、活塞單元；9-1、上連接頭；9-2、上扶正器；9-3、中心桿；9_4、缺口 ；9_5、上夾套；9-6、抱片；9-7、下夾套；9-8、下扶正器；9-9、下連接頭；9_10、O型圈；9_11、凸臺；9-12、套筒；10、配重桿；11、凡爾篩管絲堵組件；12、上變扣；13、泵筒；14、下變扣；15、連接頭；16、連接柱；17、錐形部；18、錐形槽；19、第一連接套；20、膨脹套；21、第二連接套；22、中心桿；23、凹槽；24、螺紋部。
【具體實施方式】
[0032]為能進一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例詳細說明如下:
[0033]請參見圖1，本發(fā)明包括安裝在煤層氣井井口的地面平臺5和位于煤層氣井套管6內(nèi)的水管7，在地面平臺5上設(shè)有用于排水和排氣的閥門4以及管道，還包括密封裝置3，其中排氣閥門及排氣管道用于產(chǎn)氣、排水閥門及排水管道用于排水。
[0034]在水管7的下端通過上變扣12連接有泵筒13，在泵筒13的下端通過下變扣14安裝有凡爾篩網(wǎng)絲堵組件11，其中凡爾作為防止承壓水回流的單向閥元件、篩管用于濾除承壓水中含有的大粒徑雜質(zhì)、絲堵用于防止管道的泄露，起到密封的作用。
[0035]還包括由牽引裝置I牽引卷放的柔性桿2，柔性桿2經(jīng)由密封裝置3穿入泵筒13的內(nèi)腔。牽引裝置I可以是間歇式提撈裝置，包括機架、減速電機、卷筒、剎車裝置等結(jié)構(gòu)，通過往復(fù)卷放柔性桿2實現(xiàn)對井內(nèi)活塞的提拉和下方。柔性桿2與密封裝置3配合實現(xiàn)柔性桿2滑動時的密封，防止水管7內(nèi)抽取的承壓水在密封裝置3處大量泄漏，迫使承壓水經(jīng)由閥門4和排水管道排出。
[0036]柔性桿2至少有一部分為鋼絲繩材質(zhì)，優(yōu)選為整條柔性桿2均為鋼絲繩材質(zhì)。鋼絲繩材質(zhì)與外包橡膠層的柔性桿2相比具備極大的成本優(yōu)勢。由此，密封裝置3的結(jié)構(gòu)也可以進行簡化，由嚴格保證與外包橡膠層的柔性桿2配合以避免泄漏到容許存在一定的漏失，此處降低了密封裝置3的復(fù)雜程度，也就進一步降低了系統(tǒng)的成本，即直接降低了排水產(chǎn)氣裝置的安裝成本以及后期運行維護的成本。
[0037]在泵筒13內(nèi)設(shè)有串聯(lián)連接的多個活塞單元9，多個活塞單元9構(gòu)成完整的抽水活塞，選取多個進行串聯(lián)連接的好處是能夠有效降低在每次提拉抽水的過程中經(jīng)由活塞單元9下泄漏失的承壓水量，提升排水產(chǎn)氣的效率。本實施例中，可以在柔性桿2的下端固接設(shè)置吊接端頭8，最上方的活塞單元9掛接連接在吊接端頭8上，該吊接端頭8作為一種快捷接頭能夠提升抽水活塞安裝的便捷性。還可以為抽水活塞設(shè)置配重桿10，以提升抽水活塞沿泵筒13下行時的快速性和穩(wěn)定性。
[0038]圖2是活塞單元9的結(jié)構(gòu)示意圖，可以看出:活塞單元9包括上端和下端分別帶有上扶正器9-2和下扶正器9-8的中心桿9-3，在上扶正器9-2的上端設(shè)有上連接頭9_1，在下扶正器9-8的下端設(shè)有下連接頭9-9 ;在中心桿9-3的桿體上套設(shè)有上端和下端分別帶有上夾套9-5和下夾套9-7的套筒9-12，在套筒9-12的外壁上環(huán)抱有多個抱片9_6，抱片9-6的上下兩端均收縮并分別嵌入上夾套9-5與套筒9-12之間的空間以及下夾套9-7與套筒9-12之間的空間；在抱片9-6上下兩端的外緣均設(shè)有凸棱，在上夾套9-5和下夾套9-7的內(nèi)壁上均設(shè)有環(huán)形槽，凸棱嵌入環(huán)形槽內(nèi)；在上夾套9-5的頂部圓周設(shè)有多個缺口 9-4。
