CN102808607A - 一种用于气井在线测量的柱塞装置及柱塞排液采气系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于气井在线测量的柱塞装置及柱塞排液采气系统，柱塞装置包括：仪器工作筒总成、柱塞中心筒、柱塞滑套和减震器总成；其中，仪器工作筒总成位于柱塞装置的顶部，柱塞中心筒与柱塞滑套构成柱塞装置的主体，减震器总成位于柱塞装置的底部；仪器工作筒总成内置测量仪器和通信模块，用于气井生产时，柱塞装置在井口与井底之间往返，不断将井下的测量仪器测量的数据在井口利用通信模块通过无线数据传输的方式传至地面以供分析。系统包括：防喷管总成、柱塞；其中，柱塞内置测量仪器和通信模块，用于不断将井下的测量仪器测量的数据在井口利用通信模块传至防喷管总成内置的通信模块。本发明可以满足天然气柱塞气举井的在线测量需求。
Description
技术领域
本发明涉及油气田采气技术领域，尤其涉及一种用于气井在线测量的柱塞装置及柱塞排液采气系统。
背景技术
随着国民经济对清洁能源的需求不断增加，天然气消耗所占的比例逐年上升，对天然气资源的开发利用重视程度也越来越高。近年来，非常规天然气资源的大规模商业化开发改变了世界天然气市场的格局。随着气田的采出程度提高，许多气井已进入低压、单井产量低的阶段。气井流速过低，不能达到气井的临界携液流量，携液能力差，井底逐步产生积液，井筒压力升高，最终导致井被压死，无法生产。因此，必须采取有效的清除积液工艺以保证气井的长期稳产。
目前现场使用多种排液采气工艺，有杆泵、电潜泵等技术必须消耗外部能量。柱塞气举是一种利用储层本身能量来携液的间歇式举升方法。柱塞是一个与油管相匹配的可在油管内自由游动的活塞。工作时，先关井提高井底压力，压力上升到能满足举升要求时再开井，井底的柱塞依靠气井的压力在油管内上升，一直升至井口防喷管。管线的开关由电动开关阀和电子控制器来控制调节，位于主阀门上方的是柱塞到达传感器，当柱塞经过柱塞到达传感器时，柱塞到达传感器向电子控制器发送信号，电子控制器打开电动开关阀，液体从管线三通排出，天然气从油套环空产出。随着天然气不断采出，井筒压力下降，电动开关阀重新关井，柱塞依靠自身重力下落至井底，开始下一个压力恢复过程。井筒底部有底部减震器，防止柱塞下落后损坏。气井开井和关井形成一个柱塞气举的工作周期，循环重复这一周期性动作就可以把井底积液和天然气不断采出。通过柱塞气举，在气体与采出的液体之间形成一个固定的界面，能有效防止液体的回落，提高举升效率。与其它排液采气工艺相比，柱塞气举完全利用储层能量，系统整体结构简单，成本大约只有有杆泵的1/5-1/4，非常适合气田中后期开采的需要。
目前，对柱塞气举井实施的测井方法还是采用传统的电缆下入工艺，实施时必须先让气井停产，使用专门的电缆从井口防喷管将测量仪器下入井筒中。该技术已沿用数十年，其缺点在于，测井期间气井必须停产，由于柱塞气举本身就是间歇式生产，柱塞下落周期气井不产气，必须通过尽量减少关井次数、加快柱塞下降速度等措施提高单井产量。因此，测井期间停产与尽量避免关井构成了矛盾。
专利申请号为200620036229.1的实用新型涉及一种用于石油及天然气开采领域中，特别是针对高气液比井的接力式柱塞气举采油气装置。它适用于上大下小两种直径的组合油管的柱塞气举，扩大了柱塞气举工艺的适用范围。它主要由井口部分、井下部分及柱塞三部分组成，其特征是：油管为内径上大下小的组合油管柱，井下部分的缓冲弹簧、油管卡定器安装在下部小油管中；接力式柱塞由大柱塞与小柱塞间通过瓣状弹簧卡爪连接，大柱塞安装在上部大油管内，大柱塞中空并能与小柱塞上的对接接头自动脱、接，小柱塞安装在下部小油管内。小柱塞在小油管内举升，小柱塞与大柱塞对接后在大直径油管内举升，小、大柱塞的脱、接依靠惯性力自动实现，充分利用地层产出气推动柱塞运动来采油或排水采气。专利申请号为200310111081.4涉及一种温控伞式气举柱塞，该工具特点是利用伞的开合能大幅改变其遮挡面积的原理来改变气举柱塞的工况，而控制伞开合的时机和能量是温度。