CN110088424A - 用于电潜泵的井筒碎屑处理器 - Google Patents

Abstract

用于减小进入地下井中的电潜泵组件(其具有碎屑处理组件)的碎屑的尺寸的***和方法包括处理器壳体，处理器壳体具有内孔和位于内孔的内表面上的壳体切割轮廓。切割刀片固定至处理器壳体的内孔内的旋转轴，切割刀片与壳体切割轮廓的第一部分对齐。磨机固定至旋转轴，磨机与壳体切割轮廓的第二部分对齐。由磨机的外表面和内孔的内表面限定环形研磨空间，环形研磨空间的径向尺寸沿下游方向减小。

Description

用于电潜泵的井筒碎屑处理器

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年12月12日提交的名称为“Wellbore Debris Handler forElectric Submersible Pumps”的共同未决的美国临时申请序列号62/432,953的优先权和权益，出于任何目的上述申请的全部公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及电潜泵，并且具体地涉及用于电潜泵组件的碎屑处理。

背景技术

从缺乏足够内部压力进行自然生产的井筒生产烃流体的一种方法是利用人工举升方法，例如电潜泵(ESP)。被称为生产管柱(string)的一系列管或管道将潜油泵装置悬挂在靠近生产地层的井筒底部附近。潜油泵装置可操作以取回生产区流体，向流体施加更高压力并将加压的生产区流体排放到生产管中。由压力差驱动的加压井筒流体朝向表面上升。

在生产操作期间，大于ESP进口筛端口的碎屑和异物往往会对上游部件(诸如电机和保护器)造成严重的侵蚀磨损并且造成进口筛端口的堵塞。侵蚀导致壳体强度减弱并增加***故障的风险。

堵塞端口的累积效应是流入泵的流量减少，因此向表面的生产减少。随着更多碎屑继续覆盖进口筛，当进入端口被阻塞时以致达到没有流量进入ESP的程度。此时，进口筛壁受到的压碎压力等于进口设定深度处的相应静压。最终，这种高压导致筛坍塌或塌陷。筛塌陷进一步加速了甚至更大尺寸的异物迁移到泵叶轮中，导致叶轮入口和运行间隙的完全阻塞。

根据筛阻塞的阶段，上述问题的后果可能是灾难性的。例如，在生产流量减小时的筛堵塞的早期阶段，可能使得流量降低到低于冷却电机所需的最小值。结果，电机温度随着流量的减小而上升到电机将发生烧坏和ESP故障的程度。另一方面，如果在电机故障之前筛已经坍塌，则泵叶轮入口和运行间隙被阻塞，增加了泵热量产生并且发生高电机负荷，这也导致电机烧坏。在任何一种情况下，这些故障都会导致延期生产，并且需要钻探设备来修井，这最终会导致更高的现场资产运营成本。

发明内容

本文公开的实施例提供了一种电潜泵组件，其包括安装在ESP上游的碎屑处理器，以大幅度减小碎屑尺寸，使得碎屑可以与产生的流体混合并穿过泵，从而提高ESP可靠性和运行寿命并降低现场操作成本。本文所述的***和方法使泵堵塞最小化或防止泵堵塞，从而增加泵的寿命，这在上游油田、中游油砂、重油或焦油砂操作中特别有用。

在本公开的一个实施例中，用于减小进入地下井中的电潜泵组件的碎屑尺寸的碎屑处理组件包括处理器壳体，处理器壳体是具有内孔的大致管状构件。壳体切割轮廓位于处理器壳体的内孔的内表面上。切割刀片固定至处理器壳体的内孔内的旋转轴，切割刀片与壳体切割轮廓的第一部分对齐。磨机固定至处理器壳体的内孔内的旋转轴，磨机与壳体切割轮廓的第二部分对齐。由磨机的外表面和内孔的内表面限定环形研磨空间，环形研磨空间的径向尺寸沿下游方向减小。

