[实用新型]一种柱塞

说明书

本申请涉及天然气和石油开采技术领域，公开了一种柱塞，包括芯轴、支撑环、偏压环、密封垫片和弹性件。当柱塞经过井道中内径突然变小的部位时，密封垫片受到碰撞，进而使得密封垫片受到较大的轴向力。在轴向力的作用下，密封垫片沿轴向移动。在密封垫片轴向移动的过程中，密封垫片位于偏压空间的端部与偏压环的内周面可滑动的配合。由于沿偏压环远离支撑环的一侧至支撑环的方向，偏压环的内周面的直径逐渐减小，使得密封垫片受到的轴向力部分被转换为径向向内的力。该径向向内的力驱动密封垫片径向向内运动，进而使得柱塞能够顺利的通过井道中内径突然变小的部位。

技术领域

本申请涉及天然气和石油开采技术领域，尤其涉及一种柱塞。

背景技术

在石油或天然气井(简称油气井)生产过程中，油气井底有可能会产生积液。井底的积液会影响石油或天然气的产量，甚至导致油气井停产。为了提高油气井的产量，需要将井底的积液排出至井外。

相关技术中提供了一种柱塞。柱塞包括芯轴以及围绕芯轴设置的多个密封垫片。这些密封垫片与芯轴之间设置有弹性件。当柱塞在油气井内工作时，在弹性件的作用下，密封垫片始终与井道内壁接触摩擦，形成密封。当柱塞下行至井底积液液面以下后，在井底压力流体的推动下，柱塞上行。由于密封垫片始终与井道内壁接触摩擦，因此在柱塞上行的过程中，柱塞将位于其上方的积液向上举升。当柱塞到达井口后，积液通过井口排出至油气井外。

在一些油气井的井道中存在内径突然变小的部位，当柱塞在经过井道内径突然变小的部位时，密封垫片的端部将受到碰撞，使得密封垫片无法顺利的径向向内运动，这导致柱塞难以通过井道内径突然变小的部位。

实用新型内容

本申请的实施例提供一种柱塞，其能够顺利通过井道内内径突然变小的部位。

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：芯轴；支撑环，两个支撑环固定在芯轴的外周面并且沿轴向相对设置，两个支撑环之间形成收纳空间；偏压环，偏压环设置在两个支撑环相互正对的侧面，偏压环与芯轴之间形成偏压空间，沿偏压环远离支撑环的一侧至支撑环的方向，偏压环的内周面的直径逐渐减小；多个密封垫片，多个密封垫片位于收纳空间内，多个密封垫片围绕芯轴布置并被构造为沿径向往复运动；密封垫片的轴向两端均位于偏压空间内，沿轴向密封垫片的长度小于两个支撑环之间的轴向距离；以及弹性件，弹性件作用于密封垫片并被构造为对密封垫片施加径向向外的弹性力，以使密封垫片与偏压环的内周面接触；其中，密封垫片被构造为受轴向力时能够沿轴向运动。

本申请的实施例提供的柱塞在工作过程中，当柱塞经过井道中内径突然变小的部位时，密封垫片受到碰撞，进而使得密封垫片受到较大的轴向力。在轴向力的作用下，密封垫片沿轴向移动。在密封垫片轴向移动的过程中，密封垫片位于偏压空间的端部与偏压环的内周面可滑动的配合。由于沿偏压环远离支撑环的一侧至支撑环的方向，偏压环的内周面的直径逐渐减小，使得密封垫片受到的轴向力部分被转换为径向向内的力。该径向向内的力驱动密封垫片径向向内运动，进而使得柱塞能够顺利的通过井道中内径突然变小的部位。

进一步的，密封垫片的轴向端部外侧设置有用于与偏压环的内周面可滑动配合的偏压面；沿偏压环远离支撑环的一侧至支撑环的方向，偏压面逐渐径向向内延伸。

本申请的实施例提供的柱塞中，在密封垫片的轴向端部外侧设置有用于与偏压环的内周面可滑动配合的偏压面，当密封垫片在轴向力的作用下沿轴向移动时，偏压面与偏压环的内周面面接触，如此可以提高密封垫片移动时的稳定性，同时降低密封垫片和偏压环的磨损。

进一步的，偏压面包括相互连接的第一偏压面和第二偏压面，第一偏压面被构造为与偏压环的内周面可滑动配合；第一偏压面和第二偏压面沿轴向布置，第一偏压面相对于第二偏压面更靠近密封垫片的轴向端面；第二偏压面沿径向向内延伸的趋势相对于第一偏压面更平缓。