用擴大的洞穴抽取地下地層區域裡的液體的方法和系統的製作方法
2024-02-28 01:31:15
專利名稱：用擴大的洞穴抽取地下地層區域裡的液體的方法和系統的製作方法
技術領域：
本發明總地涉及地下礦藏的開採，更具體地說，涉及一種用被擴大了的洞穴抽取地下地層區域裡的液體用的方法和系統。
本發明的背景地下地層區域，諸如煤層，包含大量夾帶的甲烷氣體。地下地層區域也常常與諸如地下水之類的液體有關，為了開採出甲烷氣體，必須把水從地下地層區域排出。在用泵系統抽取這類液體、夾帶的細煤和其它液體時，甲烷氣體可能進入泵的進口，這將會降低泵的效率。
本發明的概述本發明提供一種用一個被擴大了的洞穴抽取地下地層區域裡的流體的方法和系統，這種方法和系統可基本上消除或減少現有的方法和系統的至少某些缺點和問題。
按照本發明的一個特定實施例，抽取地下地層區域裡的流體的一種方法包括鑽一個從地面到地下地層區域的井筒(well bore)，以及在所述井筒裡成形一個被擴大了的洞穴，使這個擴大的洞穴對從地下地層區域流出的、沿著所述井筒流動的挾帶液體的氣體流起一個液體和氣體分離室的作用。這種方法還包括把一個泵吸裝置的泵進口定位在所述擴大的洞穴裡，以及使泵吸裝置工作而通過所述泵進口開採出液體。所述井筒包括一個鉸接的井筒。把一個泵進口定位在所述擴大的洞穴裡可包括把泵進口定位在所述擴大的洞穴裡並使它偏離沿著所述井筒流動的氣體流。在所述井筒裡成形一個擴大的洞穴包括在所述鉸接的井筒的一個基本上垂向的部分成形一個擴大的洞穴。可使所述泵進口沿水平地偏離所述鉸接的井筒的基本上垂向的部分的縱向軸線。
按照本發明的另一個實施例，一種用於抽取地下地層區域裡的流體的系統包括一個從地面延伸到地下地層區域的井筒和一個成形在所述井筒裡的擴大的洞穴。這個擴大的洞穴被構造成對從地下地層區域流出的、沿著所述井筒流動的挾帶液體的氣體流起著一個液體和氣體分離室的作用。這種系統包括一個泵吸裝置，其泵進口設置在所述擴大的洞穴裡。這個泵吸裝置工作時就可通過所述泵進口開採出液體。
本發明的各特定實施例在技術上的優點包括，在鉸接的井筒裡成形的擴大的洞穴可把從地下地層區域流出的、沿著所述井筒流動到所述擴大的洞穴處的挾帶液體的氣體流中的液體分離出來。擴大的洞穴也使使用者可把一個泵進口偏置於沿著所述井筒流動的氣體流。這樣，從地下地層區域通過鉸接的井筒抽取出來的流體和挾帶的細煤就將幾乎不含氣體，這可提高泵的效率。
擴大的洞穴可以成形在鉸接的井筒的基本上水平的部分或基本上垂向的部分。如果擴大的洞穴是成形在鉸接的井筒的基本上水平的部分，可把設置在擴大的洞穴裡的泵進口垂向地偏離基本上水平的部分的縱向軸線。如果擴大的洞穴是成形在鉸接的井筒的基本上垂向的部分，可把設置在擴大的洞穴裡的泵進口水平地偏離基本上垂向的部分的縱向軸線。以這樣的方式定位泵進口，在通過鉸接的井筒抽取流體和/或挾帶的細煤時可使從地下地層區域出來的氣體從泵進口的旁邊流過。
熟悉本技術領域的人，可從本發明的附圖、說明和權利要求書明顯地看出其技術上的其它優點。而且，儘管上面已經列舉了一些具體的優點，但是，各個實施例中，有的可能包括全部這些優點，有的可能僅包括某些優點，有的也可能不包括這些優點。
附圖簡要說明為了更完全地理解本發明的各特定實施例及其優點，下面參照附圖進行說明，各附圖中
圖1表示出本發明的一個實施例的、採用擴大的洞穴抽取地下地層區域裡的液體的一個示例性井系統，其擴大的洞穴設置在鉸接的井筒的大致垂向的部分；圖2表示出本發明的一個實施例的、採用擴大的洞穴抽取地下地層區域裡的液體的一個示例性井系統，其擴大的洞穴設置在鉸接的井筒的大致水平的部分；
