CN217481518U - 一种旋转型柱塞工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋转型柱塞工具，其包括柱塞本体，柱塞本体包括依次连接的柱塞座、柱塞体和柱塞盖，柱塞体内部开设有空腔，空腔的开口开设于柱塞盖上，柱塞体上开设有带动柱塞本体旋转的多个喷射孔，喷射孔与空腔连通，柱塞体外壁上开设有使柱塞本体外部气体流速均匀的若干层凹槽，多个所述喷射孔均位于凹槽内，且多个所述喷射孔皆均匀设置于空腔的切线方向。本实用新型通过空腔和喷射孔的配合，高速气流通过空腔后从喷射孔喷出高速湍流气体，使柱塞在油管管道中旋转，以实现柱塞在油管管道中居中工作，使柱塞在大斜度井段中也能居中上升，防止柱塞出现偏磨现象。

Description

一种旋转型柱塞工具

技术领域

本实用新型涉及柱塞气举技术领域，具体涉及一种旋转型柱塞工具。

背景技术

柱塞气举作为一种气井排水采气工艺，目前在各大油气田有着广泛应用。柱塞气举排水采气工艺是在气井油管中投放柱塞，利用气井自身能量推动柱塞在油管内往复运动，实现周期性举液，柱塞作为机械界面，可有效防止气体上窜和液体滑脱，提高举升效率。

正常情况下柱塞的运行周期分为三个阶段，关井时间-气动薄膜阀或电动阀关闭后柱塞从井口防喷管下落至井下卡定器位置的时间；柱塞上升时间-气动薄膜阀或电动阀开启后柱塞上升至井口防喷管的时间；续流时间-柱塞上升至防喷管被柱塞到达传感器感应后仍开启的时间。常用的柱塞类型分为柱状柱塞、刷式柱塞、快降式柱塞、分体式柱塞等。在实际应用过程中，若气井出砂或结蜡，常规柱塞易遇卡，柱塞遇卡后影响气井生产，通常使用钢丝作业打捞或修井，所需成本高，处理时间长，且在水平井应用过程中，因重力的原因柱塞会偏向油管下侧，导致油管上侧与柱塞的间隙变大，举升液体效率降低，柱塞偏磨，使用寿命降低。

实用新型内容

针对现有技术中的上述问题，本实用新型提供了一种旋转型柱塞工具，解决了现有柱塞工具因重力原因，导致柱塞工具偏磨严重，磨损柱塞的问题。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

提供一种旋转型柱塞工具，其包括柱塞本体；

柱塞本体包括依次连接的柱塞座、柱塞体和柱塞盖，柱塞体内部开设有空腔，空腔的开口开设于柱塞盖上，柱塞体上开设有带动柱塞本体旋转的多个喷射孔，喷射孔与空腔连通。

本实用新型通过高速气流高速通过空腔和喷射孔后，从喷射孔喷出高速湍流气体，从而实现柱塞在油管管道中的旋转居中工作，防止柱塞出现偏磨现象。

进一步地，柱塞体外壁上开设有若干层凹槽。

本方案通过凹槽使柱塞外部的气体流速均匀，提高柱塞本体在上升或下落的稳定性。

进一步地，多个喷射孔均位于凹槽内，且多个所述喷射孔皆均匀设置于空腔周向的切线方向。

本方案通过凹槽和喷射孔的配合，以提高柱塞本体外壁的气体密封性，进而提高柱塞本体的携液效率，同时减少了与油管的接触，减少磨损。

进一步地，凹槽一侧的凹槽侧壁为圆弧状。

进一步地，位于柱塞体外壁上的若干层凹槽的深度从下至上依次递减。

本方案通过深度依次递减的凹槽，逐级压缩气体，以便于和喷射孔喷出的气体配合，提高柱塞的气体密封性。

进一步地，柱塞盖外表沿周向均匀开设有多个清除管道附着物的刮刀槽。

进一步地，刮刀槽的长度方向与柱塞盖底端所在的水平面的夹角角度为30°-60°。

本方案通过刮刀槽，以便于清除油管管道内的附着物，防止出现油管管道内的卡堵。

本实用新型公开了一种旋转型柱塞工具，其有益效果为：

1、本实用新型通过空腔和喷射孔的配合，高速气流通过空腔后从喷射孔喷出高速湍流气体，使柱塞在油管管道中旋转，以实现柱塞在油管管道中居中工作，使柱塞在大斜度井段中也能居中上升，防止柱塞出现偏磨现象。

2、本实用新型在柱塞本体内部开设空腔，减轻柱塞本体的重量，提高柱塞本体的上升速率。

3、本实用新型在柱塞本体的柱塞体外壁上开设凹槽，使通过柱塞体外壁的气体流速分布均匀，柱塞上升更平稳。

4、本实用新型在柱塞本体的柱塞体外壁上开设凹槽，凹槽深度依次递减，可以逐级压缩通过柱塞体外壁的气流，并与从喷射孔喷出高速湍流气体相结合，形成气体密封，提高携液效率，同时减少与油管的接触，减少磨损，提高柱塞的实用寿命。

