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一种可清洁井壁的气举柱塞装置的制作方法

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1.本实用新型涉及天然气开采设备领域,特别涉及一种可清洁井壁的气举柱塞装置。


背景技术:

2.柱塞气举作为一种成熟的、经济的、绿色的工艺,在气井采气过程中得到了一定的应用,柱塞气举的原理是利用气井的气量推动柱塞上行,从而携带一定的液量,达到排液采气的目的。
3.在实际运行过程中,由于气井在使用一段时间后,井壁会出现重质烃和蜡质的凝结,导致井壁变径严重,常规的一体式柱塞遇到井壁变径时容易遭到重质烃和蜡质的凝结物的阻拦,不能有效地上行带液,从而影响气井正常生产。
4.所以,目前亟需要一种技术方案,以解决上述问题。


技术实现要素:

5.本实用新型的目的在于:针对现有一体式柱塞容易受井壁凝结物的阻拦,不能有效上行带液,影响气井正常生产的技术问题,提供了一种可清洁井壁的气举柱塞装置。
6.为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案为:
7.一种可清洁井壁的气举柱塞装置,包括连接段、第一清洁段和第二清洁段,所述第一清洁段与所述第二清洁段相连接,所述第一清洁段或所述第二清洁段与所述连接段相连接,所述第一清洁段设置有凹槽或凸棱,所述第二清洁段设置有刷毛。
8.本实用新型的一种可清洁井壁的气举柱塞装置,通过设置连接段、第一清洁段和第二清洁段,连接段用于与井口打捞装置配合使用,实现打捞装置对柱塞的捕捉,第一清洁段上设置的凹槽或凸棱用于实现对井壁凝结物的刮涂、收集,第二清洁段上设置的刷毛实现对井壁凝结物的刷涂清理,二者配合,使柱塞在移动过程中对井壁进行清洁,保证柱塞的顺利上行,便于后续的柱塞气举维护和井壁清洁作业,同时,通过该气举柱塞装置对井壁的清理,使井筒内径增加,有利于提高产气效率。
9.作为本实用新型的优选方案,所述凹槽包括螺旋槽,所述螺旋槽绕所述第一清洁段的轴线设置,所述螺旋槽的横截面设置为平行四边形。使螺旋槽沿井筒周向对井壁进行刮涂清理,将刮下的凝结物收纳于螺旋槽中,带出井筒。
10.作为本实用新型的优选方案,所述凹槽包括连通槽,所述连通槽沿所述第一清洁段的轴线方向设置。连通槽用于增加第一清洁段对凝结物的收集效果,连通槽和螺旋槽同时设置时,连通槽将螺旋槽切断分区,使连通槽能够沿井筒轴线方向刮涂收集凝结物,螺旋槽能够对凝结物进行较好的刮涂,二者配合,使清理效果更好。
11.作为本实用新型的优选方案,所述第一清洁段包括第一柱体和设置在所述第一柱体上的刮板,所述凹槽或所述凸棱设置在所述刮板上,所述刮板包覆设置在所述第一柱体上。将第一清洁段采用两部分组合的结构形式,使得刮板和第一柱体能够拆分后分别制备,
现场组装,能够在现场进行快速更换后,进入下一气举流程。
12.作为本实用新型的优选方案,所述刮板为至少两个,相邻所述刮板之间形成所述连通槽。多个刮板的制备更简便,更换更容易,减少该气举柱塞装置的使用成本。
13.作为本实用新型的优选方案,每一所述刮板与所述第一柱体之间设置伸缩连接件。通过设置伸缩连接件推动刮板与井壁上的凝结物贴合,使刮涂效果更好,且各刮板能够单独加工和维修,减少该气举柱塞装置的制备成本和使用成本,同时,伸缩连接件能够推动刮板与不同内径的井筒适应,扩大该气举柱塞装置的适用范围。
14.作为本实用新型的优选方案,所述第二清洁段包括第二柱体和设置在所述第二柱体上的至少一个毛刷区,所述刷毛设置在所述毛刷区。
