一种柱塞制造技术

本申请涉及天然气和石油开采技术领域，公开了一种柱塞。本申请的实施例提供的柱塞，设置有弹性密封环。弹性密封环能够随着密封垫片沿径向方向扩张或收缩。弹性密封环能够阻止流体通过相邻的第一密封凸缘之间的间隙以及相邻的第二密封凸缘之间的间隙进入环形容纳槽，进而使得上纵置段和下纵置段之间无法通过环形容纳槽互通，从而大大降低了柱塞在工作过程中流体漏失的量，提高了柱塞的密封性能，能够提升积液举升效率。

A plunger

【技术实现步骤摘要】
一种柱塞
本申请涉及天然气和石油开采
，尤其涉及一种柱塞。
技术介绍
在天然气井或石油井开发过程中，为了提高天然气或石油的产量，需要将井底的积液举升至地面。相关技术中提供了一种柱塞。柱塞的芯体外围设置有多个密封垫片，这些密封垫片在弹性件的作用下始终与井道内壁接触，形成密封。在关井状态下柱塞下行至井底。在开井时，柱塞下方的流体产生的压力带动柱塞上行，从而将位于柱塞上方的积液向上举升，并通过井口排出柱塞上方的积液。上述柱塞存在的问题在于，当密封垫片在弹性件的作用下径向向外扩张后，相邻的密封垫片之间会产生间隙，密封垫片与芯体之间也会产生间隙。在举升积液的过程中，柱塞上方的积液可能会通过上述间隙向下流动，柱塞下方的流体也可能会通过上述间隙向上流动，造成较大的漏失，进而导致积液举升效率不佳。
技术实现思路
本申请的实施例提供一种柱塞，其能够限制密封垫片与芯体之间的流体流动，从而提高了密封性能，有助于提升积液举升效率。为了达到上述的目的，本申请的实施例采用如下技术方案：一种柱塞，包括：柱状的芯体，芯体的外周面开设有沿周向延伸的环形容纳槽；密封垫片，密封垫片包括围绕芯体的弧形主体，弧形主体一个圆周侧的上部沿周向延伸形成第一凸部，第一凸部的下方形成第二缺口，弧形主体另一个圆周侧沿周向延伸形成位于第一凸部下方的第二凸部，第二凸部的上方形成第一缺口；第一缺口与第一凸部互补，第二缺口与第二凸部互补；多个密封垫片围绕芯体布置，并被构造为沿径向往复运动；第一弹性件，第一弹性件作用于密封垫片，并被构造为使密封垫片具备径向向外运动的趋势；第一密封凸缘和第二密封凸缘，第一密封凸缘和第二密封凸缘由密封垫片的内表面径向向内凸出，第一密封凸缘沿着第一凸部的下缘延伸至弧形主体，第二密封凸缘沿着第二凸部的上缘延伸至弧形主体，第一密封凸缘和第二密封凸缘在弧形主体处重叠；以及弹性密封环，弹性密封环设置在环形容纳槽内，弹性密封环被构造为能够在环形容纳槽内沿径向收缩或扩张；其中，一个密封垫片的第一凸部位于相邻的另一个密封垫片的第一缺口中；一个密封垫片的第二凸部位于相邻的另一个密封垫片的第二缺口中；第一密封凸缘和第二密封凸缘可径向活动的插入环形容纳槽内，并抵顶于弹性密封环。本申请的实施例提供的柱塞，一个密封垫片的第一凸部位于相邻的另一个密封垫片的第一缺口中，一个密封垫片的第二凸部位于相邻的另一个密封垫片的第二缺口中，这样能够在相邻的密封垫片之间形成弯折的垫片间隙，这个弯折的垫片间隙包括由且第一凸部的下缘与第二凸部的上缘共同限定的横置段，由第一凸部的圆周侧与相邻的密封垫片的弧形主体的圆周侧限定的上纵置段以及由第二凸部的圆周侧与相邻的密封垫片的弧形主体的圆周侧限定的下纵置段。由于密封垫片在工作中只存在径向运动，第一凸部的下缘和第二凸部的上缘之间只存在周向运动，因此能够将第一凸部的下缘和第二凸部的上缘的间距设置得尽量小，使横置段的宽度尽量小。