5、本实用新型在在柱塞盖上开设有刮刀槽，可以使柱塞本体在旋转上升及旋转下落过程中，刮刀槽能够清除管柱附着物，减少柱塞卡堵风险。

附图说明

图1为本实用新型的一种旋转型柱塞工具的结构示意图。

图2为本实用新型的一种旋转型柱塞工具的竖向剖面图。

图3为本实用新型的一种旋转型柱塞工具的横向剖面图。

其中，1、柱塞座；2、柱塞体；21、凹槽；211、凹槽侧壁；22、喷射孔；23、空腔；3、柱塞盖；31、刮刀槽。

具体实施方式

面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。

根据本申请的实施例一，参考图1和图2，本实施例的一种旋转型柱塞工具，其包括柱塞本体。

柱塞本体包括依次连接的柱塞座1、柱塞体2和柱塞盖3，柱塞体2内部开设有空腔23，空腔23的开口开设于柱塞盖3上，柱塞体2和柱塞盖3内部开设空腔23，减少了柱塞本体的重量，使柱塞本体更容易上升。

柱塞体2上开设有带动柱塞本体旋转的多个喷射孔22，喷射孔22与空腔23连通，当柱塞本体开始运行时，高速气流进入空腔23，然后从喷射孔22内喷出高速湍流气体，气体流速会进一步增加，从而带动柱塞本体居中旋转，更能使柱塞本体在大斜度井段中或水平井段中也能居中上升。

作为本实施例柱塞体2的进一步方案，柱塞体2外壁上开设有使柱塞外部气体流速均匀的若干层凹槽21，位于柱塞体2外壁上的若干层凹槽21的深度从下至上依次递减，凹槽21一侧的凹槽侧壁211为圆弧状，柱塞体2外壁上的若干层凹槽21，使通过的气体流速分布均匀，使柱塞本体在上升过程中更加平稳。

多个喷射孔22均位于凹槽21内，且多个喷射孔皆均匀设置于空腔23周向的切线方向，参考图3，凹槽21的深度从柱塞盖3向柱塞座1方向依次递减，深度依次递减的凹槽21能够逐级压缩气体，且压缩后的气体与喷射孔22喷射出的高速湍流气体相结合，形成气体密封，进一步提高柱塞本体的气体密封性，从而提高了柱塞本体的携液效率，同时减少了柱塞本体与油管的接触，减少磨损，使柱塞的使用寿命增加，本实施例优选的喷射孔22的数量为12个，12个喷射孔22平均分为3层，每层4个喷射孔22，且4个喷射孔22均位于空腔23的切线位置，3层喷射孔22均匀位于柱塞体2上凹槽21内。

作为本实施例柱塞盖3的进一步方案，柱塞盖3外表沿周向均匀开设有多个清除管道附着物的刮刀槽31，刮刀槽31的长度方向与柱塞盖3底端所在的水平面的夹角角度为30°-60°，刮刀槽31均匀分布在柱塞盖3的外壁上，可以在柱塞本体上升或下落过程中，清除油管管道内壁上的附着物，如气井出砂、气井结蜡，并且刮刀槽31的长度方向与柱塞盖3底端所在的水平面的夹角角度可为30°、40°、50°、60°，本实施例优选的刮刀槽31的长度为41cm，深度为0.5cm，刮刀槽31的长度方向与柱塞盖3底端所在的水平面的夹角角度为60°。

本实施例一种旋转型柱塞工具的工作原理为：

本实用新型在实际应用中，当油井开始工作时，开启气动薄膜阀或电动阀，油井管道内涌入高速气流，高速气流推着柱塞上升，高速气流通过柱塞盖3上的空腔23开口，进入空腔23后，从喷射孔22喷出，喷出高速湍流气体，使气体流速增加，从而带动柱塞本体在油井管道内居中旋转，且进一步提高柱塞本体上升的速率。

柱塞体2外壁上设置有凹槽21，凹槽21使柱塞本体外部的气体流速更为均匀，使柱塞本体上升的更加平稳，且凹槽21的深度从柱塞盖3向柱塞座1方向依次递减，依次递减的凹槽21逐级压缩柱塞体2外壁上的气体，并且压缩后的气体与喷射孔22喷出高速湍流气体相互结合，进一步提高柱塞本体的气体密封性，进一步提高柱塞本体的携液效率。

柱塞盖3上均匀设置有刮刀槽31，在柱塞本体上升或下落过程中，柱塞本体旋转，带动柱塞盖3旋转，刮刀槽31可以有效清除油井管道内的附着物，从而减少柱塞本体在油井管道内卡堵风险。

虽然结合附图对实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims (7)

1.一种旋转型柱塞工具，其特征在于：包括柱塞本体；

所述柱塞本体包括依次连接的柱塞座(1)、柱塞体(2)和柱塞盖(3)；

所述柱塞体(2)内部开设有空腔(23)；所述空腔(23)的开口开设于柱塞盖(3)上；

所述柱塞体(2)上开设有带动柱塞本体旋转的多个喷射孔(22)，喷射孔(22)与空腔(23)连通。

2.根据权利要求1所述的旋转型柱塞工具，其特征在于：所述柱塞体(2)外壁上开设有若干层凹槽(21)。

3.根据权利要求2所述的旋转型柱塞工具，其特征在于：多个所述喷射孔(22)均位于凹槽(21)内，且多个所述喷射孔皆均匀设置于空腔(23)周向的切线方向。

4.根据权利要求2所述的旋转型柱塞工具，其特征在于：所述凹槽(21)一侧的凹槽侧壁(211)为圆弧状。

5.根据权利要求2所述的旋转型柱塞工具，其特征在于：位于柱塞体(2)外壁上的若干层所述凹槽(21)的深度从下至上依次递减。

6.根据权利要求1所述的旋转型柱塞工具，其特征在于：所述柱塞盖(3)外表沿周向均匀开设有多个清除管道附着物的刮刀槽(31)。

7.根据权利要求6所述的旋转型柱塞工具，其特征在于：所述刮刀槽(31)的长度方向与柱塞盖(3)底端所在的水平面的夹角角度为30°-60°。

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