CN209510604U - 一种柱塞及油气井结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及天然气石油开采技术领域，公开了一种柱塞及油气井结构。本实用新型实施例提供的柱塞，其运行在油气井中。该油气井的井口管路的内径小于井道的内径。柱塞上行进入井口管路后，在井口管路内壁的挤压下封隔片径向向内运动，使限位部和芯管的内周面之间形成限位间隙。此时，锁止件在致动件的带动下从开锁位置运动至锁止位置，锁止件嵌入限位间隙中，阻止封隔片径向向外运动，使得柱塞的直径小于井道的内径。如此，柱塞的下行阻力大幅度降低，柱塞能够快速下行至井底。柱塞甚至能够在开井状态下下行至井底。当柱塞下行至井底后，锁止件在致动件的带动下从锁止位置运动至开锁位置，使得柱塞能够上行。

Description

一种柱塞及油气井结构

技术领域

本实用新型涉及天然气石油开采技术领域，尤其涉及一种柱塞及油气井结构。

背景技术

在天然气井或石油井开发过程中，为了提高天然气或石油的产量，需要将井底的积液举升至地面。

柱塞举升技术在天然气井或石油井开发过程中得到了较为广泛的采用。现有的柱塞包括多个封隔片，这些封隔片在弹性件的作用下始终与井道内壁接触摩擦，形成密封。在关井状态下，柱塞下行至井底。在开井时，柱塞下方的流体产生的压力带动柱塞上行，位于柱塞上方的液体被柱塞举升，在柱塞上行至井口时排出柱塞上方的积液。

现有的柱塞存在以下问题：

由于封隔片在弹性件的作用下始终与井道内壁接触摩擦形成密封，导致柱塞在下行时受到很大的阻力。这使得柱塞需要经过较长时间的下行才能到达井底，甚至有可能使得柱塞无法下行至井底。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种柱塞，其能够在封隔片径向向内收缩的状态下下行，降低了下行阻力，减少了下行至井底的时间。

本实用新型的另一个目的在于提供一种油气井结构，其包括上述的柱塞。

本实用新型的实施例通过以下技术方案实现：

一种柱塞，包括：芯管；多个封隔片，多个封隔片围绕芯管布置，封隔片被构造为在径向方向上往复运动；弹性件，弹性件作用于封隔片，弹性件被构造为使封隔片具备沿径向方向向外运动的趋势；导向柱，导向柱沿径向方向贯穿芯管的管壁，导向柱位于芯管外的一端与封隔片连接，导向柱位于芯管内的一端设置有限位部；以及锁止件，锁止件设置在芯管内；致动部，致动部与锁止件连接，并被构造为带动锁止件沿轴向方向在锁止位置和开锁位置之间运动；其中，封隔片径向向内运动的过程中限位部和芯管的内周面之间形成限位间隙；锁止件被构造为在运动至锁止位置时嵌入限位间隙内以阻止封隔片径向向外运动，锁止件被构造为在运动至开锁位置时脱离限位间隙。

进一步的，锁止件包括相互连接的嵌入部和连接部；连接部与致动部连接；嵌入部被构造为在锁止位置时嵌入限位间隙内并在开锁位置时脱离限位间隙。

进一步的，连接部为圆盘状部件，连接部的边缘沿轴向方向凸出形成环状的嵌入部。

进一步的，致动部设置在芯管内，致动部被构造为沿轴向方向运动；致动部包括相对的第一端和第二端；沿第一端至第二端的方向，锁止件从开锁位置运动至锁止位置；沿第二端至第一端的方向，锁止件从锁止位置运动至开锁位置；当锁止件位于开锁位置时，致动部被构造为至少第一端位于芯管外，以接收沿第一端至第二端的方向的驱动力；当锁止件位于锁止位置时，致动部被构造为至少第二端位于芯管外，以接收沿第二端至第一端的方向的驱动力。

进一步的，柱塞还包括设置在致动部上的第一结合部以及设置在芯管上的第二结合部；第一结合部和第二结合部被构造为可分离地结合；当锁止件位于开锁位置时，第一结合部与第二结合部结合，以将锁止件维持在开锁位置；当锁止件位于锁止位置时，第一结合部与第二结合部分离。

