一种柱塞自动捕捉投放装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及柱塞捕捉和投放技术领域，具体涉及一种柱塞自动捕捉投放装置，通过柱塞自动捕捉投放装置采用气井气体控制，能够实现柱塞自动捕捉和投放，控制稳定、操作简便，实现柱塞在每个运行周期时自动捕捉和投放，防止柱塞掉落堵塞气流通道和水合物冻堵，解决了大管柱生产井柱塞气举技术柱塞捕捉投放问题，实现气井柱塞气举排水采气稳定生产，同时为常规柱塞气举井提供柱塞自动捕捉投放应用方案。

A plunger automatic catching and releasing device

【技术实现步骤摘要】
一种柱塞自动捕捉投放装置所属
本技术涉及柱塞捕捉和投放
，具体涉及一种柱塞自动捕捉投放装置。
技术介绍
井生产中会伴随有液体产出，当气井能量生产至小于临界携液流量后，将无法有效携带出液体，随着生产继续进行，液体将在井筒内聚积形成积液，积液存在使气井无法正常生产，严重时会使气井停产。因此，在气井出现积液时就需要及时开展排水采气技术，保证气井稳定生产。柱塞气举技术是一种经济有效的排水采气方法，在气井井筒中投放柱塞，利用气井生产气量推动柱塞在油管内周期运行，柱塞在举升气液之间形成机械封隔界面，能够有效阻止气体上窜和液体回落，减少液体“滑脱”效应，增加气井排液效率。柱塞气举技术应用中，需要定期对柱塞进行取出检测和更换，目前采用手动柱塞捕捉器对运行的柱塞进行捕捉，捕捉时需要先将柱塞气举井进行关井达到柱塞到达井口条件，操作人员到达气井现场通过手动操作将柱塞捕捉器打开，开井后柱塞到达井口被捕捉住。投放柱塞时，操作人员手动将柱塞安装于捕捉器上，采用捕捉器悬挂住柱塞，开井流程完成后，再通过手动操作关闭捕捉器释放柱塞，柱塞在重力作用下掉落。人工操作过程中，因手动捕捉器弹簧力不易控制，会出现捕捉和投放失效，影响技术应用情况。在柱塞运行过程中，手动柱塞捕捉器处于关闭状态，柱塞到达井口后不被捕捉，在气井流体作用下柱塞停在顶部，受气流变化影响，柱塞会出现震荡，当气流量不足以顶住柱塞时，柱塞将会下落至采气树阀门或四通位置处，严重时将下落至油管中，并在气体作用下不断震荡或上下运动。采用手动柱塞捕捉器，需要人工操作工作量大，捕捉器投放可靠性能差，增加操作难度；另外，柱塞掉落至采气树或油管中时，会减小气流通道，严重时形成节流效应，冬季温度低时会出现水合物冻堵；对于应用胶筒结构柱塞时，震荡现象将对胶筒性能产生破坏作用，缩短胶筒密封柱塞应用时间。对于大管柱生产气井采用柱塞气举时，由于柱塞重量大，采用手动捕捉投放装置时，人工无法操作，同时生产气量不能持续有效将柱塞顶在柱塞防喷管顶部，柱塞掉落将严重堵塞气流生产通道，因此需要考虑应用操作方便的柱塞自动捕捉投放装置，实现柱塞到达后稳定捕捉和自动投放，保证操作简便性和气井运行可靠性。因此，针对大管柱生产井柱塞气举技术应用，研制了能够自动捕捉和投放柱塞的装置，对于常规柱塞气举井也满足应用。
技术实现思路
