[实用新型]一种智能柱塞排水采气系统

说明书

本实用新型公开了一种智能柱塞排水采气系统，包括用于排水采气的且具有能量转换的智能柱塞、位于井口处且用于对智能柱塞进行捕捉和能量供给的井口组件以及用于对智能柱塞动作状态进行控制的控制机构；智能柱塞内设置有为智能柱塞提供能量供给的能量转换组件，通过能量转换组件使得井内气流产生的动能转换为电能以及将智能柱塞在井内运动时的势能转换为电能；通过设置在智能柱塞内部和防喷盒内部的发电机组，将井内的气流及流体产生的动能转化为电能，同时，在智能柱塞下行过程中的势能转换为电能，并储存在电池仓内，大大提高能量利用率，大大降低了对外部能源的依赖，提高使用性能。

技术领域

本实用新型涉及井筒排水采气技术领域，具体涉及一种智能柱塞排水采气系统。

背景技术

气井井底积液问题是天然气开采中常见的问题，尤其是在气井生产的中后期，积液问题尤为突出。在现代化的排水采气工艺中，为了更好解决气井的产水生产阶段，并且能够节省在排水采气过程中所需要的能源，故采用智能化的气井控制系统以及智能化的智能柱塞，既可以减少井底积液，提高天然气开采效率、延长气井的生产寿命，又保证排水采气的稳产。

而现有的智能柱塞系统中需要完全依赖外部能源供给，保证智能柱塞的可靠运行，从而导降低了智能柱塞的使用性能，在使用过程中需要定时对智能柱塞进行能源补给，降低了工作效率，同时对智能柱塞运动过程中产生的能量并不能得到可靠利用，大大降低了能源利用率。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种智能柱塞排水采气系统。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种智能柱塞排水采气系统，包括用于排水采气的且具有能量转换的智能柱塞、位于井口处且用于对智能柱塞进行捕捉和能量供给的井口组件以及用于对智能柱塞动作状态进行控制的控制机构；

智能柱塞内设置有为智能柱塞提供能量供给的能量转换组件，通过能量转换组件使得井内气流产生的动能转换为电能以及将智能柱塞在井内运动时的势能转换为电能。

进一步地，智能柱塞包括打捞头、用于检测井内压力的压力传感器、用于检测智能柱塞位置的位置传感器、变径后与套管壁贴合的密封结构、与能量转换组件电性连接的电控系统、用于对井筒出水口进行开闭的控制的阀门、连接在阀门上的传动机构以及用于对传动机构提供动力且与能量转换组件电性连接的驱动电机。

进一步地，能量转换组件包括发电机、设置在发电机输出端的涡轮以及与发电机电性连接的电池仓，电池仓为智能柱塞内的用电部件进行供电。

进一步地，井口组件包括防喷盒、位于防喷盒内壁且用于卡定智能柱塞的卡定结构以及位于防喷盒内部且用于对智能柱塞上行时产生能量进行转换的发电机组，发电机组与设置在防喷盒内的蓄电仓电性连接，且当智能柱塞到达井口位置时，蓄电仓为智能柱塞的电池仓充电。

进一步地，发电机组包括小型发电机以及设置在小型发电机上的发电涡轮，发电涡轮中部设置有上传端口，上传端口与设置在智能柱塞的打捞头上的信息传送端口相配合。

进一步地，智能柱塞还包括逆变器，逆变器分别与智能柱塞的发电机和电池仓电性连接。

进一步地，电池仓的外部套设有导压管。

进一步地，发电机的上端和下端均设置有输出端，且两个输出端上分别设置有所述涡轮。