一种轻质适应型井下气举柱塞
技术领域
本发明涉及石油开采设备技术领域，具体为一种轻质适应型井下气举柱塞。
背景技术
气井在出气过程中会有不同程度的出液，这些液体以小颗粒液滴的形式散步在气相中，当气井出气量降低时，气相不能够提供足够的动力使得井筒内的液体连续流出井口，携液能力变差，井筒压力损失变大，此时气井无法满足最小携液量的要求，使得液滴在井底大量聚集形成积液，这些积液会严重影响气井的正常生产，损耗更多的底层能量，限制气井的生产能力，严重时积液甚至能够完全压死气井，导致水淹气井造成巨大的经济损失，目前常通过排水采气法来来解决气井积液，其能够挖掘气井生产潜力，提高采收率。
柱塞是放置在井筒内的排水工具，外径略小于管道，其利用气体和液体之间形成固体截面，减少气体窜流和液体回落，从而提高气体的举升效率；但由于定向井是弯曲的，严重的狗腿度制约了柱塞在井筒内的通过能力，柱塞通过管道弯曲部分时，会出现偏磨问题导致柱塞、油管弯曲部分磨损严重，缩短了柱塞和管道的工作寿命。
此外由于井下环境较为复杂，管道内部会出现粘附在管道内壁的碳酸盐结晶和随温度降低而析出的有机物，这类凸起的附着物会限制柱塞的移动，导致柱塞难以移动，导致柱塞的使用受到限制，若是基于现有技术的基础上进行改进，研发一种能够解决上述问题的新型柱塞，对于改变现状将具有积极意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轻质适应型井下气举柱塞，以解决背景技术所提到柱塞与管道弯曲部位发生偏磨，柱塞在管道被附着物限制难以移动的问题。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案:包括打捞头、柱塞本体和引导头，所述打捞头与所述引导头分别设置于所述柱塞本体两端，所述柱塞本体由复数个柱塞节构成，所述打捞头上设有气门芯，所述柱塞节包括2个活动连接的挡板和弹簧，所述柱塞节上的2个所述挡板通过弹簧相互连接，相邻的所述柱塞节间还设置有气囊，各个所述气囊相互连通且与所述气门芯相连。
优选的，同一柱塞节上的2个所述挡板通过球式万向节相连实现活动连接。
优选的，所述柱塞节上还套设有波纹管。
优选的，所述波纹管两端与所述挡板相连。
优选的，所述气囊表面设有聚四氟乙烯涂层。
优选的，所述气门芯嵌入式地安装于所述打捞头上。
优选的，相邻的所述气囊通过连接软管相互连通。
优选的，所述弹簧套设于所述连接软管上。
优选的，所述气囊内还设置有2根可伸缩杆，所述可伸缩杆两端分别与所述气囊两侧的挡板相连。
由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明提供的一种轻质适应型井下气举柱塞，同一柱塞节上2个所述挡板通过球式万向节活动连接，因此柱塞本体在管道内移动时能够弯曲与弯曲的管道匹配，避免偏磨问题的出现；使用时操作人员可利用气门芯对气囊进行充气，气囊充气膨胀后即可进行使用，操作人员可根据管壁附着物的情况来改变充气量，避免柱塞在管道内难以移动，能够适用于不同的管道，且充气后的气囊具有弹性，其能够通过局部发生弹性形变的方式通过附着物，气囊表面的聚四氟乙烯涂层能够降低管壁附着物与气囊的摩擦力，减少气囊和管壁附着物间的磨损；传统的钢制金属柱塞上行过程需要至少0.07兆帕的压强才可实现柱塞的上行，而本发明采用气囊对气液混合物进行封堵，其上行压差远小于金属柱塞上行所需要的压差，能够减少井筒能量的损失。
本发明能够适用于弯曲的管道，避免管道和柱塞间发生偏磨，此外还能够适用于不同的管道，避免因管道内壁附着情况不同而受限制难以移动，且质量较传统的金属柱塞更轻，能够减少井筒的能量损失，具有实用意义和推广价值，预期能够产生良好的经济效益。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明构造示意图；
图2为图1中A部位放大细节图；
图中：打捞头1、气门芯11、柱塞本体2、柱塞节21、挡板22、弹簧23、气囊24、球式万向节25、波纹管26、连接软管27、可伸缩杆28、引导头3。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
结合图1-2，一种轻质适应型井下气举柱塞，包括打捞头1、柱塞本体2和引导头3，所述打捞头1与所述引导头3分别设置于所述柱塞本体2两端，所述柱塞本体2由4个柱塞节21构成，所述打捞头1上嵌入式地设有气门芯11，所述柱塞节21包括2个活动连接的挡板22和弹簧23，同一柱塞节21上的2个所述挡板22通过球式万向节25相连实现活动连接，所述柱塞节21上还套设有波纹管26，所述波纹管26两端与所述挡板22相连，所述柱塞节21上的2个所述挡板22通过弹簧23相互连接，相邻的所述柱塞节21间还设置有气囊24，所述气囊24表面设有聚四氟乙烯涂层，各个所述气囊24通过连接软管27相互连通且与所述气门芯11相连，所述弹簧23套设于所述连接软管27，所述气囊24内还设置有2根可伸缩杆28，所述可伸缩杆28两端分别与所述气囊24两侧的挡板22相连。
所述球式万向节25指的是现有技术中一种能够实现改变角度动力传递的构件。
所述波纹管26指的是现有技术中一种表面设有复数褶皱的管材，其能够沿折叠方向进行伸缩，其设置目的在于对弹簧23、连接软管27和球形万向节25进行防护，此外当柱塞本体2弯曲时，波纹管也能够与柱塞本体2匹配进行弯曲，并不会干扰柱塞的移动。
所述弹簧23具体采用不锈钢弹簧，其设置目的在于柱塞本体2通过管道弯曲部分后能够快速回复原状，避免柱塞本体2在恢复形状的过程中在管道内卡顿。
所述气囊24指的是现有技术中一种由高分子材料制成的囊状部件，其充气后体积能够发生膨胀。
所述可伸缩杆28指的是现有技术中一种由金属管或金属带材制成，长度能够改变、伸缩的杆体。
所述聚四氟乙烯涂层具有良好的耐高温和耐化学腐蚀性能，能够降低井下环境对气囊24的腐蚀，且聚四氟乙烯表面摩擦系数极低，能够降低油管与气囊24间的摩擦力，减少气囊24的磨损。
本发明工作原理：同一柱塞节21上2个所述挡板22通过球式万向节25活动连接，因此柱塞本体2在管道内移动时能够弯曲与弯曲的管道匹配，避免偏磨问题的出现；使用时操作人员可利用气门芯11对气囊24进行充气，气囊24充气膨胀后即可进行使用，操作人员可根据管壁附着物的情况来改变充气量，避免柱塞在管道内难以移动，能够适用于不同的管道，且充气后的气囊24具有弹性，其能够通过局部发生弹性形变的方式通过附着物，气囊24表面的聚四氟乙烯涂层能够降低管壁附着物与气囊24的摩擦力，减少气囊24和管壁附着物间的磨损；传统的钢制金属柱塞上行过程需要至少0.07兆帕的压强才可实现柱塞的上行，而本发明采用空心气囊24对气液混合物进行封堵，其上行压差远小于金属柱塞上行所需要的压差，能够减少井筒能量的损失。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
