CN117145432B - 一种复合材料智能采油采气管柱系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种复合材料智能采油采气管柱系统，包括复合管、电机、柱塞泵、进油排砂机构和碳纤维杆式缆；进油排砂机构包括进油外壳、进油内壳、过滤板、下压杆、曲柄连杆组件和储砂仓；进油外壳上设置有多个进油口，进油口下方设置过滤板，过滤板一端与进油外壳的内侧转动连接；曲柄连杆组件的滑动升降端与柱塞泵的升降端连接；曲柄连杆组件的滑动升降端的顶部设置有弹性复位件；曲柄连杆组件的转动端与下压杆伸入所述进油内壳的端部接触；本申请实现了能够避免抽采过程中砂石掉落至泵中，能够在抽采过程中同时对进入到管柱中的砂石进行清理，有效提高整体管柱的抽采效率，能够实现边生产边测量井底射孔段的流动数据的目的。

Description

一种复合材料智能采油采气管柱系统

技术领域

本申请涉及采油采气技术领域，尤其涉及一种复合材料智能采油采气管柱系统。

背景技术

目前我国陆地采油技术以有杆抽油为主，随着斜井、水平井等的增多，有杆抽油更加困难，普遍存在偏磨、断杆、空抽、结蜡、结垢等问题。

解决这些问题较为理想的方法是采用无杆采油方式。当前，无杆采油是以金属管一节一节续接，然后在金属管外侧捆绑电源电缆。这种工作方式只能解决偏磨，而结垢、结蜡、腐蚀的问题依然存在；同时外置电缆又带来一些新的问题，如电缆磕碰导致性能下降，电缆卡泵甚至因此导致油井报废，更为严重的是不能实现井控密封，存在安全隐患。非金属智能连续油管更加全面地解决了当前有杆采油和无杆采油技术应用中存在的问题，同时对于油田的智能化、信息化以及降本增效具有显著的作用。

另外，现有技术中的采油采气管柱在抽采过程中一般将电机设置在泵的下方，泵的进液口和出液口均处于泵的上方，在抽采过程中，由于重力的作用容易使得砂石掉落至泵的内部导致卡泵，同时现有技术中一般是在管柱中设置一段沉砂管，在使用一段时间后需要专门对沉砂管中的砂石进行清理，不能在抽采过程中同时对进入到管柱中的砂石进行清理，导致整体管柱的抽采效率不高，此外，现有技术中在测量数据时，需要通过专门的测量装置下放到井中，虽然其也能边生产边测量，但是其测量的数据只能是井内的数据，并不能对井底射孔段的流动数据进行测量，如果需要测量井底的数据时，其只能在停产后将管柱取出并将专门的测量装置下放到井底，才能完成测量，但是其测得的数据也并不是生产过程中井底射孔段的流动数据，从而不能获得抽采过程中的井底的实时数据，进而影响数据测量的真实性。

发明内容

本申请通过提供一种复合材料智能采油采气管柱系统，解决了现有技术中在抽采时砂石容易掉落泵内部导致卡泵，不能在抽采过程中同时对进入到管柱中的砂石进行清理，导致整体管柱的抽采效率不高，不能实现边生产边测量井底射孔段的流动数据，不能获得抽采过程中的井底的实时数据，影响数据测量的真实性的技术问题，实现了能够避免抽采过程中砂石掉落至泵中，能够在抽采过程中同时对进入到管柱中的砂石进行清理，有效提高整体管柱的抽采效率，能够获得抽采过程中的井底的实时数据，能够实现边生产边测量井底射孔段的流动数据的目的。