15.作为本实用新型的优选方案,当所述毛刷区为两个以上时,相邻所述毛刷区沿所述第二柱体周向设置有间隙。使相邻毛刷区之间的间隙也能够用于收集凝结物,提高清理效果。
16.作为本实用新型的优选方案,所述刷毛为硬质塑料结构件。
17.作为本实用新型的优选方案,所述第一清洁段的数量为至少两个,相邻两个所述第一清洁段之间设置至少一个所述第二清洁段,所有所述第一清洁段和所述第二清洁段之间连贯设置或设置环向槽。多个第一清洁段和第二清洁段的配合设置,使得该气举柱塞装置的刮涂效果更好,第一清洁段和第二清洁段可连贯设置或之间设置环向槽,使环向槽也能用于收集凝结物,提高清理效果。
18.综上所述,由于采用了上述技术方案,本实用新型的有益效果是:
19.1、通过第一清洁段上设置的凹槽或凸棱用于实现对井壁凝结物的刮涂、收集;
20.2、通过第二清洁段上设置的刷毛实现对井壁凝结物的刷涂清洁;
21.3、二者配合,使柱塞在移动过程中对井壁进行清洁,保证柱塞的顺利上行,便于后续的柱塞气举维护和井壁清洁作业;
22.4、通过该气举柱塞装置对井壁的清理,使井筒内径增加,有利于提高产气效率;
23.5、通过设置伸缩连接件推动刮板与井壁上的凝结物贴合,使刮涂效果更好,且各刮板能够单独加工和维修,减少该气举柱塞装置的制备成本和使用成本,同时,伸缩连接件能够推动刮板与不同内径的井筒适应,扩大该气举柱塞装置的适用范围。
附图说明
24.图1是实施例1的一种可清洁井壁的气举柱塞装置的结构示意图一。
25.图2是实施例1的一种可清洁井壁的气举柱塞装置的结构示意图二。
26.图3是实施例2的一种可清洁井壁的气举柱塞装置的结构示意图。
27.图4是实施例3的一种可清洁井壁的气举柱塞装置的局部剖面结构示意图。
28.图5是实施例5的一种可清洁井壁的气举柱塞装置的局部剖面结构示意图。
29.图标:1-柱塞本体,2-连接段,3-第一清洁段,31-第一柱体,32-刮板,4-第二清洁段,41-第二柱体,42-毛刷区,43-刷毛,5-凹槽,51-螺旋槽,52-连通槽,53-环向槽,6-伸缩连接件。
具体实施方式
30.下面结合附图,对本实用新型作详细的说明。
31.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
32.实施例1
33.如图1所示,一种可清洁井壁的气举柱塞装置,包括整体呈圆柱状的柱塞本体1,柱塞本体1沿轴线方向包括依次连接的连接段2、第一清洁段3、第二清洁段4、第一清洁段3和尾段,且相邻第一清洁段3和第二清洁段4之间设置环向槽53,第一清洁段3外壁设置凹槽5,第二清洁段4外壁设置刷毛43。
34.本实施例的一种可清洁井壁的气举柱塞装置,通过分别设置连接段2、第一清洁段3和第二清洁段4,连接段2用于与井口打捞装置配合使用,实现打捞装置对柱塞本体的捕捉,第一清洁段3上设置的凹槽5,用于实现对井壁凝结物的刮涂、收集,第二清洁段4上设置的刷毛43用于实现对井壁凝结物的刷涂清洁。
35.如图1所示,本实施例的一种可清洁井壁的气举柱塞装置,以将第二清洁段4设置在两第一清洁段3之间的结构为例进行说明,柱塞本体1在井筒中向上运行时,经过存在重质烃和蜡质凝结的井壁时,首先通过第一清洁段3进行凝结物的刮取和收集的初步处理,再通过第二清洁段4对经过初步处理的井壁进行进一步清洁,然后再通过另一第一清洁段3对井壁凝结物开展进一步刮取和收集,使第一清洁段3和第二清洁段4配合,对井壁清洁效果较好,保证柱塞的顺利上行,便于后续的柱塞气举维护和井壁清洁作业。
36.优选的,本实施例的第一清洁段3和第二清洁段4之间设置环向槽53,能够提高柱塞本体1对凝结物的收集效果,增加柱塞本体1对凝结物的单次收集量。
