一種井下游動式自動間歇舉水工具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種井下游動式自動間歇舉水工具，包括內(nèi)部為通孔的芯軸，安裝在芯軸兩端的上接頭和下接頭，貫穿在芯軸、上接頭、下接頭內(nèi)部的頂桿，且該頂桿的一端延伸到上接頭外，另一端與設(shè)在下接頭內(nèi)部的用于打開、關(guān)閉芯軸的內(nèi)部通道單向閥連接，所述的單向閥在下接頭中上下移動，所述的下接頭和上接頭上都開設(shè)有過流槽，下接頭的下端還連接有兜帽；上接頭和下接頭之間的芯軸的外表面還套設(shè)有卡瓦；結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，無需人工控制開關(guān)井時間，不借助外力，僅依靠井筒自身能量，依靠工具內(nèi)部獨(dú)特構(gòu)造運(yùn)行，將氣井積液自動舉升出來。本發(fā)明不需井口安裝控制閥門，節(jié)約成本，延長生產(chǎn)時間，達(dá)到氣井高效生產(chǎn)的目的。
【專利說明】一種井下游動式自動間歇舉水工具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及天然氣開采生產(chǎn)專用設(shè)備領(lǐng)域，具體是一種用于氣井排水采氣的井下游動式自動間歇舉水工具。

【背景技術(shù)】
[0002]國內(nèi)外很多天然氣井井筒積液嚴(yán)重，造成氣井產(chǎn)量下降甚至不能正常生產(chǎn)。因此，必須采取有效的清除積液工藝以保證氣井的長期穩(wěn)產(chǎn)。氣田現(xiàn)場常使用多種排液采氣工藝，其中柱塞氣舉是而柱塞氣舉是以井下柱塞作為氣液界面，利用儲層本身能量來間歇性的推動油管內(nèi)柱塞及柱塞上部的井液到達(dá)地面，從而進(jìn)行氣井排液采氣的一種方法。通過柱塞氣舉，在氣體與采出的液體之間形成一個固定的界面，能有效防止液體的回落，提高舉升效率。與其它排液采氣工藝相比，柱塞氣舉完全利用儲層能量，系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，非常適合氣田中后期開采的需要。
[0003]目前在柱塞排液采氣系統(tǒng)中，通常是利用氣動閥或者電動閥門實(shí)現(xiàn)氣井開、關(guān)，從而推動柱塞上行、下行運(yùn)動，排出積液。這類柱塞設(shè)備需要在井口安裝閥門控制器等井口輔助設(shè)施，成本較高，需要人為設(shè)置控制開、關(guān)井時間，技術(shù)實(shí)施不夠靈活。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的是針對氣井中積液造成產(chǎn)量不穩(wěn)定甚至停產(chǎn)等情況而提供的一種井下游動式自動間歇舉水工具，與傳統(tǒng)柱塞裝置相比，不需要安裝閥門控制器等井口輔助設(shè)施，工具完全依靠氣井自身能量，由內(nèi)部構(gòu)造運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)工具上行、下行，自動間歇舉升井底積液，節(jié)約成本，延長開井時間，提高了生產(chǎn)效率。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案，一種井下游動式自動間歇舉水工具，包括內(nèi)部為通孔的芯軸，安裝在芯軸兩端的上接頭和下接頭，貫穿在芯軸、上接頭、下接頭內(nèi)部的頂桿，且該頂桿的一端延伸到上接頭外，另一端與設(shè)在下接頭內(nèi)部的用于打開、關(guān)閉芯軸的內(nèi)部通道單向閥連接，所述的單向閥在下接頭中上下移動，所述的下接頭和上接頭上都開設(shè)有過流槽，下接頭的下端還連接有兜帽；
所述的上接頭和下接頭之間的芯軸的外表面還套設(shè)有卡瓦。