本申请提供的一种复合材料智能采油采气管柱系统，包括复合管、电机、柱塞泵、进油排砂机构和碳纤维杆式缆；所述复合管的底端设置有所述电机，所述电机的下方设置有所述柱塞泵；所述电机的输出端与所述柱塞泵连接，能够带动所述柱塞泵运动从而进行抽油；所述进油排砂机构设置于所述柱塞泵的下方，并与所述柱塞泵的吸油口连通，能够通过所述柱塞泵将进入所述进油排砂机构内部的油抽出；所述进油排砂机构包括进油外壳、进油内壳、过滤板、下压杆、曲柄连杆组件和储砂仓；所述进油外壳和所述进油内壳之间设置有所述储砂仓，所述进油外壳上设置有多个进油口，所述进油口的下方设置有所述过滤板，所述过滤板远离所述储砂仓的一端与所述进油外壳的内侧转动连接；所述下压杆穿过所述储砂仓并与所述过滤板的端部插接，所述下压杆远离所述过滤板的端部伸入到所述进油内壳中；所述储砂仓的内外侧分别设置有第一伸缩板和第二伸缩板，所述第一伸缩板和所述第二伸缩板分别与所述储砂仓的内外侧之间滑动连接，能够沿着所述储砂仓的内外侧上下滑动；所述第一伸缩板和所述第二伸缩板的顶端连接有拉绳，所述拉绳传动连接有两个定滑轮，两个所述定滑轮分别设置于所述储砂仓的内外侧，所述第二伸缩板的底端挂接于所述下压杆的顶面；所述曲柄连杆组件的滑动升降端与所述柱塞泵的升降端连接，能够被所述柱塞泵的升降端向下挤压；所述曲柄连杆组件的滑动升降端的顶部设置有弹性复位件，能够在不受所述柱塞泵的升降端的挤压时，通过所述弹性复位件的带动向上运动；所述曲柄连杆组件的转动端与所述下压杆伸入所述进油内壳的端部接触，能够通过往复的转动将所述下压杆向下挤压，从而使得所述过滤板进行往复的向下摆动动作；所述进油外壳和所述进油内壳之间设置有连通管，所述连通管贯通所述储砂仓并处于所述下压杆的下方；所述进油内壳中设置有抽油管，所述抽油管的顶端与所述柱塞泵的输入端连通，所述柱塞泵的输出端与所述复合管的底端连通；所述碳纤维杆式缆的数据传输线从上至下依次埋设于所述复合管的管体、所述电机的壳体、所述柱塞泵的壳体和所述进油外壳的壳体中，所述碳纤维杆式缆设置于所述进油外壳的底面，且所述碳纤维杆式缆的底端探入到抽采井底的射孔段。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述储砂仓的内外侧还分别设置有第三伸缩板和第四伸缩板；所述第三伸缩板和所述第四伸缩板处于所述下压杆的下方，且分别与所述第一伸缩板和所述第二伸缩板上下对应设置；所述第三伸缩板和所述第四伸缩板的底端分别设置有第三弹性件和第四弹性件，且分别与所述储砂仓的内外侧滑动连接，能够相对于所述储砂仓的内外侧升降滑动。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述储砂仓的内外侧分别开设有第一滑槽和第二滑槽，所述第一伸缩板和所述第二伸缩板分别滑动连接于所述第一滑槽和所述第二滑槽中；所述第一滑槽和所述第二滑槽内分别设置有第一弹性件和第二弹性件，所述第一弹性件和所述第二弹性件分别与所述第一伸缩板和所述第二伸缩板的顶端固定连接；所述第一滑槽和所述第二滑槽的内部分别转动连接有两个所述定滑轮，所述拉绳穿设于所述第一滑槽和所述第二滑槽之间。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述曲柄连杆组件包括升降滑块、连杆、曲柄块、第一转轴、第二转轴和第三转轴；所述升降滑块贯通所述进油内壳的顶端并与所述进油内壳滑动连接，能够沿着相对于所述进油内壳做升降运动；所述升降滑块的顶端与所述柱塞泵的升降端抵接，能够在所述柱塞泵的升降端的挤压下运动；所述升降滑块的顶端外侧套设有所述弹性复位件，所述弹性复位件的顶端和底端分别与所述升降滑块的顶端和所述进油内壳的顶端抵接，能够在所述升降滑块不受所述柱塞泵的升降端的挤压时带动所述升降滑块向上运动；所述升降滑块的底端伸入所述进油内壳中，并通过所述第一转轴与所述连杆的顶端转动连接；所述连杆的底端通过所述第二转轴与所述曲柄块偏心处转动连接；所述曲柄块转动连接于所述第三转轴，且所述第三转轴固定连接于所述抽油管的外侧；所述曲柄块处于所述下压杆的上方，且与所述下压杆伸入所述进油内壳的端部抵接，能够通过所述曲柄块的偏心转动带动所述下压杆和所述过滤板做往复的向下摆动动作。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述进油外壳的内部还设置有液位控制组件，所述液位控制组件包括浮子和封堵板；所述浮子漂浮于所述进油外壳中，且所述浮子上固定连接有封堵板，所述封堵板滑动连接于所述进油外壳的内侧；当所述进油外壳内部的液位高于所述连通管的高度时，所述封堵板能够在所述浮子的浮力下向上滑动并将所述进油口封堵；当所述进油外壳内部的液位低于所述连通管的高度时，所述封堵板能够随着所述浮子向下运动并不再遮挡所述进油口；所述过滤板远离所述储砂仓的端部转动连接有U形板，所述U形板套设于所述封堵板的外侧并与所述封堵板之间滑动连接，所述U形板与所述进油外壳的内侧之间固定连接。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述升降滑块伸入所述进油内壳的部分设置有限位块，所述限位块能够与所述进油内壳的顶端内侧卡接。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述柱塞泵包括泵壳体、丝杆和柱塞杆；所述丝杆的顶端转动连接于所述泵壳体，并与所述电机的输出端固定连接；所述柱塞杆的内部设置有储油腔，所述丝杆的底端插入到所述储油腔中并与所述柱塞杆的顶端螺纹连接；所述柱塞杆的底端设置有进油单向阀，所述储油腔的顶端设置有出油孔，所述出油孔与所述复合管的底端连通；所述柱塞杆的底端能够与所述曲柄连杆组件的滑动升降端抵接。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述储砂仓的底端设置有排砂管，所述排砂管中设置有排砂单向阀。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述复合管的内部埋设有电加热线，所述电加热线埋设的深度小于所述复合管的总长度。