进一步的，柱塞还包括设置在致动部上的第三结合部，当锁止件位于锁止位置时，第三结合部与第二结合部结合，以将锁止件维持在锁止位置；或者柱塞还包括设置在芯管上的第三结合部，当锁止件位于锁止位置时，第三结合部与第一结合部结合，以使锁止件维持在锁止位置。

进一步的，致动部包括相互独立的第一部分和第二部分；第一部分和第二部分沿轴向方向间隔布置；第一部分远离第二部分的端部为第一端；第二部分远离第一部分的端部为第二端；第一部分与锁止件连接；柱塞还包括设置在第一部分和第二部分之间的触发保持机构，触发保持机构包括：工作部，工作部与第一部分连接，工作部设置在芯管内并被构造为沿芯管在第一保持位置和第二保持位置之间运动；当工作部位于第一保持位置时，锁止件位于锁止位置；当工作部位于第二保持位置时，锁止件位于开锁位置；第一弹性储能件，第一弹性储能件作用于工作部并被构造为使工作部具备向第二保持位置运动的趋势；定位部，定位部设置在芯管内；锁止部，锁止部可活动地设置在工作部上，锁止部被构造为在与定位部结合的锁定位置以及与定位部分离的开锁位置之间运动；第二弹性储能件，第二弹性储能件作用于锁止部并被构造为使锁止部具备向锁定位置运动的趋势；设置在锁止部上或与锁止部联动的配合部；以及触发部，触发部与第二部分连接，触发部被构造为沿芯管在与配合部配合的触发位置和与配合部分离的待机位置之间运动；其中，触发保持机构被构造为在工作部在第一预设方向的力的带动下从第二保持位置运动至第一保持位置的过程中，锁止部运动至锁定位置并与定位部结合以将工作部维持在第一保持位置；触发保持机构被构造为在工作部位于第一保持位置且触发部在第二预设方向的力的带动下从待机位置运动至触发位置的过程中，触发部与配合部配合并带动锁止部从锁定位置运动至开锁位置；第一预设方向为从第一端至第二端的方向；第二预设方向为从第二端至第一端的方向。

进一步的，触发保持机构还包括第三弹性储能件，第三弹性储能件作用于触发部并被构造为使触发部具备向待机位置运动的趋势。

一种油气井结构，包括：井口管路；与井口管路连接的井道；以及上述任意一种柱塞；其中，井口管路的内径小于井道的内径；柱塞被构造为上行进入井口管路后封隔片径向向内运动形成限位间隙，致动部带动锁止件运动至锁止位置；柱塞被构造为下行到达井道内的预设位置后，致动部带动述锁止件运动至开锁位置。

本实用新型的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

本实用新型实施例提供的柱塞，其运行在油气井中。该油气井的井口管路的内径小于井道的内径。柱塞上行进入井口管路后，在井口管路内壁的挤压下封隔片径向向内运动，使限位部和芯管的内周面之间形成限位间隙。此时，锁止件在致动件的带动下从开锁位置运动至锁止位置，锁止件嵌入限位间隙中，阻止封隔片径向向外运动，使得柱塞的直径小于井道的内径。当柱塞下行进入井道后，由于柱塞的直径小于井道的内径，使得柱塞的下行阻力大幅度降低，柱塞能够快速下行至井底。柱塞甚至能够在开井状态下下行至井底。当柱塞下行至井底后，锁止件在致动件的带动下从锁止位置运动至开锁位置，封隔片在弹性件的带动下径向向外运动与井道接触摩擦，形成密封。

本实用新型实施例提供的油气井结构，由于具有上述的柱塞，且井口管路的内径小于井道的内径，使得柱塞能够快速下行至井底。甚至在开井状态下下行至井底，大大提高了油气井的生产时间。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例的技术方案，下面对实施例中需要使用的附图作简单介绍。应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施方式，不应被看作是对本实用新型范围的限制。对于本领域技术人员而言，在不付出创造性劳动的情况下，能够根据这些附图获得其他附图。

图1为本实用新型实施例1提供的柱塞中锁止件位于开锁位置时的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1提供的柱塞中锁止件位于锁止位置时的结构示意图；