在替代实施例中，磨机可具有位于磨机的外表面上的一系列磨机切割机轮廓。该系列磨机切割机轮廓可包括较长的齿和较短的齿，较长的齿在外表面的上游区域具有较长的径向尺寸，而较短的齿在外表面的下游区域具有较短的径向尺寸。该系列磨机切割机轮廓可以由选自由如下构成的组的硬质材料形成：多晶金刚石复合片、碳化硅、碳化钨和氮化硼。磨机可具有磨机的位于系列磨机切割机轮廓下游的外表面上的磨机研磨轮廓。

在其他替代实施例中，磨机的外表面可具有截头圆锥形状。切割刀片和磨机可沿旋转轴轴向间隔开。处理器壳体可包括进口孔，进口孔不设置筛构件。处理器壳体出口可以与磨机的下游端轴向间隔开。

在本公开的替代实施例中，用于从地下井生产烃的电潜泵组件包括电机、泵和位于电机和泵之间的密封部分。碎屑处理组件位于泵的上游，碎屑处理组件包括处理器壳体，处理器壳体是具有内孔的大致管状构件。碎屑处理组件还包括：壳体切割轮廓，其位于处理器壳体的内孔的内表面上的；和切割刀片，其固定至处理器壳体的内孔内的旋转轴，切割刀片与壳体切割轮廓的第一部分对齐。碎屑处理组件还包括磨机，磨机固定至处理器壳体的内孔内的旋转轴，磨机与壳体切割轮廓的第二部分对齐。碎屑处理组件还包括环形研磨空间，环形研磨空间由磨机的外表面和内孔的内表面限定，环形研磨空间的径向尺寸沿下游方向减小。

在替代实施例中，碎屑处理组件可位于电机的上游。可以定位下封隔器以防止井筒流体向下游行进通过碎屑处理组件外部的电潜泵组件。处理器壳体可以在地下井内静态旋转(rotationally static)。磨机的外表面可具有截头圆锥形状。

在本公开的另一个替代实施例中，一种用于减小进入地下井中的电潜泵组件(其具有碎屑处理组件)的碎屑的尺寸的方法包括提供处理器壳体，处理器壳体为具有内孔的大致管状构件，并且处理器壳体具有位于处理器壳体的内孔的内表面上的壳体切割轮廓。旋转处理器壳体的内孔内的轴以使固定至旋转轴的切割刀片旋转，并使固定至旋转轴的磨机旋转。切割刀片与壳体切割轮廓的第一部分对齐，并且磨机与壳体切割轮廓的第二部分对齐。由磨机的外表面和内孔的内表面限定环形研磨空间，环形研磨空间的径向尺寸沿下游方向减小。

在其他替代实施例中，磨机可具有位于磨机外表面上的一系列磨机切割机轮廓，该系列磨机切割机轮廓包括较长的齿，较长的齿在外表面的上游区域具有较长的径向尺寸，并且该系列磨机切割机轮廓还包括较短的齿，较短的齿在外表面的下游区域具有较短的径向尺寸，该方法还包括随着碎屑沿磨机轴向移动，利用壳体切割轮廓和系列磨机切割机轮廓使碎屑的尺寸逐渐减小。

在替代实施例中，该方法可以包括用磨机的磨机研磨轮廓来研磨碎屑，磨机研磨轮廓位于磨机切割机轮廓的下游。随着切割刀片和磨机的旋转运动，碎屑可径向向外移动，使得碎屑与壳体切割轮廓接触。可以将碎屑处理组件的输出流引导至电潜泵组件的泵。可以将输入流引导至电潜泵组件的泵和电机上游的碎屑处理组件中。

附图说明

为了可以详细地理解和获得本公开实施例的上述特征、方面和优点以及将变得明显的其它方面的方式，可以参考在形成本说明书的一部分的附图中示出的本公开的实施例对上面简要概括的本公开的更具体的描述。然而，需要注意的是，附图仅示出了本公开的优选实施例，并且因此不应被视为限制本公开的范围，因为本公开可以允许其它等效实施例。