本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请通过在复合管的底端设置有电机，电机的下方设置有柱塞泵，将柱塞泵的吸油口处于底端处，从而能够避免抽油时由于重力将砂石掉落至泵内部导致卡泵的问题；

通过设置进油排砂机构，具体包括进油外壳、进油内壳、过滤板、下压杆、曲柄连杆组件和储砂仓，通过将曲柄连杆组件的滑动升降端与柱塞泵的升降端抵接，能够在柱塞泵工作时，通过柱塞泵的升降端同时向下挤压曲柄连杆组件的滑动升降端，进而通过曲柄连杆组件的传动，使得曲柄连杆组件的转动端偏心转动并带动下压杆的端部向下运动，进而通过下压杆带动过滤板相对于进油外壳做向下的摆动动作，从而能够将过滤在过滤板上的砂石通过摆动动作滑落至储砂仓中进行储存，在柱塞泵的升降端向上运动并逐渐离开曲柄连杆组件的滑动升降端的过程中，曲柄连杆组件的滑动升降端通过弹性复位件向上弹起，从而使得曲柄连杆组件能够完成一个周期完整的曲柄的偏心转动，当柱塞泵的升降端再次下降至接触曲柄连杆组件的滑动升降端时，将再次对曲柄连杆组件的滑动升降端进行下压动作，如此，就能够使得曲柄连杆组件的转动端往复地进行偏心转动，并往复地向下挤压下压杆，从而使得下压杆和过滤板能够进行往复的向下摆动动作，同时通过设置第一伸缩板和第二伸缩板，将第二伸缩板的底端挂接在下压杆上，通过下压杆向下运动能够带动第二伸缩板同步向下运动，进而通过拉绳带动第一伸缩板向上运动，使得进油外壳和储砂仓之间临时打开一个开口（在进行向下摆动动作时该开口临时打开），方便将过滤板上的砂石通过摆动动作进而经过开口并最终进入到储砂仓中，同时由于第二伸缩板同步向下运动，使得第二伸缩板能够始终与下压杆之间保持紧密接触，不会使得进入到储砂仓中的砂石掉落到进油内壳中，能够有效地实现对过滤板上砂石的收集和储存；因而，通过柱塞泵往复地进行采油的动作，能够同时实现过滤板往复地进行摆动动作，从而同时将过滤在过滤板上的砂石进行清理，实现在抽采过程中同时对进入到管柱中的砂石进行清理，有效提高整体管柱的抽采效率的目的；

通过将碳纤维杆式缆的数据传输线从上至下依次埋设于复合管的管体、电机的壳体、柱塞泵的壳体和进油外壳的壳体中，碳纤维杆式缆设置于进油外壳的底面，且碳纤维杆式缆的底端探入到抽采井底的射孔段，能够获得抽采过程中的井底的实时数据（即井底射孔段的流动数据），能够实现边生产边测量井底射孔段的流动数据的目的；

有效解决了现有技术中在抽采时砂石容易掉落泵内部导致卡泵，不能在抽采过程中同时对进入到管柱中的砂石进行清理，导致整体管柱的抽采效率不高，不能实现边生产边测量井底射孔段的流动数据，不能获得抽采过程中的井底的实时数据，影响数据测量的真实性的技术问题，实现了能够避免抽采过程中砂石掉落至泵中，能够在抽采过程中同时对进入到管柱中的砂石进行清理，有效提高整体管柱的抽采效率，能够获得抽采过程中的井底的实时数据，能够实现边生产边测量井底射孔段的流动数据的目的。

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，下面将对本发明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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种复合材料智能采油采气管柱系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的电机、柱塞泵和进油排砂机构的剖视结构示意图；

图3为图2中过滤板向下摆动时的结构示意图；

图4为图2中的部分的局部剖视图；

图5为图4中A区域的局部放大图；

图6为图5中B区域的局部放大图；

图7为图4中过滤板向下摆动且封堵板将进油口打开时的结构示意图；

图8为图7中C区域的局部放大图；

图9为图8中D区域的局部放大图；

图10为图7中的曲柄连杆组件的侧视结构示意图。

图标：1-复合管；2-电机；3-柱塞泵；31-泵壳体；32-丝杆；33-柱塞杆；331-储油腔；332-进油单向阀；333-出油孔；4-进油排砂机构；41-进油外壳；42-进油内壳；421-进油口；43-过滤板；44-下压杆；441-挂钩；45-曲柄连杆组件；451-升降滑块；4511-限位块；452-连杆；453-曲柄块；454-第一转轴；455-第二转轴；456-第三转轴；46-储砂仓；47-连通管；48-抽油管；461-第一伸缩板；4611-第一弹性件；4612-第二弹性件；462-第二伸缩板；463-拉绳；464-定滑轮；465-第三伸缩板；4651-第三弹性件；4652-第四弹性件；466-第四伸缩板；467-第一滑槽；468-第二滑槽；5-碳纤维杆式缆；6-弹性复位件；7-液位控制组件；71-浮子；72-封堵板；73-U形板；8-排砂管；81-排砂单向阀；9-开口；10-控制柜；11-接线盒。