图3为本实用新型实施例1提供的柱塞中芯管的结构示意图；

图4为本实用新型实施例2提供的柱塞中，锁止件处于锁止位置时的状态图；

图5为本实用新型实施例2提供的柱塞中，锁止件处于开锁位置时的状态图；

图6为本实用新型实施例2提供的柱塞中触发保持机构的结构示意图，其中工作部位于第一保持位置；

图7为本实用新型实施例2提供柱塞中触发保持机构的结构示意图，其中工作部位于第一保持位置且触发部位于触发位置；

图8为本实用新型实施例2提供柱塞中触发保持机构的结构示意图，其中工作部位于第二保持位置；

图9为本实用新型实施例3提供的油气井结构的结构示意图。

图中：01-油气井结构；11-井口管路；12-井道；13-上撞击部；14-下撞击部；010-触发保持机构；030-柱塞；120-工作部；121-大直径孔；122-小直径孔；123-触发孔；124-安装孔；130-第一弹性储能件；140-定位部；150-锁止部；151-大直径段；152-小直径段；153-容纳孔；160-第二弹性储能件；170-配合部；180-触发部；201-挡环；210-第三弹性储能件；310-芯管；311-第一端头；311a-第一贯通孔；312-第二端头；312a-第二贯通孔；312b-工作通道；313-管体；313a-第三贯通孔；314-容纳孔；315-嵌入部；316-弹簧；320-封隔片；330-弹性件；340-导向柱；341-连接段；342-通过段；343-大直径段；344-限位部；344a-限位间隙；350-锁止件；351-嵌入部；352-连接部；360-致动部；360a-第一端；360b-第二端；361-第一结合部；362-第三结合部；363-第一部分；364-第二部分。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的部分实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，这类术语仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

本实用新型的描述中，“天然气井”可以是用于采集常规天然气的天然气井，也可以是用于采集非常规天然气(页岩气、煤层气等)的天然气井。

实施例1：

图1为本实施例提供的柱塞030中锁止件350位于开锁位置时的结构示意图；图2为本实施例提供的柱塞030中锁止件350位于锁止位置时的结构示意图。柱塞030包括芯管310、多个封隔片320、弹性件330、导向柱340、锁止件350和致动部360。

图3为本实施例提供的柱塞030中芯管310的结构示意图。在本实施例中，芯管310为沿AB方向延伸的管状部件。芯管310包括第一端头311、第二端头312和管体313。芯管310的两端分别插入第一端头311和第二端头312中，并与第一端头311和第二端头312螺纹连接。在第一端头311上开设有沿AB方向延伸的第一贯通孔311a，第一贯通孔311a与管体313同轴。在第二端头312上开设有沿AB方向延伸的第二贯通孔312a，第二贯通孔312a与管体313同轴。在管体313上开设有多个沿径向方向延伸的第三贯通孔313a。

多个封隔片320设置在第一端头311和第二端头312之间，并围绕管体313布置。封隔片320可在径向方向上往复运动。弹性件330作用于封隔片320，使封隔片320具有径向向外运动的趋势。这样，一个、一些或所有封隔片320能够与井道的内表面接触。封隔片320与井道内表面的接触能够限制柱塞030与井道之间的流体流动。

导向柱340包括依次连接的连接段341、通过段342和大直径段343。通过段342可滑动地贯穿第三贯通孔313a。连接段341位于管体313外部，并与封隔片320固定连接。大直径段343位于管体313内部。大直径段343被构造为无法进入第三贯通孔313a。当大直径段343径向向外运动至与管体313内表面抵靠时，封隔片320径向向外运动至极限。当封隔片320径向向内运动至与管体313外表面抵靠时，封隔片320径向向内运动至极限。弹性件330为弹簧，并套设在导向柱340上。弹性件330的一端与封隔片320抵靠，弹性件330的另一端与管体313的外周面抵靠，弹性件330始终处于被压缩的状态，以使封隔片320具有径向向外运动的趋势。在大直径段343上还设置有限位部344。在本实施例中，限位部344为大直径段343的端部边缘径向向外扩张形成的环状部件。当封隔片320井下向内运动时，限位部344同步径向向内运动。限位部344与管体313的内周面之间形成限位间隙344a。封隔片320径向向内运动的距离越大，限位间隙344a的宽度越大。

