[發(fā)明專利]水平井兩級接力式柱塞舉升裝置及其方法和活動球芯柱塞

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202111317809.3
• 申請日: 2021-11-09
• 公開（公告）號: CN116104452A
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹銀平;徐劍良;伍翊嘉;王勇;蔡默侖;鐘思存;崔健;江松蓮
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣集團(tuán)有限公司;中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B43/12
• 分類號: E21B43/12;E21B41/00;E21B34/08;E21B47/06
• 代理公司: 成都中璽知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51233
• 代理人: 邢偉

1.一種活動球芯柱塞，其特征在于，所述活動球芯柱塞包括活動球芯、左緩沖臺和右緩沖臺、以及彼此套裝的外筒與內(nèi)筒，其中，

所述外筒與內(nèi)筒之間形成有圍繞內(nèi)筒的中軸線的環(huán)形流道，所述內(nèi)筒中形成有沿所述中軸線的中心流道，所述內(nèi)筒的筒壁上設(shè)置有連通所述環(huán)形流道和所述中心流道的一個或多個連通孔；

所述左緩沖臺的右端與外筒的左端和內(nèi)筒的左端固定連接，所述左緩沖臺的軸心位置形成有能夠?qū)⑺鲋行牧鞯琅c外界連通的中心流道通孔；

所述右緩沖臺的左端與內(nèi)筒的右端固定連接，并通過設(shè)置有環(huán)形流道通孔的端板與外筒的右端固定連接，所述環(huán)形流道通孔能夠?qū)⑺霏h(huán)形流道與外界連通；

所述活動球芯設(shè)置在所述中心流道中，并能夠在所述中心流道中自由活動。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活動球芯柱塞，其特征在于，所述活動球芯柱塞還包括設(shè)置在外筒的外壁上的螺旋導(dǎo)流槽。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活動球芯柱塞，其特征在于，所述活動球芯柱塞還包括設(shè)置所述中心流道與所述中心流道通孔連接處的左球芯卡槽、以及設(shè)置在右緩沖臺的所述左端與內(nèi)筒的所述右端連接處的右球芯卡槽。

4.一種水平井兩級接力式柱塞舉升裝置，其特征在于，所述水平井兩級接力式柱塞舉升裝置包括沿油管末端至井口方向順序設(shè)置在油管中的第一壓控式單流閥、第一柱塞緩沖器、如權(quán)利要求1至3中任意一項所述的活動球芯柱塞、第二柱塞緩沖器、第二壓控式單流閥、第三壓控式單流閥、以及舉升井口裝置，其中，

所述第一壓控式單流閥位于水平段油管中且設(shè)置在油管末端，并能夠在水平段油管中壓力大于第一壓力值時關(guān)閉、在水平段油管中壓力小于第一壓力值時打開，從而使水平段油管與井底流體相應(yīng)隔絕、連通；

所述活動球芯柱塞以右緩沖臺更靠近油管末端的形式設(shè)置在水平段油管中；

所述第二壓控式單流閥位于油管中且設(shè)置在水平段油管起始位置處附近，并能夠在水平段油管中壓力大于第二壓力值時關(guān)閉、在水平段油管中壓力小于第二壓力值時打開，從而使水平段油管與套管相應(yīng)隔絕、連通；

所述第三壓控式單流閥設(shè)置在直井段油管的底部，并能夠在直井段油管中壓力大于第三壓力值時關(guān)閉、在直井段油管中壓力小于第三壓力值時打開，從而使直井段油管與水平段油管相應(yīng)隔絕、連通。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水平井兩級接力式柱塞舉升裝置，其特征在于，所述第一柱塞緩沖器靠近第一壓控式單流閥設(shè)置，所述第二柱塞緩沖器靠近所述第二壓控式單流閥設(shè)置，以對運(yùn)動過程中抵近的活動球芯柱塞起到緩沖作用。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水平井兩級接力式柱塞舉升裝置，其特征在于，所述水平井兩級接力式柱塞舉升裝置還包括沿油管末端至井口方向順序設(shè)置在第三壓控式單流閥與舉升井口裝置之間的第三柱塞緩沖器和普通柱塞。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水平井兩級接力式柱塞舉升裝置，其特征在于，所述第三柱塞緩沖器靠近第三壓控式單流閥設(shè)置，以對運(yùn)動過程中抵近的普通柱塞起到緩沖作用。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水平井兩級接力式柱塞舉升裝置，其特征在于，所述第一壓控式單流閥、所述第二壓控式單流閥以及所述第三壓控式單流閥中的一個或多個具有以下單流閥結(jié)構(gòu)，所述單流閥結(jié)構(gòu)包括：

柱狀閥體，具有與油管內(nèi)徑相等的外徑；

流體通道，貫穿設(shè)置在所述柱狀閥體的長度方向；

壓力腔，設(shè)置在所述柱狀閥體中；

壓感氣囊，被容納于所述壓力腔的一部分中，且具有與壓力腔固定的一端、以及另一端；

導(dǎo)壓通道，設(shè)置在所述柱狀閥體中，且能夠?qū)⒋郎y壓力與壓力腔的另一部分連通，從而使壓感氣囊在待測壓力降低或增大時相應(yīng)發(fā)生膨脹或收縮；

限位機(jī)構(gòu)，設(shè)置在所述柱狀閥體中；

閥槽，設(shè)置在所述柱狀閥體中，并將壓力腔的所述另一部分與限位機(jī)構(gòu)連通；

閥桿，設(shè)置在閥槽中，且具有設(shè)置有閥孔的桿身、與壓感氣囊的所述另一端固定連接的一端、以及位于限位機(jī)構(gòu)中的另一端，所述閥孔能夠在閥桿因壓感氣囊膨脹或收縮時的帶動而相應(yīng)地斷開或?qū)黧w通道。