CN104100236A - 自动识别液面的气井分体式柱塞 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动识别液面的气井分体式柱塞，是为提高气井开井时率及柱塞的举升效率而设计的。本分体式柱塞由感应式柱塞体和空心漂浮体组成；感应式柱塞体防护罩内的电感应装置连接密封件，设有气流孔的防护罩顶端连接本体，本体顶端连接内设压缩弹簧的打捞颈，活动轴贯穿在打捞颈、本体和防护罩内，活动轴底端连接密封件，顶端连接压缩弹簧；空心漂浮体的扶正筋套装在设有通气孔的主体柱上。本分体式柱塞采用感应式装置监测井筒内液柱高度，利用气井自身能量在油管内往复运动，可实现不关井状态下的周期性举液，能提高柱塞气举效率，增加气井产气量，降低井筒积液对气井渗流的影响。

Description

自动识别液面的气井分体式柱塞

技术领域

本发明涉及一种自动识别液面的气井分体式柱塞，属于油气田排水采气技术领域。

背景技术

随着气田的开发，部分气井进入中后期生产阶段，单井产量低于其临界携液流量，井底及井筒逐渐积液。随着生产时间的延长，井筒内的积液不断增加，最终将气层完全压死，造成气井关井停产。目前，柱塞气举是为提高气井采收率常用的排水采气方法，其原理是将柱塞作为油管中气、液间的固体界面，用以减少气体窜流和液体回落，提高举升效率。为了使柱塞上行至井口后能顺利回落至井底，此柱塞气举工艺需要一定的关井时间，而且，此工艺不能检测井筒中液柱的高度，开井后，一旦柱塞被液柱淹没便开始上行，降低气举效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动识别液面的气井分体式柱塞，其能自动检测井筒积液的液面高度，提高气井开井时率及柱塞的举升效率。

本发明的具体技术内容如下：

本分体式柱塞包括感应式柱塞体和空心漂浮体两部分：

感应式柱塞体的电池、控制件、电磁阀及由销轴固定的锁销依次设在防护罩内下部，锁销与密封件扣接，密封件外壁接触防护罩内壁，防护罩侧壁上设有气流孔，防护罩内壁顶端连接本体：本体外壁设有多层圆环凸台，密封垫套装在本体顶层圆环凸台上方，本体顶端连接打捞颈；打捞颈下部侧壁设有气流孔，上部中心孔内设有压缩弹簧，顶端连接锁帽；活动轴贯穿在打捞颈、本体和防护罩内，底端连接密封件，顶端连接压缩弹簧。

空心漂浮体的扶正筋套装在中空的主体柱上，主体柱上设有径向的通气孔，主体柱上端凸台连接控制件。

本分体式柱塞采用感应式装置监测井筒内液柱高度，利用气井自身能量在油管内往复运动，可实现不关井状态下的周期性举液，能提高柱塞气举效率，增加气井产气量，降低井筒积液对气井渗流的影响。附图说明

图1为自动识别液面的气井分体式柱塞抵达下行终点时示意图。

图2为自动识别液面的气井分体式柱塞抵达上行终点时示意图。

图3为自动识别液面的气井分体式柱塞中的空心漂浮体示意图。

图4为自动识别液面的气井分体式柱塞工作示意图。

具体实施方式

实施例：

参照图1至4对本发明的实施例进一步说明：

本分体式柱塞包括感应式柱塞体和空心漂浮体两部分：

感应式柱塞体包括电池1、控制件2、电磁阀3、锁销4、销轴5、防护罩6、密封件7、活动轴8、本体9、密封垫10、压缩弹簧11、锁帽12和打捞颈13：

电池1、控制件2、电磁阀3及半“工”字形的、由销轴5固定的锁销4依次设在防护罩6内下部，锁销4上平面与“工”字形的密封件7的下平面扣接，密封件7外壁接触防护罩6内壁，防护罩6上部侧壁均布有三个条形的气流孔，防护罩6内壁顶端丝扣连接本体9。本体9外壁设有多层圆环凸台，密封垫10套装在本体9顶层圆环凸台上方，本体9顶端丝扣连接打捞颈13。打捞颈13下部侧壁均布有三个条形通孔，上部中心孔内设有压缩弹簧11，顶端连接锁帽12。活动轴8贯穿在打捞颈13、本体9和防护罩6内，底端丝扣连接密封件7上平面，顶端连接压缩弹簧11。

空心漂浮体包括扶正筋14、主体柱15和控制件16，两级齿轮形的扶正筋14套装在中空的主体柱15上，主体柱15中部设有径向的通气孔，主体柱15上端凸台丝扣连接控制件16。

本分体式柱塞的投放和生产过程如下：

1．投放

通过钢丝作业投放井下缓冲装置。关闭井口控制阀门后，采气树泄压，打开测试阀门，用强磁将本分体式柱塞放入采气树内，关闭测试阀门，缓慢打开控制阀门，本分体式柱塞依靠自重掉落至井筒内的井下缓冲装置之上。安装井口防喷管。

2．生产

上行过程：

本分体式柱塞投放安装后，开井生产，井筒内开始积液，空心漂浮体随液面上升。当积液达到设定位置，感应式柱塞体感应到空心漂浮体的距离即液柱的高度，开始供电给电磁阀3，电磁阀3驱动锁销4脱离密封件7，活动轴8依靠压缩弹簧11的张力，带动密封件7向上运动，关闭防护罩6上的气流孔，使气流得以推动感应式柱塞体上行，排出井筒内的积液。

下行过程：

本分体式柱塞的感应式柱塞体举升液体至井口时，撞击空心漂浮体，使活动轴8下端连接的密封件7与锁销4扣接，重新打开防护罩6气流孔，使感应式柱塞体和空心漂浮体依靠自重下落至井底，重复二次举升。

Claims (3)

1.一种自动识别液面的气井分体式柱塞，其特征在于：

本分体式柱塞包括感应式柱塞体和空心漂浮体两部分：

感应式柱塞体的电池(1)、控制件(2)、电磁阀(3)及由销轴(5)固定的锁销(4)依次设在防护罩(6)内下部，锁销(4)与密封件(7)扣接，密封件(7)外壁接触防护罩(6)内壁，防护罩(6)侧壁上设有气流孔，防护罩(6)顶端连接本体(9)：本体(9)外壁设有多层圆环凸台，密封垫(10)套装在本体(9)顶层圆环凸台上方，本体(9)顶端连接打捞颈(13)；打捞颈(13)下部侧壁设有气流孔，上部中心孔内设有压缩弹簧(11)，顶端连接锁帽(12)；活动轴(8)贯穿在打捞颈(13)、本体(9)和防护罩(6)内，底端连接密封件(7)，顶端连接压缩弹簧(11)；

空心漂浮体的扶正筋(14)套装在中空的主体柱(15)上，主体柱(15)上设有径向的通气孔，主体柱(15)上端凸台连接控制件（16）。

2.根据权利要求1所述的自动识别液面的分体式柱塞，其特征在于锁销(4)呈半“工”字形，密封件(7)呈“工”字形，防护罩(6)上部侧壁均布有三个条形的气流孔，防护罩(6)顶端丝扣连接本体(9)；打捞颈(13)侧壁上均布有三个条形的气流孔；活动轴（8）底端丝扣连接密封件(7)。

3.根据权利要求1所述的自动识别液面的分体式柱塞，其特征在于主体柱(15)上套装有两级齿轮形的扶正筋(14)。