CN211115927U - 不间断柱塞排水采气装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及采气工具技术领域,是一种不间断柱塞排水采气装置,其包括气井、采气树、输气管线、防喷管、柱塞本体、密封球和承接管,气井上设有采气树,采气树上方设有放喷管,防喷管包括上顶帽、下管体、内衬套、中心杆、缓冲胶筒和管线接头,上顶帽呈开口向下的筒形,上顶帽下端内侧与下管体上端外侧固定安装在一起。本实用新型结构合理而紧凑,使用方便,通过中心杆使柱塞本体和密封球分离,使密封球落回井内与承接管配合实现井底憋压,井上压力减小后柱塞本体落回井内与密封球重新结合,待井底压力足够时继续推动密封球和柱塞本体上行,如此反复实现不间断柱塞排水采气作业,具有快速、可靠和高效的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及采气工具技术领域,是一种不间断柱塞排水采气装置。
背景技术
传统柱塞排水采气生产运行时,需要频繁关闭采气树上的阀门,所需要的关井时间长,且无法不间断的生产。因此,造成生产时间短和单井产量低的问题,从而影响气井生产效率,无法实现气田高效开发。另一方面,现有的防喷管无法满足柱塞的更换需求,造成柱塞更换困难,需要将柱塞顶入放喷管后,关闭采气树上的阀门使柱塞在自身重力的作用下,坠落至采气树主阀门的阀板上,而后再使用打捞工具将柱塞从采气树内打捞出来,由于柱塞多次坠落在采气树上的阀门阀板上,会影响阀门的密封性,从而产生安全隐患,并且,打捞柱塞时需从采气树中完成打捞,从而会增加打捞的深度,对打捞工具的需求也会增大。
发明内容
本实用新型提供了一种不间断柱塞排水采气装置,克服了上述现有技术之不足,其能有效解决现有柱塞排水采气中因频繁关井造成生产时间短和采气效率低的问题;还能进一步解决现有柱塞不易从防喷管中取出的问题。
本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的:一种不间断柱塞排水采气装置包括气井、采气树、输气管线、防喷管、柱塞本体、密封球和承接管,气井上设有采气树,采气树上方设有放喷管,防喷管包括上顶帽、下管体、内衬套、中心杆、缓冲胶筒和管线接头,上顶帽呈开口向下的筒形,上顶帽下端内侧与下管体上端外侧固定安装在一起,下管体下端与采气树上端固定连通在一起,下管体内侧套装有上端位于上顶帽内的内衬套,内衬套上端外侧设有限位外环台,限位外环台下端座在下管体上端,内衬套内套装有下部位于下管体内的中心杆,中心杆上部外侧与内衬套中部内侧限位安装在一起,中心杆上端与上顶帽上端内侧之间设有缓冲胶筒,下管体外侧设有至少一个输气孔,对应输气孔位置的下管体外侧均固定安装有管线接头,每个管线接头均与输气管线固定连通在一起;气井内设有上端与采气树下端固定连通在一起的油管,油管下端内侧设有限位环台,对应限位环台上方位置的油管内由上至下依次设有柱塞本体、密封球和承接管,柱塞本体中央设有上下贯通的分离孔,柱塞本体外侧上下间隔分布有至少两道密封环槽,柱塞本体下端内侧设有承接环台,承接环台内侧设有密封球,密封球上端位于承接环台上方,密封球下部位于柱塞本体下方,柱塞本体下方设有承接管,承接管中部设有上下贯通的流体孔,密封球下端位于承接管上端内侧,承接管下端座于限位环台上端,密封球的直径大于分离孔的孔径,密封球的直径大于流体孔的孔径。
下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进:
上述内衬套内侧可包括由上至下依次连通在一起的上直孔、中直孔、锥孔和下直孔,上直孔孔径大于中直孔孔径,锥孔呈上大下小的圆台形,中直孔孔径与锥孔上端孔径一致,下直孔孔径与锥孔下端孔径一致;中心杆包括由上至下依次固定安装在一起的上直柱、上锥段、下直柱和下锥段,上直柱位于中直孔内,上锥段位于锥孔内且与锥孔相匹配,下直柱上端位于下直孔内,下锥段呈上大下小的圆台形;上直孔内设有缓冲胶筒,缓冲胶筒下端座在中心杆上端,缓冲胶筒上端抵于上顶帽上端内侧。