圖3表示出本發明的一個實施例的、採用擴大的洞穴抽取地下地層區域裡的液體的一個示例性井系統，其擴大的洞穴設置在鉸接的井筒的彎曲的部分；圖4表示出本發明的一個實施例的、用於抽取地下地層區域裡的液體的一個示例性井系統，它採用一個擴大的洞穴和鉸接的井筒的一個分支集液池；圖5表示出本發明的一個實施例的、用於成形擴大的洞穴的擴孔器；圖6表示出按照本發明的一個實施例，圖5的擴孔器裝有一個切割器，該切割器處於半張開狀態；圖7表示出按照本發明的一個實施例，圖5的擴孔器裝有一個切割器，該切割器處於全張開位置；圖8是一個等角投影圖，它表示本發明的一個實施例的、一般為圓柱形的擴大的洞穴。
本發明的詳細說明圖1表示出一個用於抽取地下地層區域裡的液體的典型的井系統。一個鉸接的井筒430從地面414延伸到地下地層區域415。在這一實施例中，地下地層區域415包括煤層，但是，按照本發明的其它實施例，地下地層區域可以包括其它的構造，諸如油頁巖。
鉸接的井筒430包括一個大致垂向的部分432、一個大致水平的部分434以及一個把大致垂向的部分432和大致水平的部分434連接起來的彎曲或弧形部分436。水平的部分434基本上處在地下地層區域415的水平平面上。在各特定的實施例中，鉸接的井筒430可能不包括水平的部分，例如，如果地下地層區域415不是水平的，就是如此。在這樣的情況中，鉸接的井筒430可以包括一個基本上與地下地層區域415處於同一平面內的部分。鉸接的井筒430可以用鉸接的鑽杆來鑽成。鉸接的井筒430可以用一個適當的襯管438襯起來。
鉸接的井筒430還包括成形在其大致垂向部分432上的一擴大的洞穴420。在這一實施例中，該擴大的洞穴420是大致圓柱形的，但是在本發明的其它實施例中，擴大的洞穴420可以是其它形狀的。可以用適當的擴孔技術和設備來成形該擴大的洞穴420，這將在下面參照圖5-7加以說明。鉸接的井筒430裡有流體450。流體450可以包括鑽鉸接的井筒430所用的鑽井流體和/或鑽井泥漿、水、從地下地層區域415釋放出來的甲烷氣體之類的氣體，或其它液體和/或氣體。在所示的這一實施例中，甲烷氣體452是在鉸接的井筒430鑽完之後釋放出來的。
由於擴大的洞穴420的橫斷面大於鉸接的井筒430的其它部分的橫斷面，所以擴大的洞穴420可起到一個氣體和液體分離室的作用。這使得甲烷氣體452可繼續沿著鉸接的井筒430向上流，而液體從挾帶液體的氣體流中分離出來並處在擴大的洞穴420裡，可以用泵抽取液體。這種分離之所以能夠發生，是因為挾帶液體的氣體流在沿著鉸接的井筒430向上流到擴大的洞穴420處時其速度會降低到低於其能夠挾帶液體的速度，這樣，氣體和液體就在擴大的洞穴420裡分離了。這種速度的降低是由於擴大的洞穴420的橫斷面大於挾液氣體流經過的鉸接的井筒430的其它部分的橫斷面。擴大的洞穴420的橫斷面越大，沿著井筒流動的挾液氣體流在其處的速度降也就越大。
泵吸裝置440設置在鉸接的井筒430裡。在這一實施例中，泵吸裝置440包括布置在擴大的洞穴420裡的彎的管段442和泵進口444。泵吸裝置440工作時可從鉸接的井筒430抽出液體、挾帶的細煤以及其它流體。如上所述，這些流體可被從沿著鉸接的井筒430流到擴大的洞穴420處的挾液氣體流中分離出來。泵吸裝置440的彎管段442使泵進口444在擴大的洞穴420裡處在一個水平地偏離流經擴大的洞穴420的氣體流452的位置。在這一實施例中，泵進口444水平地偏離鉸接的井筒430的大致垂向的部分432的縱向軸線。泵進口444處在這樣的位置可降低氣體流452進入泵進口444的量，因為氣體在從地下地層區域415釋放出來並沿著鉸接的井筒430向上流時從泵進口444的旁邊通過，而如果在擴大的洞穴420裡泵進口444不是水平地偏離在鉸接的井筒430裡流動的氣體流452，從地下地層區域415釋放出來的氣體流452就可能進入泵進口444。若出現那種情況，泵系統的效率就將降低。