这是一种可用于连续生产(不关井停产)的气举柱塞，利用井下的温度和热能使材料产生热变形或磁温材料的磁性变化，使气举柱塞上的机构产生位移来控制伞的开合。柱塞在下行时保持合拢直到井下开启温度段，上行时保持张开直到井口。由于此柱塞在伞片收拢时的横截面积只有油管内截面积的1/3左右，因此正常生产的状态下，依靠自重下落到井底。专利申请号为200820123711.8涉及一种用于柱塞气举的井口捕捉装置，应用于油田气举采油、气井排水采气。特征是：主要由缓冲器、过油三通和捕捉器三部分组成。过油三通为圆柱体形，有中心孔，在过油三通上端有螺纹，下端有外螺纹，过油三通侧壁上固定有出油口；缓冲器的下端有螺纹，缓冲器的下端连接于过油三通的上端；捕捉器采用钢球式捕捉器，捕捉器固定在过油三通的外壁上。效果是：缓冲器能产生向下的缓冲力，减缓柱塞上升速度，从而保护井口。当柱塞需要检修时，旋转位于捕捉器侧面的手轮，柱塞能被捕捉器卡在过油三通内。旋开缓冲器顶部的端盖，松开手轮，可取出柱塞。专利申请号为200820122545.X涉及一种柱塞气举的井下缓冲装置，应用于油井柱塞气举工艺的配套工具，在柱塞下落到卡定器位置时提供向上的缓冲力。其特征：上体为柱状体，在上体的中部外壁上有弹簧固定台阶；下体为圆筒状，在下体的上端外壁有弹簧固定台阶。在上体的下部为杆状圆柱体，弹簧套在上体的杆状圆柱体上，弹簧的两端在所述的固定台阶上。下体的上端有中心孔，下体通过中心孔套在上体的杆状圆柱体下端，在上体的杆状圆柱体下端由螺母固定，下体能沿杆状圆柱体滑动。效果是：井下缓冲装置能提供向上的缓冲力，减缓柱塞下落速度，保护卡定器和油管。在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：目前已申请的关于柱塞气举的专利主要涉及机械结构方面，测井时还是要采用传统的电缆下入工艺。
发明内容
本发明实施例提供一种用于气井在线测量的柱塞装置及柱塞排液采气系统，以满足天然气柱塞气举井的在线测量需求。
为了达到上述技术目的，一方面，本发明实施例提供了一种用于气井在线测量的柱塞装置，所述柱塞装置包括：仪器工作筒总成、柱塞中心筒、柱塞滑套和减震器总成；其中，仪器工作筒总成位于柱塞装置的顶部，柱塞中心筒与柱塞滑套构成柱塞装置的主体，减震器总成位于柱塞装置的底部；仪器工作筒总成内置测量仪器和通信模块，用于气井生产时，柱塞装置在井口与井底之间往返，不断将井下的测量仪器测量的数据在井口利用通信模块通过无线数据传输的方式传至地面以供分析。
可选的，在本发明的一实施例中，所述仪器工作筒总成包括：打捞头、减震弹簧、压帽、工作筒本体、仪器组合、工作筒密封圈和工作筒通信天线。
可选的，在本发明的一实施例中，所述柱塞中心筒为中空结构，下部有均布的进液孔，上部有出液孔，顶部和底部为螺纹结构，分别连接仪器工作筒总成和减震器总成。
可选的，在本发明的一实施例中，所述柱塞滑套与柱塞中心筒套接在一起，为间隙配合，柱塞滑套上面有环形凹槽。
可选的，在本发明的一实施例中，所述减震器总成包括：减震器本体、减震橡胶环、减震器螺母、减震杆、密封螺母、本体密封圈和柱塞端面密封圈。
另一方面，本发明实施例提供了一种柱塞排液采气系统，所述柱塞排液采气系统包括：防喷管总成、管线三通、电动开关阀、电子控制器、柱塞、底部减震器、油管限位器、主阀门、柱塞到达传感器、柱塞捕捉器；其中，柱塞内置测量仪器和通信模块，用于气井生产时，柱塞在井口与井底之间往返，不断将井下的测量仪器测量的数据在井口利用通信模块通过无线数据传输的方式传至防喷管总成内置的通信模块以供分析。
可选的，在本发明的一实施例中，所述防喷管总成包括：防喷管帽、顶部短节、防喷管本体、防喷管阻尼弹簧、防喷管缓冲橡胶杯、井口油管、井口通信天线和读写器接头。
可选的，在本发明的一实施例中，所述柱塞包括：仪器工作筒总成、柱塞中心筒、柱塞滑套和减震器总成；其中，仪器工作筒总成位于柱塞的顶部，柱塞中心筒与柱塞滑套构成柱塞的主体，减震器总成位于柱塞的底部。
