一种压力助封柱塞的制作方法

专利查询2022-5-20  166



1.本实用新型涉及柱塞气举技术领域,具体涉及一种压力助封柱塞。


背景技术:

2.在油体气田开发后期井筒积液是很常见的问题,随着储层能量的消耗,产气流量不断降低,气体的携液能力持续减弱,若不加以有效的排水措施最终会导致液体在井底的沉积,甚至造成气井的停产。柱塞气举工艺利用储层能量从井底将积液举升到地面,无需附加额外能量,具有较高的经济性。
3.柱塞是柱塞气举工艺采油体气的配套工具,是一种柱塞气举采油体气的井下专用工具;目前所采用的柱塞的部件大多为金属部件,且柱塞与油管之间存在间隙,密封性较差,液柱漏失较大。


技术实现要素:

4.为解决现有技术中存在的问题,本实用新型提供一种压力助封柱塞,提高柱塞与油管之间的密封性。
5.本实用新型的技术方案是这样实现的:
6.一种压力助封柱塞,包括打捞头、连接体、中心杆、中心管、导向头和至少一个助封装置,所述中心管上端通过连接体固定有打捞头,中心管下端固定有导向头;所述中心杆以两端穿过中心管的方式设置于中心管内,且中心杆的上端穿过连接体插入打捞头内,中心杆的下端穿过导向头向下延伸;所述连接体和导向头外沿周向设置有若干个对柱塞进行扶正的弹簧片;所述助封装置设置于连接体与导向头之间的中心管外,通过助封装置使柱塞与油管紧密贴合。
7.进一步的方案,所述助封装置包括隔套结构、锥体结构和胶筒结构,隔套结构套设于中心管外,胶筒结构固定设置于隔套结构外,且胶筒结构采用橡胶材质,锥体结构设置于胶筒结构上部,通过锥体结构对胶筒结构提供支撑力,避免胶筒结构被破坏。
8.进一步的方案,所述柱塞的助封装置设置为两个。
9.进一步的方案,两个所述助封装置包括下隔套、下锥体、下胶筒、上隔套、上锥体和上胶筒;所述下隔套设置于靠近靠近导向头一端的中心管外,且下隔套的端面与导向头的端面相接触,所述上隔套设置于中心管外的下隔套上方,下胶筒固定于下隔套外,下锥体两端分别套设于上隔套和下胶筒上;上胶筒固定于上隔套外,上锥体两端分别套设于中心管和上胶筒上,且上锥体的上端面与连接体的下断面相接触。
10.进一步的方案,所述上胶筒靠近导向头一端与上隔套之间设置有密封环。
11.进一步的方案,所述中心管上沿周向还设置油若干个第一轴向开口,助封装置的所述下隔套上设置有与第一轴向开口相对应的第二轴向开口,便于油体通过第一轴向开口进入或排出柱塞。
12.进一步的方案,所述连接体内上下设置有上球座和下球座,所述中心杆上固定设
置有球体结构,球体结构设置于上球座和下球座之间,通过球体结构能够对中心杆与中心管进行密封。
13.进一步的方案,所述中心杆上还设置有两个抱箍组件,两个所述抱箍组件设置于中心管的两端端部位置,通过抱箍组件对中心杆的上下移动位置进行限定。
14.进一步的方案,所述抱箍组件包括相对设置的抱箍ⅰ和抱箍ⅱ、以及对抱箍ⅰ和抱箍ⅱ进行固定的螺栓。
15.进一步的方案,所述导向头上沿中心杆均匀设置有若干个第一斜孔;所述打捞头上沿中心杆均匀设置有若干个第二斜孔,便于油体通过所述第一斜孔和第二斜孔进入柱塞。
16.采用了上述技术方案,本实用新型的有益效果为:
17.本实用新型的一种压力助封柱塞,通过助封装置与油管紧密贴合,以减少柱塞与油管之间的间隙,提高密封性,从而增加柱塞托举的油体量,提高柱塞的工作效率。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
19.图1为本实用新型实施例柱塞的结构示意图;
20.图2为本实用新型实施例中心杆与球体结构的连接示意图;
21.图3为本实用新型实施例中心管的结构示意图;
22.图4为本实用新型实施例导向头的剖面示意图;
23.图5为本实用新型实施例导向头的俯视图;
24.图6为本实用新型实施例连接体的剖面示意图;
25.图7为本实用新型实施例连接体的俯视图;
26.图8为本实用新型实施例打捞头的结构示意图。
27.附图标记:1.打捞头;2.上球座2;3.下球座;4.连接体;5.上锥体;6.上胶筒;7.密封环;8.中心杆;9.中心管;10.上隔套;11.下锥体;12.下胶筒;13.下隔套;14.抱箍组件;15.弹簧片;16.导向头。
具体实施方式
28.下面结合本实用新型实施例的附图对本实用新型实施例的技术方案进行解释和说明,但下述实施例仅仅为本实用新型的优选实施例,并非全部。基于实施方式中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例,都属于本实用新型的保护范围。