[0006]進(jìn)一步，所述的單向閥是由單向閥桿和單向閥桿一端單向閥頭組成，所述的單向閥桿上設(shè)有第一凹槽和第二凹槽，且延伸到兜帽中，所述的兜帽上設(shè)有垂直兜帽中心線的圓孔，該圓孔內(nèi)設(shè)有彈簧一，彈簧一的端部設(shè)有與第一凹槽和第二凹槽匹配的鋼球。
[0007]進(jìn)一步，所述的卡瓦是2個，并排套設(shè)在芯軸上，且卡瓦之間通過卡箍連接，所述的卡箍通過十字槽沉頭螺釘連接。
[0008]進(jìn)一步，所述的兜帽下端固定有加重桿。
[0009]進(jìn)一步，所述的加重桿的下端一次固定有下壓帽、與下壓帽配合的堵塞。
[0010]進(jìn)一步，所述的卡瓦是通過彈簧二與芯軸連接的。
[0011]進(jìn)一步，所述的卡瓦是由3個卡瓦片環(huán)繞而成的圓環(huán)狀。
[0012]進(jìn)一步，所述的下壓帽和堵塞通過內(nèi)六角圓柱頭螺釘固定連接。
[0013]進(jìn)一步，所述的上接頭的頂部設(shè)有打撈接頭。
[0014]進(jìn)一步，所述的上接頭上還設(shè)有扶正塊。
[0015]本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，無需人工控制開關(guān)井時間，不借助外力，僅依靠井筒自身能量，依靠工具內(nèi)部獨(dú)特構(gòu)造運(yùn)行，將氣井積液自動舉升出來。本發(fā)明不需井口安裝控制閥門，節(jié)約成本，延長生產(chǎn)時間，達(dá)到氣井高效生產(chǎn)的目的。
[0016]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是一種井下游動式自動間歇舉水工具結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中:1.卡瓦、2.芯軸、3.頂桿、4.上接頭、5.彈簧二、6.卡箍、7.下接頭、8.單向閥、9.彈簧一、10.堵帽、11.加重桿、12.下壓帽、13.堵塞、14.十字槽沉頭螺釘、15.鋼球、16.內(nèi)六角圓柱頭螺釘、17.過流槽、18.第一凹槽、19.第二凹槽、20.打撈頭、801.單向閥桿、802.單向閥頭。

【具體實(shí)施方式】
[0019]為了克服目前在柱塞排液采氣系統(tǒng)中，通常是利用氣動閥或者電動閥門實(shí)現(xiàn)氣井開、關(guān)，從而推動柱塞上行、下行運(yùn)動，排出積液。這類柱塞設(shè)備需要在井口安裝閥門控制器等井口輔助設(shè)施，成本較高，需要人為設(shè)置控制開、關(guān)井時間，技術(shù)實(shí)施不夠靈活的缺陷，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步對一種井下游動式自動間歇舉水工具進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0020]實(shí)施例1
如圖1所示的一種井下游動式自動間歇舉水工具，包括內(nèi)部為通孔的芯軸2，安裝在芯軸2兩端的上接頭4和下接頭7，貫穿在芯軸2、上接頭4、下接頭7內(nèi)部的頂桿3，且該頂桿3的一端延伸到上接頭4外，另一端與設(shè)在下接頭7內(nèi)部的用于打開、關(guān)閉芯軸2的內(nèi)部通道單向閥8連接，所述的單向閥8在下接頭7中上下移動，所述的下接頭7和上接頭4上都開設(shè)有過流槽17，下接頭7的下端還連接有兜帽10 ；
所述的上接頭4和下接頭7之間的芯軸2的外表面還套設(shè)有卡瓦I。
[0021]在工作的過程中，首先，用鋼絲作業(yè)通井，通井規(guī)直徑大于工具膠筒1mm，以便工具能夠順利下井；通井完成后，探測液面深度；根據(jù)井口壓力計(jì)算坐定器下入深度，下入坐定器，下入柱塞，組裝井口，開井。
[0022]工具上、下行過程