上述还可包括阀座、阀壳、捕捉球、阀杆、阀柄、弹簧和O形密封圈,对应内衬套下方位置的下管体右侧设有一个内外贯通的阀孔,对应阀孔位置的下管体外侧固定安装有阀座,阀座内设有捕捉球,捕捉球的直径大于阀孔的孔径,阀座右端固定安装有阀壳,阀壳右侧中央设有安装孔,安装孔为螺纹孔,阀杆外侧设有与安装孔相匹配的外螺纹,阀杆通过螺纹连接固定安装在安装孔内,阀杆左端位于阀壳内,阀杆左端与捕捉球右侧之间设弹簧,阀杆右端位于阀壳右方,阀杆右端固定安装有阀柄,阀杆左端外侧设有密封环台,密封环台的外径与阀壳的内径相同;阀壳左端与阀座之间设有至少一道O形密封圈,密封环台外侧设有至少一道密封环槽,密封环槽内设有O形密封圈。
上述密封环槽截面可呈直梯形且上窄下宽。
上述承接环台下部内侧可设有球形槽,密封球上部外侧与球形槽内侧相匹配。
上述上顶帽下端内侧可与下管体上端外侧通过螺纹连接固定安装在一起,阀座右端内侧与阀壳左端外侧通过螺纹连接固定安装在一起。
上述还可包括打捞颈,柱塞本体上端设有打捞颈。
上述分离孔的孔径可大于流体孔的孔径。
本实用新型结构合理而紧凑,使用方便,通过中心杆使柱塞本体和密封球分离,使密封球落回井内与承接管配合实现井底憋压,井上压力减小后柱塞本体落回井内与密封球重新结合,待井底压力足够时继续推动密封球和柱塞本体上行,如此反复实现不间断柱塞排水采气作业;通过阀杆向左移动后将捕捉球左侧顶至下管体内,使捕捉球左侧将下管体内柱塞右侧顶紧,防止柱塞落回井内;通过捕捉球使柱塞停留在下管体内,不仅能够避免柱塞落在采气树上的阀门阀板上,还能避免从采气树内将柱塞打捞,从而减少打捞深度,具有快速、可靠和高效的特点。
附图说明
附图1为本实用新型最佳实施例的主视剖视结构示意图。
附图2为附图1中防喷管主视放大剖视结构示意图。
附图3为附图1中A处的局部放大结构示意图。
附图中的编码分别为:1为上顶帽,2为下管体,3为中心杆,4为捕捉球,5为阀座,6为阀壳,7为内衬套,8为阀杆,9为阀柄,10为弹簧,11为缓冲胶筒,12为管线接头,13为O形密封圈,14为柱塞本体,15为密封球,16为承接管,17为采气树,18为输气管线,19为分离孔,20为密封环槽,21为流体孔,22为承接环台,23为打捞颈,24为气井,25为油管,26为限位环台。
具体实施方式
本实用新型不受下述实施例的限制,可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
在本实用新型中,为了便于描述,各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的,如:前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述:
如附图1、2、3所示,该不间断柱塞排水采气装置包括气井24、采气树17、输气管线18、防喷管、柱塞本体14、密封球15和承接管16,气井24上设有采气树17,采气树17上方设有放喷管,防喷管包括上顶帽1、下管体2、内衬套7、中心杆3、缓冲胶筒11和管线接头12,上顶帽1呈开口向下的筒形,上顶帽1下端内侧与下管体2上端外侧固定安装在一起,下管体2下端与采气树17上端固定连通在一起,下管体2内侧套装有上端位于上顶帽1内的内衬套7,内衬套7上端外侧设有限位外环台,限位外环台下端座在下管体2上端,内衬套7内套装有下部位于下管体2内的中心杆3,中心杆3上部外侧与内衬套7中部内侧限位安装在一起,中心杆3上端与上顶帽1上端内侧之间设有缓冲胶筒11,下管体2外侧设有至少一个输气孔,对应输气孔位置的下管体2外侧均固定安装有管线接头12,每个管线接头12均