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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

参照图1-10，本申请实施例提供的一种复合材料智能采油采气管柱系统，包括复合管1、电机2、柱塞泵3、进油排砂机构4和碳纤维杆式缆5；复合管1的底端设置有电机2，电机2的下方设置有柱塞泵3；电机2的输出端与柱塞泵3连接，能够带动柱塞泵3运动从而进行抽油；进油排砂机构4设置于柱塞泵3的下方，并与柱塞泵3的吸油口连通，能够通过柱塞泵3将进入进油排砂机构4内部的油抽出；进油排砂机构4包括进油外壳41、进油内壳42、过滤板43、下压杆44、曲柄连杆组件45和储砂仓46；进油外壳41和进油内壳42之间设置有储砂仓46，进油外壳41上设置有多个进油口421，进油口421的下方设置有过滤板43，过滤板43远离储砂仓46的一端与进油外壳41的内侧转动连接；下压杆44穿过储砂仓46并与过滤板43的端部插接，下压杆44远离过滤板43的端部伸入到进油内壳42中；储砂仓46的内外侧分别设置有第一伸缩板461和第二伸缩板462，第一伸缩板461和第二伸缩板462分别与储砂仓46的内外侧之间滑动连接，能够沿着储砂仓46的内外侧上下滑动；第一伸缩板461和第二伸缩板462的顶端连接有拉绳463，拉绳463传动连接有两个定滑轮464，两个定滑轮464分别设置于储砂仓46的内外侧，第二伸缩板462的底端挂接于下压杆44的顶面；曲柄连杆组件45的滑动升降端与柱塞泵3的升降端连接，能够被柱塞泵3的升降端向下挤压；曲柄连杆组件45的滑动升降端的顶部设置有弹性复位件6，能够在不受柱塞泵3的升降端的挤压时，通过弹性复位件6的带动向上运动；曲柄连杆组件45的转动端与下压杆44伸入进油内壳42的端部接触，能够通过往复的转动将下压杆44向下挤压，从而使得过滤板43进行往复的向下摆动动作；进油外壳41和进油内壳42之间设置有连通管47，连通管47贯通储砂仓46并处于下压杆44的下方；进油内壳42中设置有抽油管48，抽油管48的顶端与柱塞泵3的输入端连通，柱塞泵3的输出端与复合管1的底端连通；碳纤维杆式缆5的数据传输线从上至下依次埋设于复合管1的管体、电机2的壳体、柱塞泵3的壳体和进油外壳41的壳体中，碳纤维杆式缆5设置于进油外壳41的底面，且碳纤维杆式缆5的底端探入到抽采井底的射孔段。