[0039]各抱片9-6共同構(gòu)成一個周向帶有多個間隙的脹縮套，本實施例中抱片9-6采用如聚四氟乙烯等材質(zhì)制作，以提升與泵筒13內(nèi)壁之間摩擦接觸時的耐磨性，延長使用壽命O
[0040]在套筒9-12的中部還套設(shè)有將各抱片9-6撐開的O型圈9_10，在各抱片9_6內(nèi)內(nèi)壁的中部設(shè)有一體成型的凸臺9-11，在凸臺9-11的中部設(shè)有環(huán)形槽，O型圈9-10嵌入該環(huán)形槽內(nèi)。
[0041]為了便于各級活塞單元9依次串聯(lián)連接，本實施例中可以將其上下的連接頭設(shè)置為快速接頭形式，具體地:上連接頭9-1包括與上扶正器9-2固接的桿體以及成型在桿體頂部的球體，下連接頭9-9包括與下扶正器9-8固接的柱體，在柱體的底部開設(shè)有供上連接頭9-1的球體落入的球室以及供上連接頭9-1的桿體橫向嵌入的槽口。具體操作是:手持下一個活塞單元9的上接頭9-1，將該上連接頭9-1的球體和桿體經(jīng)由上一個活塞單元9的下連接頭9-9的槽口橫向嵌入，再使球體落入球室內(nèi)，即完成兩級活塞單元9的掛接串聯(lián)連接。
[0042]各抱片9-6完全撐開后其外壁與泵筒13內(nèi)壁之間的距離為0.07mm至1mm。
[0043]工作過程:牽引裝置I的減速機控制其卷筒轉(zhuǎn)動，將柔性桿2即鋼絲繩放卷，在重力作用下，各級活塞單元9構(gòu)成的抽水活塞沿泵筒13下行，此時各級活塞單元9中部的活動機構(gòu)相對地移動到上方、各抱片9-6處于相對收縮狀態(tài)，由凡爾封在泵筒13內(nèi)的承壓水經(jīng)由抱片9-6與泵筒13內(nèi)壁之間的空隙以及抱片9-6之間的間隙上行。底部的活塞單元9移動到泵筒13的底部后，牽引裝置I的減速機反轉(zhuǎn)控制其卷筒回轉(zhuǎn)，柔性桿2即鋼絲繩重新卷繞在卷筒上，抽水活塞沿泵筒13上行，此時各級活塞單元9中部的活動機構(gòu)相對地移動到下方、下夾套9-7的底部與下扶正器9-8的上表面接觸，各抱片9-6在上方水壓的作用下處于相對脹開的狀態(tài)，與泵筒13的內(nèi)壁之間形成一定的密封，抽水活塞繼續(xù)上行時，其上方的承壓水被抽取向上，到達地面平臺5后經(jīng)由閥門4和排水管道排出。
[0044]可以在煤層氣井下安裝承壓水的壓力傳感器，將壓力信息傳遞給地面的控制器，控制器根據(jù)該壓力信息按照預(yù)設(shè)規(guī)則定時間歇響應(yīng)排水。
【主權(quán)項】
1.一種自動間歇煤層氣排水產(chǎn)氣裝置，包括安裝在煤層氣井井口的地面平臺(5)，在地面平臺(5)上設(shè)有用于排水和排氣的閥門(4)以及管道，還設(shè)有密封裝置(3)，在煤層氣井的套管(6)內(nèi)設(shè)有水管(7);其特征在于:在水管(7)的下端通過上變扣(12)連接有泵筒(13)，在泵筒(13)的下端通過下變扣(14)安裝有凡爾篩網(wǎng)絲堵組件(11);還包括由牽引裝置⑴牽引卷放的柔性桿(2)，柔性桿(2)經(jīng)由密封裝置(3)穿入泵筒(13)的內(nèi)腔，在柔性桿(2)的底端安裝有抽水活塞；所述柔性桿(2)的至少一部分為鋼絲繩。