图1是根据本公开的实施例的具有电潜泵组件的地下井的示意性剖视图。

图2是根据本公开的实施例的具有电潜泵组件的地下井的示意性剖视图。

图3是根据本公开的实施例的具有电潜泵组件的地下井的示意性剖视图。

图4是根据本公开的实施例的电潜泵组件的碎屑处理器的示意性剖视图。

具体实施方式

现在将在下文中参考示出本公开的实施例的附图更全面地描述本公开的实施例。然而，本公开的***和方法可以以许多不同的形式来体现，并且不应该被解释为限于在本公开中阐述的所示实施例。而是，提供这些实施例是为了使本公开透彻和完整，并将本公开的范围完全传达给本领域技术人员。相似的数字始终指代相似的元件，并且如果使用了撇号标记，则其表示替代实施例或位置中的类似元件。

在以下讨论中，阐述了很多具体细节来提供对本公开的透彻理解。然而，对于本领域技术人员明显的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本公开的实施例。另外，对于绝大部分来说，关于井钻、储层测试、完井等的细节已被省略，因为这样的细节对于获得对本公开的完整理解而言并不认为是必需的，而是被认为在相关领域的技术人员的技能之内。

参见图1，地下井10包括井筒12。电潜泵组件14位于井筒12内。图1的电潜泵组件14包括电机16，电机16用于驱动电潜泵组件14的泵18。电机16的某些元件封闭在电机壳体内，电机壳体是大致圆筒形的构件，该大致圆筒形的构件具有限定容纳电机16的元件的内腔的侧壁。

在图1至图3的示例性实施例中，地下井10显示为大致竖直的井。因此，当在本文中使用时，术语上游将用于限定在地下井中轴向低于被描述为位于下游的位置的位置。在地下井10为不竖直的(例如倾斜或水平井)替代实施例中，术语上游将用于限定在地下井内较被描述为位于下游的位置离地表更远的位置(如沿着井流体的流体流动所测量的)，无论这些位置的相对轴向位置如何。

泵18可以是例如离心泵。泵18的某些元件封闭在泵壳体内，泵壳体是大致圆筒形的构件，该大致圆筒形的构件具有限定容纳泵18的元件的内腔的侧壁。泵18可以由级构成，级由叶轮和扩散器组成。旋转的叶轮为流体增加能量以提供压头(head)，而静止的扩散器将来自叶轮的流体的动能转换成压头。泵级通常串联堆叠以形成包含在泵壳体内的多级***。单个级中的每一个产生的压头的总和是累加的；因此，由多级***产生的总压头从第一级到最后一级线性增加。

在电机16和泵18之间是保护器20。保护器20可用于使电潜泵组件14内的压力与井筒12的压力相等。保护器20还可以吸收来自泵18的推力负荷，将来自电机16的动力传递到泵18，随着温度变化提供和接收额外的机油，并防止井流体进入电机16。根据保护器20的位置，保护器20还可以承受来自碎屑处理组件32的任何推力和轴负荷并且防止这种负荷传递到电机16。保护器20的某些元件封闭在密封部分壳体内，该密封部分壳体是大致圆筒形的构件，该大致圆筒形的构件具有限定了容纳保护器20的元件的内腔的侧壁。

在图1至图2的示例性实施例中，电潜泵组件14通过管22悬挂在井筒12内。管22是在地下井10内延伸的细长的管状构件。管22可以是例如由碳钢材料、碳纤维管或其他类型的耐腐蚀合金或涂层形成的生产管。在图3的示例性实施例中，电潜泵组件14通过电缆24悬挂在管22内。

参见图2，上封隔器26可以位于电潜泵组件14的下游，并且可以在管22的外径和井筒12的表面之间形成密封。上封隔器26可以将地下井10的一部分与地下井10的相邻部分隔离。