本技术克服了现有技术的不足，提供了一种柱塞自动捕捉投放装置，该装置能够实现柱塞自动捕捉和投放，具有控制稳定、操作简便等特点。本技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种柱塞自动捕捉投放装置，包括柱塞气举防喷管，柱塞气举防喷管一侧壁上设置有柱塞气举井气流通道，柱塞气举防喷管顶部设置有撞击块，柱塞气举井气流通道上连接第一开关井薄膜阀，第一开关井薄膜阀内设置有第一开关井薄膜阀杆，柱塞气举防喷管内部设置有柱塞，柱塞的侧壁上开有捕捉凹槽，柱塞气举防喷管另一侧壁上开有捕捉口；柱塞捕捉投放装置，柱塞捕捉投放装置连接在捕捉口外的柱塞气举防喷管侧壁上；微电磁阀，微电磁阀通过供气管线与第一开关井薄膜阀和柱塞捕捉投放装置连通，所述微电磁阀还连接有气源管线和泄气管线；柱塞气举控制器，柱塞气举控制器通过电缆线与微电磁阀连接。所述的微电磁阀为两位三通结构，第一个端口与气源管线连通，第二个端口与柱塞捕捉投放装置和第一开关井薄膜阀连通，第三个端口与泄气管线连通。所述的柱塞捕捉投放装置包括壳体，壳体的一侧与捕捉口外的柱塞气举防喷管侧壁固定连接，壳体的另一侧位于底部的侧壁上连接有第二开关井薄膜阀，第二开关井薄膜阀内设置有第二开关井薄膜阀杆，所述壳体中心位置贯穿连接有轴向与柱塞气举防喷管垂直的铰接轴，铰接轴上转动连接有捕捉块，捕捉块一端与第二开关井薄膜阀杆固定连接，捕捉块另一端延伸至捕捉凹槽内，捕捉块与铰接轴连接的位置和捕捉块与第二开关井薄膜阀杆连接位置之间固定连接有捕捉弹簧，捕捉弹簧另一端与壳体内壁相接触，捕捉弹簧与捕捉块固定连接的一侧形成大于90°且小于180°的夹角。所述的第二开关井薄膜阀通过供气管线10与微电磁阀的第二个端口连通。所述的捕捉弹簧具有反向弹力，捕捉弹簧一端与捕捉块固定连接，捕捉弹簧另一端在反向弹力的作用下与壳体内壁相接触。所述的第二开关井薄膜阀内的第二开关井薄膜阀杆可以上下移动，第二开关井薄膜阀充气后第二开关井薄膜阀杆向上移动，第二开关井薄膜阀泄气后第二开关井薄膜阀杆向下移动。所述的第一开关井薄膜阀内的第一开关井薄膜阀杆可以上下移动，第一开关井薄膜阀充气后第一开关井薄膜阀杆向上移动，第一开关井薄膜阀泄气后第一开关井薄膜阀杆向下移动。所述的捕捉凹槽至少设置一个。本技术的有益效果是：与现有技术相比，本技术通过柱塞气举控制器发出开井命令，开井命令通过电缆线传输给微电磁阀，微电磁阀打开供气管线，通过供气管线给第一开关井薄膜阀和柱塞捕捉投放装置充气，此时第一开关井薄膜阀内的第一开关井薄膜阀杆向上移动，柱塞气举井气流通道打开，柱塞举液上升，到达柱塞气举防喷管顶部后，液体由柱塞气举井气流通道中排出，柱塞与撞击块接触后反向运动，柱塞捕捉投放装置通过捕捉口进行捕捉柱塞，此时柱塞处于捕捉状态；柱塞气举控制器发出关井命令，关井命令通过电缆线传输给微电磁阀，微电磁阀关闭气源，第一开关井薄膜阀和柱塞捕捉投放装置内的气体通过供气管线和微电磁阀上排气口被排放泄气，第一开关井薄膜阀内的第一开关井薄膜阀杆向下移动，柱塞气举井气流通道关闭，柱塞捕捉投放装置释放柱塞，柱塞在自身重力作用下向下移动，此时柱塞自动投放成功，重复上述的工作过程实现柱塞周期性的运动，在每个运行周期时进行柱塞的自动捕捉和投放；本技术提供的柱塞自动捕捉投放装置采用气井气体控制，能够实现柱塞自动捕捉和投放，控制稳定、操作简便，实现柱塞在每个运行周期时自动捕捉和投放，防止柱塞掉落堵塞气流通道和水合物冻堵，解决了大管柱生产井柱塞气举技术柱塞捕捉投放问题，实现气井柱塞气举排水采气稳定生产，同时为常规柱塞气举井提供柱塞自动捕捉投放应用方案。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术的柱塞自动捕捉投放装置捕捉柱塞时结构示意图。图2为本技术的柱塞自动捕捉投放装置投放柱塞时结构示意图。