專利名稱：一種用于氣井在線測量的柱塞裝置及柱塞排液采氣系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及油氣田采氣技術領域，尤其涉及一種用于氣井在線測量的柱塞裝置及柱塞排液采氣系統。
背景技術：
隨著國民經濟對清潔能源的需求不斷增加，天然氣消耗所占的比例逐年上升，對天然氣資源的開發利用重視程度也越來越高。近年來，非常規天然氣資源的大規模商業化開發改變了世界天然氣市場的格局。隨著氣田的采出程度提高，許多氣井已進入低壓、單井產量低的階段。氣井流速過低，不能達到氣井的臨界攜液流量，攜液能力差，井底逐步產生積液，井筒壓力升高，最終導致井被壓死，無法生產。因此，必須采取有效的清除積液工藝以保證氣井的長期穩產。目前現場使用多種排液采氣工藝，有桿泵、電潛泵等技術必須消耗外部能量。柱塞氣舉是一種利用儲層本身能量來攜液的間歇式舉升方法。柱塞是一個與油管相匹配的可在油管內自由游動的活塞。工作時，先關井提高井底壓力，壓力上升到能滿足舉升要求時再開井，井底的柱塞依靠氣井的壓力在油管內上升，一直升至井口防噴管。管線的開關由電動開關閥和電子控制器來控制調節，位于主閥門上方的是柱塞到達傳感器，當柱塞經過柱塞到達傳感器時，柱塞到達傳感器向電子控制器發送信號，電子控制器打開電動開關閥，液體從管線三通排出，天然氣從油套環空產出。隨著天然氣不斷采出，井筒壓力下降，電動開關閥重新關井，柱塞依靠自身重力下落至井底，開始下一個壓力恢復過程。井筒底部有底部減震器，防止柱塞下落后損壞。氣井開井和關井形成一個柱塞氣舉的工作周期，循環重復這一周期性動作就可以把井底積液和天然氣不斷采出。通過柱塞氣舉，在氣體與采出的液體之間形成一個固定的界面，能有效防止液體的回落，提高舉升效率。與其它排液采氣工藝相比， 柱塞氣舉完全利用儲層能量，系統整體結構簡單，成本大約只有有桿泵的1/5-1/4，非常適合氣田中后期開采的需要。目前，對柱塞氣舉井實施的測井方法還是采用傳統的電纜下入工藝，實施時必須先讓氣井停產，使用專門的電纜從井口防噴管將測量儀器下入井筒中。該技術已沿用數十年，其缺點在于，測井期間氣井必須停產，由于柱塞氣舉本身就是間歇式生產，柱塞下落周期氣井不產氣，必須通過盡量減少關井次數、加快柱塞下降速度等措施提高單井產量。因此，測井期間停產與盡量避免關井構成了矛盾。專利申請號為200620036229. 1的實用新型涉及一種用于石油及天然氣開采領域中，特別是針對高氣液比井的接力式柱塞氣舉采油氣裝置。它適用于上大下小兩種直徑的組合油管的柱塞氣舉，擴大了柱塞氣舉工藝的適用范圍。它主要由井口部分、井下部分及柱塞三部分組成，其特征是油管為內徑上大下小的組合油管柱，井下部分的緩沖彈簧、油管卡定器安裝在下部小油管中；接力式柱塞由大柱塞與小柱塞間通過瓣狀彈簧卡爪連接，大柱塞安裝在上部大油管內，大柱塞中空并能與小柱塞上的對接接頭自動脫、接，小柱塞安裝在下部小油管內。小柱塞在小油管內舉升，小柱塞與大柱塞對接后在大直徑油管內舉升，小、大柱塞的脫、接依靠慣性力自動實現，充分利用地層產出氣推動柱塞運動來采油或排水采氣。專利申請號為200310111081. 4涉及一種溫控傘式氣舉柱塞，該工具特點是利用傘的開合能大幅改變其遮擋面積的原理來改變氣舉柱塞的工況，而控制傘開合的時機和能量是溫度。這是一種可用于連續生產(不關井停產)的氣舉柱塞，利用井下的溫度和熱能使材料產生熱變形或磁溫材料的磁性變化，使氣舉柱塞上的機構產生位移來控制傘的開合。