因此，給鉸接的井筒430設置一個擴大的洞穴420可把流經鉸接的井筒430的流體450中的液體和氣體分離開來。擴大的洞穴420也可使使用者在擴大的洞穴420內把泵進口444偏置於在鉸接的井筒430裡流動的氣體流452。這樣，從地下地層區域415通過鉸接的井筒430抽取出來的流體和挾帶的細煤中就幾乎不含氣體，這可提高泵的效率。
圖2表示出用於從地下地層區域抽取流體的另一示例性井系統。一個鉸接的井筒530從地面514延伸到地下地層區域515。鉸接的井筒530包括一個大致垂向的部分532、一個大致水平的部分534以及一個把大致垂向的部分532和大致水平的部分534連接起來的彎曲部分536。鉸接的井筒530襯有一個適當的襯管538。鉸接的井筒530還包括成形在其大致水平的部分534的擴大的洞穴520。
鉸接的井筒530裡有流體550。流體550可以包括鑽鉸接的井筒430所用的鑽井流體和/或鑽井泥漿、水、從地下地層區域415釋放出來的甲烷氣體之類的氣體、或其它液體和/或氣體。在所示的這一實施例中，甲烷氣體552是在鉸接的井筒530鑽完之後從地下地層區域515釋放出來的。擴大的洞穴520可起一個氣體和液體分離室的作用，這很像上述圖1中的擴大的洞穴420。
泵吸裝置540設置在鉸接的井筒530裡。在這一實施例中，泵吸裝置540包括布置在擴大的洞穴520裡的彎管段542和泵進口544。泵吸裝置540工作時可從鉸接的井筒530抽出液體、挾帶的細煤以及其它流體。如上所述，這些流體可被從沿著鉸接的井筒530流到擴大的洞穴520處的挾液氣體流552中分離出來。泵吸裝置540的彎管段542使泵進口544在擴大的洞穴520裡處在一個垂向地偏離在擴大的洞穴520裡流動的氣體流552的位置。在這一實施例中，泵進口544垂向地偏離鉸接的井筒430的大致水平的部分534的縱向軸線。泵進口544處在這樣的位置可降低氣體流552進入泵進口544的量，因為氣體流552在從地下地層區域515釋放出來並沿著鉸接的井筒530向上流時從泵進口544的旁邊通過。而如果在擴大的洞穴520裡泵進口544不是垂向地偏離氣體流552，從地下地層區域515釋放出來的氣體流552就可能進入泵進口544。若出現那種情況，泵系統的效率就將降低。
擴大的洞穴520也可使使用者把泵進口544在擴大的洞穴520內偏置於在鉸接的井筒530裡流動的氣體流552。這樣，從地下地層區域515通過鉸接的井筒530抽取出來的流體和挾帶的細煤中就幾乎不含氣體，這可提高泵的效率。
圖3表示出用於從地下地層區域抽取流體的另一典型的井系統。一個鉸接的井筒230從地面214延伸到地下地層區域215。鉸接的井筒230包括一個大致垂向的部分232、一個大致水平的部分234以及一個把大致垂向的部分232和大致水平的部分234連接起來的彎曲部分236。
