通阀可以从表面控制，而直通/交叉阀可以局部控制(在动力组件502处)。各种可能的控制回路和阀门布置是可能的。在一些实施例中，可以有开关阀(直线回路和交叉回路之间的方向开关阀)和两个限位开关(对于最大冲程，一个开关在冲程的末端或接近末端，组装成使得在系统的活塞将在一个方向上接近其线性运动的末端的位置有一个限位开关，以及在活塞(不一定是同一个活塞)在其冲程的相反方向上的线性运动的末端有另一个限位开关)。这些限位开关可以通过电连接到控制器400的电信号管道连接到表面，其可以将井下的开关阀引导到直通或交叉位置(并且如果装备的话，引导到旁路位置)。根据电控制电路和控制器功能的配置，可以从井下限位开关中的一个或两个或从表面控制器系统提供控制信号，并且可以是自动的或通过手动操作来完成。通过反馈到控制器400和从表面流量感测和控制装置反馈到表面流量感测和控制装置，可以使各种冲程长度可用，表面流量感测和控制装置可以引导开关改变致动器中的液压流动回路方向，或者以其他方式控制来自表面的液压流体流速和功率。为了集成所有这些复杂的控制器功能，表面设备的PLC402将发挥中心作用，其中所有系统设备，包括阀门60和位于整个系统各处的所有温度设备和压力设备，将由PLC402集中控制和显示。

如本领域技术人员将理解的，本公开设想了上述实施例的进一步修改和系统600的变化。例如，嵌套管道可以同心布置，或者不同心布置；电导体可以在流体传导系统的管道内从表面延伸到泵送组件500，或者不延伸。本文描述的任何给定管道的内容物和流动方向可以与另一内容物和流动方向交换，只要动力流体和排出流体的回路被维持并且加压和保留的产出流体被引导到井口以进行处理。泵送组件500的外表面可以由单独的壳体限定，或者它可以由动力组件502的外壁、动力致动器组件506的外壁和产出流体组件506的外壁限定。在泵送组件500不包括这样的壳体的情况下，外表面500C具有基本上恒定的外直径，其基本上没有从其向外和/或径向延伸的任何突出构件。组件502、504和506中的每一个根据本领域已知的机构可操作地连接在一起，前提是这些机构不干扰从动力组件502的第一端500A延伸到井上端的中心管道508。