柱塞在下行時保持合攏直到井下開啟溫度段，上行時保持張開直到井口。由于此柱塞在傘片收攏時的橫截面積只有油管內截面積的1/3左右，因此正常生產的狀態下，依靠自重下落到井底。專利申請號為200820123711. 8涉及一種用于柱塞氣舉的井口捕捉裝置，應用于油田氣舉采油、氣井排水采氣。特征是主要由緩沖器、過油三通和捕捉器三部分組成。過油三通為圓柱體形，有中心孔，在過油三通上端有螺紋，下端有外螺紋，過油三通側壁上固定有出油口 ；緩沖器的下端有螺紋，緩沖器的下端連接于過油三通的上端；捕捉器采用鋼球式捕捉器，捕捉器固定在過油三通的外壁上。效果是緩沖器能產生向下的緩沖力，減緩柱塞上升速度，從而保護井口。當柱塞需要檢修時，旋轉位于捕捉器側面的手輪，柱塞能被捕捉器卡在過油三通內。旋開緩沖器頂部的端蓋，松開手輪，可取出柱塞。專利申請號為 200820122545. X涉及一種柱塞氣舉的井下緩沖裝置，應用于油井柱塞氣舉工藝的配套工具，在柱塞下落到卡定器位置時提供向上的緩沖力。其特征上體為柱狀體，在上體的中部外壁上有彈簧固定臺階；下體為圓筒狀，在下體的上端外壁有彈簧固定臺階。在上體的下部為桿狀圓柱體，彈簧套在上體的桿狀圓柱體上，彈簧的兩端在所述的固定臺階上。下體的上端有中心孔，下體通過中心孔套在上體的桿狀圓柱體下端，在上體的桿狀圓柱體下端由螺母固定，下體能沿桿狀圓柱體滑動。效果是井下緩沖裝置能提供向上的緩沖力，減緩柱塞下落速度，保護卡定器和油管。在實現本實用新型過程中，實用新型人發現現有技術中至少存在如下問題目前已申請的關于柱塞氣舉的專利主要涉及機械結構方面，測井時還是要采用傳統的電纜下入工藝。
實用新型內容本實用新型實施例提供一種用于氣井在線測量的柱塞裝置及柱塞排液采氣系統， 以滿足天然氣柱塞氣舉井的在線測量需求。為了達到上述技術目的，一方面，本實用新型實施例提供了一種用于氣井在線測量的柱塞裝置，所述柱塞裝置包括儀器工作筒總成、柱塞中心筒、柱塞滑套和減震器總成； 其中，儀器工作筒總成位于柱塞裝置的頂部，柱塞中心筒與柱塞滑套構成柱塞裝置的主體， 減震器總成位于柱塞裝置的底部；儀器工作筒總成內置測量儀器和通信模塊，用于氣井生產時，柱塞裝置在井口與井底之間往返，不斷將井下的測量儀器測量的數據在井口利用通信模塊通過無線數據傳輸的方式傳至地面以供分析。可選的，在本實用新型的一實施例中，所述儀器工作筒總成包括打撈頭、減震彈簧、壓帽、工作筒本體、儀器組合、工作筒密封圈和工作筒通信天線。可選的，在本實用新型的一實施例中，所述柱塞中心筒為中空結構，下部有均布的進液孔，上部有出液孔，頂部和底部為螺紋結構，分別連接儀器工作筒總成和減震器總成。可選的，在本實用新型的一實施例中，所述柱塞滑套與柱塞中心筒套接在一起，為間隙配合，柱塞滑套上面有環形凹槽。[0011]可選的，在本實用新型的一實施例中，所述減震器總成包括減震器本體、減震橡膠環、減震器螺母、減震桿、密封螺母、本體密封圈和柱塞端面密封圈。另一方面，本實用新型實施例提供了一種柱塞排液采氣系統，所述柱塞排液采氣系統包括防噴管總成、管線三通、電動開關閥、電子控制器、柱塞、底部減震器、油管限位器、主閥門、柱塞到達傳感器、柱塞捕捉器；其中，柱塞內置測量儀器和通信模塊，用于氣井生產時，柱塞在井口與井底之間往返，不斷將井下的測量儀器測量的數據在井口利用通信模塊通過無線數據傳輸的方式傳至防噴管總成內置的通信模塊以供分析。