弯折的垫片间隙以及具有小宽度的横置段使得密封垫片之间的流体流量能够大幅度减小，有助于提高密封性能，提升积液举升效率。另外，第一密封凸缘和第二密封凸缘始终插入到环形容纳槽内，从而限制密封垫片与芯体之间的流体流动，提高了密封性能，有助于提升积液举升效率。进一步的，当流体进入相邻的两个密封垫片之间形成的上纵置段后，能够通过上述两个相邻的密封垫片的第一密封凸缘之间的间隙进入环形容纳槽，并沿着环形容纳槽流动，然后通过相邻的第二密封凸缘之间的间隙进入下纵置段，并通过下纵置段排出至柱塞外。当流体进入相邻的两个密封垫片之间形成的下纵置段后，能够通过上述两个相邻的密封垫片的第二密封凸缘之间的间隙进入环形容纳槽，并沿着环形容纳槽流动，然后通过相邻的第一密封凸缘之间的间隙进入上纵置段，并通过上纵置段排出至柱塞外。上述情况降低了柱塞的密封性能，带来了部分漏失。为了克服上述问题，本申请的实施例提供的柱塞，设置有弹性密封环。弹性密封环能够随着密封垫片沿径向方向扩张或收缩。弹性密封环能够阻止流体通过相邻的第一密封凸缘之间的间隙以及相邻的第二密封凸缘之间的间隙进入环形容纳槽，进而使得上纵置段和下纵置段之间无法通过环形容纳槽互通，从而大大降低了柱塞在工作过程中流体漏失的量，提高了柱塞的密封性能，能够提升积液举升效率。进一步的，弹性密封环由弹性金属条卷绕形成。进一步的，沿径向方向，弹性密封环的相邻两圈相互接触。进一步的，弹性金属条由弹簧钢制成。进一步的，沿轴向，弹性密封环的宽度大于第一密封凸缘和第二密封凸缘的宽度之和。本申请的实施例提供的柱塞，沿轴向，弹性密封环的宽度大于第一密封凸缘和第二密封凸缘的宽度之和，从而进一步限制密封垫片与芯体之间的流体流动，提高了密封性能，有助于提升积液举升效率。进一步的，第一弹性件设置在密封垫片和芯体之间，第一弹性件的一端抵顶于密封垫片，第一弹性件的另一端抵顶于芯体。进一步的，密封垫片的内表面开设有外定位槽，芯体的外周面开设有内定位槽；外定位槽和内定位槽相对；第一弹性件的一端位于外定位槽内，第一弹性件的另一端位于内定位槽内。进一步的，柱塞还包括导向件，芯体的外周面开设有径向向内延伸的导向孔；导向件的一端可径向活动的插入导向孔内，导向件的另一端与密封垫片固定连接。进一步的，沿轴向，第一弹性件位于导向孔和环形容纳槽之间。附图说明为了更清楚的说明本申请实施例的技术方案，下面对实施例中需要使用的附图作简单介绍。应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施方式，不应被看作是对本申请范围的限制。对于本领域技术人员而言，在不付出创造性劳动的情况下，能够根据这些附图获得其他附图。图1为本申请实施例1提供的柱塞的外部结构示意图；图2为本申请实施例1提供的柱塞中，密封垫片的外侧结构示意图；图3为本申请实施例1提供的柱塞中，密封垫片的内侧结构示意图；图4为图1的A-A向剖视图；图5为实施例1中记载的柱塞发生漏失时的流体流向示意图；图6为图1的B-B向剖视图；图7为图4的C处放大图；图8为弹性密封环的结构示意图。图中：010-柱塞；020-柱塞；110-芯体；110b-环形容纳槽；111-端头；112-内定位槽；113-导向孔；120-密封垫片；121-第一凸部；121a-第一缺口；122-第二凸部；122a-第二缺口；123-弧形主体；123a-圆周侧；123b-圆周侧；123c-外定位槽；123d-导向件；130-第一弹性件；140-第一密封凸缘；150-第二密封凸缘；160-垫片间隙；161-横置段；162-上纵置段；163-下纵置段；180-弹性密封环。