本申请实施例中复合管1的横截面结构包括内衬层、外保护层和设置于内衬层和外保护层之间的增强层，其中内衬层的材料选用PE-HC、PA、PPS和PEEK等材料，增强层的材料选用玻璃纤维、芳纶纤维和碳纤维等材料，外保护层的材料选用PE-HC、PA、PPS和PEEK等材料，复合管1的内部嵌设有动力线、电加热线和数据传输线（碳纤维杆式缆5的数据传输线），但是复合管1在不同深度处嵌设的线缆的类型不同，其中数据传输线在复合管1的全部长度上都有埋设，因为数据传输线最终需要探入到井底处并与碳纤维杆式缆5相接，最终通过碳纤维杆式缆5来测量井底射孔段的流动数据，并通过数据传输线将数据传输到地面，其中碳纤维杆式缆5顶端通过金具与进油外壳41固定连接；同时本申请实施例中只在复合管1的局部设置了电加热线，因为在实际生产中，一般只需要对地下2000米上下的深度处进行加热；本申请实施例中的柱塞泵3选用陶瓷柱塞泵，具有耐磨损、耐腐蚀、抗结垢的优点；具体地，在设计时将柱塞泵3倒置并处于电机2的下方，使得柱塞泵3的吸油口处于底端处，从而能够避免抽油时由于重力将砂石掉落至泵内部导致卡泵的问题；本申请实施例中进油口421、过滤板43、下压杆44和曲柄连杆组件45的数量为多个，且分别相等，进油口421和过滤板43一一对应，下压杆44和曲柄连杆组件45一一对应，在实际进行采油时，井内的油会先通过进油口421进入到进油外壳41中，同时通过过滤板43将砂石进行过滤和拦截，进而通过连通管47溢流到进油内壳42中，然后通过柱塞泵3工作通过抽油管48将油抽取到复合管1中，其中，设置进油外壳41和进油内壳42目的是能够首先通过过滤板43对进入到进油外壳41中的油进行过滤，方便对砂石进行拦截，同时将充分利用进油外壳41和进油内壳42之间的空间并形成储砂仓46，方便后续将拦截在过滤板43上的砂石收集在储砂仓46中，避免过滤板43上出现砂石堵塞的情况，具体地，通过设置曲柄连杆组件45，将曲柄连杆组件45的滑动升降端与柱塞泵3的升降端抵接，从而能够充分利用柱塞泵3工作时产生的向下挤压力，使得能够通过柱塞泵3的升降端向下运动来带动曲柄连杆组件45的滑动升降端向下运动，进而通过曲柄连杆组件45的传动，使得曲柄连杆组件45的转动端偏心转动并带动下压杆44的端部向下运动，进而通过下压杆44带动过滤板43相对于进油外壳41做向下的摆动动作，从而能够将过滤在过滤板43上的砂石通过摆动动作滑落至储砂仓46中进行储存，在柱塞泵3的升降端向上运动并逐渐离开曲柄连杆组件45的滑动升降端的过程中，曲柄连杆组件45的滑动升降端通过弹性复位件6向上弹起，从而使得曲柄连杆组件45能够完成一个周期完整的曲柄的偏心转动，当柱塞泵3的升降端再次下降至接触曲柄连杆组件45的滑动升降端时，将再次对曲柄连杆组件45的滑动升降端进行下压动作，如此，就能够使得曲柄连杆组件45的转动端往复地进行偏心转动，并往复地向下挤压下压杆44，从而使得下压杆44和过滤板43能够进行往复的向下摆动动作，同时通过设置第一伸缩板461和第二伸缩板462，将第二伸缩板462的底端通过挂钩441挂接在下压杆44上，通过下压杆44向下运动能够带动第二伸缩板462同步向下运动，进而通过拉绳463带动第一伸缩板461向上运动，使得进油外壳41和储砂仓46之间临时打开一个开口9（在进行向下摆动动作时该开口9临时打开），方便将过滤板43上的砂石通过摆动动作进而经过开口9并最终进入到储砂仓46中，同时由于第二伸缩板462同步向下运动（第二伸缩板462向下运动并挤压下压杆44的同时，由于下压杆44进行的是摆动动作，因而下压杆44在向下摆动的同时会相对于过滤板43之间产生沿着自身长度方向的相对滑动动作，使得能够满足下压杆44做向下摆动动作所需要的长度），使得第二伸缩板462能够始终与下压杆44之间保持紧密接触，不会使得进入到储砂仓46中的砂石掉落到进油内壳42中，能够有效地实现对过滤板43上砂石的收集和储存；同样的，当过滤板43重新运动至水平状态时，第二伸缩板462向上运动，第一伸缩板461则同步向下运动，并再次抵靠在过滤板43上（从而将临时打开的开口9关闭），此时从进油口421处进入的油继续通过过滤板43进行过滤，同时过多的油会受到第一伸缩板461的阻挡而不至于溅入到储砂仓46中，因此，通过第一伸缩板461和第二伸缩板462的配合，就能够在过滤板43出现向下摆动动作时临时打开所述开口9，并将砂石通过该临时打开的开口9进入到储砂仓46中，就能够在过滤板43回到水平位置时，该临时打开的开口9关闭，避免油溅入到储砂仓46中；因而，通过柱塞泵3往复地进行采油的动作，能够同时实现过滤板43往复地进行摆动动作，从而同时将过滤在过滤板43上的砂石进行清理，实现在抽采过程中同时对进入到管柱中的砂石进行清理，有效提高整体管柱的抽采效率的目的。

参照图4-9，储砂仓46的内外侧还分别设置有第三伸缩板465和第四伸缩板466；第三伸缩板465和第四伸缩板466处于下压杆44的下方，且分别与第一伸缩板461和第二伸缩板462上下对应设置；第三伸缩板465和第四伸缩板466的底端分别设置有第三弹性件4651和第四弹性件4652，且分别与储砂仓46的内外侧滑动连接，能够相对于储砂仓46的内外侧升降滑动。具体地，本申请实施例还设置了第三伸缩板465和第四伸缩板466，目的是能够使得过滤板43和下压杆44的下方始终与第三伸缩板465和第四伸缩板466密切抵接，保证进入到进油外壳41中的油不会从第三伸缩板465处进入到储砂仓46中，进入到储砂仓46中的砂石也不会从第四伸缩板466处进入到进油内壳42中，保证过滤和排砂动作都能够准确地进行；其中第三弹性件4651和第四弹性件4652均选用弹簧。