可選的，在本實用新型的一實施例中，所述防噴管總成包括防噴管帽、頂部短節、 防噴管本體、防噴管阻尼彈簧、防噴管緩沖橡膠杯、井口油管、井口通信天線和讀寫器接頭。可選的，在本實用新型的一實施例中，所述柱塞包括儀器工作筒總成、柱塞中心筒、柱塞滑套和減震器總成；其中，儀器工作筒總成位于柱塞的頂部，柱塞中心筒與柱塞滑套構成柱塞的主體，減震器總成位于柱塞的底部。可選的，在本實用新型的一實施例中，所述儀器工作筒總成包括打撈頭、減震彈簧、壓帽、工作筒本體、儀器組合、工作筒密封圈和工作筒通信天線。可選的，在本實用新型的一實施例中，所述柱塞中心筒為中空結構，下部有均布的進液孔，上部有出液孔，頂部和底部為螺紋結構，分別連接儀器工作筒總成和減震器總成； 所述柱塞滑套與柱塞中心筒套接在一起，為間隙配合，柱塞滑套上面有環形凹槽；所述減震器總成包括減震器本體、減震橡膠環、減震器螺母、減震桿、密封螺母、本體密封圈和柱塞端面密封圈。上述技術方案具有如下有益效果可進行在線測量，測井、數據傳輸和氣井生產同時進行，取消了電纜測井作業。整個系統結構簡單，作業效率高，安全性好，不用實施關井， 保證了氣井的穩產。該技術可用于各類氣井的排液采氣作業，包括低產氣井、氣藏壓力衰竭氣井、開采后期的凝析氣氣井、致密氣氣井、頁巖氣氣井、煤層氣氣井等常規和非常規氣藏開發井。
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本實用新型實施例柱塞排液采氣系統結構示意圖；圖2是本實用新型實施例配有儀器工作筒的柱塞裝置結構示意圖；圖3是本實用新型實施例滑套打開時的柱塞結構示意圖；圖4是本實用新型實施例滑套關閉時的柱塞結構示意圖；圖5是本實用新型實施例測量儀器工作筒總成結構示意圖；圖6是本實用新型實施例改進后的防噴管結構示意圖；圖7是本實用新型實施例防噴管中的井口通信模塊結構示意圖；圖8是本實用新型實施例RFID通信原理圖；圖9是本實用新型實施例儀器組合中的電氣連接框圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。為解決傳統電纜測井工藝的作業效率低、須關井停產、安全性差等缺點，開發出嵌有測量儀器和通信模塊的新型氣舉柱塞裝置。該技術可進行在線測量，測井、數據傳輸和氣井生產同時進行，取消了電纜測井作業。整個系統結構簡單，作業效率高，安全性好，不用實施關井，保證了氣井的穩產。該技術可用于各類氣井的排液采氣作業，包括低產氣井、氣藏壓力衰竭氣井、開采后期的凝析氣氣井、致密氣氣井、頁巖氣氣井、煤層氣氣井等常規和非常規氣藏開發井。如圖1所示，為本實用新型實施例一種柱塞排液采氣系統結構示意圖，所述柱塞排液采氣系統包括防噴管總成1、管線三通2、電動開關閥3、電子控制器4、柱塞5、底部減震器6、油管限位器7、主閥門8、柱塞到達傳感器9、柱塞捕捉器10 ；其中，柱塞5內置測量儀器和通信模塊，用于氣井生產時，柱塞5在井口與井底之間往返，不斷將井下的測量儀器測量的數據在井口利用通信模塊通過無線數據傳輸的方式傳至防噴管總成1內置的通信模塊以供分析。如圖2所示，是本實用新型實施例配有儀器工作筒的柱塞裝置結構示意圖，該柱塞裝置由儀器工作筒總成11、柱塞中心筒12、柱塞滑套13和減震器總成14組成。儀器工作筒總成11位于工具組合的頂部，柱塞中心筒12與柱塞滑套13構成柱塞5的主體，減震器總成14位于工具組合的底部，在工具下落至井底時起到緩沖和吸收能量的作用。