一種氣井排水用柱塞的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于油田排水采氣領域，具體涉及一種氣井排水用柱塞。
【背景技術】
[0002]在低壓氣田與凝析氣田的開發(fā)中，井筒積液是制約氣井穩(wěn)產與高產的主要問題之一。氣井中的液體主要來自氣態(tài)烴類的凝析作用，地層中儲集層的地層水或層間水。氣井中的液體通常是以液滴的形式分布在氣相中，氣體是連續(xù)相而液體是非連續(xù)相流動，液體以液滴的形式由氣體攜帶到地面。當氣相不能提供足夠的能力來使井筒中的液體連續(xù)流出井口時，就會在氣井井底形成積液，積液的形成將增加氣層的回壓。高壓井中液體以段塞流的形式存在，它會損耗更多的地層能量，限制氣井的生產能力；在低壓井中積液可完全壓死氣井，造成氣井水淹關井，使氣井減產。為了確保氣井的正常生產，及時的排出井底積液，一般對產水氣井采取排液采氣的方法。從措施經濟性、適用性、安全性及增產效果等方面的評價結果可以看出，柱塞氣舉排水采氣技術適用于氣量小(0.1X104 m3/d以上)、液氣比較高(小于5 m3/104 m3)的氣井，而且自動化程度高、井筒滑脫損失小。所以，柱塞氣舉排水采氣技術是蘇里格氣田低產低效井提高采收率的最經濟合理技術。
[0003]柱塞氣舉是一種簡單高效的排液采氣方法，是間歇氣舉的一種特殊形式，柱塞作為一種固體的密封界面，將舉升氣體和被舉升的液體分開，減少氣體竄流和液體回落，提高舉升氣體的效率。柱塞氣舉的能量主要來源于地層，但是當地層氣能量不足時，也向井內注入一定的高壓氣。這些氣體將柱塞及其上部的液體從井底推向井口，排除井底積液，增大生產壓差，延長氣井的生產時間。對常規(guī)連續(xù)氣舉或間歇氣舉效率不高的井，采用柱塞氣舉可以提高生產效率，避免氣體的無效消耗。柱塞氣舉還可用于易結蠟，結垢的油氣井，沿油管上下來回的柱塞可以干擾破壞結蠟結垢的過程。這樣就省下了清洗蠟，垢的工序節(jié)約了生產時間和生產費用。
[0004]柱塞氣舉系統(tǒng)效率的高低完全取決于柱塞的結構，現(xiàn)有的利用柱塞氣舉排液米氣的主要優(yōu)點是I)提高間歇氣舉的舉升效率:柱塞氣舉同其它排水采氣工藝相比具有更高的采收率。柱塞提供的固體界面極大的減少了液體回落，相應提高了氣體的舉升效率；2)設備投資少，使用壽命長且維修成本低經濟效益好:其安裝成本和運行維護費用低，無需電力消耗，節(jié)約人力時間等；3)能充分利用地層能量，無需其他能量消耗；4)地面的設備的自動化程度高，易于管理；5)可以有效減輕結蠟井的結蠟問題。
[0005]雖然柱塞氣舉系統(tǒng)擁有上述多方面的優(yōu)點，但其也存在一定的缺點，目前氣田采用的柱塞氣舉工藝需要關井一段時間，柱塞才能落回井底。特別是部分產量處于臨界流量邊緣的低壓產液氣井，開井時間長，關井時間短，且關井后井筒壓力恢復快，再次遠程控制開井比較困難，而人工開井成本高。因此，為了避免頻繁關井，降低操作成本，需要設計一種氣井排水用簡易柱塞，實現(xiàn)氣井不關井條件下的柱塞氣舉工藝。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的是解決現(xiàn)有的柱塞由于頻繁開關井，造成的操作成本高，氣井穩(wěn)產期短的問題，提供一種氣井排水用柱塞。
[0007]為此，本實用新型提供了一種氣井排水用柱塞，包括中心桿，所述中心桿的頂端固定連接有投撈魚頭，中心桿的外周套設有可沿中心桿上下滑動的外筒，中心桿底端的直徑大于或等于外筒底端的內徑，且中心桿的底端與外筒的底端密封接觸，外筒的內表面和中心桿的外表面組成腔體，沿外筒的軸向開設有多個通孔，通孔與腔體連通。
[0008]所述中心桿的外壁上沿其周向開設有環(huán)形凹槽，所述外筒的筒壁上沿其徑向開設有圓孔，圓孔內設有壓緊螺絲、彈簧、鎖塊，所述鎖塊的一端位于環(huán)形凹槽內，另一端位于圓孔內，壓緊螺絲位于靠近外筒的外筒壁一端，彈簧位于鎖塊和壓緊螺絲之間，且彈簧分別與鎖塊和壓緊螺絲連接。
[0009]所述外筒的外筒壁上設有魚骨狀圓臺。
[0010]所述通孔內設有臺階。