参见图1，电机16是位于电潜泵组件14的上游端的构件。保护器20位于电机16下游侧的电机16附近。泵18位于保护器20的上游，泵18的排出口与管22流体连通。在图1的示例性实施例中，碎屑处理组件32位于泵18和保护器20之间。在图1的实施例中，碎屑处理组件32具有径向取向的进口和轴向取向的排出口。在替代实施例中，碎屑处理组件32可具有轴向取向的进口和径向取向的排出口(图2)，或碎屑处理组件32可具有轴向取向的进口和轴向取向的排出口(未示出)，或碎屑处理组件32可具有径向取向的进口和径向取向的排出口(未示出)。

参见图2的替代实施例，托管架28位于电潜泵组件14的上游端。根据特定开发的流量要求，托管架28可具有不同的直径。托管架28由下封隔器组件30外接。在图2的示例中，下封隔器组件30与托管架28的外径和井筒12的表面接合。下封隔器组件30防止井筒流体和井筒流体内包含的碎屑在没有首先穿过碎屑处理组件32的情况下向下游行进通过电潜泵组件14的流动。井筒流体流以及井筒流体中包含的碎屑在图中共同标记为F。流体F从邻近井筒12的地层进入井筒12。流体F在泵18内被加压，并通过管22行进到地表处的井口组件。

第一保护器20位于碎屑处理组件32附近并位于碎屑处理组件32的上游。在图2的实施例中，碎屑处理组件32具有轴向取向的进口和径向取向的排出口。电机16和第二保护器20顺次位于第一保护器20附近。进口34位于第二保护器20附近并位于第二保护器20的上游，并且进口34与泵18流体连通。

参见图3的替代实施例，碎屑处理组件32位于电潜泵组件14的上游端。在图3的实施例中，碎屑处理组件32具有径向取向的进口和轴向取向的排出口。下封隔器组件30包括内部下封隔器30a和外部下封隔器30b。内部下封隔器30a外接电潜泵组件14的与碎屑处理组件32相邻的区域。在图3的示例中，内部下封隔器30a示出为外接泵18。在替代实施例中，下封隔器30a可以外接排出口36下游的电潜泵组件14的另一元件。内部下封隔器30a密封电潜泵组件14和管22之间的环形空间。外部下封隔器30b密封管22和井筒12的表面之间的环形空间。下封隔器组件30防止井筒流体和井筒流体内包含的碎屑在没有首先穿过碎屑处理组件32的情况下向下游行进通过电潜泵组件14的流动。

泵18与碎屑处理组件32相邻并位于碎屑处理组件32的下游。在穿过泵18之后，流体F从排出口36排出并进入电潜泵组件14和管22之间的环形空间。保护器20和电机16与排出口36相继相邻且位于排出口36的下游。电缆适配器38将电力电缆24固定至电机16，并使电力电缆24向电机16供电。

参见图4，更详细地示出了碎屑处理组件32。碎屑处理组件32可以是螺栓固定型，或者可以与电潜泵组件14的其他元件一体形成。碎屑处理组件32可包括处理器壳体40。处理器壳体40可以是具有内孔的大致管状构件。进口孔42延伸穿过处理器壳体40的侧壁，使得流体F可以进入处理器壳体40的内孔。进口孔42不设置筛构件，使得碎屑(甚至是碎屑中较大的成分)可以容易地进入处理器壳体40的内孔，而不会阻塞进口孔42。

壳体切割轮廓44位于处理器壳体40的内孔的内表面上。壳体切割轮廓44可包括一系列从处理器壳体40的内孔的内表面径向向内延伸的刀片或齿形突起。壳体切割轮廓44可具有各种尺寸、形状和图案，只要壳体切割轮廓44提供足够的切割效率即可。作为示例，与具有较少尖齿的那些相比，壳体切割轮廓44可以具有更尖的齿以获得更好的切割能力，但是齿剖面的底部将足够宽以承受切割轮廓44上的负荷。