可选的，在本发明的一实施例中，所述仪器工作筒总成包括：打捞头、减震弹簧、压帽、工作筒本体、仪器组合、工作筒密封圈和工作筒通信天线。
可选的，在本发明的一实施例中，所述柱塞中心筒为中空结构，下部有均布的进液孔，上部有出液孔，顶部和底部为螺纹结构，分别连接仪器工作筒总成和减震器总成；所述柱塞滑套与柱塞中心筒套接在一起，为间隙配合，柱塞滑套上面有环形凹槽；所述减震器总成包括：减震器本体、减震橡胶环、减震器螺母、减震杆、密封螺母、本体密封圈和柱塞端面密封圈。
上述技术方案具有如下有益效果：可进行在线测量，测井、数据传输和气井生产同时进行，取消了电缆测井作业。整个系统结构简单，作业效率高，安全性好，不用实施关井，保证了气井的稳产。该技术可用于各类气井的排液采气作业，包括低产气井、气藏压力衰竭气井、开采后期的凝析气气井、致密气气井、页岩气气井、煤层气气井等常规和非常规气藏开发井。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例柱塞排液采气系统结构示意图；
图2是本发明实施例配有仪器工作筒的柱塞工具组合结构示意图；
图3是本发明实施例滑套打开时的柱塞结构示意图；
图4是本发明实施例滑套关闭时的柱塞结构示意图；
图5是本发明实施例测量仪器工作筒总成结构示意图；
图6是本发明实施例改进后的防喷管结构示意图；
图7是本发明实施例防喷管中的井口通信模块结构示意图；
图8是本发明实施例RFID通信原理图；
图9是本发明实施例仪器组合中的电气连接框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为解决传统电缆测井工艺的作业效率低、须关井停产、安全性差等缺点，开发出嵌有测量仪器和通信模块的新型气举柱塞工具组合。该技术可进行在线测量，测井、数据传输和气井生产同时进行，取消了电缆测井作业。整个系统结构简单，作业效率高，安全性好，不用实施关井，保证了气井的稳产。该技术可用于各类气井的排液采气作业，包括低产气井、气藏压力衰竭气井、开采后期的凝析气气井、致密气气井、页岩气气井、煤层气气井等常规和非常规气藏开发井。
如图1所示，为本发明实施例一种柱塞排液采气系统结构示意图，所述柱塞排液采气系统包括：防喷管总成1、管线三通2、电动开关阀3、电子控制器4、柱塞5、底部减震器6、油管限位器7、主阀门8、柱塞到达传感器9、柱塞捕捉器10；其中，柱塞5内置测量仪器和通信模块，用于气井生产时，柱塞5在井口与井底之间往返，不断将井下的测量仪器测量的数据在井口利用通信模块通过无线数据传输的方式传至防喷管总成1内置的通信模块以供分析。
如图2所示，是本发明实施例配有仪器工作筒的柱塞工具组合结构示意图，该柱塞工具组合由仪器工作筒总成11、柱塞中心筒12、柱塞滑套13和减震器总成14组成。仪器工作筒总成11位于工具组合的顶部，柱塞中心筒12与柱塞滑套13构成柱塞5的主体，减震器总成14位于工具组合的底部，在工具下落至井底时起到缓冲和吸收能量的作用。仪器工作筒总成内置测量仪器和通信模块，用于气井生产时，柱塞装置在井口与井底之间往返，不断将井下的测量仪器测量的数据在井口利用通信模块通过无线数据传输的方式传至地面以供分析。
柱塞中心筒12为中空结构，下部有均布的进液孔，上部有出液孔，顶部和底部为螺纹结构，分别连接仪器工作筒总成11和减震器总成14。柱塞滑套13与柱塞中心筒12套接在一起，为间隙配合，柱塞滑套13上面的环形凹槽用来清除井筒内的砂、蜡、垢等物质。减震器总成14主要由减震器本体15、减震橡胶环16、减震器螺母17、减震杆18、密封螺母19、本体密封圈20和柱塞端面密封圈21组成。减震橡胶环16可根据需要换成弹簧等其它阻尼零件。减震器螺母17用来调节减震橡胶环16的预紧力，减震器本体15和柱塞滑套13之间的密封由本体密封圈20和柱塞端面密封圈21承担，作用是柱塞滑套13关闭后，减震器总成14与柱塞滑套13之间形成良好的密封，柱塞5下面的流体不会窜至柱塞5上部。