當(dāng)工具下井時，單向閥8完全打開，使芯軸2的內(nèi)部通道暢通，工具在自身重量的作用下，克服卡瓦I與油管內(nèi)壁的摩擦滑動至預(yù)置坐定器的位置處；由于慣性作用，到達(dá)位置后，單向閥8關(guān)閉，此時芯軸2內(nèi)部通道關(guān)閉，工具上下形成一個相對密封界面。當(dāng)下部氣體積聚，使工具下部作用面積上的氣體作用力大于上部液柱、工具自重和管道背壓三者綜合作用力時，工具上行至井口，工具上部的液體即從過流槽17被排出。至井口時，頂桿3上部撞擊井口，在慣性力的作用下，頂桿3向下運(yùn)動，推動單向閥8向下運(yùn)動，單向閥8又被打開，芯軸2通道暢通，工具又在自重的作用下下行。如此循環(huán)動作，將水排出。
[0023]實(shí)施例2
在上述實(shí)施例1中，所述的單向閥8是由單向閥桿801和單向閥桿801—端單向閥頭802組成，所述的單向閥桿801上設(shè)有第一凹槽18和第二凹槽19，且延伸到兜帽10中，所述的兜帽10上設(shè)有垂直兜帽10中心線的圓孔，該圓孔內(nèi)設(shè)有彈簧一 9，彈簧一 9的端部設(shè)有與第一凹槽18和第二凹槽19匹配的鋼球15 ;在工具下落的時候，單向閥8在重力的作用下，單向閥頭802與芯軸2的內(nèi)通道分開，單向閥桿801也隨著下落，當(dāng)單向閥桿801上的第一凹槽18落到鋼球15的位置時，鋼球15在彈簧一 9的彈力下，落入到第一凹槽18中，對單向閥8實(shí)現(xiàn)定位，當(dāng)工具落入到預(yù)置坐定器的位置時，用于工具突然停止產(chǎn)生的慣性，單向閥8在由于慣性作用下，或向上運(yùn)動，當(dāng)單向閥頭802到達(dá)對芯軸2密封的位置時，同時第二凹槽19達(dá)到鋼球15的位置上，鋼球15進(jìn)入到第二凹槽19中，對單向閥8進(jìn)行定位，固定；防止了當(dāng)慣性消失后，單向閥8在自身的重力的作用下，向下落，不能實(shí)現(xiàn)對芯軸2通道的密封，工具的上下形成一個相對密封的空間，當(dāng)下部氣體積聚，使工具下部作用面積上的氣體作用力大于上部液柱、工具自重和管道背壓三者綜合作用力時，工具上行至井口，工具上部的液體即從過流槽17被排出。
[0024]實(shí)施例3
在上述實(shí)施例2中，所述的卡瓦I是2個，并排套設(shè)在芯軸2上，且卡瓦I之間通過卡箍6連接，所述的卡箍6通過十字槽沉頭螺釘14連接，所述的卡瓦I是通過彈簧二 5與芯軸2連接的，所述的卡瓦I是由3個卡瓦片環(huán)繞而成的圓環(huán)狀。
[0025]實(shí)施例4
在上述實(shí)施例3中，為了工具在下井的時候重力足夠大，并且才生的慣性也比較大，是采用以下技術(shù)方案來增加工具的重力，在堵帽10的下端固定連接有加重桿11來增加工具的重力，同時為了工具落入到預(yù)置坐定器的位置時，因重力的加大，不會對工具自身帶來損壞，在堵帽10的下端依次固定連接有下壓帽12和堵塞13，該下壓帽12和堵塞13通過.內(nèi)六角圓柱頭螺釘16固定連接起來，當(dāng)工具落入到預(yù)置坐定器的位置時，堵塞13首先與底部相接觸，起到一定的減震緩沖作用，不會因重力的加大，下落的過程中，工具的慣性過大，對工具造成損壞。
[0026]實(shí)施例5
在上述的實(shí)施例4中，為了使工具在打撈的時候方便，是通過在上接頭4的頂部設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)的打撈頭20來實(shí)現(xiàn)的，在打撈過程中只需要實(shí)用丟手工具，就可以對工具進(jìn)行打撈；同時為了工具在入井的過程中，不會出現(xiàn)傾斜，在上接頭4的軸向方向上設(shè)有扶正塊，來實(shí)現(xiàn)對工具的扶正和導(dǎo)向。
[0027]在上述實(shí)施例5中，提到的工具都是本發(fā)明的主體，種井下游動式自動間歇舉水工具。
[0028]綜上所示，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，無需人工控制開關(guān)井時間，不借助外力，僅依靠井筒自身能量，依靠工具內(nèi)部獨(dú)特構(gòu)造運(yùn)行，將氣井積液自動舉升出來。本發(fā)明不需井口安裝控制閥門，節(jié)約成本，延長生產(chǎn)時間，達(dá)到氣井高效生產(chǎn)的目的。