壳体切割轮廓44可由这样的材料形成：硬化成足够坚固且坚韧以承受来自碎屑和其他异物(正被破碎成更小的块)的磨损、侵蚀和液压负荷。因此，壳体切割轮廓44可以由高度耐磨和耐腐蚀材料的材料形成，诸如例如由多晶金刚石复合片、碳化硅、碳化钨或氮化硼等形成。

碎屑处理组件32还包括切割刀片46。切割刀片46固定至处理器壳体40的内孔内的旋转轴48。旋转轴48可以由电机16旋转。旋转轴48可以以与电机16相同的旋转速度旋转。在替代实施例中，可以结合具有离合器机构的手动变速箱或自动且柔性驱动***，使得旋转轴48可以以与电机16不同的旋转速度旋转。在这样的实施例中，变速箱周围的流体流动将足以耗散该热量并使变速箱机构保持充分冷却以便有效操作。

切割刀片46与壳体切割轮廓44的第一部分轴向对齐。切割刀片46的最大外径小于处理器壳体40的内孔的内表面的直径。当切割刀片46旋转时，切割刀片46施加剪切和切割效果以将碎屑切成更小的块。同时，切割刀片46向碎屑的切割块施加漩流运动(swirlingmotion)，碎屑朝向壳体切割轮廓44的尖锐边缘径向向外移动，其中碎屑尺寸通过剪切和撕裂动作进一步减小。切割刀片46可具有各种尺寸、形状和图案，只要切割刀片46与切割轮廓44结合提供足够的切割效率，并且可承受切割刀片46上的负荷。

切割刀片46可由这样的材料形成：硬化成足够坚固且坚韧以承受碎屑和其他异物(正被破碎成更小的块)的磨损、侵蚀和液压负荷。切割刀片46可以由高度耐磨和耐腐蚀材料的材料形成，诸如例如由多晶金刚石复合片、碳化硅、碳化钨或氮化硼等形成。

碎屑处理组件32还包括磨机50。磨机50固定至处理器壳体40的内孔内的旋转轴48上。切割刀片46和磨机50沿旋转轴48轴向间隔开。磨机50与壳体切割轮廓44的第二部分对齐。磨机50可具有位于磨机50的外表面上的一系列磨机切割机轮廓52。该系列磨机切割机轮廓52可具有较长的齿54和较短的齿56，较长的齿在外表面的上游区域具有较长的径向尺寸，而较短的齿在外表面的下游区域具有较短的径向尺寸。磨机切割机轮廓52可具有各种尺寸、形状和图案，只要磨机切割机轮廓52提供足够的切削效率即可。作为示例，与具有较少尖齿的那些相比，磨机切割机轮廓52可以具有更尖的齿以获得更好的切割能力；但是，齿剖面的底部必须足够宽以承受磨机切割机轮廓52上的负荷。

该系列磨机切割机轮廓52可由这样的材料形成：硬化成足够坚固且坚韧以承受碎屑和其他异物(正被破碎成更小的块)的磨损、侵蚀和液压负荷。因此，该系列磨机切割机轮廓52可以由高度耐磨和耐腐蚀材料的材料形成，诸如例如由多晶金刚石复合片、碳化硅、碳化钨或氮化硼等形成。

由磨机50的外表面和处理器壳体40的内孔的内表面限定环形研磨空间58。环形研磨空间58的径向尺寸沿下游方向减小，从而形成漏斗状空腔以容纳大块碎屑而不会引起堵塞。当碎屑移动到漏斗状环形研磨空间58中的较小区域的区域中时，碎屑经历额外的切割、剪切和撕裂，这使碎屑的尺寸进一步减小。为了限定环形研磨空间58的形状，磨机50的外表面可具有截头圆锥形状。在替代实施例中，磨机50的外表面可以具有圆柱形状，并且处理器壳体40的内孔的内表面可以替代地具有截头圆锥形状。