锁止件350设置在管体313中，并可沿AB方向在锁止位置和开锁位置之间运动。限位部344与管体313之间形成限位间隙344a时，锁止件350能够沿A方向进入限位间隙344a内到达锁止位置，以阻止封隔片320径向向外运动，使得柱塞030的外径维持在较小的状态。当锁止件350沿B方向从锁止位置运动至开锁位置时，锁止件350脱离限位间隙344a，此时封隔片320可在径向方向上往复运动。

锁止件350被致动部360带动，在锁止位置和开锁位置之间运动。在本实施例中，锁止件350包括相互连接的嵌入部351和连接部352。连接部352与致动部360连接。当锁止件350位于锁止位置时，嵌入部351进入限位间隙344a内。当锁止件350位于开锁位置时，嵌入部351脱离限位间隙344a。进一步的，连接部352为圆盘状部件。连接部352的直径略小于管体313的内径，使得连接部352能够沿AB方向在管体313内运动。连接部352的周向边缘沿A方向延伸凸出形成环状的嵌入部351。

本实施例提供的柱塞030运行在油气井中。该油气井的井口管路的内径小于井道的内径。当柱塞030上行进入井口管路后，在井口管路内壁的挤压下封隔片320径向向内运动，使限位部344与管体313的内周面之间形成限位间隙344a。在所有限位部344与管体313的内周面之间都形成限位间隙344a后，致动部360带动锁止件350沿A方向运动，嵌入部351进入限位间隙344a内，阻止封隔片320径向向外运动，此时柱塞030的外径略小于井口管路的内径。在柱塞030下行进入井道后，由于柱塞030的外径小于井道的内径，使得柱塞030的下行阻力大幅度降低，柱塞030能够快速下行至井底。柱塞030甚至能够在开井状态下下行至井底。在柱塞030下行至井底后，致动部360带动锁止件350沿B方向运动，嵌入部351脱离限位间隙344a。封隔片320在弹性件330的作用下与井道的内表面接触，限制柱塞030与井道之间的流体流动，使得柱塞030能够在井道内流体的推动下上行。

致动部360作为带动锁止件350在锁止位置和开锁位置之间运动的部件，可以采用多种方式实现。例如，致动部360可以是设置在管体313内的直线电机，直线电机被内置在管体313内的电源驱动，带动锁止件350在锁止位置和开锁位置之间运动。通过传感器检测柱塞030在油气井内的位置。当传感器检测到柱塞030进入井口管路后，直线电机带动锁止件350沿A方向运动至锁止位置。当传感器检测到柱塞030到达井底后，直线电机带动锁止件350沿B方向运动至开锁位置。在本实施例中，致动部360为沿AB方向延伸的杆状部件，致动部360包括相对的第一端360a和第二端360b。A方向即为第一端360a至第二端360b的方向，B方向即为第二端360b至第一端360a的方向。第一端360a与第一贯通孔311a可滑动的配合，第二端360b与第二贯通孔312a可滑动的配合。致动部360贯穿连接部352并与连接部352固定连接。致动部360与锁止件350同步运动。当锁止件350位于开锁位置时，致动部360的第一端360a位于芯管310外，以接收沿A的方向的驱动力。当锁止件350位于锁止位置时，致动部360的第二端360b位于芯管310外，以接收沿B方向的驱动力。

在本实施例中，致动部360通过撞击带动锁止件350运动。当柱塞030上行进入井口管路后，在井口管路内壁的挤压下封隔片320径向向内运动，使限位部344与管体313的内周面之间形成限位间隙344a后，致动部360的第一端360a与井口管路内设置的上撞击部碰撞，致动部360相对于芯管310沿A方向运动，带动锁止件350运动至锁止位置。当柱塞030下行到达井底后，致动部360的第二端360b与设置在井底的下撞击部撞击，致动部360相对于芯管310沿B方向运动，带动锁止件350运动至开锁位置。