[0029]以上例舉僅僅是對本發(fā)明的舉例說明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的保護(hù)范圍的限制，凡是與本發(fā)明相同或相似的設(shè)計(jì)均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種井下游動式自動間歇舉水工具，其特征在于，包括內(nèi)部為通孔的芯軸(2)，安裝在芯軸(2)兩端的上接頭(4)和下接頭(7)，貫穿在芯軸(2)、上接頭(4)、下接頭(7)內(nèi)部的頂桿(3)，且該頂桿(3)的一端延伸到上接頭(4)外，另一端與設(shè)在下接頭(7)內(nèi)部的用于打開、關(guān)閉芯軸(2)的內(nèi)部通道單向閥(8)連接，所述的單向閥(8)在下接頭(7)中上下移動，所述的下接頭(7)和上接頭(4)上都開設(shè)有過流槽(17)，下接頭(7)的下端還連接有兜帽(10)； 所述的上接頭(4)和下接頭(7)之間的芯軸(2)的外表面還套設(shè)有卡瓦(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井下游動式自動間歇舉水工具，其特征在于，所述的單向閥(8)是由單向閥桿(801)和單向閥桿(801) —端單向閥頭(802)組成，所述的單向閥桿(801)上設(shè)有第一凹槽(18)和第二凹槽(19)，且延伸到兜帽(10)中，所述的兜帽(10)上設(shè)有垂直兜帽(10)中心線的圓孔，該圓孔內(nèi)設(shè)有彈簧一(9)，彈簧一(9)的端部設(shè)有與第一凹槽(18)和第二凹槽(19)匹配的鋼球(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井下游動式自動間歇舉水工具，其特征在于，所述的卡瓦(I)是2個，并排套設(shè)在芯軸(2)上，且卡瓦(I)之間通過卡箍(6)連接，所述的卡箍(6)通過十字槽沉頭螺釘(14)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井下游動式自動間歇舉水工具，其特征在于，所述的兜帽(10)下端固定有加重桿(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種井下游動式自動間歇舉水工具，其特征在于，所述的加重桿(11)的下端一次固定有下壓帽(12)、與下壓帽(12)配合的堵塞(13)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種井下游動式自動間歇舉水工具，其特征在于，所述的卡瓦(I)是通過彈簧二( 5 )與芯軸(2 )連接的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種井下游動式自動間歇舉水工具，其特征在于，所述的卡瓦(I)是由3個卡瓦片環(huán)繞而成的圓環(huán)狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種井下游動式自動間歇舉水工具，其特征在于，所述的下壓帽(12)和堵塞(13)通過內(nèi)六角圓柱頭螺釘(16)固定連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井下游動式自動間歇舉水工具，其特征在于，所述的上接頭(4)的頂部設(shè)有打撈接頭(20)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的一種井下游動式自動間歇舉水工具，其特征在于，所述的上接頭(4)上還設(shè)有扶正塊。
【文檔編號】E21B34/06GK104358546SQ201410633581
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月12日
【發(fā)明者】韓興剛, 馮朋鑫, 杭建春, 徐文龍, 賴海濤, 王曉榮, 谷成義, 談泊, 曹毅, 李彥彬, 劉峰 申請人:中國石油天然氣股份有限公司