[发明专利]一种气井排液柱塞

说明书

本发明公开了一种气井排液柱塞，包括下轴套，在下轴套的上端设有上芯轴，下端设有下芯轴，两者均与下轴套轴向滑移配置，在上芯轴上至少设有两组伸缩滑块机构，所述伸缩滑块机构包括依次设置的外套于上芯轴外并与其固连的收缩套、径向伸缩滑块组件、下挡环，所述径向伸缩滑块组件的外壁与收缩套滑移配置，通过上芯轴的上下运动实现径向伸缩滑块组件的径向伸缩，径向伸缩滑块组件通过限位机构与上芯轴实现限位，在下芯轴内设有调载机构。本发明能够实现对注塞单趟排液量的调整，并能通过撞击控制柱塞滑块在上行和下行的自动张开和收缩状态，达到减小柱塞上行时液体漏失和下行运动阻力的目的，并能减低柱塞通过油管缩径处的风险。

技术领域

本发明属于气田排水采气领域，具体涉及一种气井排液柱塞。

背景技术

当气井的井底压力较低或井筒液体较多时，气体无法将大量的液体携带至地面，液体就会在井筒中集聚并形成一定高度的液柱，从而影响气井产量。柱塞举升工艺作为一种较常规的人工举升方式，已经被越来越广泛的用于低压低产气田的开发中。在注塞运动过程中，柱塞作为一个固体界面介于液体和气体之间，能够减少液体与气体之间的滑脱损失，很大程度地提高举升效率。为此，柱塞的结构关系到气井排液的效率，是设计是关键。

相关技术中提供了多种柱塞结构能够通过在井筒中上下运动实现排液，但发明人发现上述的柱塞结构至少存在以下问题：

(1)注塞自身无法调整单趟排出的液量

柱塞在井筒中的沉没度决定了单趟排液量，如果柱塞下入沉没度较大会导致柱塞上端的液柱较高，而井底压力不足以推动注塞向上移动或需要较长时间等待井底压力恢复，导致柱塞排液效果降低。

(2)柱塞下行耗时较长，运行效率低

柱塞运动过程中，滑块与管壁保持较紧的贴合有利于减小液体的滑脱，但也会导致下行阻力增大，降低柱塞运行效率。

(3)柱塞通过变径存在风险

部分气井管柱中安装有堵塞器坐落工作筒，工作筒内台阶导致管柱内缩径。由于柱塞下行过程中滑块处于张开状态，存在至缩径处遇阻风险。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种气井排液柱塞结构，能对柱塞单趟排液量进行调整，且能够实现柱塞上行时柱塞各滑块张开以减小液体漏失率，柱塞下行各滑块收缩减下运动阻力，降低通过缩径处的风险。

本发明所采用的技术方案为：一种气井排液柱塞，包括下轴套，在下轴套的上端设有上芯轴，下端设有下芯轴，两者均与下轴套轴向滑移配置，在上芯轴上至少设有两组伸缩滑块机构，所述伸缩滑块机构包括依次设置的外套于上芯轴外并与其固连的收缩套、径向伸缩滑块组件，所述径向伸缩滑块组件的外壁与收缩套滑移配置，通过上芯轴的上下运动实现径向伸缩滑块组件的径向伸缩，径向伸缩滑块组件通过限位机构与上芯轴实现限位，在下芯轴内设有调载机构，用于调节柱塞单趟排液量。

按上述技术方案，所述上芯轴的下端内套于下轴套内，上端伸出下轴套外，在上芯轴的中心设有中心孔。

按上述技术方案，所述收缩套通过径向螺栓固定在上芯轴上。

按上述技术方案，所述径向伸缩滑块组件包括固定轴套，在固定轴套外设有多片弧形滑块，所述滑块的内壁配置有径向支撑弹簧，其两端分别通过上挡环和下挡环限位在固定轴套上设置的环槽内，在上挡环与固定轴套上配置有限位机构。

按上述技术方案，所述限位机构包括在上挡环内固设的径向弹销，所述径向弹销伸入固定轴套内的径向孔内，所述径向弹销与在上芯轴上设置的多个环形凹槽相对应配置，实现径向伸缩滑块组件与上芯轴的限位。