[实用新型]一种新型天然气井排水采气用柱塞

说明书

本实用新型公开了一种新型天然气井排水采气用柱塞，包括柱塞本体和密封圈，其中柱塞本体自上至下依次开设有多个环形凹槽，所述靠近柱塞本体底部的环形凹槽内配合有密封圈，当采气用柱塞投放至天然气井筒的油管中时，密封圈与油管内壁的环形间隙为0.5～10mm。本实用新型柱塞主体采用抗硫金属材质，密封圈采用高性能复合材料固化工艺整体固化在靠近柱塞主体的底部的环形凹槽内，由于高性能复合材料相对于金属材料具有很好的塑性、韧性和延展性，同时具有金属材料的抗拉强度和硬度，因此本实用新型柱塞的密封性更好，通过性更流畅，能有效阻止气体上窜和液体回落，减少液体从井底运行至井口这个行程中的“滑脱”，提高了柱塞举升液体的效率。

技术领域

本实用新型属于天然气井排水采气工艺设备技术领域，具体涉及一种新型天然气井排水采气用柱塞。

背景技术

柱塞是一种天然气开采中常见的一种措施增产装置，用于柱塞气举排水采气机械装置中的井下工具，柱塞气举排水采气的原理相当于一种长冲程的泵举工艺，利用地层天然气的能量，借助柱塞将积聚在井筒内的液体举升到地面，是天然气井措施增产的一项技术。

天然气井排水采气用柱塞（以下简称“柱塞”）属于该技术中的井下工具，作为气液之间的隔离界面，用来举升液体，它的工作原理是利用气井产出的天然气，推动柱塞在油管内进行周期性的上下运动，将液体举升至地面，并采出天然气。现有普通柱塞与油管间隙较大，液体在被柱塞举升过程中滑脱严重，现有普通柱塞的密封性较差，通过性不流畅，普通柱塞的排水采气举升效率偏低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种新型天然气井排水采气用柱塞，克服了现有技术中1：现有普通柱塞与油管间隙较大，液体在被柱塞举升过程中滑脱严重；2：现有普通柱塞的密封性较差，通过性不流畅；3：普通柱塞的排水采气举升效率偏低等问题。

为了解决技术问题，本实用新型的技术方案是：一种新型天然气井排水采气用柱塞，包括柱塞本体和密封圈，其中柱塞本体自上至下依次开设有多个环形凹槽，所述靠近柱塞本体底部的环形凹槽内配合有密封圈，当采气用柱塞投放至天然气井筒的油管中时，密封圈与油管内壁的环形间隙为0.5～10mm。

优选的，所述柱塞本体为圆柱形结构，其中柱塞本体由小尺寸圆柱段通过连接段连接大尺寸圆柱段，所述多个环形凹槽设置于柱塞本体的大尺寸圆柱段，其中柱塞本体的长度为300~600mm，其中柱塞本体的大尺寸圆柱段直径为50～80mm。

优选的，所述环形凹槽的数量为5～20个，其中环形凹槽沿柱塞本体轴向的尺寸为20～30mm，其中环形凹槽的厚度为5～10mm。

优选的，所述靠近柱塞本体底部的环形凹槽沿柱塞本体轴向的尺寸为20～50mm，其中该环形凹槽的厚度为5～10mm，所述密封圈采用固化工艺整体固化在靠近柱塞主体底部的环形凹槽内，其中密封圈的厚度为3～10mm，宽度为20～50mm。

优选的，所述柱塞本体采用抗硫金属材质，其中密封圈采用高性能复合材料，其中柱塞主体和密封圈的抗拉强度≥15MPa，邵氏硬度≥85。

优选的，所述柱塞本体采用不锈钢3Cr13材质，其中密封圈采用聚四氟乙烯材料，所述聚四氟乙烯密封圈采用固化工艺整体固化在靠近柱塞主体底部的环形凹槽内。

相对于现有技术，本实用新型的优点在于：