[實(shí)用新型]一種智能柱塞排水采氣系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202222518204.7
• 申請(qǐng)日: 2022-09-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN217925826U
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王川
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號(hào): E21B43/00
• 分類號(hào): E21B43/00;E21B33/03;E21B33/06;E21B33/127;E21B41/00;F03B13/02;H02J7/32
• 代理公司: 北京正華智誠(chéng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11870
• 代理人: 李夢(mèng)蝶

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種智能柱塞排水采氣系統(tǒng)，包括用于排水采氣的且具有能量轉(zhuǎn)換的智能柱塞、位于井口處且用于對(duì)智能柱塞進(jìn)行捕捉和能量供給的井口組件以及用于對(duì)智能柱塞動(dòng)作狀態(tài)進(jìn)行控制的控制機(jī)構(gòu)；智能柱塞內(nèi)設(shè)置有為智能柱塞提供能量供給的能量轉(zhuǎn)換組件，通過(guò)能量轉(zhuǎn)換組件使得井內(nèi)氣流產(chǎn)生的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能以及將智能柱塞在井內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)的勢(shì)能轉(zhuǎn)換為電能；通過(guò)設(shè)置在智能柱塞內(nèi)部和防噴盒內(nèi)部的發(fā)電機(jī)組，將井內(nèi)的氣流及流體產(chǎn)生的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，同時(shí)，在智能柱塞下行過(guò)程中的勢(shì)能轉(zhuǎn)換為電能，并儲(chǔ)存在電池倉(cāng)內(nèi)，大大提高能量利用率，大大降低了對(duì)外部能源的依賴，提高使用性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及井筒排水采氣技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智能柱塞排水采氣系統(tǒng)。

背景技術(shù)

氣井井底積液?jiǎn)栴}是天然氣開(kāi)采中常見(jiàn)的問(wèn)題，尤其是在氣井生產(chǎn)的中后期，積液?jiǎn)栴}尤為突出。在現(xiàn)代化的排水采氣工藝中，為了更好解決氣井的產(chǎn)水生產(chǎn)階段，并且能夠節(jié)省在排水采氣過(guò)程中所需要的能源，故采用智能化的氣井控制系統(tǒng)以及智能化的智能柱塞，既可以減少井底積液，提高天然氣開(kāi)采效率、延長(zhǎng)氣井的生產(chǎn)壽命，又保證排水采氣的穩(wěn)產(chǎn)。

而現(xiàn)有的智能柱塞系統(tǒng)中需要完全依賴外部能源供給，保證智能柱塞的可靠運(yùn)行，從而導(dǎo)降低了智能柱塞的使用性能，在使用過(guò)程中需要定時(shí)對(duì)智能柱塞進(jìn)行能源補(bǔ)給，降低了工作效率，同時(shí)對(duì)智能柱塞運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的能量并不能得到可靠利用，大大降低了能源利用率。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種智能柱塞排水采氣系統(tǒng)。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：一種智能柱塞排水采氣系統(tǒng)，包括用于排水采氣的且具有能量轉(zhuǎn)換的智能柱塞、位于井口處且用于對(duì)智能柱塞進(jìn)行捕捉和能量供給的井口組件以及用于對(duì)智能柱塞動(dòng)作狀態(tài)進(jìn)行控制的控制機(jī)構(gòu)；

智能柱塞內(nèi)設(shè)置有為智能柱塞提供能量供給的能量轉(zhuǎn)換組件，通過(guò)能量轉(zhuǎn)換組件使得井內(nèi)氣流產(chǎn)生的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能以及將智能柱塞在井內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)的勢(shì)能轉(zhuǎn)換為電能。

進(jìn)一步地，智能柱塞包括打撈頭、用于檢測(cè)井內(nèi)壓力的壓力傳感器、用于檢測(cè)智能柱塞位置的位置傳感器、變徑后與套管壁貼合的密封結(jié)構(gòu)、與能量轉(zhuǎn)換組件電性連接的電控系統(tǒng)、用于對(duì)井筒出水口進(jìn)行開(kāi)閉的控制的閥門、連接在閥門上的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及用于對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力且與能量轉(zhuǎn)換組件電性連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

進(jìn)一步地，能量轉(zhuǎn)換組件包括發(fā)電機(jī)、設(shè)置在發(fā)電機(jī)輸出端的渦輪以及與發(fā)電機(jī)電性連接的電池倉(cāng)，電池倉(cāng)為智能柱塞內(nèi)的用電部件進(jìn)行供電。

進(jìn)一步地，井口組件包括防噴盒、位于防噴盒內(nèi)壁且用于卡定智能柱塞的卡定結(jié)構(gòu)以及位于防噴盒內(nèi)部且用于對(duì)智能柱塞上行時(shí)產(chǎn)生能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換的發(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)組與設(shè)置在防噴盒內(nèi)的蓄電倉(cāng)電性連接，且當(dāng)智能柱塞到達(dá)井口位置時(shí)，蓄電倉(cāng)為智能柱塞的電池倉(cāng)充電。

進(jìn)一步地，發(fā)電機(jī)組包括小型發(fā)電機(jī)以及設(shè)置在小型發(fā)電機(jī)上的發(fā)電渦輪，發(fā)電渦輪中部設(shè)置有上傳端口，上傳端口與設(shè)置在智能柱塞的打撈頭上的信息傳送端口相配合。

進(jìn)一步地，智能柱塞還包括逆變器，逆變器分別與智能柱塞的發(fā)電機(jī)和電池倉(cāng)電性連接。

進(jìn)一步地，電池倉(cāng)的外部套設(shè)有導(dǎo)壓管。

進(jìn)一步地，發(fā)電機(jī)的上端和下端均設(shè)置有輸出端，且兩個(gè)輸出端上分別設(shè)置有所述渦輪。