[發明專利]直抽頁巖氣裝置

在審

• 申請號: 201610043431.5
• 申請日: 2016-01-24
• 公開（公告）號: CN105673426A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 徐培鐘
• 申請（專利權）人: 重慶倍精科技研發有限公司
• 主分類號: F04B35/04
• 分類號: F04B35/04;F04B39/00;F04B39/10;F04B39/12;F04B49/06
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1.一種直抽頁巖氣裝置，其特征在于：所述的直抽頁巖氣裝置包括防護殼、電磁線圈、增壓殼、進氣孔、進氣管、密封錐、動力彈簧、應磁活塞、管軸式出氣閥、磁場控制器；

在防護殼內安裝有電磁線圈，電磁線圈固定在增壓殼外面的下面部分，防護殼固定在增壓殼的下部的外面保護電磁線圈；在防護殼的外面的下面一面固定有腳架，腳架的下端低于增壓殼下端的進氣孔的位置；

連接電磁線圈的電路與磁場控制器連接，磁場控制器的電路與絕緣電線連接，磁場控制器安裝在防護殼內；

在增壓殼內安裝有管軸式出氣閥、密封錐、動力彈簧、應磁活塞，管軸式出氣閥固定在增壓殼的上面一端的中心孔上，管軸式出氣閥的下端從增壓殼的上端的中心孔穿過后、進入增壓殼內穿過應磁活塞、動力彈簧后進入到接近密封錐的頂部處，管軸式出氣閥的下端與密封進氣孔的密封錐的頂部有間隙，密封進氣孔的密封錐安裝在進氣孔內端的內錐面上，密封進氣孔的密封錐的外錐面與增壓殼的下端的進氣孔的內端的內錐孔的內錐面配合而能夠密封或打開進入增壓殼內的進氣通道；應磁活塞安裝在增壓殼的內腔的上面部分，動力彈簧安裝在增壓殼的內腔的下面部分，動力彈簧的上端頂壓在應磁活塞的下端、下端頂壓在增壓殼的內腔的下端；在增壓殼下端的進氣孔出固定有進氣管，進氣管與進氣孔相通，進氣管的下端與頁巖氣井的輸出管連接；管軸式出氣閥的上端露出增壓殼的上端面的部分通過軟管或硬管與輸送頁巖氣的管道連接；

所述的防護殼的材料是金屬、塑料、尼龍、玻璃鋼中的一種類型或幾種類型的材料；空心閥體和增壓殼的材料采用金屬、塑料、尼龍和玻璃鋼中的一種類型或幾種類型的材料；密封錐的材料采用金屬、塑料、尼龍、玻璃鋼和橡膠中的一種類型或幾種類型的材料；應磁活塞的材料是能夠受磁場吸引的材料；動力彈簧采用的材料是金屬材料；

所述的防護殼是環形的空心腔體，空心腔體上有線孔，空心腔體內安裝有電磁線圈和磁場控制器；空心腔體的環形腔體的內端固定在增壓殼上；線孔是讓絕緣電線穿過的孔；

所述的增壓殼的內腔是圓柱體，在內腔的中心線上的上端有中心孔穿過增壓殼、下端有進氣孔穿過增壓殼，在中心孔的旁邊有獨立的通氣孔；在進氣孔的內端有內錐孔，內錐孔是有錐度的孔，內錐孔的內錐面是密封面，內錐面與密封球的球面配合或與密封錐的外錐面配合；所述的通氣孔能夠使安裝應磁活塞部分的增壓殼的內腔與大氣相通，減少應磁活塞上下移動時的工作阻力；

為了方便增壓殼的加工和裝配，把增壓殼從上端或下端處分段加工后再組合在一起，或者，把增壓殼從上端和下端處分成三段加工后再組合在一起；

所述的管軸式出氣閥包括空心閥體和密封錐，空心閥體是空心管式的空心軸，空心閥體伸入增壓殼內的部分的表面是光滑的圓柱面，圓柱面與應磁活塞的中心圓孔配合；空心閥體的下端有出氣密封端，出氣密封端的下端面在空心閥體的下端、上端面是內錐面，內錐面的大端與管軸式出氣閥的上端相通、小端與管軸式出氣閥的下端相通，在內錐面上安裝有密封錐；出氣密封端的內錐面與密封錐的外錐面配合，在密封錐的重力的作用下能夠密封內錐面，在從空心閥體下端的內孔進入有壓力的頁巖氣時能夠打開內錐面與密封錐的密封而形成通道；