当致动部360带动锁止件350运动至锁止位置后，在重力的作用下锁止件350容易保持在锁止位置。而当致动部360带动锁止件350运动至开锁位置后，在重力的作用下，锁止件350有可能向下运动，影响封隔片320在径向方向上的运动。为此，在本实施例中，致动部360上设置有第一结合部361，在芯管310上设置有第二结合部。第一结合部361和第二结合部可分离地结合。当锁止件350位于开锁位置时，第一结合部361与第二结合部结合，以将锁止件350维持在开锁位置。当锁止件350位于锁止位置时，第一结合部361与第二结合部分离。具体的，第一结合部361为开设在致动部360的第一端360a周面的环形槽，该环形槽围绕致动部360的轴线布置。第二结合部包括沿径向方向开设在第一贯通孔311a内周壁的容纳孔314、可滑动地设置在容纳孔314内的嵌入部315以及设置在容纳孔314内并对嵌入部315施加径向向内的弹性力的弹簧316。当锁止件350位于开锁位置时，嵌入部315嵌入第一结合部361中，进而将锁止件350维持在开锁位置。当致动部360的第一端360a与井口管路内的上撞击部发生撞击时，嵌入部315脱离第一结合部361。

在本实施例中，还在致动部360上设置有第三结合部362，第三结合部362与第一结合部361相同，沿A方向，第三结合部362与第一结合部361依次布置。当锁止件350位于锁止位置时，嵌入部315嵌入第三结合部362中，以将锁止件350维持在锁止位置。当致动部360的第二端360b与井底的下撞击部发生撞击时，嵌入部315脱离第三结合部362。可以理解的，在其他实施方式中，第三结合部362可以设置在芯管310上，且第三结合部362与第二结合部相同。沿A方向，第二结合部和第三结合部362依次布置。当当锁止件350位于锁止位置时，第三结合部362与第一结合部361结合。

实施例2：

图4为本实施例提供的柱塞030中，锁止件350处于锁止位置时的状态图；图5为本实施例提供的柱塞030中，锁止件350处于开锁位置时的状态图。请结合参照图4和图5，本实施例提供的柱塞030与实施例1基本相同，主要不同之处在于，在本实施例1中的第一结合部361、第二结合部和第三结合部362被触发保持机构010取代。

在本实施例中，致动部360包括相互独立的第一部分363和第二部分364。第一部分363和第二部分364沿AB方向间隔布置。第一部分363远离第二部分364的端部为第一端360a；第二部分364远离第一部分363的端部为第二端360b。第一部分363与锁止件350连接。第二端头312限定与第二贯通孔312a连通的工作通道111。工作通道111沿AB方向延伸。触发保持机构010设置在工作通道111内，并位于第一部分363和第二部分364之间。

图6为本实施例提供的柱塞030中触发保持机构010的结构示意图，其中工作部120位于第一保持位置；图7为本实施例提供柱塞030中触发保持机构010的结构示意图，其中工作部120位于第一保持位置且触发部180位于触发位置；图8为本实施例提供柱塞030中触发保持机构010的结构示意图，其中工作部120位于第二保持位置。请结合参照图6、图7和图8，本实施例中触发保持机构010包括工作部120、第一弹性储能件130、定位部140、锁止部150、第二弹性储能件160、配合部170和触发部180。

工作部120为圆柱状，工作部120的外周面能够与工作通道111的内周面相契合，工作部120可沿AB方向滑动的设置在工作通道111中。在本实施例中，第一弹性储能件130和第二弹性储能件160均为弹簧。可以理解的，在其他实施方式中，第一弹性储能件130和第二弹性储能件160可以为其他形式的弹性储能件，例如具有弹性的橡胶件。第一弹性储能件130设置在工作通道111内。第一弹性储能件130一端与工作通道111的端部内壁抵靠，第一弹性储能件130的另一端与工作部120抵靠。当工作部120沿A方向(第一预设方向)运动时，第一弹性储能件130被压缩储能。当第一弹性储能件130释放其存储的能量伸张复位时，第一弹性储能件130带动工作部120沿B方向(第二预设方向)运动。可以理解的，在其他实施方式中，第一弹性储能件130可以被配置为在工作部120沿A方向运动时被拉伸储能，并在收缩复位时带动工作部120沿B方向运动。