参照图6、9，储砂仓46的内外侧分别开设有第一滑槽467和第二滑槽468，第一伸缩板461和第二伸缩板462分别滑动连接于第一滑槽467和第二滑槽468中；第一滑槽467和第二滑槽468内分别设置有第一弹性件4611和第二弹性件4612，第一弹性件4611和第二弹性件4612分别与第一伸缩板461和第二伸缩板462的顶端固定连接；第一滑槽467和第二滑槽468的内部分别转动连接有两个定滑轮464，拉绳463穿设于第一滑槽467和第二滑槽468之间。本申请实施例中具体地设置第一滑槽467和第二滑槽468，主要目的是能够对第一伸缩板461和第二伸缩板462分别进行滑动导向，另外，需要在第一滑槽467和第二滑槽468的顶端分别设置需要使用的定滑轮464，同时需要将拉绳463传动在两个定滑轮464的外侧，其中拉绳463需要水平穿过第一滑槽467和第二滑槽468的顶端，使得能够通过拉绳463将第一伸缩板461和第二伸缩板462连接在一起，其中第一弹性件4611和第二弹性件4612可以选用弹簧。

参照图8-10，曲柄连杆组件45包括升降滑块451、连杆452、曲柄块453、第一转轴454、第二转轴455和第三转轴456；升降滑块451贯通进油内壳42的顶端并与进油内壳42滑动连接，能够沿着相对于进油内壳42做升降运动；升降滑块451的顶端与柱塞泵3的升降端抵接，能够在柱塞泵3的升降端的挤压下运动；升降滑块451的顶端外侧套设有弹性复位件6，弹性复位件6的顶端和底端分别与升降滑块451的顶端和进油内壳42的顶端抵接，能够在升降滑块451不受柱塞泵3的升降端的挤压时带动升降滑块451向上运动；升降滑块451的底端伸入进油内壳42中，并通过第一转轴454与连杆452的顶端转动连接；连杆452的底端通过第二转轴455与曲柄块453偏心处转动连接；曲柄块453转动连接于第三转轴456，且第三转轴456固定连接于抽油管48的外侧；曲柄块453处于下压杆44的上方，且与下压杆44伸入进油内壳42的端部抵接，能够通过曲柄块453的偏心转动带动下压杆44和过滤板43做往复的向下摆动动作。具体地，本申请实施例在柱塞泵3的升降端向下运动并接触到升降滑块451的顶端时，会将升降滑块451向下挤压，从而升降滑块451的底端下移并带动连杆452下移，从而连杆452向下带动曲柄块453绕着第三转轴456做偏心运动，通过曲柄块453的偏心转动从而能够挤压下压杆44，并使得下压杆44和过滤板43向下摆动，同时第二伸缩板462下移，带动第一伸缩板461上移，使得临时打开所述开口9，并将拦截在过滤板43上的砂石通过临时打开的开口9抖动至储砂仓46中，最终实现对砂石的自动清理和收集。

参照图4、7，进油外壳41的内部还设置有液位控制组件7，液位控制组件7包括浮子71和封堵板72；浮子71漂浮于进油外壳41中，且浮子71上固定连接有封堵板72，封堵板72滑动连接于进油外壳41的内侧；当进油外壳41内部的液位高于连通管47的高度时，封堵板72能够在浮子71的浮力下向上滑动并将进油口421封堵；当进油外壳41内部的液位低于连通管47的高度时，封堵板72能够随着浮子71向下运动并不再遮挡进油口421；过滤板43远离储砂仓46的端部转动连接有U形板73，U形板73套设于封堵板72的外侧并与封堵板72之间滑动连接，U形板73与进油外壳41的内侧之间固定连接。本申请实施例中进一步设置了液位控制组件7，即浮子71和封堵板72，目的是便于控制进入到进油外壳41中的液位，避免进油外壳41中的液位过高而溢流到储砂仓46中，控制的原理为，当浮子71高于连通管47的高度时，即进油外壳41中的液位已经高于连通管47，此时，通过封堵板72正好能够将进油口421封堵，不再向进油外壳41中进油，需要通过柱塞泵3加快速度抽取进油内壳42中的油，从而能够使得进油外壳41中的油及时补充到进油内壳42中，同样的，当浮子71低于连通管47的高度时，说明进油外壳41中的液位已不足以溢流到进油内壳42中，可能会造成进油内壳42中缺油，此时，封堵板72正好随着浮子71下移，使得进油口421处不受封堵板72的封堵，使得井中的油快速通过进油口421进入到进油外壳41中，以便于尽快向进油外壳41中补充油量，从而能够及时通过连通管47向进油内壳42中补充油，避免进油内壳42出现缺油的情况，具体地，浮子71的底面积是小于进油外壳41的横截面积的。

参照图8，升降滑块451伸入进油内壳42的部分设置有限位块4511，限位块4511能够与进油内壳42的顶端内侧卡接。本申请实施例中具体地设置了限位块4511，目的是能够对升降滑块451向上移动进行限位。