当柱塞工具位于井底时，柱塞滑套13处于关闭状态，柱塞5上面的液体不会通过柱塞进入下部。当柱塞5上行时，由于惯性作用，柱塞滑套13依然处于关闭状态(如图4所示)，保证举升的液体和柱塞5下面的气体之间有很好的分隔界面。当柱塞工具被防喷管捕捉后，气体被采出，柱塞5下部的压力下降，在撞击和压力下降等共同作用下，柱塞中心筒12落下，柱塞滑套13转为打开状态，柱塞5下部的流体按图3所示的箭头方向经柱塞中心筒12内部的通道流至柱塞5上部，使柱塞5上下压力达到平衡。在关井后，柱塞5受重力作用而自由落体，以较快的速度返回至井底，重新进行下一轮液体的举升。
仪器工作筒总成11(如图5所示)由打捞头22、减震弹簧23、压帽24、工作筒本体25、仪器组合26、工作筒密封圈27和工作筒通信天线28组成。打捞头22采用符合行业标准的结构，工作筒本体25外表面有进液孔，为压力传感器提供测量样本。根据现场需求可以更换成其它类型的传感器，仪器组合26中的仪器包括各类传感器、单片机MCU、RFID电子标签、电源等(如图8和图9所示)。其中，传感器、电源与现有的常用油田电缆测井用传感器、电源相同。RFID是一种使用射频通信实现的非接触式自动识别技术，其基本工作原理是利用射频信号通过空间耦合(电磁感应或电磁传播)对目标对象进行识别跟踪或与目标对象进行信息交换和通讯。它具有存储容量大，抗干扰能力强，读取距离远以及数据可加密等优点，本发明实施例可以应用RFID技术实现无线数据传输的方式，但本发明实施例并不以此为限。RFID电子标签分为有源和无源两种类型。仪器组合26下部有流体进液孔，工作筒本体25中部有工作筒密封圈27，作用是防止下部的井筒流体窜到上部的通信模块。工作筒本体25外表面有环形工作筒通信天线28，作用是与防喷管总成1的筒形天线33进行数据交换。仪器组合26两端的减震弹簧23和压帽24的作用是对仪器组合26进行限位、固定和缓冲减震，避免柱塞5在撞击时内部仪器失效。仪器工作筒总成11通过螺纹与柱塞中心筒12连接在一起。如果需要对柱塞工具进行维护修理，可以对其实施打捞，通过下入打捞工具作用在打捞头22上，就可以将柱塞工具组合整体取出。
防喷管总成1由防喷管帽29、顶部短节30、防喷管本体31、防喷管阻尼弹簧32、防喷管缓冲橡胶杯33、井口油管34、井口通信天线35和读写器接头36组成(如图6所示)。顶部短节30位于防喷管帽29和防喷管本体31之间。井口通信天线35为圆环形，焊接在顶部短节30的内壁中，顶部短节30有径向孔，读写器接头36通过该孔与井口通信天线35连接(如图7所示)。读写器接头36另一端与地面读写器模块相连，读写器模块的内部组成如图8所示，内部电气连接与现有技术相同。井口通信天线35下面的台阶形结构对防喷管阻尼弹簧32进行限位。防喷管总成1的其余结构与现有技术基本相同。
当柱塞工具组合被防喷管总成1捕捉停留在防喷管内时，仪器组合26中的RFID电子标签开始工作。读写器通过井口通信天线35产生电磁场。如果RFID电子标签是无源类型的，电子标签进入读写器产生的电磁场后，通过感应电流获得能量，并建立数据传输通道，将存储在电子标签内的数据通过工作筒通信天线28以反射调制方式发出，井口通信天线35接受该数据并传至地面读写器模块。如果RFID电子标签是有源类型的，电子标签在检测到读写器的读写请求后，通过工作筒通信天线28主动发送某一频率的信号，读写器通过井口通信天线35接受到该信号后，将其解码并发送至相关模块进行处理。通过这种方式，柱塞仪器工作筒11将柱塞5前一工作周期内测量并记录的生产动态数据发送至电子控制器4。数据传输完毕后，仪器组合26在电子控制器4的指令下转为休眠状态，以降低电源能耗。柱塞仪器工作筒11内部有常规的数据接口，所以也可以通过将柱塞5从防喷管总成1取出，采用有线连接的方式读取和下载柱塞仪器工作筒11存储的数据。
