一种井下定深柱塞

技术领域

本发明属于油气开采技术领域，具体涉及一种井下定深柱塞。

背景技术

现有的柱塞下井后一直沉到井下定位器深度，然后在天然气的作用下举升井内定位器上部的积液，在产气量较大时是可以适用的，在产气量较小时，由于举升速度小和滑脱效应无法将积液举出。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种井下定深柱塞，以便解决上述提到的技术问题。

本发明的技术方案是：

一种井下定深柱塞，包括：

柱塞上腔；

柱塞下腔，同轴套装固定在所述柱塞上腔的下端，所述柱塞上腔和柱塞下腔内开设有气液通道；

芯轴，同轴穿设在所述柱塞上腔和柱塞下腔内；

活塞，套装固定在所述芯轴的一端，且位于所述柱塞下腔上的安装腔内，所述活塞与所述安装腔同轴套装且能在所述安装腔内移动；

气液阀，设置在芯轴背离柱塞上腔的一端，位于所述活塞的下侧，用于控制芯轴的移动方向，实现气液通道的导通或者关闭。

优选的，还包括用于芯轴限位的限位结构。

优选的，所述限位结构包括弹性件，所述弹性件卡装在所述柱塞上腔上的安装槽一内，所述安装槽一内还设置有钢珠，所述钢珠位于所述弹性件的一侧，所述芯轴上开设有安装槽二，所述安装槽二与所述钢珠匹配。

优选的，还包括缓冲结构，所述缓冲结构卡装在所述柱塞上腔和所述柱塞下腔之间。

优选的，所述缓冲结构包括套装在所述柱塞上腔上的多个橡胶垫，每两个橡胶垫之间设置有隔环，所述隔环套装在所述柱塞上腔上。

优选的，所述隔环呈圆锥台状，所述隔环靠近柱塞上腔的一端的直径比靠近柱塞下腔的一端的直径大。

优选的，所述活塞和安装腔之间套装设置有密封结构一。

优选的，所述芯轴和柱塞下腔之间设置有密封结构二。

本发明提供的一种井下定深柱塞，用于举升天然气井下积液，其下井后会根据当前井的井况设定停在液面下预定深度，然后在天然气的作用下举升井内设定深度以上的积液。排水后井下定深柱塞会自动再次下行，仍会停在水下预定深度，再次举升积液，如此往复多次。

与现有技术相比，本发明无论产气量大、小均可使用，适用广泛，实用性强，值得推广。

附图说明

图1为本发明的整体结构的剖视图；

图2为本发明的整体结构的外形图；

图3为本发明的隔环的主视图；

图4为本发明的隔环的仰视图；

图5为本发明的活塞的主视图；

图6为本发明的活塞的剖视图；

图7为本发明的气液阀体的主视图；

图8为本发明的气液阀体的剖视图；

图9为本发明的气液阀体的俯视图；

图10为本发明的柱塞上腔的主视图；

图11为本发明的柱塞上腔的剖视图1；

图12为本发明的柱塞上腔的剖视图2；

图13为本发明的柱塞下腔的主视图；

图14为本发明的柱塞下腔的剖视图；

图15为本发明的芯轴的主视图；

图16为本发明的芯轴的左视图。

具体实施方式

本发明提供了一种井下定深柱塞，下面结合图1到图16的结构示意图，对本发明进行说明。

实施例1

一种井下定深柱塞，如图1到图2所示，包括柱塞上腔1，柱塞上腔1的下端同轴套装柱塞下腔2，柱塞上腔1和柱塞下腔2通过紧定螺钉9固定连接。柱塞上腔1的结构如图10到图12所示，柱塞下腔2的结构如图13到图14所示，柱塞上腔1和柱塞下腔2内形成气液通道；在柱塞上腔1和柱塞下腔2内同轴穿设芯轴3，芯轴3的结构如图15到图16所示，芯轴3的下端套装固定活塞4，活塞4位于柱塞下腔2上的安装腔内，活塞4与安装腔同轴套装且能在安装腔内移动。在芯轴3背离柱塞上腔1的一端设置有气液阀，气液阀的结构如图7到图9所示，气液阀位于活塞4的下侧，用于控制芯轴3的上移或者下移，以便于实现气液通道的导通或者关闭。

进一步的，为了实现气液通道的完全密封，活塞4和安装腔之间套装设置有密封结构一11，芯轴3和柱塞下腔2之间设置有密封结构二12。

具体的，密封结构一11和密封结构二12优选为密封圈。如图5到图6所示，活塞4的外侧壁上开设有环形凹槽一，密封结构一11卡装在环形凹槽一内。如图1所示，柱塞下腔2内腔开设有环形凹槽二，密封结构二12卡装在环形凹槽二内。

进一步的，还包括缓冲结构，缓冲结构卡装在柱塞上腔1和柱塞下腔2之间。具体的，缓冲结构包括套装在柱塞上腔1上的多个橡胶垫7，每两个橡胶垫7之间设置有隔环6，隔环6套装在柱塞上腔1上。如图3到图4所示，隔环6呈圆锥台状，隔环6靠近柱塞上腔1的一端的直径比靠近柱塞下腔2的一端的直径大。

实施例2

进一步的，为了实现可靠的限位，还包括设置在柱塞上腔1上用于芯轴3限位的限位结构10。

具体的，限位结构10包括弹性件，弹性件卡装在柱塞上腔1上的安装槽一内，安装槽一内还设置有钢珠，钢珠位于弹性件的一侧，芯轴3上开设有安装槽二，安装槽二与钢珠匹配。

本发明的运行原理：

井下定深柱塞沿井壁下行时，芯轴3位于下位，井下定深柱塞的内腔通道畅通，气和液均可顺畅通行，外部的多个橡胶垫7会向上弯曲，同时隔环6外形为锥面，上大下小，利于橡胶垫7向上弯曲，减小与井壁的摩擦，可使井下定深柱塞以较快的速度下行。

入液前气液阀开启，井下定深柱塞内腔压力与井内气压一致。入液后气液阀阀体5中的浮球8在液体的作用下上浮，从而关闭气液阀，使得井下定深柱塞内腔与井内积液隔绝。井下定深柱塞在下行过程中，井下定深柱塞中的活塞4受积液的压力向上运动，带动芯轴3向上运动。当到达设定深度，芯轴3上移，芯轴3上的锥面堵塞住井下定深柱塞的内腔通道，限位结构10动作，限位芯轴3。气和液无法通过，只能从井下定深柱塞与井内壁的缝隙通过，阻力增大，井下定深柱塞会减速，在多个橡胶垫7的摩擦作用下，井下定深柱塞停于液面设定深度位置下。

井下出产的天然气受井下定深柱塞阻隔，在井下定深柱塞下方聚集，推动井下定深柱塞上行。井下定深柱塞上行时，芯轴3位于上位，井下定深柱塞内腔通道阻塞。外部的多个橡胶垫7会向下弯曲，同时隔环6外形为锥面，上大下小，减小橡胶垫7的变形，增加承压力，增加与井壁的摩擦，减少积液的滑脱效应。直至将积液举升出井口，在井口处，芯轴3上端与敲击机构撞击，使得芯轴3移至下位，井下定深柱塞再次下行，开始新的一次行程。

本发明提供的一种井下定深柱塞，下井后会根据当前井的井况设定停在液面下预定深度，然后在天然气的作用下举升井内设定深度以上的积液。排水后井下定深柱塞会自动再次下行，仍会停在水下预定深度，再次举升积液，如此往复多次。与现有技术相比，本发明无论产气量大、小均可使用，适用广泛，实用性强，值得推广。

以上公开的仅为本发明的较佳具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。