CN103133340B - 气井自动排液柱塞 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气井自动排液柱塞，是为解决传统柱塞生产效率低下的问题而设计的，即在柱塞上设置连接气缸套的打捞颈、设置流体通道和密封组件的活塞、连接中支套和下支套的连杆以及弹簧和胶筒等。该柱塞能打捞，能依靠胶筒实现整个井筒完全密封，不需要增加井口控制装置，可连续生产，利用气井自身能量在油管内往复运动，实现周期性举液，生产效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种气井自动排液柱塞，属于油气田采气技术领域。
背景技术
随着气田的逐渐开发，部分气井已经进入低压、低产的中后期阶段，井底能量不足以将气层产出的水携带至地面，井筒出现积液，井筒积液将增大对地层的回压，并限制其生产能力，最终会将气层完全压死以至关井，造成巨大的经济损失。排水采气是解决“气井积液”的有效方法，也是挖掘产水气井生产潜力，提高采收率的重要措施之一。柱塞气举是一种排水采气措施，也是间歇气举的一种特殊形式，柱塞作为一种固体的密封界面，将举升气体和被举升液体分开，减少气体的窜流和液体的回落，提高举升气体的效率。
传统柱塞气举需要一定的关井时间，以使柱塞回落到井底，从而使井底的压力得以恢复。但是较长的关井时间，不但会影响气井的产量，而且还会驱使井中的液体灌入地层，进而降低气井的生产效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种气井自动排液柱塞，其可以很好地解决上述问题。
本发明的具体技术内容如下：
设有锁定内槽的打捞颈外螺纹连接气缸套，气缸套内设有活塞，活塞表面设有径向凸肩、上弹簧锁定和下弹簧锁定，活塞设有轴向流体通道，通道上部设有密封座，下部设有空心钢球。气缸套下端内螺纹连接设有锁定内槽和轴向流体通道的中支套，中支套下端外螺纹连接胶筒，胶筒下端内螺纹连接设有轴向流体通道的下支套。中支套与下支套之间连接弹簧，连杆上端螺纹连接于活塞中心内孔，下端穿过中支套中心通孔及弹簧螺纹连接于下支套中心内孔。
本发明的优点在于该柱塞能打捞，能依靠胶筒实现整个井筒完全密封，不需要增加井口控制装置，可连续生产，利用气井自身能量在油管内往复运动，实现周期性举液，生产效率高。
附图说明
图1为气井自动排液柱塞上行时结构示意图。
图2为气井自动排液柱塞下行时结构示意图。
图3为活塞3结构示意图。
具体实施方式
实施例：
参照图1至3对本发明的实施例进一步说明：
设有锁定内槽的打捞颈1下部外螺纹连接气缸套2，气缸套2内设有活塞3，活塞3表面设有径向凸肩、上弹簧锁定9和下弹簧锁定13，活塞3设有轴向流体通道12，通道上部设有密封座10，下部设有空心钢球11。气缸套2下端内螺纹连接设有锁定内槽和轴向流体通道的中支套4，中支套4下端外螺纹连接胶筒5，胶筒5下端内螺纹连接设有轴向流体通道的下支套6。中支套4与下支套6之间连接弹簧7，连杆8上端螺纹连接于活塞3中心内孔，下端穿过中支套4中心通孔及弹簧7螺纹连接于下支套6中心内孔。
本发明的工作过程如下：
1.柱塞上行
当柱塞到达井下坐落器上方时，气体和液体通过下支套6的流体通道进入胶筒5，再通过中支套4和活塞3的流体通道，进入气缸套2，随着气体的增加，在气体和液体的作用下，空心钢球11被顶起坐封在密封座10上，堵住流体通道，使活塞3与气缸套2之间形成一个密闭腔。随着气量的增多，活塞3被推动上行，直至被弹簧销定9锁定在打捞颈1上。在此过程中，活塞3带动连接杆8和下支套6上行，使弹簧7处于压缩状态，胶筒5处于膨胀状态，进而在井筒内出现一个封隔面，使柱塞下方的气体无法通过。气体在柱塞下方聚集，能量增加到一定程度便推动柱塞和其上方的液体上行，当柱塞到达井口时，其上部的液体和气体被采出。
2、柱塞下行
柱塞上部的液体和气体被采出时，柱塞下部的气体得以释放，这时柱塞处于相对低压区，柱塞在重力的作用下自动下行，空心钢球11落下，流体通道打开，密闭腔高压气体释放，弹簧7释放弹性，使弹簧销定9解锁，活塞3下行，胶筒5收缩归位，直至活塞3被弹簧销定13锁定在中支套4上。当柱塞到达井下坐落器上方时，开始下一个周期循环。
Claims (1)
1.一种气井自动排液柱塞，其特征在于：
设有锁定内槽的打捞颈(1)外螺纹连接气缸套(2)，气缸套(2)内设有活塞(3)，活塞(3)表面设有径向凸肩、上弹簧锁定(9)和下弹簧锁定(13)，活塞(3)设有轴向流体通道(12)；所述轴向流体通道上部设有密封座(10)，下部设有空心钢球(11)；气缸套(2)下端内螺纹连接设有锁定内槽和轴向流体通道的中支套(4)，中支套(4)下端外螺纹连接胶筒(5)，胶筒(5)下端内螺纹连接设有轴向流体通道的下支套(6)；中支套(4)与下支套(6)之间连接弹簧(7)；连杆(8)上端螺纹连接于活塞(3)中心内孔，下端穿过中支套(4)中心通孔及弹簧(7)螺纹连接于下支套(6)中心内孔。
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