CN209539329U - 智能化柱塞排水采气装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及低压气田、凝析气田开采技术领域，特别涉及一种智能化柱塞排水采气装置。该装置的上接头下端连接中心连杆，中心连杆连接控制仓，中心连杆外侧套装液压弹性内胆，中心连杆内设计有与液压弹性内胆内部液压油相连通的内压力传导孔，液压弹性内胆外侧套装密封件。本实用新型实现了可根据井下动态参数智能调整柱塞外径，使柱塞与油管之间实时保持最佳的密封压力，密封效果好，在保证有效排水的同时，最大限度地减小摩阻，提高系统举升效率，同时自动记录存储井下动态参数，达到产水气井智能高效排水采气的目的。
Description
技术领域：
本实用新型涉及低压气田、凝析气田开采技术领域，特别涉及一种智能化柱塞排水采气装置。
背景技术：
在低压气田与凝析气田的开发中，井筒积液是制约气井稳产与高产的主要问题之一。气井中液体通常是以液滴的形式分布在气相中，由气体携带到地面。当气体不能提供足够的能量连续携带液体时，就会在气井井底形成积液，使气井减产。因此，通常对产水气井采取排水采气的方法，以及时排出井底积液。柱塞气举是排水采气的一种简单高效的方法，柱塞作为一种固体的密封界面，将举升气和被举升液体分开，减少气体窜流和液体回落。
柱塞气举系统的核心部分是柱塞，柱塞气举系统效率的高低完全取决于柱塞的结构。柱塞在油管内下部的卡定器和井口防喷管之间做周期性的上下运动。由套管内及地层产出的气体推动柱塞及其上部的液体一起向上运动，直到把柱塞以上的液体举升至地面。随后柱塞下落，进行下一次循环，最终实现排水采气的目的。然而现有柱塞气举装置存在智能化不足、密封性能不佳、举升效率低的问题。
实用新型内容：
本实用新型要解决的技术问题是提供一种智能化柱塞排水采气装置，该装置实现了可根据井下动态参数智能调整柱塞外径，使柱塞与油管之间实时保持最佳的密封压力，密封效果好，在保证有效排水的同时，最大限度地减小摩阻，提高系统举升效率，同时自动记录存储井下动态参数，达到产水气井智能高效排水采气的目的。克服了现有柱塞气举装置存在智能化不足、密封性能不佳、举升效率低的不足。
本实用新型所采取的技术方案是：一种智能化柱塞排水采气装置，包括上接头；上接头下端连接中心连杆，中心连杆连接控制仓，中心连杆外侧套装液压弹性内胆，中心连杆内设计有与液压弹性内胆内部液压油相连通的内压力传导孔，液压弹性内胆外侧套装密封件；
控制仓内设置液压泵、控制电机、控制芯片、压力传感器Ⅰ、压力传感器Ⅱ，上述压力传感器Ⅰ能够检测液压弹性内胆内部液压，上述压力传感器Ⅱ能够检测工具外部油管中液压，上述控制芯片能够采集压力传感器Ⅰ、压力传感器Ⅱ的数据并能够向控制电机发出控制指令，使控制电机控制液压泵通过内压力传导孔调整液压弹性内胆中的液压值，密封件在受到推力时能够在径向上移动并与油管内壁之间进行密封。
密封件上端设置在上接头端面凹槽内，密封件下端设置在中心连杆端面凹槽内，密封件能够径向在上下凹槽内移动。
密封件由两个半筒状非金属材料的密封片对接组成，该两个半筒状密封片之间密封。
控制仓内还设置存储器，该存储器能够存储压力传感器Ⅰ、压力传感器Ⅱ采集的数据，该存储器能够存储控制芯片处理结果数据。
压力传感器Ⅰ通过高压管线与内压力传导孔相连通进而检测液压弹性内胆内部液压。
压力传感器Ⅱ通过控制仓上的外部压力测试孔检测工具外部油管中液压。
液压弹性内胆与密封件之间设有柔性垫片。
上接头上设计有打捞头。
该智能化柱塞排水采气装置还包括供电系统，该供电系统能够为液压泵、控制电机、控制芯片、压力传感器Ⅰ、压力传感器Ⅱ供电。
供电系统包括电池仓，电池仓内部装有锂电池，电池仓下端设计有能够打开和关闭密封的密封盖。
本实用新型的有益效果是：本实用新型实现了可根据井下动态参数智能调整柱塞外径，使柱塞与油管之间实时保持最佳的密封压力，密封效果好，在保证有效排水的同时，最大限度地减小摩阻，提高系统举升效率，同时自动记录存储井下动态参数，达到产水气井智能高效排水采气的目的。
附图说明：
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式：
如图1所示，一种智能化柱塞排水采气装置，包括上接头1；上接头1下端连接中心连杆8，中心连杆8连接控制仓3，中心连杆8外侧套装液压弹性内胆5，中心连杆8内设计有与液压弹性内胆5内部液压油相连通的内压力传导孔7，液压弹性内胆5外侧套装密封件6；
控制仓3内设置液压泵9、控制电机10、控制芯片11、压力传感器Ⅰ12、压力传感器Ⅱ13，上述压力传感器Ⅰ12能够检测液压弹性内胆5内部液压，上述压力传感器Ⅱ13能够检测工具外部油管中液压，上述控制芯片11能够采集压力传感器Ⅰ12、压力传感器Ⅱ13的数据并能够向控制电机10发出控制指令，使控制电机10控制液压泵9通过内压力传导孔7调整液压弹性内胆5中的液压值，密封件6在受到推力时能够在径向上移动并与油管内壁之间进行密封。
密封件6上端设置在上接头1端面凹槽内，密封件6下端设置在中心连杆8端面凹槽内，密封件6能够径向在上下凹槽内移动。
密封件6由两个半筒状非金属材料的密封片对接组成，该两个半筒状密封片之间密封。
控制仓3内还设置存储器14，该存储器14能够存储压力传感器Ⅰ12、压力传感器Ⅱ13采集的数据，该存储器14能够存储控制芯片(11)处理结果数据。
压力传感器Ⅰ12通过高压管线与内压力传导孔7相连通进而检测液压弹性内胆5内部液压。
压力传感器Ⅱ13通过控制仓3上的外部压力测试孔2检测工具外部油管中液压。
液压弹性内胆5与密封件6之间设有柔性垫片，用以保护液压弹性内胆5。
