CN213775668U - 气井排水用柱塞 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气井排水用柱塞，其由鱼骨形上部和圆柱形下部构成的柱塞本体，自其顶面和底面中心处均沿轴开设有上盲孔和下盲孔，上盲孔内装有泡排棒且顶端连接有捞径，上盲孔的孔壁上均匀布设有多排毛细孔眼；下盲孔的孔壁上对称开设有两条轴向长孔；在下盲孔内自上而下设置有弹簧和基座，基座通过两个分别自外向内穿装在两条轴向长孔内且前端螺纹连接纹固定在两个径向螺孔的紧固螺钉与柱塞本体活动连接；该气井排水用柱塞应用于具有合适缩颈的井采中能够实现不用下入卡定器，直接利用柱塞与缩颈结构配合形成柱塞下行的限位结构，简化了常规柱塞气举工艺安装程序，节省施工成本、提高施工效率。

Description

气井排水用柱塞

技术领域

本实用新型涉及天然气田开发技术领域，特别涉及一种气井排水用柱塞。

背景技术

在天然气开采中，随着气藏压力和天然气产量的降低，产量无法满足临界携液流量，产出水或凝析液会逐渐滞留在井底形成积液，不断增加的井底积液会严重影响采气效率，部分积液井甚至被压死，无法生产，损失严重。

柱塞气举排水采气工艺是将柱塞作为气液之间的机械界面，利用气井自身能量推动柱塞在油管内进行周期地举液，达到排出井下积液的目的。

在目前的施工中,低压低产气井实施该工艺可以提高气井的携液效率，降低井筒积液高度，减小生产时气井井底压力，从而达到增加天然气的产量，延长气井的生产寿命，提高气藏最终采收率的目的。但是,现有柱塞工具存在着柱塞与油管内壁封闭不严造成液体滑脱、柱塞运行过程受剧烈冲击导致疲劳寿命严重下降、柱塞工具本身无减震功能等不足。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种增加柱塞携液能力、延长柱塞使用寿命，达到提高柱塞气举工艺排液效率，有效控制单井产能递减的目的，满足现场施工需求的气井排水用柱塞。

为此，本实用新型技术方案如下：

一种气井排水用柱塞，包括捞径、柱塞本体、泡排棒、弹簧、基座和两个紧固螺钉；其中，

柱塞本体由鱼骨形上部和圆柱形下部构成，自柱塞本体的顶面中心处沿轴向向下开设有上盲孔，使捞径的底端固定在上盲孔的顶端内壁上；泡排棒置于由上盲孔内，且在上盲孔的孔壁上均匀布设有多排毛细孔眼；自柱塞本体的底面中心处沿轴向向上开设有下盲孔，且在下盲孔的孔壁上对称开设有两条轴向长孔，轴向长孔的横向宽度小于紧固螺钉的端帽直径且大于紧固螺钉的螺纹段的外径；

弹簧呈自由状态设置在下盲孔内，且其顶端抵在下盲孔的孔底；基座为一外径与下盲孔的内径相适应的圆柱体，其顶端外壁上对称开设有两个径向螺孔；基座顶端设置在下盲孔内，使弹簧的底端压配在基座的顶面上；基座通过两个分别自外向内穿装在两条轴向长孔内且前端螺纹连接纹固定在两个径向螺孔的紧固螺钉与柱塞本体活动连接。

进一步地，捞径为圆柱体，其顶端外壁上设有第一环形凸台、底端外壁上加工有与柱塞本体的上盲孔内壁的连接内螺纹相配合的连接外螺纹。

进一步地，捞径采用钛合金TC4制捞径。

进一步地，基座采用钛合金TC4制基座。

进一步地，基座的底端外壁上设有第二环形凸台。

与现有技术相比，该气井排水用柱塞的有益效果在于：

(1)该气井排水用柱塞内设有泡排棒，使其产生的气泡可以使柱塞与油管间隙更加密封，减少液体的滑脱损失，提高柱塞的携液效率；而底部的减震结构，使其应用于具有合适缩颈的井采中用能够实现不用下入卡定器，直接利用柱塞与缩颈结构配合形成柱塞下行的限位结构，既解决了井下卡定器的难下入问题，又简化了常规柱塞气举工艺安装程序，节省施工成本、提高施工效率；

(2)该气井排水用柱塞采用模块化设计理念，简单、灵活，部分件损坏不必全部都更换，可单独更换，节省了工具成本；

(3)该气井排水用柱塞的捞径和基座均为钛合金TC4制成品，可进一步有效提高柱塞的耐冲击性能，提高了工具的疲劳寿命。

附图说明

图1为本实用新型的气井排水用柱塞的结构示意图；

图2为本实用新型的气井排水用柱塞的柱塞本体的结构示意图；

图3为本实用新型的气井排水用柱塞的捞径的结构示意图；

图4为本实用新型的气井排水用柱塞的基座的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明，但下述实施例绝非对本实用新型有任何限制。

如图1所示，该气井排水用柱塞包括捞径1、柱塞本体2、泡排棒3、弹簧4、基座6和两个紧固螺钉5。

如图2所示，柱塞本体2由鱼骨形上部和圆柱形下部构成，其鱼骨形上部的最大外径处略大于圆柱形下部的外径，且略小于油管的内径；其中，

自柱塞本体2的顶面中心处沿轴向向下开设有上盲孔2-1，使捞径1的底端固定在上盲孔2-1的顶端内壁上；泡排棒3置于由上盲孔2-1内，并通过捞径1 封堵于上盲孔2-1内；在上盲孔2-1的整个孔壁上均匀布设有多排毛细孔眼2-2；