37.如图2所示,本实施例的一种可清洁井壁的气举柱塞装置,第一清洁段3和第二清洁段4也可沿柱塞本体1轴线方向连贯设置。
38.优选的,本实施例的一种可清洁井壁的气举柱塞装置,第一清洁段3和第二清洁段4的具体设置数量和排列方式也可根据实际情况进行调整。
39.具体的,本实施例中,凹槽5包括螺旋槽51,螺旋槽51环绕柱塞本体1轴线设置,且螺旋槽51内侧壁为相对柱塞本体1轴线呈锐角的斜面,形成横截面呈平行四边形的螺旋槽51,使得柱塞本体1运动过程中,螺旋槽51与凝结物形成线接触,对凝结物的刮涂效果更好,可根据实际情况,调整各第一清洁段3上螺旋槽51的旋向,使柱塞本体1在上行和下行过程中均能够对井壁进行清理,清理效果更好。
40.优选的,刷毛43为硬质塑料结构件,柱塞本体1为不锈钢机械加工件。
41.实施例2
42.如图3所示,本实施例的一种可清洁井壁的气举柱塞装置为实施例1的进一步优化方案,区别在于:凹槽5还包括连通槽52,连通槽52沿柱塞本体1的轴向设置。
43.本实施例的一种可清洁井壁的气举柱塞装置,优选第一清洁段3外壁上,连通槽52和螺旋槽51同时设置,使连通槽52将螺旋槽51切断分区,使连通槽52和螺旋槽51组合,实现从不同方向对凝结物进行刮取和收集,清洁效果更好。
44.实施例3
45.如图4所示,本实施例的一种可清洁井壁的气举柱塞装置为实施例2的进一步优化方案,区别在于:第一清洁段3包括第一柱体31和设置在第一柱体31上的刮板32,凹槽5设置在刮板32上,刮板32包覆设置在第一柱体31上,第二清洁段4包括第二柱体41和设置在第二柱体41上毛刷区42,刷毛43设置在毛刷区42。
46.本实施例的一种可清洁井壁的气举柱塞装置,采用刮板32与第一柱体31组合的结构形成第一清洁段3,方便第一清洁段3的成型和制备,可根据实际情况,单独的替换刮板32,调整第一清洁段3的清洁能力和结构形式,扩大该气举柱塞装置的适应范围,同时,毛刷区42优选采用环绕第二柱体41连贯设置的结构,使柱塞本体1周向均能进行井壁清理,清理效果更好。
47.具体的,毛刷区42可设置为多个,当毛刷区为两个以上时,相邻毛刷区42沿第二柱体41的周向设置有间隙。
48.具体的,刮板32可设置为环状结构,能够采用套设的方式与第一柱体31进行连接。
49.实施例4
50.如图1-图4所示,本实施例的一种可清洁井壁的气举柱塞装置为实施例3的进一步优化方案,区别在于:刮板32为至少两个,相邻刮板32之间形成连通槽52。
51.本实施例的一种可清洁井壁的气举柱塞装置,采用多个刮板32包覆在第一柱体31上成型第一清洁段3,每个刮板32可以单独制备,制备工艺更简单,造价更低,且能够单独进行更换,便于加工和维修,减少该气举柱塞装置的制造成本和使用成本。
52.具体的,刮板32可采用焊接、螺钉连接等常规连接方式与第一柱体31进行连接。
53.实施例5
54.如图1-图5所示,本实施例的一种可清洁井壁的气举柱塞装置为实施例4的进一步优化方案,区别在于:刮板32与第一柱体31之间设置伸缩连接件6。
55.本实施例的一种可清洁井壁的气举柱塞装置,在刮板32和第一柱体31之间设置弹簧作为伸缩连接件6,伸缩连接件6能够对刮板32提供一个朝向井壁移动的力,使刮板32与井壁更贴合,对凝结物的刮取和收集效果更好,且能够适应于不同内径的井筒清洁,适用范围更广。
56.具体的,伸缩连接件6伸长后的第一清洁段3外径与井壁内径尺寸一致,收缩后的第一清洁段3外径略小于井壁内径。
57.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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