定位部140设置在工作通道111内，锁止部150可活动的设置在工作部120上。定位部140的位置固定，锁止部150随工作部120沿AB方向运动。锁止部150还可以相对于工作部120在锁定位置(如图6中所示的位置)和解锁位置(图7中所示的位置)之间运动。第二弹性储能件160对锁止部150施加弹性力，使锁止部150始终具有向锁定位置运动的趋势。在本实施例中，第二弹性储能件160对锁止部150施加的弹性力的方向与AB方向垂直。在其他实施方式中，第二弹性储能件160可以对锁止部150施加其他方向的力。定位部140和锁止部150被构造为能够相互结合或相互分离。当工作部120位于第一保持位置时，定位部140和锁止部150相互结合，从而使工作部120保持在第一保持位置。当定位部140和锁止部150相互分离时，工作部120在第一弹性储能件130的带动下运动至第二保持位置。定位部140和锁止部150可以选用多种结构，在本实施例中，定位部140为开设在工作通道111周壁上的槽。锁止部150插入定位部140内以到达锁定位置，锁止部150脱离定位部140以达到解锁位置。在本实施例中，锁止部150为圆柱状结构，锁止部150的轴线与AB方向垂直。锁止部150包括相互连通的直径较大的大直径段151和直径较小的小直径段152。在工作部120上开设有相互连通的内径较大的大直径孔121和内径较小的小直径孔122，大直径孔121和小直径孔122共同构成工作孔。大直径孔121和小直径孔122共同形成沿与AB方向垂直的方向贯穿定位部140的通道。大直径段151与大直径孔121可滑动地配合，小直径段152与小直径孔122可滑动地配合。第二弹性储能件160套设在小直径段152上，第二弹性储能件160的一端与大直径段151靠近小直径段152的端面抵靠，第二弹性储能件160的另一端抵靠于大直径孔121和小直径孔122之间的台阶面。当锁止部150从锁定位置向解锁位置运动的过程中，第二弹性储能件160被压缩。

工作部120靠近第一弹性储能件130的端面开设有沿B方向延伸的触发孔123。触发部180可滑动地设置在触发孔123内，并沿触发孔123在待机位置(图6和图8所示的位置)和触发位置(图7所示的位置)之间运动。当触发部180从待机位置运动至触发位置的过程中，触发部180与配合部170配合，并带动锁止部150从锁定位置运动至解锁位置。触发部180与配合部170之间的配合可以是多种多样的。例如配合部170可以设置在锁止部150上并成为锁止部150的一部分，配合部170为锁止部150上的一个斜面，当锁止部150与配合部170斜面配合时，锁止部150即可通过配合部170带动锁止部150从锁定位置运动至解锁位置。在本实施例中，配合部170为长条状的摆臂。在小直径孔122的孔壁上开设有沿A方向延伸的长条形的安装孔124。安装孔124与触发孔123连通。在小直径段152上开设有容纳孔153。配合部170的一端插入容纳孔153内，并且与容纳孔153的孔壁可滑动地配合。配合部170的另一端插入安装孔124中并与工作部120可转动地配合。当锁止部150位于锁定位置时，配合部170的一部分进入到触发孔123中。在触发部180从待机位置运动至触发位置的过程中，触发部180与配合部170位于触发孔123中的部位抵靠，推动配合部170沿锁定位置至解锁位置的方向转动，进而配合部170带动锁止部150从锁定位置运动至解锁位置。

其中，第一部分363与工作部120连接，第二部分364与触发部180连接。当工作部120位于第一保持位置且触发部180位于待机位置时，第二部分364的部分位于第二端头312外部。当柱塞030下行至井底时，第二部分364与设置在井底的下撞击部撞击，进而带动触发部180相对于工作部120沿B方向运动至触发位置，在触发部180从待机位置运动至触发位置的过程中，触发部180与配合部170位于触发孔123中的部位抵靠，推动配合部170沿锁定位置至解锁位置的方向转动，进而配合部170带动锁止部150从锁定位置运动至解锁位置。在锁止部150脱离定位部140时，第一弹性储能件130伸张复位，释放其存储的能量。在第一弹性储能件130的带动下，工作部120从第一保持位置运动至第二保持位置，进而使得锁止件350从锁止位置运动至开锁位置。当工作部120位于第二保持位置时，第一部分263的部分位于第一端头311外。当柱塞030上行至井口管路内时，第一部分263与设置在井口管路内的上撞击部撞击，带动工作部120从第二保持位置运动至第一保持位置，使得锁止件350从开锁位置运动至锁止位置。在工作部120运动至第一保持位置后，锁止部150与定位部140结合，进而将锁止件350维持在锁止位置。