具体实施方式为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的部分实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柱塞，其特征在于，包括：柱状的芯体，所述芯体的外周面开设有沿周向延伸的环形容纳槽；密封垫片，所述密封垫片包括围绕所述芯体的弧形主体，所述弧形主体一个圆周侧的上部沿周向延伸形成第一凸部，所述第一凸部的下方形成第二缺口，所述弧形主体另一个圆周侧沿周向延伸形成位于所述第一凸部下方的第二凸部，所述第二凸部的上方形成第一缺口；所述第一缺口与所述第一凸部互补，所述第二缺口与所述第二凸部互补；多个所述密封垫片围绕所述芯体布置，并被构造为沿径向往复运动；第一弹性件，所述第一弹性件作用于所述密封垫片，并被构造为使所述密封垫片具备径向向外运动的趋势；第一密封凸缘和第二密封凸缘，所述第一密封凸缘和所述第二密封凸缘由所述密封垫片的内表面径向向内凸出，所述第一密封凸缘沿着所述第一凸部的下缘延伸至所述弧形主体，所述第二密封凸缘沿着所述第二凸部的上缘延伸至所述弧形主体，所述第一密封凸缘和所述第二密封凸缘在所述弧形主体处重叠；以及弹性密封环，所述弹性密封环设置在所述环形容纳槽内，所述弹性密封环被构造为能够在所述环形容纳槽内沿径向收缩或扩张；其中，一个所述密封垫片的所述第一凸部位于相邻的另一个所述密封垫片的所述第一缺口中；一个所述密封垫片的所述第二凸部位于相邻的另一个所述密封垫片的第二缺口中；所述第一密封凸缘和所述第二密封凸缘可径向活动的插入所述环形容纳槽内，并抵顶于所述弹性密封环。...

【技术特征摘要】
1.一种柱塞，其特征在于，包括：柱状的芯体，所述芯体的外周面开设有沿周向延伸的环形容纳槽；密封垫片，所述密封垫片包括围绕所述芯体的弧形主体，所述弧形主体一个圆周侧的上部沿周向延伸形成第一凸部，所述第一凸部的下方形成第二缺口，所述弧形主体另一个圆周侧沿周向延伸形成位于所述第一凸部下方的第二凸部，所述第二凸部的上方形成第一缺口；所述第一缺口与所述第一凸部互补，所述第二缺口与所述第二凸部互补；多个所述密封垫片围绕所述芯体布置，并被构造为沿径向往复运动；第一弹性件，所述第一弹性件作用于所述密封垫片，并被构造为使所述密封垫片具备径向向外运动的趋势；第一密封凸缘和第二密封凸缘，所述第一密封凸缘和所述第二密封凸缘由所述密封垫片的内表面径向向内凸出，所述第一密封凸缘沿着所述第一凸部的下缘延伸至所述弧形主体，所述第二密封凸缘沿着所述第二凸部的上缘延伸至所述弧形主体，所述第一密封凸缘和所述第二密封凸缘在所述弧形主体处重叠；以及弹性密封环，所述弹性密封环设置在所述环形容纳槽内，所述弹性密封环被构造为能够在所述环形容纳槽内沿径向收缩或扩张；其中，一个所述密封垫片的所述第一凸部位于相邻的另一个所述密封垫片的所述第一缺口中；一个所述密封垫片的所述第二凸部位于相邻的另一个所述密封垫片的第二缺口中；所述第一密封凸缘和所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘书豪，唐勇，陈俊宏，刘树飞，苏诗策，
申请(专利权)人：成都百胜野牛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51