29.实施例
30.如图1所示,一种压力助封柱塞,包括打捞头1、连接体4、中心杆8、中心管9、隔套结构、锥体结构、胶筒结构和导向头16,中心管上下两端分别连接有连接体4和导向头16,连接体4的上端套设有打捞头1,打捞头1、连接体4、中心管9和导向头16的中心位于同一直线上,且中心位置均设置有通孔;中心杆8为较长的实心轴,中心杆8外套设有中心管9,且两端均穿过中心管9的两端;中心杆8的上端穿过连接体插入打捞头内,且上端面与打捞头的上端
面齐平,中心杆8的下端穿过导向头16向下继续延伸;隔套结构、锥体结构、胶筒结构组成助封装置,通过该助封装置使柱塞与油管紧密贴合,便于油体上升排出。
31.中心管外套设有隔套结构,隔套结构上设置有橡胶材质的胶筒结构;且位于胶筒结构的上部还套设有锥体结构,通过锥体结构衬托胶筒结构,使胶筒结构受压密封的时候,锥体结构给胶筒结构提供支撑力,避免胶筒结构被压力破坏。
32.导向头和连接体外周向设置有弹簧片15,通过设置弹簧片减少柱塞与油管之间的距离,从而对柱塞进行扶正;作为优选,导向头16和连接体4外的弹簧片均设置为四个,且沿周向均匀设置。进一步地,连接体4外设置的四个弹簧片的上端通过螺钉固定于连接体上,下端通过连接体上的凹槽插入上锥体5与中心管9之间。
33.连接体的通孔上下设置有上球座2和下球座3,固定于中心杆8上的球体结构设置于上球座和下球座之间,本实施例的上球座设置于打捞头1与连接体4之间的连接体4开口处,下球座设置于连接体4内,通过上球座和下球座对球体结构的上下活动区域进行限定,还可通过球体结构的压力对中心管和中心杆进行密封。
34.另外,中心杆位于中心管的两端端部位置还设置有抱箍组件14,通过抱箍组件对中心杆的上下移动位置进行进一步限定;抱箍组件包括抱箍ⅰ、抱箍ⅱ和螺栓,抱箍ⅰ和抱箍ⅱ相对设置于中心杆8上对中心杆进行抱合,并通过螺栓对抱箍ⅰ和抱箍ⅱ相固定。
35.具体地,本实施例柱塞的助封装置,分为上下两组,即隔套结构包括上隔套和下隔套13,锥体结构包括上锥体和下锥体,胶筒结构包括上胶筒和下胶筒,当然还可以根据需求设置为多组。中心管9与导向头16、连接体4均通过螺纹连接,并通过内六角平圆头螺钉进行周向固定;连接体4与打捞头螺纹连接,并通过内六角锥端螺定螺钉进行周向固定;导向头16的下端沿中心杆外均匀设置有四个第一斜孔,油体能够通过第一斜孔进入到中心管9内;打捞头的周向沿中心杆外均匀设置有四个第二斜孔,油体能够通过第二斜孔进入打捞头内。中心管9上还沿周向设置有四个第一轴向开口,下隔套13覆盖第一轴向开口位置套设于中心管9外,下隔套13设置有与第一轴向开口相对应的第二轴向开口,且下隔套下端面与导向头的上端面相接触,油体可通过第二轴向开口进入到中心管9内或从第二轴向开口排出;中心管9外位于下隔套13上方设置有上隔套10;下隔套13与上隔套10之间设置有下胶筒12和下锥体11,其中,下胶筒12与下隔套13相嵌合的设置于下隔套13与中心管9的上端交接处,下锥体11上下两端分别套设于上隔套10和下胶筒12上;上隔套10的上端设置有上锥体5、上胶筒6和密封环7,其中,上胶筒6套设于上隔套10外,上胶筒6靠近下隔套13的一端与上隔套10之间设置有密封环7,上胶筒6远离下隔套13的一端与上隔套10相嵌合;上胶筒6远离下隔套13的一端上设置有上锥体5;上锥体5的另一端与连接体4相抵,且上锥体与连接体4的接触位置靠近中心管处设置有o形圈,用于对柱塞进行密封。
36.将柱塞放入油管,由于弹簧片的扶正效果,柱塞依靠重力平稳下降,胶筒结构此时无受力处于自然收缩状态;柱塞到达井底后,柱塞进入油体内,油体通过柱塞与油管间的间隙、以及中心管内部两个地方进入柱塞上部;开井作业,胶筒结构受到压力而膨胀,与油管相贴合,中心杆受压上行,中心杆上的球体结构与上球座相贴合,形成密封;柱塞依靠井底压力持续上行,从而将油体向上排出油管。
37.通过本实用新型的一种压力助封柱塞,通过助封装置与油管紧密贴合,以减少柱塞与油管之间的间隙,提高密封性,从而增加柱塞托举的油体量,提高柱塞的工作效率。
38.以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。

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