与输气管线18固定连通在一起;气井24内设有上端与采气树17下端固定连通在一起的油管25,油管25下端内侧设有限位环台26,对应限位环台26上方位置的油管25内由上至下依次设有柱塞本体14、密封球15和承接管16,柱塞本体14中央设有上下贯通的分离孔19,柱塞本体14外侧上下间隔分布有至少两道密封环槽20,柱塞本体14下端内侧设有承接环台22,承接环台22内侧设有密封球15,密封球15上端位于承接环台22上方,密封球15下部位于柱塞本体14下方,柱塞本体14下方设有承接管16,承接管16中部设有上下贯通的流体孔21,密封球15下端位于承接管16上端内侧,承接管16下端座于限位环台26上端,密封球15的直径大于分离孔19的孔径,密封球15的直径大于流体孔21的孔径。
在使用过程中,先将承接管16、密封球15和柱塞本体14依次投入气井24内油管25中,承接管16下端座于限位环台26上端,密封球15下部位于承接管16上部内侧,密封球15上部卡入承接环台22内;然后将现有公知的采气树17与气井24的井口固定安装在一起,在下管体2下端与采气树17上端固定连通在一起,管线接头12与输气管线18固定连通在一起。在气井24生产开始时,气井24井底气体向上运动,将卡入承接环台22的密封球15和柱塞本体14顶入下管体2内,中心杆3下端穿过分离孔19与密封球15接触,在中心杆3的作用下密封球15与柱塞本体14分离,密封球15在自身的重力落回井底,在井口压力的作用下,柱塞本体14仍保持气举状态;在气井24生产一段时间后,井内的气压逐渐减小并且由于密封球15封堵了承接管16上端,阻断了井底气流上升,由此柱塞本体14在自身的重力作用下落回井底,使密封球15上端再次卡入承接环台22内;密封球15继续座在承接管16上端,使气井24井底继续憋压一段时间后,当井下气体压力足够大时,井下气体再次推动卡入承接环台22的密封球15和柱塞本体14上行至下管体2内;另外,通过在柱塞本体14外侧设置多道密封环槽20,由此柱塞本体14在上升的过程中,能将井内的液体携带至井口,由此实现排水;如此反复,从而实现不间断柱塞排水采气作业,由此避免使用传统柱塞和防喷管进行柱塞排水采气,需要通过频繁开关采气树17上的阀门,造成关井时间长的问题,以及生产时间短、单井产量低等问题,从而影响气井24生产效率,并且不利于气田高效开发。另外,通过设置流体孔21,防止井底气体将承接管16顶起。
可根据实际需要,对上述不间断柱塞排水采气装置作进一步优化或/和改进:
如附图1、2所示,内衬套7内侧包括由上至下依次连通在一起的上直孔、中直孔、锥孔和下直孔,上直孔孔径大于中直孔孔径,锥孔呈上大下小的圆台形,中直孔孔径与锥孔上端孔径一致,下直孔孔径与锥孔下端孔径一致;中心杆3包括由上至下依次固定安装在一起的上直柱、上锥段、下直柱和下锥段,上直柱位于中直孔内,上锥段位于锥孔内且与锥孔相匹配,下直柱上端位于下直孔内,下锥段呈上大下小的圆台形;上直孔内设有缓冲胶筒11,缓冲胶筒11下端座在中心杆3上端,缓冲胶筒11上端抵于上顶帽1上端内侧。在使用过程中,通过这样的设置能使内衬套7与中心杆3限位安装在一起;另外,使缓冲胶筒11对柱塞本体14起到更好的缓冲作用,避免缓冲胶筒11在上顶帽1内偏斜。
如附图1、2所示,还包括阀座5、阀壳6、捕捉球4、阀杆8、阀柄9、弹簧10和O形密封圈13,对应内衬套7下方位置的下管体2右侧设有一个内外贯通的阀孔,对应阀孔位置的下管体2外侧固定安装有阀座5,阀座5内设有捕捉球4,捕捉球4的直径大于阀孔的孔径,阀座5右端固定安装有阀壳6,阀壳6右侧中央设有安装孔,安装孔为螺纹孔,阀杆8外侧设有与安装孔相匹配的外螺纹,阀杆8通过螺纹连接固定安装在安装孔内,阀杆8左端位于阀壳6内,阀杆8左端与捕捉球4右侧之间设弹簧10,阀杆8右端位于阀壳6右方,阀杆8右端固定安装有阀柄9,阀杆8左端外侧设有密封环台,密封环台的外径与阀壳6的内径相同;阀壳6左端与阀座5之间设有至少一道O形密封圈13,密封环台外侧设有至少一道密封环槽20,密封环槽20内设有O形密封圈13。