参照图2-3，柱塞泵3包括泵壳体31、丝杆32和柱塞杆33；丝杆32的顶端转动连接于泵壳体31，并与电机2的输出端固定连接；柱塞杆33的内部设置有储油腔331，丝杆32的底端插入到储油腔331中并与柱塞杆33的顶端螺纹连接；柱塞杆33的底端设置有进油单向阀332，储油腔331的顶端设置有出油孔333，出油孔333与复合管1的底端连通；柱塞杆33的底端能够与曲柄连杆组件45的滑动升降端抵接。具体地，本申请实施例中的柱塞泵3采用丝杆32传动的原理来带动柱塞杆33进行升降运动，进而实现抽油，即柱塞杆33向下运动时，进油单向阀332打开，从而通过抽油管48将进油内壳42中的油抽取到储油腔331中，柱塞杆33向上运动时，进油单向阀332关闭，从而能够通过挤压将储油腔331中的油从出油孔333中挤出并到达复合管1中。

参照图4、7，储砂仓46的底端设置有排砂管8，排砂管8中设置有排砂单向阀81。本申请实施例中进一步设置了排砂管8和排砂单向阀81，目的是在储砂仓46中的砂石收集过多后，通过打开排砂单向阀81进行排砂。

本说明书中的各个实施方式采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种复合材料智能采油采气管柱系统，其特征在于，包括复合管（1）、电机（2）、柱塞泵（3）、进油排砂机构（4）和碳纤维杆式缆（5）；

所述复合管（1）的底端设置有所述电机（2），所述电机（2）的下方设置有所述柱塞泵（3）；

所述电机（2）的输出端与所述柱塞泵（3）连接，能够带动所述柱塞泵（3）运动从而进行抽油；

所述进油排砂机构（4）设置于所述柱塞泵（3）的下方，并与所述柱塞泵（3）的吸油口连通，能够通过所述柱塞泵（3）将进入所述进油排砂机构（4）内部的油抽出；

所述进油排砂机构（4）包括进油外壳（41）、进油内壳（42）、过滤板（43）、下压杆（44）、曲柄连杆组件（45）和储砂仓（46）；

所述进油外壳（41）和所述进油内壳（42）之间设置有所述储砂仓（46），所述进油外壳（41）上设置有多个进油口（421），所述进油口（421）的下方设置有所述过滤板（43），所述过滤板（43）远离所述储砂仓（46）的一端与所述进油外壳（41）的内侧转动连接；

所述下压杆（44）穿过所述储砂仓（46）并与所述过滤板（43）的端部插接，所述下压杆（44）远离所述过滤板（43）的端部伸入到所述进油内壳（42）中；

所述储砂仓（46）的内外侧分别设置有第一伸缩板（461）和第二伸缩板（462），所述第一伸缩板（461）和所述第二伸缩板（462）分别与所述储砂仓（46）的内外侧之间滑动连接，能够沿着所述储砂仓（46）的内外侧上下滑动；

所述第一伸缩板（461）和所述第二伸缩板（462）的顶端连接有拉绳（463），所述拉绳（463）传动连接有两个定滑轮（464），两个所述定滑轮（464）分别设置于所述储砂仓（46）的内外侧，所述第二伸缩板（462）的底端挂接于所述下压杆（44）的顶面；

所述曲柄连杆组件（45）的滑动升降端与所述柱塞泵（3）的升降端连接，能够被所述柱塞泵（3）的升降端向下挤压；

所述曲柄连杆组件（45）的滑动升降端的顶部设置有弹性复位件（6），能够在不受所述柱塞泵（3）的升降端的挤压时，通过所述弹性复位件（6）的带动向上运动；

所述曲柄连杆组件（45）的转动端与所述下压杆（44）伸入所述进油内壳（42）的端部接触，能够通过往复的转动将所述下压杆（44）向下挤压，从而使得所述过滤板（43）进行往复的向下摆动动作，能够将过滤在所述过滤板（43）上的砂石通过摆动动作滑落至所述储砂仓（46）中进行储存；

所述进油外壳（41）和所述进油内壳（42）之间设置有连通管（47），所述连通管（47）贯通所述储砂仓（46）并处于所述下压杆（44）的下方；

所述进油内壳（42）中设置有抽油管（48），所述抽油管（48）的顶端与所述柱塞泵（3）的输入端连通，所述柱塞泵（3）的输出端与所述复合管（1）的底端连通；

所述碳纤维杆式缆（5）的数据传输线从上至下依次埋设于所述复合管（1）的管体、所述电机（2）的壳体、所述柱塞泵（3）的壳体和所述进油外壳（41）的壳体中，所述碳纤维杆式缆（5）设置于所述进油外壳（41）的底面，且所述碳纤维杆式缆（5）的底端探入到抽采井底的射孔段；

所述储砂仓（46）的内外侧还分别设置有第三伸缩板（465）和第四伸缩板（466）；

所述第三伸缩板（465）和所述第四伸缩板（466）处于所述下压杆（44）的下方，且分别与所述第一伸缩板（461）和所述第二伸缩板（462）上下对应设置；

所述第三伸缩板（465）和所述第四伸缩板（466）的底端分别设置有第三弹性件（4651）和第四弹性件（4652），且分别与所述储砂仓（46）的内外侧滑动连接，能够相对于所述储砂仓（46）的内外侧升降滑动；