鉸接的井筒230包括成形在其彎曲部分236擴大的洞穴220。鉸接的井筒230裡有流體250。流體250可以包括鑽鉸接的井筒230所用的鑽井流體和/或鑽井泥漿、水、從地下地層區域215釋放出來的甲烷氣體之類的氣體、或其它液體和/或氣體。在所示的這一實施例中，甲烷氣體252是在鉸接的井筒230鑽完之後從地下地層區域215釋放出來的。擴大的洞穴220可起一個氣體和液體分離室的作用，這很像上述圖1中的擴大的洞穴420。
泵吸裝置240設置在鉸接的井筒230裡。泵吸裝置240包括布置在擴大的洞穴220裡的泵進口244。泵吸裝置240工作時可從鉸接的井筒230抽出液體、挾帶的細煤以及其它流體。如上所述，這些液體可被從沿著鉸接的井筒230流到擴大的洞穴220處的挾液氣體流252中分離出來。如圖3所示，在擴大的洞穴220裡泵進口244偏置於在鉸接的井筒230裡流動的氣體流252。這可降低氣體流252進入泵進口244的量，因為氣體流252在從地下地層區域215釋放出來並沿著鉸接的井筒230向上流動時從泵進口244的旁邊通過。
這樣，給鉸接的井筒230設置擴大的洞穴220可將流到擴大的洞穴220裡的流體250中的液體分離出來。擴大的洞穴220也可使使用者把泵進口244在擴大的洞穴220內偏置於在鉸接的井筒230裡流動的氣體流252。這樣，從地下地層區域215通過鉸接的井筒230抽取出來的流體和挾帶的細煤中就幾乎不含氣體，這可提高泵的效率。
圖4表示出用於從地下地層區域抽取流體的另一典型的井系統。一個鉸接的井筒130從地面114延伸到地下地層區域115。鉸接的井筒130包括一個大致垂向的部分132、一個大致水平的部分134、一個把大致垂向的部分132和大致水平的部分134連接起來的彎曲部分136以及一個分支集液池137。
鉸接的井筒130包括一個擴大的洞穴120。對於在鉸接的井筒130鑽完之後從地下地層區域115釋放出來的流體，該擴大的洞穴220可起到將其中的氣體和液體分離開來的分離室的作用。這使得氣體流152沿著鉸接的井筒130向上流動，而液體153被從流體分離出來並留在擴大的洞穴120和分支集液池137裡，可供抽取。分支集液池137構成了一個液體收集區域，可將收集在這個區域裡的液體153抽取到地面。
泵吸裝置140設置在鉸接的井筒130裡。泵吸裝置140包括布置在集液池137裡的泵進口144。泵吸裝置140工作時可從鉸接的井筒130抽出液體153和挾帶的細煤。如上所述，這些液體153是被從沿著鉸接的井筒130流動的挾液氣體流152中分離出來的。這樣，給鉸接的井筒130設置擴大的洞穴120可使液體153從流經鉸接的井筒130的挾液氣體流中分離出來。因此，從地下地層區域115通過鉸接的井筒130抽取出來的液體和挾帶的細煤中就幾乎不含氣體，這可提高泵的效率。
如上所述，圖1-4分別表示出成形在鉸接的井筒的大致垂向的部分、大致水平的部分和彎曲部分的擴大的洞穴。應該理解本發明的各實施例可以包括成形在鉸接的井筒的任一部分、大致垂向的井筒的任一部分、大致水平的井筒的任一部分、或諸如斜的井筒的任何其他井筒的任一部分的擴大的洞穴。
圖5表示出用於成形諸如圖1的擴大的洞穴420的擴大的洞穴的一個典型的擴孔器610。擴孔器610包括兩個可樞轉地連接於殼體612的切割器614。也可以用有一個或多個而不是兩個切割器614的其它擴孔器來成形擴大的洞穴420。在一個實施例中，兩個切割器614通過銷軸615連接於殼體612，但是也可以用其它適當的方法使切割器614能相對於殼體612樞轉或轉動。殼體612是表示為大致垂向地布置在井筒611裡，但是把殼體612布置在其它位置，也可以用擴孔器610成形擴大的洞穴。例如，可以用擴孔器610成形圖2的處於大致水平位置的擴大的洞穴520。