磨机50也可具有磨机研磨轮廓60。磨机研磨轮廓60位于磨机50的外表面上并且位于处理器壳体40在系列磨机切割机轮廓52下游的内孔的内表面上。磨机切割机轮廓52和磨机研磨轮廓60两者都可以是安装在旋转轴48上或旋转轴48的一部分上的实心构件的一体元件。磨机研磨轮廓60可由彼此足够接近的平行且***糙的硬表面组成，以使在磨机研磨轮廓60的表面之间通过的任何碎屑粉碎。

磨机研磨轮廓60可由这样的材料形成：硬化成足够坚固且坚韧以承受碎屑和其他异物(正被破碎成更小的块)的磨损、侵蚀和液压负荷。磨机研磨轮廓60可以由高度耐磨和耐腐蚀材料的材料形成，诸如例如由多晶金刚石复合片、碳化硅、碳化钨或氮化硼等形成。

在穿过磨机研磨轮廓60之后，具有最小尺寸碎屑的流体F穿过处理器壳体出口62。处理器壳体出口62与磨机50的下游端轴向间隔开，使得流体F在离开处理器壳体40时不再旋转。碎屑处理组件32可具有径向或轴向取向的进口和径向或轴向取向的排出口。在图4的实施例中，碎屑处理组件32具有径向取向的进口和轴向取向的排出口。尽管图4示出为单级式***，但是可以在单个电潜泵组件14中使用两个或更多个碎屑处理组件32以形成多级式碎屑处理***。虽然本文描述的是用于ESP***，但是碎屑处理组件32也可以与替代***，例如气体处理器一起使用。

在操作示例中，包括大碎屑材料的流体F通过大进口孔42进入碎屑处理组件32。当碎屑与切割刀片46接触时，切割刀片46施加剪切和切割效果以将碎屑切成更小的块。同时，切割刀片46向切割块施加漩流运动，切割块朝向壳体切割轮廓44的尖锐边缘径向向外移动，其中碎屑尺寸通过剪切和撕裂动作进一步减小。

具有甚至更小尺寸的碎屑的流体F然后转移到漏斗状环形研磨空间58中的第一组系列磨机切割机轮廓52中。位于环形研磨空间58中的这些第一组切割机对碎屑施加切割效果并将碎屑逐渐向下游移动。此外，系列磨机切割机轮廓52的漩流运动将碎屑推向壳体切割轮廓44，在壳体切割轮廓44处进行另外的剪切。随着碎屑逐渐移动到漏斗状环形研磨空间58随后的狭窄区域，碎屑进入漏斗状环形部分中的较小区域的区域，在该区域碎屑经历另外的切割、剪切和撕裂，这使碎屑的尺寸进一步减小。

流体F和碎屑的混合物离开漏斗状环形研磨空间58并通过磨机研磨轮廓60，在磨机研磨轮廓中碎屑尺寸被粉碎到足以穿过包括泵18的电潜泵组件14的其余部分。粉碎的碎屑与井流体F充分混合。然后，具有粉碎碎屑的井流体F离开磨机研磨轮廓60并朝向处理器壳体出口62移动，处理器壳体出口62与磨机研磨轮廓60适当地轴向间隔开，以确保流体F在离开碎屑处理组件32并进入电潜泵组件14的另一个部件之前不旋流旋转(swirl-free)。对形成更高的总动力压头而言，例如，在例如泵18中的第一叶轮的上游不旋流旋转是重要的，以形成更高的总动力压头是很重要的。

在本文所述的实施例中，如果大的碎屑材料(例如大的橡胶块)穿过进口孔42，则切割刀片46的尺寸和取向成适于处理这样的大块并减小碎屑的尺寸，使得磨机50能够容纳所有通过切割刀片46而没有被阻塞的碎屑。另外，环形研磨空间58的漏斗状形状使得磨机50在上游端接受相对较大的碎屑并使碎屑的尺寸逐渐减小而不会阻塞。