上接头1上设计有打捞头，以方便特殊情况下打捞本实用新型。
该智能化柱塞排水采气装置还包括供电系统，该供电系统能够为液压泵9、控制电机10、控制芯片11、压力传感器Ⅰ12、压力传感器Ⅱ13供电。
供电系统包括电池仓4，电池仓4内部装有锂电池，电池仓4下端设计有能够打开和关闭密封的密封盖15。
本实用新型工作时，与内压力传导孔7相连的压力传感器Ⅰ12自动监测液压弹性内胆5内的油压，与外部压力测试孔2相连的压力传感器Ⅱ13监测油管中的压力，所测得的压力参数均输入控制芯片11处理，控制芯片11计算出最佳压力调整参数，随后操纵控制电机10带动液压泵9调整液压弹性内胆5中的液压值，进而控制密封件6在径向上的密封力度，使之随时处于最佳密封状态。既可保证密封性能，减少气液漏失，又最大限度地降低摩擦阻力，提高系统整体举升效率。
本实用新型工作时，与外部压力测试孔2相连的压力传感器Ⅱ13自动采集油管中压力参数，既为控制芯片11提供外部压力数据，又可实时监控井下压力动态，为气井生产提供第一手数据，为气井科学管理提供依据。
可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种智能化柱塞排水采气装置，包括上接头(1)；其特征在于：上接头(1)下端连接中心连杆(8)，中心连杆(8)连接控制仓(3)，中心连杆(8)外侧套装液压弹性内胆(5)，中心连杆(8)内设计有与液压弹性内胆(5)内部液压油相连通的内压力传导孔(7)，液压弹性内胆(5)外侧套装密封件(6)；
控制仓(3)内设置液压泵(9)、控制电机(10)、控制芯片(11)、压力传感器Ⅰ(12)、压力传感器Ⅱ(13)，上述压力传感器Ⅰ(12)能够检测液压弹性内胆(5)内部液压，上述压力传感器Ⅱ(13)能够检测工具外部油管中液压，上述控制芯片(11)能够采集压力传感器Ⅰ(12)、压力传感器Ⅱ(13)的数据并能够向控制电机(10)发出控制指令，使控制电机(10)控制液压泵(9)通过内压力传导孔(7)调整液压弹性内胆(5)中的液压值，密封件(6)在受到推力时能够在径向上移动并与油管内壁之间进行密封。
2.按照权利要求1所述的智能化柱塞排水采气装置，其特征在于：所述密封件(6)上端设置在上接头(1)端面凹槽内，密封件(6)下端设置在中心连杆(8)端面凹槽内，密封件(6)能够径向在上下凹槽内移动。
3.按照权利要求1所述的智能化柱塞排水采气装置，其特征在于：所述密封件(6)由两个半筒状非金属材料的密封片对接组成，该两个半筒状密封片之间密封。
4.按照权利要求1所述的智能化柱塞排水采气装置，其特征在于：所述控制仓(3)内还设置存储器(14)，该存储器(14)能够存储压力传感器Ⅰ(12)、压力传感器Ⅱ(13)采集的数据，该存储器(14)能够存储控制芯片(11)处理结果数据。
5.按照权利要求1所述的智能化柱塞排水采气装置，其特征在于：所述压力传感器Ⅰ(12)通过高压管线与内压力传导孔(7)相连通进而检测液压弹性内胆(5)内部液压。
6.按照权利要求1所述的智能化柱塞排水采气装置，其特征在于：所述压力传感器Ⅱ(13)通过控制仓(3)上的外部压力测试孔(2)检测工具外部油管中液压。
7.按照权利要求1所述的智能化柱塞排水采气装置，其特征在于：所述液压弹性内胆(5)与密封件(6)之间设有柔性垫片。
8.按照权利要求1所述的智能化柱塞排水采气装置，其特征在于：所述上接头(1)上设计有打捞头。
9.按照权利要求1所述的智能化柱塞排水采气装置，其特征在于：所述该智能化柱塞排水采气装置还包括供电系统，该供电系统能够为液压泵(9)、控制电机(10)、控制芯片(11)、压力传感器Ⅰ(12)、压力传感器Ⅱ(13)供电。
10.按照权利要求9所述的智能化柱塞排水采气装置，其特征在于：所述供电系统包括电池仓(4)，电池仓(4)内部装有锂电池，电池仓(4)下端设计有能够打开和关闭密封的密封盖(15)。
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| CN201822142323.0U CN209539329U (zh) | 2018-12-20 | 2018-12-20 | 智能化柱塞排水采气装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111188600A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-05-22 | 西安思坦仪器股份有限公司 | 一种智能柱塞控制装置及其控制方法 |
| CN112065334A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-12-11 | 成都万基石油机械制造有限公司 | 井下智能截调采气排水机器人 |
| CN114704228A (zh) * | 2022-04-09 | 2022-07-05 | 西南石油大学 | 一种四连杆支撑机构井下排水采气机器人 |
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2018
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| CN111188600B (zh) * | 2019-11-18 | 2023-08-11 | 西安思坦仪器股份有限公司 | 一种智能柱塞控制装置及其控制方法 |
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