在使用过程,捕捉球4位于阀座5内,不影响柱塞气举排水采气生产,当需要更换或取出柱塞本体14时,先通过井下气体将柱塞本体14顶入下管体2内,通过旋转阀柄9使阀杆8向左移动,从而捕捉球4左侧位于下管体2内,即捕捉球4左侧顶紧柱塞本体14,实现对柱塞本体14进行限位,此时即使井内压力减小,柱塞本体14也不会因自身重力落回井内,工作人员可将上顶帽1和缓冲胶筒11拆卸,通过打捞装置将柱塞本体14打捞出本实用新型,从而实现更换或取出柱塞本体14;通过捕捉球4使柱塞本体14停留在下管体2内,不仅能够避免柱塞本体14落在采气树17上的阀门阀板上,还能避免从采气树17内将柱塞本体14打捞,从而减少打捞深度;通过设置O形密封圈13,保证本实用新型内部的密封性。
如附图1、3所示,密封环槽20截面呈直梯形且上窄下宽。在使用过程中,通过这样的设置,使柱塞本体14外侧形成迷宫密封,由此增大本实用新型的携液率。
如附图1、3所示,承接环台22下部内侧设有球形槽,密封球15上部外侧与球形槽内侧相匹配。在使用过程中,通过这样的设置,使密封球15与球形槽间形呈球面密封,增强本实用新型的密封性,还能便于密封球15卡入球形槽内。
如附图1、2所示,上顶帽1下端内侧与下管体2上端外侧通过螺纹连接固定安装在一起,阀座5右端内侧与阀壳6左端外侧通过螺纹连接固定安装在一起。在使用过程中,通过螺纹连接的固定安装方式,便于拆卸和安装。
如附图1、3所示,还包括打捞颈23,柱塞本体14上端设有打捞颈23。在使用过程中,通过这样的设置便于打捞本实用新型。
如附图1、3所示,分离孔19的孔径大于流体孔21的孔径。在使用过程中,通过这样的设置使承接管16能够接住下落的密封球15,还能防止密封球15卡入承接管16内,无法在柱塞本体14下落后卡入球形槽内。
以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例,其具有较强的适应性和最佳实施效果,可根据实际需要增减非必要的技术特征,来满足不同情况的需求。
Claims (10)
1.一种不间断柱塞排水采气装置,其特征在于包括气井、采气树、输气管线、防喷管、柱塞本体、密封球和承接管,气井上设有采气树,采气树上方设有放喷管,防喷管包括上顶帽、下管体、内衬套、中心杆、缓冲胶筒和管线接头,上顶帽呈开口向下的筒形,上顶帽下端内侧与下管体上端外侧固定安装在一起,下管体下端与采气树上端固定连通在一起,下管体内侧套装有上端位于上顶帽内的内衬套,内衬套上端外侧设有限位外环台,限位外环台下端座在下管体上端,内衬套内套装有下部位于下管体内的中心杆,中心杆上部外侧与内衬套中部内侧限位安装在一起,中心杆上端与上顶帽上端内侧之间设有缓冲胶筒,下管体外侧设有至少一个输气孔,对应输气孔位置的下管体外侧均固定安装有管线接头,每个管线接头均与输气管线固定连通在一起;气井内设有上端与采气树下端固定连通在一起的油管,油管下端内侧设有限位环台,对应限位环台上方位置的油管内由上至下依次设有柱塞本体、密封球和承接管,柱塞本体中央设有上下贯通的分离孔,柱塞本体外侧上下间隔分布有至少两道密封环槽,柱塞本体下端内侧设有承接环台,承接环台内侧设有密封球,密封球上端位于承接环台上方,密封球下部位于柱塞本体下方,柱塞本体下方设有承接管,承接管中部设有上下贯通的流体孔,密封球下端位于承接管上端内侧,承接管下端座于限位环台上端,密封球的直径大于分离孔的孔径,密封球的直径大于流体孔的孔径。