图中：1-柱塞气举控制器、2-微电磁阀、3-柱塞捕捉投放装置、4-柱塞气举防喷管、5-柱塞、6-第一开关井薄膜阀、7-撞击块、8-柱塞气举井气流通道、9-气源管线、10-供气管线、11-泄气管线、12-铰接轴、13-捕捉弹簧、14-捕捉块、15-第二开关井薄膜阀杆、16-第一开关井薄膜阀杆、17-第二开关井薄膜阀。具体实施方式实施例1:参照图1和图2，一种柱塞自动捕捉投放装置，包括柱塞气举防喷管4，柱塞气举防喷管4一侧壁上设置有柱塞气举井气流通道8，柱塞气举防喷管4顶部设置有撞击块7，柱塞气举井气流通道8上连接第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柱塞自动捕捉投放装置，其特征是：包括/n柱塞气举防喷管(4)，柱塞气举防喷管(4)一侧壁上设置有柱塞气举井气流通道(8)，柱塞气举防喷管(4)顶部设置有撞击块(7)，柱塞气举井气流通道(8)上连接第一开关井薄膜阀(6)，第一开关井薄膜阀(6)内设置有第一开关井薄膜阀杆(16)，柱塞气举防喷管(4)内部设置有柱塞(5)，柱塞(5)的侧壁上开有捕捉凹槽，柱塞气举防喷管(4)另一侧壁上开有捕捉口；/n柱塞捕捉投放装置(3)，柱塞捕捉投放装置(3)连接在捕捉口外的柱塞气举防喷管(4)侧壁上；/n微电磁阀(2)，微电磁阀(2)通过供气管线(10)与第一开关井薄膜阀(6)和柱塞捕捉投放装置(3)连通，所述微电磁阀(2)还连接有气源管线(9)和泄气管线(11)；/n柱塞气举控制器(1)，柱塞气举控制器(1)通过电缆线与微电磁阀(2)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种柱塞自动捕捉投放装置，其特征是：包括
柱塞气举防喷管(4)，柱塞气举防喷管(4)一侧壁上设置有柱塞气举井气流通道(8)，柱塞气举防喷管(4)顶部设置有撞击块(7)，柱塞气举井气流通道(8)上连接第一开关井薄膜阀(6)，第一开关井薄膜阀(6)内设置有第一开关井薄膜阀杆(16)，柱塞气举防喷管(4)内部设置有柱塞(5)，柱塞(5)的侧壁上开有捕捉凹槽，柱塞气举防喷管(4)另一侧壁上开有捕捉口；
柱塞捕捉投放装置(3)，柱塞捕捉投放装置(3)连接在捕捉口外的柱塞气举防喷管(4)侧壁上；
微电磁阀(2)，微电磁阀(2)通过供气管线(10)与第一开关井薄膜阀(6)和柱塞捕捉投放装置(3)连通，所述微电磁阀(2)还连接有气源管线(9)和泄气管线(11)；
柱塞气举控制器(1)，柱塞气举控制器(1)通过电缆线与微电磁阀(2)连接。


2.根据权利要求1所述的一种柱塞自动捕捉投放装置，其特征是：所述的微电磁阀(2)为两位三通结构，第一个端口与气源管线(9)连通，第二个端口与柱塞捕捉投放装置(3)和第一开关井薄膜阀(6)连通，第三个端口与泄气管线(11)连通。


3.根据权利要求2所述的一种柱塞自动捕捉投放装置，其特征是：所述的柱塞捕捉投放装置(3)包括壳体，壳体的一侧与捕捉口外的柱塞气举防喷管(4)侧壁固定连接，壳体的另一侧位于底部的侧壁上连接有第二开关井薄膜阀(17)，第二开关井薄膜阀(17)内设置有第二开关井薄膜阀杆(15)，所述壳体中心位置贯穿连接有轴向与柱塞气举防喷管(4)垂直的铰接轴(12)，铰接轴(12)上转动连接有捕捉块(14)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李旭日，田伟，刘双全，李耀德，杨亚聪，宋洁，谈泊，惠艳妮，刘锋，李永军，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11