[0011]所述中心桿和投撈魚頭之間通過絲扣固定連接，并通過鎖銷鎖定。
[0012]所述中心桿從下至上依次由截面為矩形的下端部、截面為梯形的第一縮徑部、截面為梯形的第二縮徑部和截面為矩形的第三縮徑部組成，且第三縮徑部的直徑小于第二縮徑部的直徑、第二縮徑部的直徑小于第一縮徑部的直徑、第一縮徑部的直徑小于下端部的直徑。
[0013]所述外筒的底端為圓臺形底端，圓臺形底端的內腔從下至上由截面為矩形的底部、截面為梯形的第四縮徑部組成，且第四縮徑部的直徑與第一縮徑部的直徑一致，底部的直徑與下端部的直徑一致。
[0014]本實用新型的有益效果:本實用新型提供的這種氣井排水用柱塞，用于柱塞氣舉排水工藝，該氣舉排水用柱塞具有在井底及攜液上升過程中氣流通道關閉，到達井口后和下落過程中氣流通道打開的功能，實現(xiàn)了氣井不關井條件下的柱塞氣舉工藝，提高了氣井開井時間，延長了氣井穩(wěn)產期，避免了頻繁關井，降低了操作成本。
[0015]以下將結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。
【附圖說明】
[0016]圖1是氣井排水用柱塞上行示意圖。
[0017]圖2是氣井排水用柱塞下行示意圖。
[0018]附圖標記說明:1、中心桿；101、下端部；102、第一縮徑部；103、第二縮徑部；104、第三縮徑部；2、投撈魚頭；3、外筒；4、通孔；401、腔體；5、環(huán)形凹槽；6、圓孔；7、壓緊螺絲；8、彈簧；9、鎖塊；10、魚骨狀圓臺；11、臺階；12、鎖銷；13、圓臺形底端；1301、底部；1302、第四縮徑部。
【具體實施方式】
[0019]以下將結合附圖進一步對該氣井排水用柱塞作進一步詳細的說明。
[0020]實施例1:
[0021]如圖1和圖2所示，本實用新型提供了一種氣井排水用柱塞，包括中心桿1，所述中心桿I的頂端固定連接有投撈魚頭2，中心桿I的外周套設有可沿中心桿I上下滑動的外筒3，中心桿I底端的直徑大于或等于外筒3底端的內徑，且中心桿I的底端與外筒3的底端密封接觸，外筒3的內表面和中心桿I的外表面組成腔體401，沿外筒3的軸向開設有多個通孔4，通孔4與腔體401連通。
[0022]具體的，開井生產后，氣井排水用柱塞投入油管，該氣井排水用柱塞分為上行和下行兩個狀態(tài)，如圖1所示，氣井排水用柱塞上行:由于氣井排水用柱塞在井底時中心桿I與外筒3組合成密封的柱塞體，即中心桿I的底端與外筒3的底端密封接觸，隨著氣井的生產，氣井排水用柱塞上端被產液淹沒一定高度后，在油管內形成一個封隔面，隨著能量增加，氣體推動氣井排水用柱塞和液柱整體向上運動，隨著氣體和液柱進入地面管線，氣井排水用柱塞以較快速度撞擊井口裝置后，外筒3沿著中心桿I向上滑動，此時外筒3內壁下端與中心桿I的底端分離，外筒3與中心桿I之間的氣流通道即沿外筒3軸向開設的通孔4打開，氣體被舉升，同事液體也被排出。
[0023]如圖2所示，氣井排水用柱塞下行:由于外筒3與中心桿I之間通道打開，即沿外筒3軸向開設的通孔4打開，在重力的作用下，氣井排水用柱塞整體下落，下落相撞井底，外筒3沿著中心桿I向下滑動，此時中心桿I的底端與外筒3的內壁下端密封接觸，外筒3與中心桿I之間氣流通道關閉，即通孔4關閉。氣井排水用柱塞密封后，再次依靠氣井能量推動上行，開始下一個循環(huán)，實現(xiàn)周期舉液。
[0024]本實用新型提供的這種氣井排水用柱塞，用于柱塞氣舉排水工藝，該氣舉排水用柱塞具有在井底及攜液上升過程中氣流通道關閉，到達井口后和下落過程中氣流通道打開的功能，實現(xiàn)了氣井不關井條件下的柱塞氣舉工藝，提高了氣井開井時間，延長了氣井穩(wěn)產期，避免了頻繁關井，降低了操作成本。
[0025]實施例2:
[0026]在實施例1的基礎上，所述中心桿I的外壁上沿其周向開設有環(huán)形凹槽5，所述外筒3的筒壁上沿其徑向開設有圓孔6，圓孔6內設有壓緊螺絲7、彈簧8、鎖塊9，所述鎖塊9的一端位于環(huán)形凹槽5內，另一端位于圓孔6內，壓緊螺絲7位于靠近外筒3的外筒3壁一端，彈簧8位于鎖塊9和壓緊螺絲7之間，且彈簧8分別與鎖塊9和壓緊螺絲7連接。
[0027]具體的，中心桿I的一端與帶凸臺的投攜魚頭2固