本发明提出了一种柱塞气举专用的井筒在线测量工艺，设计了一种嵌入传感器和无线射频通信模块(RFID)的新型柱塞工具组合(如图2所示)。这种改进后的柱塞5采用可开关的柱塞滑套13，该机构可加快柱塞5的下落速度。柱塞5顶部为仪器工作筒11，内置传感器、变送器、流体采样仪、无线通信模块、电源等设备。仪器工作筒11外表面有工作筒通信天线28，在气井防喷管内部装有井口通信天线36。气井生产时，柱塞5在井口与井底之间往返，不断将井下的温度、压力等数据在井口通过无线数据传输的方式传至地面，供工程技术人员分析。该技术取消了传统的电缆测井方式，避免了关井停产，实现了在不影响气井正常生产的同时进行测井作业，提高了作业效率，有利于提高气井单井产量，有利于气田的稳产和经济效益的提高。
某一用于3 1/2”油管的柱塞工具组合(如图2所示)由仪器工作筒总成11、柱塞中心筒12、柱塞滑套13和减震器总成14组成。仪器工作筒总成11位于工具组合的顶部，柱塞中心筒12与柱塞滑套13构成柱塞5的主体，减震器总成14位于工具组合的底部。柱塞工具最大外径72mm，整体长度980mm。
柱塞中心筒12为中空结构，长度为570mm，最大外径60mm，下部有均布的进液孔，上部有出液孔，顶部和底部为螺纹结构，分别连接仪器工作筒总成11和减震器总成14。柱塞滑套13与柱塞中心筒12套接在一起，为间隙配合，长度430mm，柱塞滑套13上面的环形凹槽用来清除井筒内的砂、蜡、垢等物质。减震器总成14主要由减震器本体15、减震橡胶环16、减震器螺母17、减震杆18、密封螺母19、本体密封圈20和柱塞端面密封圈21组成，整体长度280mm，最大外径68mm。减震橡胶环16可根据需要换成弹簧等其它阻尼零件。减震器螺母17用来调节减震橡胶环16的预紧力，减震器本体15和柱塞滑套13之间的密封由本体密封圈20和柱塞端面密封圈21承担。
仪器工作筒总成11(如图5所示)由打捞头22、减震弹簧23、压帽24、工作筒本体25、仪器组合26、工作筒密封圈27和工作筒通信天线28组成，整体长度370mm，最大外径56mm。打捞头22采用符合行业标准的结构，工作筒本体25外表面有进液孔，为压力传感器提供测量样本。仪器组合26长度230mm，可根据现场需求进行调整，仪器组合26中的仪器包括压力传感器、单片机MCU、RFID电子标签、电源等(如图8和图9所示)。其中，压力传感器、电源与现有的常用油田电缆测井用传感器、电源相同。组合26下部有流体进液孔，工作筒本体25中部有工作筒密封圈27。工作筒本体25外表面有环形工作筒通信天线28。仪器工作筒总成11通过螺纹与柱塞中心筒12连接在一起。
防喷管总成1由防喷管帽29、顶部短节30、防喷管本体31、防喷管阻尼弹簧32、防喷管缓冲橡胶杯33、井口油管34、井口通信天线35和读写器接头36组成(如图6所示)。顶部短节30位于防喷管帽29和防喷管本体31之间。井口通信天线35为圆环形，焊接在顶部短节30的内壁中，顶部短节30长380mm，顶部短节30有径向孔，读写器接头36通过该孔与井口通信天线35连接(如图7所示)。读写器接头36的另一端与地面读写器模块相连，读写器模块的内部组成如图8所示，内部电气连接与现有技术相同。井口通信天线35下面的台阶形结构对防喷管阻尼弹簧32进行限位。防喷管总成1的其余结构与现有技术基本相同。
仪器组合26的基本参数包括：可充电锂离子电源额定电压3.6v，压力传感器最高测量值3000psi，存储器容量256K，最小采样间隔5s，最大采样间隔35min。RFID电子标签参数为，有源类型，主动式工作方式，中频频段，最大传输距离＜3m，信道带宽200KHz，最大发射功率4W。