擴孔器610包括一個傳動機構616，其一部分可滑動地安裝在殼體612的壓力腔622內。該傳動機構616有一個流體通路621。該流體通路621的出口625允許流體從流體通路621進入殼體612的壓力腔622。壓力腔622有出口627，其允許流體流出壓力腔622而進入井筒611。在各特定實施例中，可將出口627連接於一根軟管，以便把從出口627出來的流體輸送到地面或另一個地方。傳動機構616還包括一個加大的部分620，在這一實施例中，加大的部分620有一個錐面部分624。但是，其它實施例中的傳動機構可能有其它角度、形狀或結構的加大部分，諸如立方體形狀、球形、圓錐形或水滴形的。傳動機構616還包括壓力凹槽631。
圖5中，切割器614被表示為處於縮回位置，圍著傳動機構616被套疊起來。切割器614的長度可以是約2-3英尺，但是在其它實施例中，切割器614的長度可能是不同的。切割器614被表示為有斜的端部，但是在其它實施例中，切割器614的端部可能不是斜的，而是曲線的，這取決於加大的部分620的形狀和結構。切割器614有側向切割表面654和端頭切割表面656。切割器614還有幾個尖頭，在使用中這些尖頭可能磨損，所以它們是可更換的。在這樣的情況中，尖頭可包括端頭切割表面656。切割表面654和656以及各尖頭可以用各種不同的切割材料包覆，諸如但不限於多晶金剛石、碳化鎢鑲嵌件、碳化鎢砂輪磨料、具有碳化鎢耐磨焊料的硬的表面材料、或其他適當的切割結構物和材料，以適應特定的地層構造。此外，可以在切割器614上機械加工出或成形出各種形狀的切割表面654和656，以增強切割器614的切割特性。
在操作中，把加壓流體打入傳動機構616的流體通路621。這可以用一個鑽管連接器(drill pipe connector)連接於殼體612來做到。加壓流體流經流體通路621，從出口625流出而進入壓力腔622。在壓力腔622內，加壓流體對傳動機構616的粗的部分637施加一個第一軸向力640。為了防止加壓流體從粗的部分637的圓周表面流過，可以給粗的部分637加裝一個圓周密封圈。作用在傳動機構616的粗的部分637上的第一軸向力640使傳動機構616相對於殼體612運動。這一運動使加大的部分620的錐面部分624接觸於切割器614，而使切割器614繞銷軸615轉動並相對於殼體612沿徑向向外張開。由於切割器614張開了，隨著側向切割表面654和端頭切割表面656向井筒611的表面的接觸，擴孔器610就能進行徑向切割而成形一個被擴大的擴大的洞穴。
在切割器614沿徑向向外張開時，可以轉動殼體612，以幫助切割成擴大的洞穴642。可以用連接於鑽管連接器的鑽杆來使殼體612轉動，但是也可以用其他適當的方法來轉動殼體612。例如，可以用一個裝在井筒611裡的電動機來轉動殼體612。在各特定實施例中，可以同時用裝在井筒裡的電動機和鑽杆來轉動殼體612。鑽杆也有助於把殼體612穩定在井筒611裡。
圖6表示出圖5的擴孔器610處於半張開狀態。圖6中，切割器614相對於殼體612處於半張開狀態並已在成形擴大的洞穴642。在有第一軸向力640作用(見圖5)以及傳動機構616相對於殼體612運動時，傳動機構616的粗的部分637將最終接觸於壓力腔622的上端面。在這一位置，加大的部分620接近殼體612的端面。切割器614張開到圖6所示的位置時其間形成一個角度。在這一實施例中，該角度約為60°，但是在其它實施例中，該角度可能不同，這取決於錐面部分624的角度或加大的部分620的形狀。在傳動機構616的粗的部分637到達壓力腔622的端面644時，壓力腔622裡的加壓流體可以流出壓力腔622而通過壓力凹槽631進入井筒611。加壓流體也可通過出口627流出壓力腔622。本發明的其它實施例可提供其它的使加壓流體流出壓力腔622的辦法。