所述的密封錐是圓錐體或錐柱體，圓錐體或錐柱體的外圓面是外錐面，外錐面與進氣孔的內端的內錐面配合能夠密封進氣通道和打開進頁巖氣的通道，外錐面與出氣密封端的內錐面配合能夠密封出氣通道和打開出氣通道；

所述的應磁活塞是圓柱形的鐵芯，圓柱形的鐵芯的中心線的部位有光滑的中心圓孔，圓柱形的鐵芯的外圓面是光滑的外圓面；在光滑的中心圓孔內有凹陷的環槽，環槽內嵌有密封環；在光滑的外圓面上有凹陷的環槽，環槽內嵌有密封環；中心圓孔與空心閥體的圓柱面配合而能夠密封圓柱面，并能夠在空心閥體的圓柱面上滑動；外圓面與增壓殼的內腔配合能夠密封增壓殼的內腔，并能夠在增壓殼的內腔內滑動；

所述的磁場控制器是控制電磁線圈產生電磁場的控制器，控制著電磁場產生的時間和產生電磁場時間的長短、及每次產生電磁場后到第二次再產生電磁場的間隔時間；

所述的電磁線圈是能夠產生電磁場的電磁線圈；

所述的密封錐是圓錐體或錐柱體，圓錐體或錐柱體的外圓面是外錐面，外錐面與內錐面配合；

所述的進氣孔是頁巖氣進入增壓殼的內腔的經過孔，進氣孔的上端是內端、下端是外端；

所述的進氣管是連接增壓殼的進氣孔和連接頁巖氣井內輸出頁巖氣的管道的空心管；

所述的腳架是支撐直抽頁巖氣裝置的支撐體，支撐體的下端有橫向的單獨的承重片或環形的承重片，每一片單獨的承重片在一只腳架的下端；

所述的直抽頁巖氣裝置在抽取頁巖氣的過程中，控制進氣的閥門中和出氣的單向止逆的閥中沒有回位彈簧；出氣時，采用密封錐的重力自動下降回位而關閉進氣通道進行密封，采用壓力打開頁巖氣輸出增壓殼外的出氣通道；進氣時，采用密封錐的重力自動下降回位而關閉出氣通道進行密封，采用吸力打開頁巖氣進入增壓殼內的通道；

使用時，將直抽頁巖氣裝置的進氣管的進氣端與頁巖氣井內的頁巖氣輸出的管道連接；接通與絕緣電線連接的電路開關與磁場控制器的通電電路，磁場控制器接通電磁線圈的通電電路產生電磁場，電磁場產生的吸引力拉動應磁活塞克服動力彈簧的壓力向下移動，此時，與進氣孔的內錐面配合的密封錐在自身重力的作用下下行與進氣孔的內錐面貼合密封而關閉進氣通道，應磁活塞下行時推動增壓殼內的頁巖氣而使頁巖氣產生內部壓力，有壓力的頁巖氣從空心閥體的下端進入出氣密封端的內錐面向上沖開與出氣密封端的內錐面密封的密封錐移位后繼續上行，從空心閥體的上端進入軟管或硬管中經過輸送管道輸送到輸氣管道或運輸頁巖氣的容器中；應磁活塞在電磁線圈產生的吸引力拉動下壓縮動力彈簧而下行到位時，磁場控制器斷開電磁線圈的通電電路，電磁場消失，應磁活塞在動力彈簧的推動下上行，此時，與出氣密封端的內錐面配合的密封錐在自身的重力的作用下下行把出氣密封端的內錐面封死而使氣不返回增壓殼的內腔，應磁活塞上行時，增壓殼內的應磁活塞的下面的腔體產生了真空吸引力，真空吸引力吸動密封錐與進氣孔的內錐面分開，頁巖氣從進氣管經過進氣孔，再經過進氣孔內端的內錐面進入增壓殼的內腔；應磁活塞在動力彈簧的推動下上行而移動到增壓殼的內腔的頂部時，此時，與進氣孔的內錐面配合的密封錐在自身重力的作用下關閉進氣通道，磁場控制器又接通電磁線圈的通電電路再次產生電磁場，如此循環的接通和切斷電路，不斷地把氣泵出而輸送到輸氣管道或運輸頁巖氣的容器中；在抽頁巖氣的過程中，應磁活塞在增壓殼的內腔上下移動時，空氣從通氣孔進出增壓殼的內腔，減小應磁活塞的工作阻力。