本发明提出了一种嵌入传感器和无线射频通信模块(RFID)的新型柱塞工具组合，可满足天然气柱塞气举井的在线测量需求。该技术具有如下特点：(1)无需电缆测井作业：避免了气井停产关井，工作期间整个柱塞气举系统处于封闭状态，不用担心井喷等事故发生，安全性好，很适合在管理困难、不适合人工作业的偏远地区使用，比如戈壁、沙漠等；(2)测井、通信和生产互不影响：作业效率高，气井产量稳定，传输数据量大，能满足各类气井动态分析的要求；(3)适应性好：可根据测量需求，装入不同的测量和采样仪器；(4)非接触式通信方式(RFID)：结构比较简单，体积小，数据存储量大，读写速度快，系统功耗低，可靠性高，耐高低温(工作温度范围-25℃-100℃)，可在有油污、灰尘、砂、结垢的环境中稳定工作，可承受一定程度的撞击；(5)快速下落柱塞：柱塞滑套12的开关取决于柱塞的工作状态，密封性好，没有复杂的机械结构，借助快速下落柱塞可提高系统的举升效率；(6)系统维护简便：通过气井井口防喷管总成1的捕捉器捕捉柱塞并取出，进行更换仪器、电源，以及修理柱塞等工作；(7)自动清除油管内壁砂、蜡、垢：通过柱塞工作时在油管内的上下往复运动，可以有效清除管内的沉砂、结垢和蜡，取消了单独下一趟作业管柱，工作效率显著提高。
该技术克服了现有气井电缆测井的缺点，避免了关井停产，柱塞在井筒底部的压力恢复阶段系统自动完成测量作业，柱塞停留在井口防喷管进行排液采气阶段系统自动完成数据交换，而在柱塞上下行期间可以进行井筒内杂质的清除作业，一种井下工具可以满足多种现场需要，工作效率大大提高。该技术有利于气井单井产量的提高，有利于气田的稳产和经济效益的提高。
本领域技术人员还可以了解到本发明实施例列出的各种说明性逻辑块(illustrativelogical block)，单元，和步骤可以通过电子硬件、电脑软件，或两者的结合进行实现。为清楚展示硬件和软件的可替换性(interchangeability)，上述的各种说明性部件(illustrativecomponents)，单元和步骤已经通用地描述了它们的功能。这样的功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本发明实施例保护的范围。
本发明实施例中所描述的各种说明性的逻辑块，或单元都可以通过通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置，离散门或晶体管逻辑，离散硬件部件，或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处理器可以为微处理器，可选地，该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过计算装置的组合来实现，例如数字信号处理器和微处理器，多个微处理器，一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核，或任何其它类似的配置来实现。
本发明实施例中所描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入硬件、处理器执行的软件模块、或者这两者的结合。软件模块可以存储于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域中其它任意形式的存储媒介中。示例性地，存储媒介可以与处理器连接，以使得处理器可以从存储媒介中读取信息，并可以向存储媒介存写信息。可选地，存储媒介还可以集成到处理器中。处理器和存储媒介可以设置于ASIC中，ASIC可以设置于用户终端中。可选地，处理器和存储媒介也可以设置于用户终端中的不同的部件中。
在一个或多个示例性的设计中，本发明实施例所描述的上述功能可以在硬件、软件、固件或这三者的任意组合来实现。如果在软件中实现，这些功能可以存储与电脑可读的媒介上，或以一个或多个指令或代码形式传输于电脑可读的媒介上。电脑可读媒介包括电脑存储媒介和便于使得让电脑程序从一个地方转移到其它地方的通信媒介。存储媒介可以是任何通用或特殊电脑可以接入访问的可用媒体。例如，这样的电脑可读媒体可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁性存储装置，或其它任何可以用于承载或存储以指令或数据结构和其它可被通用或特殊电脑、或通用或特殊处理器读取形式的程序代码的媒介。