圖7表示出圖6的擴孔器610處於全張開狀態。一旦已經有足夠大的第一軸向力640作用在傳動機構616的粗的部分637上以使粗的部分637接觸於壓力腔622的端面644而使切割器614張開到圖6所示的半張開狀態，就可以對擴孔器610施加一個第二軸向力。可以通過使擴孔器610相對於井筒611運動來施加第二軸向力。這樣的運動可通過使連接於鑽管連接器的鑽杆運動來達到，或者用任何其他的技術方法。第二軸向力648迫使切割器614繞銷軸615轉動並相對於殼體612進一步沿徑向向外張開。648的作用還進一步使切割器614張開到近乎垂直於殼體612的縱軸線的位置，如圖7所示。殼體612可包括一個斜面或稱「止動結構」，以防止切割器614過分地轉過圖7所示的、大致垂直於殼體612的縱軸線這一特定位置。
如上所述，在使切割器614沿徑向向外張開時可使殼體612在井筒611裡轉動以有助於切割成擴大的洞穴642。還可把擴孔器610在井筒611裡提高和放低以進一步成形擴大的洞穴642。應該理解用擴孔器610也能在地層裡切割出形狀不同於擴大的洞穴642的形狀的洞穴。圖8是一個大致為圓柱形的擴大的洞穴660的示意性立體圖，其可用圖5-7所示的擴孔器610切割成形。可通過提高和/或放低擴孔器610並同時轉動擴孔器610來切割成擴大的洞穴660。擴大的洞穴660也是圖1的洞穴420之一例。
儘管已經以圖例說明了大致圓柱形的擴大的洞穴，但是應該理解按照本發明的各特定實施例，可以用其它形狀的擴大的洞穴。而且，擴大的洞穴可以用這裡描述的擴孔器來成形，或者用其他適當的技術和方法來成形，諸如用炸藥炸出或用溶液溶解出一個洞穴。
儘管已經詳細地說明了本發明，但是熟悉本技術領域的人可以做出各種改變和變型。所以，本發明包括屬於其權利要求書範圍內的所有改變和變型。
權利要求
1.一種用於抽取地下地層區域裡的流體的方法包括鑽出一個從地面到地下地層區域的井筒；在所述井筒裡成形一個被擴大了的洞穴，使這個擴大的洞穴對從地下地層區域流出的、沿著所述井筒流動的挾帶液體的氣體流起到一個液體和氣體分離室的作用；把一個泵進口定位在所述擴大的洞穴裡；以及使一個泵吸裝置工作而通過所述泵進口開採出液體。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，把一個泵進口定位在所述擴大的洞穴裡包括把一個泵進口定位在所述擴大的洞穴裡並使所述泵進口偏離沿著所述井筒流動的氣體流。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述井筒是一個鉸接的井筒。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述鉸接的井筒包括一個基本上垂向的部分；在所述井筒裡成形一個擴大的洞穴包括在所述鉸接的井筒的一基本上垂向的部分成形一個擴大的洞穴；以及把一個泵進口定位在所述擴大的洞穴裡包括把所述泵進口定位成水平地偏離所述鉸接的井筒的基本上垂向的部分的縱軸線。
5.如權利要求3所述的方法，其特徵在於所述鉸接的井筒包括一個基本上水平的部分；在所述井筒裡成形一個擴大的洞穴包括在所述鉸接的井筒的一基本上水平的部分成形一個擴大的洞穴；以及把一個泵進口定位在所述擴大的洞穴裡包括把所述泵進口定位成垂向地偏離所述鉸接的井筒的基本上水平的部分的縱軸線。