在触发部180到达触发位置后，需要确保触发部180回到待机位置，以避免触发部180无法回位导致的锁止部150无法到达锁定位置的情况发生。在多数情况下，在沿B方向的驱动力消失后，触发部180能够在重力的作用下回到待机位置。在本实施例中，通过第三弹性储能件210确保触发部180能够回到待机位置。第三弹性储能件210可以为具有弹性的橡胶件或由其他弹性材料制成。在本实施例中第三弹性储能件210为弹簧，第三弹性储能件210套设在第二部分264上。第二部分264上设置有径向向外凸出的挡环201。挡环201位于工作通道111中且位于触发孔123外。第三弹性储能件210的一端与挡环201抵靠，第三弹性储能件210的另一端与工作部120抵靠。当工作部120位于第一维持位置时，第三弹性储能件210对挡环201施加A方向的力，使得触发部180具备向待机位置运动的趋势。在沿B方向的驱动力的作用下，触发部180从待机位置运动至触发位置，在沿B方向的驱动力消失后，在第三弹性储能件210的作用下，触发部180回到待机位置。

实施例3：

图9为本实施例提供的油气井结构01的结构示意图。请参照图9，本实施例提供的油气井结构01包括实施例1或实施例2记载的柱塞030。油气井结构01还包括位于地面的井口管路11，设置在地面以下并与井口管路11连通的井道12。在井口管路11的顶部设置有上撞击部13，在井道12的底部设置有下撞击部14。井口管路11的内径小于井道12的内径。柱塞030能够从井口管路11的顶部下行至井道12的底部，柱塞030也能够从井道12的底部上行至井口管路11的顶部。

柱塞030上行进入井口管路11后，在井口管路11内壁的压迫下封隔片320径向向内运动形成限位间隙344a，第一端360a与上撞击部13撞击并带动锁止件350运动至锁止位置。柱塞030下行到达下撞击部14时，第二端360b与下撞击部14撞击并带动锁止件350运动至开锁位置。

以上所述仅为本实用新型的部分实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种柱塞，其特征在于，包括：

芯管；

多个封隔片，多个所述封隔片围绕所述芯管布置，所述封隔片被构造为在径向方向上往复运动；

弹性件，所述弹性件作用于所述封隔片，所述弹性件被构造为使所述封隔片具备沿径向方向向外运动的趋势；

导向柱，所述导向柱沿径向方向贯穿所述芯管的管壁，所述导向柱位于所述芯管外的一端与所述封隔片连接，所述导向柱位于所述芯管内的一端设置有限位部；以及

锁止件，所述锁止件设置在所述芯管内；

致动部，所述致动部与所述锁止件连接，并被构造为带动所述锁止件沿轴向方向在锁止位置和开锁位置之间运动；

其中，所述封隔片径向向内运动的过程中所述限位部和所述芯管的内周面之间形成限位间隙；所述锁止件被构造为在运动至所述锁止位置时嵌入所述限位间隙内以阻止所述封隔片径向向外运动，所述锁止件被构造为在运动至所述开锁位置时脱离所述限位间隙。

2.根据权利要求1所述的柱塞，其特征在于：

所述锁止件包括相互连接的嵌入部和连接部；所述连接部与所述致动部连接；所述嵌入部被构造为在所述锁止位置时嵌入所述限位间隙内并在所述开锁位置时脱离所述限位间隙。

3.根据权利要求2所述的柱塞，其特征在于：

所述连接部为圆盘状部件，所述连接部的边缘沿轴向方向凸出形成环状的嵌入部。

4.根据权利要求1所述的柱塞，其特征在于：

所述致动部设置在所述芯管内，所述致动部被构造为沿轴向方向运动；

所述致动部包括相对的第一端和第二端；沿所述第一端至所述第二端的方向，所述锁止件从所述开锁位置运动至所述锁止位置；沿所述第二端至所述第一端的方向，所述锁止件从所述锁止位置运动至所述开锁位置；