此外，任何连接都可以被适当地定义为电脑可读媒介，例如，如果软件是从一个网站站点、服务器或其它远程资源通过一个同轴电缆、光纤电脑、双绞线、数字用户线(DSL)或以例如红外、无线和微波等无线方式传输的也被包含在所定义的电脑可读媒介中。所述的碟片(disk)和磁盘(disc)包括压缩磁盘、镭射盘、光盘、DVD、软盘和蓝光光盘，磁盘通常以磁性复制数据，而碟片通常以激光进行光学复制数据。上述的组合也可以包含在电脑可读媒介中。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于气井在线测量的柱塞装置，其特征在于，所述柱塞装置包括：仪器工作筒总成(11)、柱塞中心筒(12)、柱塞滑套(13)和减震器总成(14)；其中，仪器工作筒总成(11)位于柱塞装置的顶部，柱塞中心筒(12)与柱塞滑套(13)构成柱塞装置的主体，减震器总成(14)位于柱塞装置的底部；仪器工作筒总成(11)内置测量仪器和通信模块，用于气井生产时，柱塞装置在井口与井底之间往返，不断将井下的测量仪器测量的数据在井口利用通信模块通过无线数据传输的方式传至地面以供分析。
2.如权利要求1所述柱塞装置，其特征在于，所述仪器工作筒总成(11)包括：打捞头(22)、减震弹簧(23)、压帽(24)、工作筒本体(25)、仪器组合(26)、工作筒密封圈(27)和工作筒通信天线(28)。
3.如权利要求1所述柱塞装置，其特征在于，所述柱塞中心筒(12)为中空结构，下部有均布的进液孔，上部有出液孔，顶部和底部为螺纹结构，分别连接仪器工作筒总成(11)和减震器总成(14)。
4.如权利要求1所述柱塞装置，其特征在于，所述柱塞滑套(13)与柱塞中心筒(12)套接在一起，为间隙配合，柱塞滑套(13)上面有环形凹槽。
5.如权利要求1所述柱塞装置，其特征在于，所述减震器总成(14)包括：减震器本体(15)、减震橡胶环(16)、减震器螺母(17)、减震杆(18)、密封螺母(19)、本体密封圈(20)和柱塞端面密封圈(21)。
6.一种柱塞排液采气系统，其特征在于，所述柱塞排液采气系统包括：防喷管总成(1)、管线三通(2)、电动开关阀(3)、电子控制器(4)、柱塞(5)、底部减震器(6)、油管限位器(7)、主阀门(8)、柱塞到达传感器(9)、柱塞捕捉器(10)；其中，柱塞(5)内置测量仪器和通信模块，用于气井生产时，柱塞(5)在井口与井底之间往返，不断将井下的测量仪器测量的数据在井口利用通信模块通过无线数据传输的方式传至防喷管总成(1)内置的通信模块以供分析。
7.如权利要求6所述柱塞排液采气系统，其特征在于，所述防喷管总成(1)包括：防喷管帽(29)、顶部短节(30)、防喷管本体(31)、防喷管阻尼弹簧(32)、防喷管缓冲橡胶杯(33)、井口油管(34)、井口通信天线(35)和读写器接头(36)。
8.如权利要求6所述柱塞排液采气系统，其特征在于，所述柱塞(5)包括：仪器工作筒总成(11)、柱塞中心筒(12)、柱塞滑套(13)和减震器总成(14)；其中，仪器工作筒总成(11)位于柱塞的顶部，柱塞中心筒(12)与柱塞滑套(13)构成柱塞的主体，减震器总成(14)位于柱塞的底部。
9.如权利要求8所述柱塞排液采气系统，其特征在于，所述仪器工作筒总成(11)包括：打捞头(22)、减震弹簧(23)、压帽(24)、工作筒本体(25)、仪器组合(26)、工作筒密封圈(27)和工作筒通信天线(28)。
10.如权利要求8所述柱塞排液采气系统，其特征在于，所述柱塞中心筒(12)为中空结构，下部有均布的进液孔，上部有出液孔，顶部和底部为螺纹结构，分别连接仪器工作筒总成(11)和减震器总成(14)；所述柱塞滑套(13)与柱塞中心筒(12)套接在一起，为间隙配合，柱塞滑套(13)上面有环形凹槽；所述减震器总成(14)包括：减震器本体(15)、减震橡胶环(16)、减震器螺母(17)、减震杆(18)、密封螺母(19)、本体密封圈(20)和柱塞端面密封圈(21)。
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