[发明专利]温控伞式气举柱塞

说明书

技术领域

本发明属于油气田设备领域，涉及油气田开发与开采生产井中用于举升液体的装置，尤其是一种温控伞式气举柱塞。

背景技术

气举柱塞是应用在油气田开发井中隔离气液的装置，用作气液的固体界面，以减少油气的窜液和液体的滑脱。目前，国内外柱塞举升原油和排液采气都是间歇式工作方式，即当柱塞举升液体到达井口后，需要关井停产才能使柱塞重新落到井底。所用阀体的开合靠撞击上、下卡定器或其它方式完成。当柱塞下行时，由于柱塞与油管的间隙及旁通都很小，使柱塞下行速度很慢，也不能在开井生产时依靠自重自动下落到井底，即工况为间歇式，无法实现连续生产。

目前，对于气举柱塞的研究，在国内基本上是本申请人进行的，例如，一种温控伞式气举柱塞(CN1632280)，特点是利用伞的开合能大幅改变其遮挡面积的原理来改变气举柱塞的工况，而控制伞开合的时机和能量是温度。这是一种可用于连续生产(不关井停产)的气举柱塞，利用井下的温度和热能使磁温材料的磁性变化，将气举柱塞上的机构产生位移来控制伞的开合。柱塞下行时，保持合拢直达井下开启温度段，上行时保持张开直到井口。由于此柱塞在伞片收拢时的横截面积只有油管内截面积的1/3左右，因此正常生产的状态下，依靠自重下落到井底，并且下行速度较快，循环周期短，工作效率高，使气举柱塞的应用面变得更加宽泛。

但上述专利没有特定的技术方案，只是对气举柱塞原理的说明；此外，上述专利也没有陈述与本专利申请的温控气举柱塞相关的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种可实现连续生产的温控伞式气举柱塞。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种温控伞式气举柱塞，由无磁不锈钢外筒、中心杆、磁温片、筒形永磁铁、弹簧及伞片组成，外筒同轴安装中心杆，伞片均布设置在外筒中部外缘，其特征在于：所述中心杆在外筒内同轴滑动安装，中心杆分为三段，分别为弹簧段、伞片段及开合段，弹簧段设置在外筒内的中心杆尾端，伞片段设置在中心杆的中部，在伞片段的中心杆上径向均布固装铰装座，伞片铰装在中心杆的铰装座上，开合段设置在中心杆前端，其前端部在外筒内同轴啮合安装筒形永磁铁，在对应筒形永磁铁的外筒上固装磁温片，在外筒前端安装有一撞击帽。

而且，所述外筒中部根据伞片的数量均布制有伞片开合槽，在每一开合槽内安装伞片，该伞片在外筒的开合槽位置里面制有与伞片铰装端进行滑动配合的配合面。

而且，所述伞片的铰装端外缘制成与外筒配合面滑动配合的圆弧状或者渐开线状。

而且，所述外筒外缘径向均布安装有上、下扶正器。

本发明的优点和有益效果为：

本发明以伞的张开和合拢可以大幅改变其遮挡面积的特征来改变气举柱塞的工况，利用井筒中的温度和热能使材料产生热变形或磁温材料的磁性变化，使气举柱塞上的机构产生位移来控制伞的开合，并为伞的开合提供能量。同时，伞式柱塞中伞的开合动作只在井底和井口发生，即伞在油管中运动时，下行保持合拢直达井下开启温度段，上行时保持张开直到井口。由于温控伞式气举柱塞在伞片收合在一起时，柱塞体的横截面积只有油管柱内截面积的1/3或更小，因此可以在不关井连续生产的状态下，依靠自重下落到井底，并且下行速度很快，使循环周期较短。

本发明改变了现有气举柱塞进行排液举升时只能用间歇方式进行的生产过程，使间歇式生产变为连续不间断(不关井)的生产方式，工作效率大幅提高，气举柱塞的应用面也变得更加宽泛。

附图说明

图1为本发明的外形结构示意图；

图2为图1的A-A向截面示意图；

图3为图2的伞片闭合状态截面示意图；

图4为图2的B部结构放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明实施例做进一步说明；下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。

本发明的应用原理是：利用井筒中的温度和热能使材料产生热变形或磁温材料的磁性变化，来控制伞的开合，并为伞的开合提供能量；当柱塞在下行时，使柱塞的横截面积与油管的内横截面积的差值增大；或者说当柱塞下行时，柱塞的横截面要小，而举升液体时能有效地封堵整个油管截面，以防止液体滑脱而下落。