2.根据权利要求1所述的不间断柱塞排水采气装置,其特征在于内衬套内侧包括由上至下依次连通在一起的上直孔、中直孔、锥孔和下直孔,上直孔孔径大于中直孔孔径,锥孔呈上大下小的圆台形,中直孔孔径与锥孔上端孔径一致,下直孔孔径与锥孔下端孔径一致;中心杆包括由上至下依次固定安装在一起的上直柱、上锥段、下直柱和下锥段,上直柱位于中直孔内,上锥段位于锥孔内且与锥孔相匹配,下直柱上端位于下直孔内,下锥段呈上大下小的圆台形;上直孔内设有缓冲胶筒,缓冲胶筒下端座在中心杆上端,缓冲胶筒上端抵于上顶帽上端内侧。
3.根据权利要求1或2所述的不间断柱塞排水采气装置,其特征在于还包括阀座、阀壳、捕捉球、阀杆、阀柄、弹簧和O形密封圈,对应内衬套下方位置的下管体右侧设有一个内外贯通的阀孔,对应阀孔位置的下管体外侧固定安装有阀座,阀座内设有捕捉球,捕捉球的直径大于阀孔的孔径,阀座右端固定安装有阀壳,阀壳右侧中央设有安装孔,安装孔为螺纹孔,阀杆外侧设有与安装孔相匹配的外螺纹,阀杆通过螺纹连接固定安装在安装孔内,阀杆左端位于阀壳内,阀杆左端与捕捉球右侧之间设弹簧,阀杆右端位于阀壳右方,阀杆右端固定安装有阀柄,阀杆左端外侧设有密封环台,密封环台的外径与阀壳的内径相同;阀壳左端与阀座之间设有至少一道O形密封圈,密封环台外侧设有至少一道密封环槽,密封环槽内设有O形密封圈。
4.根据权利要求1或2所述的不间断柱塞排水采气装置,其特征在于密封环槽截面呈直梯形且上窄下宽。
5.根据权利要求3所述的不间断柱塞排水采气装置,其特征在于密封环槽截面呈直梯形且上窄下宽。
6.根据权利要求1或2或5所述的不间断柱塞排水采气装置,其特征在于承接环台下部内侧设有球形槽,密封球上部外侧与球形槽内侧相匹配。
7.根据权利要求3所述的不间断柱塞排水采气装置,其特征在于承接环台下部内侧设有球形槽,密封球上部外侧与球形槽内侧相匹配。
8.根据权利要求4所述的不间断柱塞排水采气装置,其特征在于承接环台下部内侧设有球形槽,密封球上部外侧与球形槽内侧相匹配。
9.根据权利要求1或2或5或7或8所述的不间断柱塞排水采气装置,其特征在于上顶帽下端内侧与下管体上端外侧通过螺纹连接固定安装在一起,阀座右端内侧与阀壳左端外侧通过螺纹连接固定安装在一起;或/和,还包括打捞颈,柱塞本体上端设有打捞颈;或/和,分离孔的孔径大于流体孔的孔径。
10.根据权利要求6所述的不间断柱塞排水采气装置,其特征在于上顶帽下端内侧与下管体上端外侧通过螺纹连接固定安装在一起,阀座右端内侧与阀壳左端外侧通过螺纹连接固定安装在一起;或/和,还包括打捞颈,柱塞本体上端设有打捞颈;或/和,分离孔的孔径大于流体孔的孔径。
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CN112267851A (zh) * | 2020-10-25 | 2021-01-26 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 用于“躺井”井下积液排出的复合排水采气管柱及其方法 |
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2019
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CN112267851A (zh) * | 2020-10-25 | 2021-01-26 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 用于“躺井”井下积液排出的复合排水采气管柱及其方法 |
CN112267851B (zh) * | 2020-10-25 | 2022-05-24 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 用于“躺井”井下积液排出的复合排水采气管柱及其方法 |
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