6.如權利要求3所述的方法，其特徵在於所述鉸接的井筒包括一個彎曲的部分；在所述井筒裡成形一個擴大的洞穴包括在所述鉸接的井筒的一彎曲的部分成形一個擴大的洞穴；以及把泵進口定位在所述擴大的洞穴裡包括把泵進口定位成偏離流經所述彎曲部分的氣體流。
7.一種用於抽取地下地層區域裡的流體的系統包括一個從地面延伸到地下地層區域的井筒；成形在所述井筒裡的一個被擴大了的洞穴，這個擴大的洞穴被構造成對從地下地層區域流出的、沿著所述井筒流動的挾帶液體的氣體流起一個液體和氣體分離室的作用；一個有一個定位在所述擴大的洞穴裡的泵進口的泵吸裝置；以及其中，所述泵吸裝置工作時可通過所述泵進口開採出所述液體。
8.如權利要求7所述的系統，其特徵在於，所述泵進口是定位成偏離沿著所述井筒流動的氣體流。
9.如權利要求7所述的系統，其特徵在於，所述井筒包括一鉸接的井筒。
10.如權利要求9所述的系統，其特徵在於所述鉸接的井筒包括一個基本上垂向的部分；成形在所述井筒裡的擴大的洞穴是成形在所述鉸接的井筒的基本上垂向的部分的一個擴大的洞穴；以及所述泵進口水平地偏離所述鉸接的井筒的基本上垂向的部分的縱軸線。
11.如權利要求9所述的系統，其特徵在於所述鉸接的井筒包括一個基本上水平的部分；成形在所述井筒裡的擴大的洞穴是成形在所述鉸接的井筒的基本上水平的部分的一個擴大的洞穴；以及所述泵進口垂向地偏離所述鉸接的井筒的基本上水平的部分的縱軸線。
12.如權利要求9所述的系統，其特徵在於所述鉸接的井筒包括一個彎曲的部分；成形在所述井筒裡的擴大的洞穴是成形在所述鉸接的井筒的彎曲部分的一個擴大的洞穴；以及所述泵進口偏離流經所述彎曲部分的氣體流。
13.一種用於抽取地下地層區域裡的流體的方法包括鑽一個從地面到地下地層區域的井筒；在所述井筒裡成形一個被擴大了的洞穴；在所述擴大的洞穴裡定位一個泵進口，使所述泵進口偏離從地下地層區域流出的、沿著所述井筒流動的挾帶液體的氣體流；以及使一個泵吸裝置工作以通過所述泵進口開採出液體。
14.如權利要求13所述的方法，其特徵在於，在所述井筒裡成形一個擴大的洞穴包括在所述井筒裡成形一個擴大的洞穴並使它對從地下地層區域流出的、沿著所述井筒流動的挾帶液體的氣體流起一個液體和氣體分離室的作用。
15.如權利要求13所述的方法，其特徵在於，所述井筒包括一個鉸接的井筒。
16.如權利要求15所述的方法，其特徵在於所述鉸接的井筒包括一個基本上垂向的部分；在所述井筒裡成形一個擴大的洞穴包括在所述鉸接的井筒的基本上垂向的部分成形一個擴大的洞穴；以及把一個泵進口定位在所述擴大的洞穴裡並使它偏離從地下地層區域流出的沿著所述井筒流動的挾帶液體的氣體流包括把所述泵進口定位成水平地偏離所述鉸接的井筒的基本上垂向的部分的縱軸線。
17.如權利要求15所述的方法，其特徵在於所述鉸接的井筒包括一個基本上水平的部分；在所述井筒裡成形一個擴大的洞穴包括在所述鉸接的井筒的基本上水平的部分成形一個擴大的洞穴；以及把一個泵進口定位在所述擴大的洞穴裡並使它偏離從地下地層區域流出的沿著所述井筒流動的挾帶液體的氣體流包括把所述泵進口定位成垂向地偏離所述鉸接的井筒的基本上水平的部分的縱軸線。
18.如權利要求15所述的方法，其特徵在於所述鉸接的井筒包括一個彎曲的部分；以及在所述井筒裡成形一個擴大的洞穴包括在所述鉸接的井筒的彎曲部分裡成形一個擴大的洞穴。