泡排棒3在井下通过毛细孔眼2-2与井筒内积液接触发泡，进而当该气井排水用柱塞自井筒底部向上运动时，泡排棒3与井筒内积液之间反应而产生的气泡可以自毛细孔眼2-2溢出至柱塞与油管之间形成的环空空间内并形成泡密封，使柱塞与油管间隙更加密封，减少液体的滑脱损失；

自柱塞本体2的底面中心处沿轴向向上开设有下盲孔2-4，且在下盲孔2-4 的孔壁上对称开设有两条轴向长孔2-3；其中，轴向长孔2-3的横向宽度小于紧固螺钉5的端帽直径且大于紧固螺钉5的螺纹段的外径。

如图3所示，捞径1为圆柱体，其顶端外壁上设有第一环形凸台、底端外壁上加工有与柱塞本体2的上盲孔2-1内壁的连接内螺纹相配合的连接外螺纹，是二者螺纹连接固定为一体。

作为本实施例的一个优选技术方案，捞径1采用钛合金TC4制捞径，以增加捞径1的耐腐蚀、耐冲击性能，从而提高柱塞整体的耐冲击性能。

如图4所示，基座6为一外径与下盲孔2-4的内径相适应的圆柱体，其顶端外壁上对称开设有两个径向螺孔、底端外壁上设有第二环形凸台。

作为本实施例的一个优选技术方案，基座6采用钛合金TC4制基座，增加基座6的耐腐蚀、耐冲击性能，从而提高柱塞整体的耐冲击性能。

如图1所示，弹簧4呈自由状态设置在下盲孔2-4内，且其顶端抵在下盲孔 2-4的孔底；基座6顶端设置在下盲孔2-4内，使弹簧4的底端压配在基座6的顶面上；基座6通过两个分别自外向内穿装在两条轴向长孔2-3内且前端螺纹连接纹固定在两个径向螺孔的紧固螺钉5与柱塞本体2活动连接。

弹簧4与基座6组成柱塞的减震结构，在柱塞向下运动到限位结构时，基座 6与紧固螺钉5顺着本体2上的轨道槽2-3向上运动，在弹簧4的作用下对柱塞本体2形成减震。

该气井排水用柱塞的工作原理如下：

将气井排水用柱塞投入之井下，此时泡排棒在井下通过本体毛细孔眼与井筒内积液接触发泡；当该气井排水用柱塞在井筒内向上运动时，泡排棒产生的气泡可以使柱塞与油管间隙更加密封，减少液体的滑脱损失；同时，弹簧与基座组成柱塞的减震结构，在柱塞向下运动至基座的第二环形凸台的顶端端面抵在柱塞本体的底端端面的过程中，基座随着柱塞本体上的两个轴向长孔上行并压缩弹簧，实现减震。

若准备实施柱塞气举工艺的气井原管柱上在柱塞卡定器设计位置附近具有缩颈结构，可不用下入卡定器，直接利用柱塞与缩颈结构配合形成柱塞下行的限位结构，既解决了井下卡定器的难下入问题，又简化了常规柱塞气举工艺安装程序，节省施工成本、提高施工效率。

Claims (5)

1.一种气井排水用柱塞，其特征在于，包括捞径(1)、柱塞本体(2)、泡排棒(3)、弹簧(4)、基座(6)和两个紧固螺钉(5)；其中，

柱塞本体(2)由鱼骨形上部和圆柱形下部构成，自柱塞本体(2)的顶面中心处沿轴向向下开设有上盲孔(2-1)，使捞径(1)的底端固定在上盲孔(2-1)的顶端内壁上；泡排棒(3)置于上盲孔(2-1)内，且在上盲孔(2-1)的孔壁上均匀布设有多排毛细孔眼(2-2)；自柱塞本体(2)的底面中心处沿轴向向上开设有下盲孔(2-4)，且在下盲孔(2-4)的孔壁上对称开设有两条轴向长孔(2-3)，轴向长孔(2-3)的横向宽度小于紧固螺钉(5)的端帽直径且大于紧固螺钉(5)的螺纹段的外径；

弹簧(4)呈自由状态设置在下盲孔(2-4)内，且其顶端抵在下盲孔(2-4)的孔底；基座(6)为一外径与下盲孔(2-4)的内径相适应的圆柱体，其顶端外壁上对称开设有两个径向螺孔；基座(6)顶端设置在下盲孔(2-4)内，使弹簧(4)的底端压配在基座(6)的顶面上；基座(6)通过两个分别自外向内穿装在两条轴向长孔(2-3)内且前端螺纹固定在两个径向螺孔的紧固螺钉(5)与柱塞本体(2)活动连接。

2.根据权利要求1所述的气井排水用柱塞，其特征在于，捞径(1)为圆柱体，其顶端外壁上设有第一环形凸台、底端外壁上加工有与柱塞本体(2)的上盲孔(2-1)内壁的连接内螺纹相配合的连接外螺纹。

3.根据权利要求2所述的气井排水用柱塞，其特征在于，捞径(1)采用钛合金TC4制捞径。

4.根据权利要求1所述的气井排水用柱塞，其特征在于，基座(6)采用钛合金TC4制基座。

5.根据权利要求1所述的气井排水用柱塞，其特征在于，基座(6)的底端外壁上设有第二环形凸台。

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