2.如權(quán)利要求1所述的自動間歇煤層氣排水產(chǎn)氣裝置，其特征在于:抽水活塞包括串聯(lián)連接的多個活塞單元(9)，在柔性桿(2)的下端固接有吊接端頭(8)，最上方的活塞單元(9)掛接連接在吊接端頭(8)上。
3.如權(quán)利要求2所述的自動間歇煤層氣排水產(chǎn)氣裝置，其特征在于:活塞單元(9)包括上端和下端分別帶有上扶正器(9-2)和下扶正器(9-8)的中心桿(9-3)，在上扶正器(9-2)的上端設(shè)有上連接頭(9-1)，在下扶正器(9-8)的下端設(shè)有下連接頭(9-9);在中心桿(9-3)的桿體上套設(shè)有上端和下端分別帶有上夾套(9-5)和下夾套(9-7)的套筒(9-12)，在套筒(9-12)的外壁上環(huán)抱有多個抱片(9-6)，抱片(9_6)的上下兩端均收縮并分別嵌入上夾套(9-5)與套筒(9-12)之間的空間以及下夾套(9-7)與套筒(9-12)之間的空間；在抱片(9-6)上下兩端的外緣均設(shè)有凸棱，在上夾套(9-5)和下夾套(9-7)的內(nèi)壁上均設(shè)有環(huán)形槽，凸棱嵌入環(huán)形槽內(nèi)；在上夾套(9-5)的頂部圓周設(shè)有多個缺口(9-4)。
4.如權(quán)利要求3所述的自動間歇煤層氣排水產(chǎn)氣裝置，其特征在于:上連接頭(9-2)包括與上扶正器(9-2)固接的桿體以及成型在桿體頂部的球體，下連接頭(9-9)包括與下扶正器(9-8)固接的柱體，在柱體的底部開設(shè)有供上連接頭(9-2)的球體落入的球室以及供上連接頭(9-2)的桿體橫向嵌入的槽口。
5.如權(quán)利要求4所述的自動間歇煤層氣排水產(chǎn)氣裝置，其特征在于:所述抱片(9-6)為聚四氟乙烯材質(zhì)。
6.如權(quán)利要求4所述的自動間歇煤層氣排水產(chǎn)氣裝置，其特征在于:在套筒(9-12)的中部還套設(shè)有將各抱片(9-6)撐開的O型圈(9-10)，在各抱片(9-6)內(nèi)內(nèi)壁的中部設(shè)有一體成型的凸臺(9-11)，在凸臺(9-11)的中部設(shè)有環(huán)形槽，O型圈(9-10)嵌入該環(huán)形槽內(nèi)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種自動間歇煤層氣排水產(chǎn)氣裝置。包括安裝在煤層氣井井口的地面平臺(5)，在地面平臺(5)上設(shè)有用于排水和排氣的閥門(4)以及管道，還設(shè)有密封裝置(3)，在煤層氣井的套管(6)內(nèi)設(shè)有水管(7)；在水管(7)的下端通過上變扣(12)連接有泵筒(13)，在泵筒(13)的下端通過下變扣(14)安裝有凡爾篩網(wǎng)絲堵組件(11)；還包括由牽引裝置(1)牽引卷放的柔性桿(2)，柔性桿(2)經(jīng)由密封裝置(3)穿入泵筒(13)的內(nèi)腔，在柔性桿(2)的底端安裝有抽水活塞；所述柔性桿(2)的至少一部分為鋼絲繩。本技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)中的排水產(chǎn)氣裝置相比具備成本優(yōu)勢，提升了生產(chǎn)效益。
【IPC分類】F04B47-02, F04B53-14, E21B43-00
【公開號】CN104863548
【申請?zhí)枴緾N201510287422
【發(fā)明人】王玉
【申請人】王玉
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年5月26日