19.一種用於抽取地下地層區域裡的流體的系統包括一個從地面延伸到地下地層區域的井筒；一個成形在所述井筒裡的擴大的洞穴；一個有一個設置在所述擴大的洞穴裡的泵進口的泵吸裝置，所述泵進口偏離從地下地層區域流出的、沿著所述井筒流動的挾帶液體的氣體流；以及其中，所述泵吸裝置工作時可通過所述泵進口開採出液體。
20.如權利要求19所述的系統，其特徵在於，所述擴大的洞穴被構造成對從地下地層區域流出的、沿著所述井筒流動的挾帶液體的氣體流起一個液體和氣體分離室的作用。
21.如權利要求19所述的系統，其特徵在於，所述井筒包括一個鉸接的井筒。
22.如權利要求21所述的系統，其特徵在於所述鉸接的井筒包括一個基本上垂向的部分；成形在所述井筒裡的擴大的洞穴包括成形在所述鉸接的井筒的基本上垂向的部分裡的一個擴大的洞穴；以及所述泵進口水平地偏離所述鉸接的井筒的基本上垂向的部分的縱軸線。
23.如權利要求21所述的系統，其特徵在於所述鉸接的井筒包括一個基本上水平的部分；成形在所述井筒裡的擴大的洞穴包括成形在所述鉸接的井筒的基本上水平的部分裡的一個擴大的洞穴；以及所述泵進口垂向地偏離所述鉸接的井筒的基本上水平的部分的縱軸線。
24.如權利要求21所述的系統，其特徵在於，所述鉸接的井筒包括一個彎曲的部分；成形在所述井筒裡的擴大的洞穴包括成形在所述鉸接的井筒的彎曲部分裡的一個擴大的洞穴。
25.一種用於抽取地下地層區域裡的流體的方法包括鑽出一個從地面到地下地層區域的井筒；在所述井筒裡成形一個被擴大了的洞穴，使這個擴大的洞穴對從地下地層區域流出的、沿著所述井筒流動的挾帶液體的氣體流起一個液體和氣體分離室的作用；把一個泵進口定位在所述井筒的一部分裡；以及使一個泵吸裝置工作而通過所述泵進口開採出液體。
26.如權利要求25所述的方法，其特徵在於所述井筒包括一個鉸接的井筒，該井筒有一個分支集液池，所述分支集液池可收集在所述擴大的洞穴處從挾帶液體的氣體流中分離出來的液體；以及把一個泵進口定位在所述井筒的一部分裡包括把一個泵進口定位在所述鉸接的井筒的所述分支集液池裡。
27.一種用於抽取地下地層區域裡的流體的系統包括一個從地面延伸到地下地層區域的井筒；一個成形在所述井筒裡的擴大的洞穴，所述擴大的洞穴被構造成對從地下地層區域流出的、沿著所述井筒流動的挾帶液體的氣體流起一個液體和氣體分離室的作用；一個有一個設置在所述井筒裡的泵進口的泵吸裝置；以及其中，所述泵吸裝置工作時可通過所述泵進口開採出液體。
28.如權利要求27所述的系統，其特徵在於所述井筒包括一個鉸接的井筒，該井筒有一個分支集液池，所述分支集液池被構造成可收集在所述擴大的洞穴處從挾帶液體的氣體流中分離出來的液體；以及所述泵進口定位在所述鉸接的井筒的所述分支集液池裡。
全文摘要
一種用於抽取地下地層區域裡的流體的方法，它包括鑽出一個從地面到地下地層區域的井筒並在所述井筒(430、530、630、230、130)裡成形一個被擴大了的洞穴(420、520、620、220、120)，使該擴大的洞穴對從地下地層區域(415、515、615、215、115)流出的、沿著所述井筒流動的挾帶液體的氣體流起一個液體和氣體分離室的作用。該方法還包括把一個泵吸裝置的泵進口定位在所述擴大的洞穴裡，並且使泵吸裝置工作而通過所述泵進口開採出液體。井筒可以包括一鉸接的井筒。
文檔編號E21B43/38GK1694996SQ03825107
公開日2005年11月9日 申請日期2003年9月23日 優先權日2002年10月3日
發明者J·A·祖帕尼克, L·W·戴蒙德 申請人:Cdx天然氣有限公司