当碎屑离开碎屑处理组件32时，碎屑足够小以至于它可以穿过泵18的叶片而不会导致阻塞或损坏泵18。泵18以常规方法对流过生产管到达表面混合物的加压。在表面处，可以以类似于传统***中当前程序的方式处理流体F以将井流体与任何小碎屑分离。

因为粉碎的碎屑的尺寸足够小，所以泵18的进口可不具有进口筛，由于含有碎屑的流体F的混合混合物不包含能够堵塞进口的颗粒，所以不需要进口筛。不设置筛可以节省材料和人工成本。在泵18上不设置进口筛的另一个优点是消除了当流体F通过泵进口时所经历的压降，从而提高了***效率。如果操作员决定仍然使用具有筛的进口，则筛用作冗余组件。不设置来自泵的进口筛可作为如图2所示的双封隔器构造中的一种选择，其中碎屑处理器位于泵的上游。

因此，如本文所公开的，***和方法的实施例提供ESP解决方案，其对于进口筛塌陷具有很小的风险或没有风险。消除泵堵塞的可能性，从而增加ESP寿命并且防止由于没有流动或过载故障而导致的电机高温(这将导致修井成本)。此外，与具有轴向变化的流动方向的设备(例如将流动反向引入***)相比，压力损失减小并且***效率提高。此外，在碎屑处理组件32位于这些元件上游的某些实施例中，由于具有流过电机和保护器的大的、硬的和锋利边缘的碎屑而导致的损坏已经减少。结果，整体ESP***可靠性增加并且资产寿命运营成本降低。

因此，本文所描述的本公开的实施例非常适于实现所述目的并获得所提到的目标和优点，以及其中固有的其它目的和优点。虽然出于公开的目的给出了本公开的当前优选实施例，但是在用于实现期望结果的过程的细节中存在许多变化。这些和其它类似的修改对于本领域技术人员来说是显而易见的，并且旨在包含在本公开内容和所附权利要求的范围内。

Claims (22)

1.一种碎屑处理组件，其用于减小进入地下井中的电潜泵组件的碎屑的尺寸，所述碎屑处理组件包括：

处理器壳体，所述处理器壳体是具有内孔的大致管状构件；

壳体切割轮廓，其位于所述处理器壳体的所述内孔的内表面上；

切割刀片，其固定至所述处理器壳体的所述内孔内的旋转轴，所述切割刀片与所述壳体切割轮廓的第一部分对齐；

磨机，其固定至所述处理器壳体的所述内孔内的所述旋转轴，所述磨机与所述壳体切割轮廓的第二部分对齐；以及

环形研磨空间，所述环形研磨空间由所述磨机的外表面和所述内孔的内表面限定，所述环形研磨空间的径向尺寸沿下游方向减小。

2.根据权利要求1所述的碎屑处理组件，其中，所述磨机具有一系列位于所述磨机外表面上的磨机切割机轮廓。

3.根据权利要求2所述的碎屑处理组件，其中，所述系列磨机切割机轮廓包括较长的齿，所述较长的齿在外表面的上游区域具有较长的径向尺寸，并且所述系列磨机切割机轮廓还包括较短的齿，所述较短的齿在外表面的下游区域具有较短的径向尺寸。

4.根据权利要求2或3所述的碎屑处理组件，其中，所述系列磨机切割机轮廓由选自由如下构成的组的硬质材料形成：多晶金刚石复合片、碳化硅、碳化钨和氮化硼。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的碎屑处理组件，其中，所述磨机具有磨机研磨轮廓，所述磨机研磨轮廓位于所述磨机的所述系列磨机切割机轮廓下游的外表面上。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的碎屑处理组件，其中，所述磨机的所述外表面具有截头圆锥形状。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的碎屑处理组件，其中，所述切割刀片和所述磨机沿所述旋转轴轴向间隔开。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的碎屑处理组件，其中，所述处理器壳体包括进口孔，所述进口孔不设置筛构件。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的碎屑处理组件，其中，所述处理器壳体出口与所述磨机的下游端轴向间隔开。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的碎屑处理组件，其中，所述碎屑处理组件具有径向取向的进口和轴向取向的排出口。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的碎屑处理组件，其中，所述碎屑处理组件具有轴向取向的进口和径向取向的排出口。