当所述锁止件位于所述开锁位置时，所述致动部被构造为至少所述第一端位于所述芯管外，以接收沿所述第一端至所述第二端的方向的驱动力；当所述锁止件位于所述锁止位置时，所述致动部被构造为至少所述第二端位于所述芯管外，以接收沿所述第二端至所述第一端的方向的驱动力。

5.根据权利要求4所述的柱塞，其特征在于：

所述柱塞还包括设置在所述致动部上的第一结合部以及设置在所述芯管上的第二结合部；所述第一结合部和所述第二结合部被构造为可分离地结合；

当所述锁止件位于所述开锁位置时，所述第一结合部与所述第二结合部结合，以将所述锁止件维持在所述开锁位置；当所述锁止件位于所述锁止位置时，所述第一结合部与所述第二结合部分离。

6.根据权利要求5所述的柱塞，其特征在于：

所述柱塞还包括设置在所述致动部上的第三结合部，当所述锁止件位于所述锁止位置时，所述第三结合部与所述第二结合部结合，以将所述锁止件维持在所述锁止位置；或者

所述柱塞还包括设置在所述芯管上的第三结合部，当所述锁止件位于所述锁止位置时，所述第三结合部与所述第一结合部结合，以使所述锁止件维持在所述锁止位置。

7.根据权利要求4所述的柱塞，其特征在于：

所述致动部包括相互独立的第一部分和第二部分；所述第一部分和所述第二部分沿轴向方向间隔布置；所述第一部分远离所述第二部分的端部为所述第一端；所述第二部分远离所述第一部分的端部为所述第二端；所述第一部分与所述锁止件连接；

所述柱塞还包括设置在所述第一部分和所述第二部分之间的触发保持机构，所述触发保持机构包括：

工作部，所述工作部与所述第一部分连接，所述工作部设置在所述芯管内并被构造为沿所述芯管在第一保持位置和第二保持位置之间运动；当所述工作部位于所述第一保持位置时，所述锁止件位于所述锁止位置；当所述工作部位于所述第二保持位置时，所述锁止件位于所述开锁位置；

第一弹性储能件，所述第一弹性储能件作用于所述工作部并被构造为使所述工作部具备向所述第二保持位置运动的趋势；

定位部，所述定位部设置在所述芯管内；

锁止部，所述锁止部可活动地设置在所述工作部上，所述锁止部被构造为在与所述定位部结合的锁定位置以及与所述定位部分离的开锁位置之间运动；

第二弹性储能件，所述第二弹性储能件作用于所述锁止部并被构造为使所述锁止部具备向所述锁定位置运动的趋势；

设置在所述锁止部上或与所述锁止部联动的配合部；以及

触发部，所述触发部与所述第二部分连接，所述触发部被构造为沿所述芯管在与所述配合部配合的触发位置和与所述配合部分离的待机位置之间运动；

其中，所述触发保持机构被构造为在所述工作部在第一预设方向的力的带动下从所述第二保持位置运动至第一保持位置的过程中，所述锁止部运动至所述锁定位置并与所述定位部结合以将所述工作部维持在所述第一保持位置；所述触发保持机构被构造为在所述工作部位于所述第一保持位置且所述触发部在第二预设方向的力的带动下从所述待机位置运动至所述触发位置的过程中，所述触发部与所述配合部配合并带动所述锁止部从所述锁定位置运动至所述开锁位置；所述第一预设方向为从所述第一端至所述第二端的方向；所述第二预设方向为从所述第二端至所述第一端的方向。

8.根据权利要求7所述的柱塞，其特征在于：

所述触发保持机构还包括第三弹性储能件，所述第三弹性储能件作用于所述触发部并被构造为使所述触发部具备向所述待机位置运动的趋势。

9.一种油气井结构，其特征在于，包括：

井口管路；

与所述井口管路连接的井道；以及

权利要求1-8中任意一项所述的柱塞；

其中，所述井口管路的内径小于所述井道的内径；所述柱塞被构造为上行进入井口管路后所述封隔片径向向内运动形成所述限位间隙，所述致动部带动所述锁止件运动至所述锁止位置；所述柱塞被构造为下行到达所述井道内的预设位置后，所述致动部带动所述述锁止件运动至所述开锁位置。