所述储砂仓（46）的内外侧分别开设有第一滑槽（467）和第二滑槽（468），所述第一伸缩板（461）和所述第二伸缩板（462）分别滑动连接于所述第一滑槽（467）和所述第二滑槽（468）中；

所述第一滑槽（467）和所述第二滑槽（468）内分别设置有第一弹性件（4611）和第二弹性件（4612），所述第一弹性件（4611）和所述第二弹性件（4612）分别与所述第一伸缩板（461）和所述第二伸缩板（462）的顶端固定连接；

所述第一滑槽（467）和所述第二滑槽（468）的内部分别转动连接有两个所述定滑轮（464），所述拉绳（463）穿设于所述第一滑槽（467）和所述第二滑槽（468）之间。

2.根据权利要求1所述的复合材料智能采油采气管柱系统，其特征在于，所述曲柄连杆组件（45）包括升降滑块（451）、连杆（452）、曲柄块（453）、第一转轴（454）、第二转轴（455）和第三转轴（456）；

所述升降滑块（451）贯通所述进油内壳（42）的顶端并与所述进油内壳（42）滑动连接，能够沿着相对于所述进油内壳（42）做升降运动；

所述升降滑块（451）的顶端与所述柱塞泵（3）的升降端抵接，能够在所述柱塞泵（3）的升降端的挤压下运动；

所述升降滑块（451）的顶端外侧套设有所述弹性复位件（6），所述弹性复位件（6）的顶端和底端分别与所述升降滑块（451）的顶端和所述进油内壳（42）的顶端抵接，能够在所述升降滑块（451）不受所述柱塞泵（3）的升降端的挤压时带动所述升降滑块（451）向上运动；

所述升降滑块（451）的底端伸入所述进油内壳（42）中，并通过所述第一转轴（454）与所述连杆（452）的顶端转动连接；

所述连杆（452）的底端通过所述第二转轴（455）与所述曲柄块（453）偏心处转动连接；

所述曲柄块（453）转动连接于所述第三转轴（456），且所述第三转轴（456）固定连接于所述抽油管（48）的外侧；

所述曲柄块（453）处于所述下压杆（44）的上方，且与所述下压杆（44）伸入所述进油内壳（42）的端部抵接，能够通过所述曲柄块（453）的偏心转动带动所述下压杆（44）和所述过滤板（43）做往复的向下摆动动作。

3.根据权利要求1所述的复合材料智能采油采气管柱系统，其特征在于，所述进油外壳（41）的内部还设置有液位控制组件（7），所述液位控制组件（7）包括浮子（71）和封堵板（72）；

所述浮子（71）漂浮于所述进油外壳（41）中，且所述浮子（71）上固定连接有封堵板（72），所述封堵板（72）滑动连接于所述进油外壳（41）的内侧；

当所述进油外壳（41）内部的液位高于所述连通管（47）的高度时，所述封堵板（72）能够在所述浮子（71）的浮力下向上滑动并将所述进油口（421）封堵；

当所述进油外壳（41）内部的液位低于所述连通管（47）的高度时，所述封堵板（72）能够随着所述浮子（71）向下运动并不再遮挡所述进油口（421）；

所述过滤板（43）远离所述储砂仓（46）的端部转动连接有U形板（73），所述U形板（73）套设于所述封堵板（72）的外侧并与所述封堵板（72）之间滑动连接，所述U形板（73）与所述进油外壳（41）的内侧之间固定连接。

4.根据权利要求2所述的复合材料智能采油采气管柱系统，其特征在于，所述升降滑块（451）伸入所述进油内壳（42）的部分设置有限位块（4511），所述限位块（4511）能够与所述进油内壳（42）的顶端内侧卡接。

5.根据权利要求1所述的复合材料智能采油采气管柱系统，其特征在于，所述柱塞泵（3）包括泵壳体（31）、丝杆（32）和柱塞杆（33）；

所述丝杆（32）的顶端转动连接于所述泵壳体（31），并与所述电机（2）的输出端固定连接；

所述柱塞杆（33）的内部设置有储油腔（331），所述丝杆（32）的底端插入到所述储油腔（331）中并与所述柱塞杆（33）的顶端螺纹连接；

所述柱塞杆（33）的底端设置有进油单向阀（332），所述储油腔（331）的顶端设置有出油孔（333），所述出油孔（333）与所述复合管（1）的底端连通；

所述柱塞杆（33）的底端能够与所述曲柄连杆组件（45）的滑动升降端抵接。

6.根据权利要求1所述的复合材料智能采油采气管柱系统，其特征在于，所述储砂仓（46）的底端设置有排砂管（8），所述排砂管（8）中设置有排砂单向阀（81）。

7.根据权利要求1所述的复合材料智能采油采气管柱系统，其特征在于，所述复合管（1）的内部埋设有电加热线，所述电加热线埋设的深度小于所述复合管（1）的总长度。