12.一种用于从地下井生产烃的电潜泵组件，所述电潜泵组件包括：

电机、泵和位于所述电机和所述泵之间的密封部分；

碎屑处理组件，其位于所述泵的上游，所述碎屑处理组件包括：

处理器壳体，所述处理器壳体是具有内孔的大致管状构件；

壳体切割轮廓，其位于所述处理器壳体的所述内孔的内表面上；

切割刀片，其固定至所述处理器壳体的所述内孔内的旋转轴，所述切割刀片与所述壳体切割轮廓的第一部分对齐；

磨机，其固定至所述处理器壳体的所述内孔内的所述旋转轴，所述磨机与所述壳体切割轮廓的第二部分对齐；以及

环形研磨空间，所述环形研磨空间由所述磨机的外表面和所述内孔的内表面限定，所述环形研磨空间的径向尺寸沿下游方向减小。

13.根据权利要求12所述的电潜泵组件，其中，所述碎屑处理组件位于所述电机的上游。

14.根据权利要求12或13所述的电潜泵组件，还包括下封隔器，所述下封隔器定位成防止井筒流体向下游行进通过所述碎屑处理组件外部的所述电潜泵组件。

15.根据权利要求12-14中任一项所述的电潜泵组件，其中，所述处理器壳体在所述地下井内是静态旋转的。

16.根据权利要求12-15中任一项所述的电潜泵组件，其中，所述磨机的所述外表面具有截头圆锥形状。

17.一种用于减小进入地下井中电潜泵组件的碎屑的尺寸的方法，所述电潜泵组件具有碎屑处理组件，所述方法包括：

提供处理器壳体，所述处理器壳体为具有内孔的大致管状构件，并且所述处理器壳体具有位于所述处理器壳体的所述内孔的内表面上的壳体切割轮廓；

旋转所述处理器壳体的内孔内的轴以使固定至旋转轴的切割刀片旋转，并使固定至所述旋转轴的磨机旋转，其中

所述切割刀片与所述壳体切割轮廓的第一部分对齐，并且所述磨机与所述壳体切割轮廓的第二部分对齐；并且其中

由所述磨机的外表面和所述内孔的内表面限定环形研磨空间，所述环形研磨空间的径向尺寸沿下游方向减小。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述磨机具有位于所述磨机外表面上的一系列磨机切割机轮廓，所述系列磨机切割机轮廓包括较长的齿，所述较长的齿在所述外表面的上游区域具有较长的径向尺寸，并且所述系列磨机切割机轮廓还包括较短的齿，所述较短的齿在所述外表面的下游区域具有较短的径向尺寸，所述方法还包括随着所述碎屑沿所述磨机轴向移动，利用所述壳体切割轮廓和所述系列磨机切割机轮廓使所述碎屑的尺寸逐渐减小。

19.根据权利要求17或18所述的方法，还包括用所述磨机的磨机研磨轮廓研磨碎屑，所述磨机研磨轮廓位于磨机切割机轮廓的下游。

20.根据权利要求17-19中任一项所述的方法，还包括随着所述切割刀片和所述磨机的旋转运动使所述碎屑径向向外移动，使得所述碎屑与所述壳体切割轮廓接触。

21.根据权利要求17-20中任一项所述的方法，还包括将所述碎屑处理组件的输出流向所述电潜泵组件的泵引导。

22.根据权利要求17-21中任一项所述的方法，还包括将输入流引导至所述电潜泵组件的泵和电机上游的所述碎屑处理组件中。