[发明专利]水平井两级接力式柱塞举升装置及其方法和活动球芯柱塞

权利要求书

1.一种活动球芯柱塞，其特征在于，所述活动球芯柱塞包括活动球芯、左缓冲台和右缓冲台、以及彼此套装的外筒与内筒，其中，

所述外筒与内筒之间形成有围绕内筒的中轴线的环形流道，所述内筒中形成有沿所述中轴线的中心流道，所述内筒的筒壁上设置有连通所述环形流道和所述中心流道的一个或多个连通孔；

所述左缓冲台的右端与外筒的左端和内筒的左端固定连接，所述左缓冲台的轴心位置形成有能够将所述中心流道与外界连通的中心流道通孔；

所述右缓冲台的左端与内筒的右端固定连接，并通过设置有环形流道通孔的端板与外筒的右端固定连接，所述环形流道通孔能够将所述环形流道与外界连通；

所述活动球芯设置在所述中心流道中，并能够在所述中心流道中自由活动。

2.根据权利要求1所述的活动球芯柱塞，其特征在于，所述活动球芯柱塞还包括设置在外筒的外壁上的螺旋导流槽。

3.根据权利要求1所述的活动球芯柱塞，其特征在于，所述活动球芯柱塞还包括设置所述中心流道与所述中心流道通孔连接处的左球芯卡槽、以及设置在右缓冲台的所述左端与内筒的所述右端连接处的右球芯卡槽。

4.一种水平井两级接力式柱塞举升装置，其特征在于，所述水平井两级接力式柱塞举升装置包括沿油管末端至井口方向顺序设置在油管中的第一压控式单流阀、第一柱塞缓冲器、如权利要求1至3中任意一项所述的活动球芯柱塞、第二柱塞缓冲器、第二压控式单流阀、第三压控式单流阀、以及举升井口装置，其中，

所述第一压控式单流阀位于水平段油管中且设置在油管末端，并能够在水平段油管中压力大于第一压力值时关闭、在水平段油管中压力小于第一压力值时打开，从而使水平段油管与井底流体相应隔绝、连通；

所述活动球芯柱塞以右缓冲台更靠近油管末端的形式设置在水平段油管中；

所述第二压控式单流阀位于油管中且设置在水平段油管起始位置处附近，并能够在水平段油管中压力大于第二压力值时关闭、在水平段油管中压力小于第二压力值时打开，从而使水平段油管与套管相应隔绝、连通；

所述第三压控式单流阀设置在直井段油管的底部，并能够在直井段油管中压力大于第三压力值时关闭、在直井段油管中压力小于第三压力值时打开，从而使直井段油管与水平段油管相应隔绝、连通。

5.根据权利要求4所述的水平井两级接力式柱塞举升装置，其特征在于，所述第一柱塞缓冲器靠近第一压控式单流阀设置，所述第二柱塞缓冲器靠近所述第二压控式单流阀设置，以对运动过程中抵近的活动球芯柱塞起到缓冲作用。

6.根据权利要求4所述的水平井两级接力式柱塞举升装置，其特征在于，所述水平井两级接力式柱塞举升装置还包括沿油管末端至井口方向顺序设置在第三压控式单流阀与举升井口装置之间的第三柱塞缓冲器和普通柱塞。

7.根据权利要求6所述的水平井两级接力式柱塞举升装置，其特征在于，所述第三柱塞缓冲器靠近第三压控式单流阀设置，以对运动过程中抵近的普通柱塞起到缓冲作用。

8.根据权利要求4所述的水平井两级接力式柱塞举升装置，其特征在于，所述第一压控式单流阀、所述第二压控式单流阀以及所述第三压控式单流阀中的一个或多个具有以下单流阀结构，所述单流阀结构包括：

柱状阀体，具有与油管内径相等的外径；

流体通道，贯穿设置在所述柱状阀体的长度方向；

压力腔，设置在所述柱状阀体中；

压感气囊，被容纳于所述压力腔的一部分中，且具有与压力腔固定的一端、以及另一端；

导压通道，设置在所述柱状阀体中，且能够将待测压力与压力腔的另一部分连通，从而使压感气囊在待测压力降低或增大时相应发生膨胀或收缩；

限位机构，设置在所述柱状阀体中；

阀槽，设置在所述柱状阀体中，并将压力腔的所述另一部分与限位机构连通；

阀杆，设置在阀槽中，且具有设置有阀孔的杆身、与压感气囊的所述另一端固定连接的一端、以及位于限位机构中的另一端，所述阀孔能够在阀杆因压感气囊膨胀或收缩时的带动而相应地断开或导通流体通道。