儀器工作筒總成內置測量儀器和通信模塊，用于氣井生產時，柱塞裝置在井口與井底之間往返，不斷將井下的測量儀器測量的數據在井口利用通信模塊通過無線數據傳輸的方式傳至地面以供分析。柱塞中心筒12為中空結構，下部有均布的進液孔，上部有出液孔，頂部和底部為螺紋結構，分別連接儀器工作筒總成11和減震器總成14。柱塞滑套13與柱塞中心筒12套接在一起，為間隙配合，柱塞滑套13上面的環形凹槽用來清除井筒內的砂、蠟、垢等物質。 減震器總成14主要由減震器本體15、減震橡膠環16、減震器螺母17、減震桿18、密封螺母 19、本體密封圈20和柱塞端面密封圈21組成。減震橡膠環16可根據需要換成彈簧等其它阻尼零件。減震器螺母17用來調節減震橡膠環16的預緊力，減震器本體15和柱塞滑套13 之間的密封由本體密封圈20和柱塞端面密封圈21承擔，作用是柱塞滑套13關閉后，減震器總成14與柱塞滑套13之間形成良好的密封，柱塞5下面的流體不會竄至柱塞5上部。當柱塞工具位于井底時，柱塞滑套13處于關閉狀態，柱塞5上面的液體不會通過柱塞進入下部。當柱塞5上行時，由于慣性作用，柱塞滑套13依然處于關閉狀態(如圖4 所示)，保證舉升的液體和柱塞5下面的氣體之間有很好的分隔界面。當柱塞工具被防噴管捕捉后，氣體被采出，柱塞5下部的壓力下降，在撞擊和壓力下降等共同作用下，柱塞中心筒12落下，柱塞滑套13轉為打開狀態，柱塞5下部的流體按圖3所示的箭頭方向經柱塞中心筒12內部的通道流至柱塞5上部，使柱塞5上下壓力達到平衡。在關井后，柱塞5受重力作用而自由落體，以較快的速度返回至井底，重新進行下一輪液體的舉升。儀器工作筒總成11 (如圖5所示)由打撈頭22、減震彈簧23、壓帽M、工作筒本體 25、儀器組合沈、工作筒密封圈27和工作筒通信天線觀組成。打撈頭22采用符合行業標準的結構，工作筒本體25外表面有進液孔，為壓力傳感器提供測量樣本。根據現場需求可以更換成其它類型的傳感器，儀器組合26中的儀器包括各類傳感器、單片機MCU、RFID電子標簽、電源等(如圖8和圖9所示)。其中，傳感器、電源與現有的常用油田電纜測井用傳感器、電源相同。RFID是一種使用射頻通信實現的非接觸式自動識別技術，其基本工作原理是利用射頻信號通過空間耦合(電磁感應或電磁傳播)對目標對象進行識別跟蹤或與目標對象進行信息交換和通訊。它具有存儲容量大，抗干擾能力強，讀取距離遠以及數據可加密等優點，本實用新型實施例可以應用RFID技術實現無線數據傳輸的方式，但本實用新型實施例并不以此為限。RFID電子標簽分為有源和無源兩種類型。儀器組合沈下部有流體進液孔，工作筒本體25中部有工作筒密封圈27，作用是防止下部的井筒流體竄到上部的通信模塊。工作筒本體25外表面有環形工作筒通信天線觀，作用是與防噴管總成1的筒形天線 37進行數據交換。儀器組合沈兩端的減震彈簧23和壓帽M的作用是對儀器組合沈進行限位、固定和緩沖減震，避免柱塞5在撞擊時內部儀器失效。儀器工作筒總成11通過螺紋與柱塞中心筒12連接在一起。如果需要對柱塞工具進行維護修理，可以對其實施打撈，通過下入打撈工具作用在打撈頭22上，就可以將柱塞裝置整體取出。防噴管總成1由防噴管帽四、頂部短節30、防噴管本體31、防噴管阻尼彈簧32、防噴管緩沖橡膠杯33、井口油管34、井口通信天線35和讀寫器接頭36組成(如圖6所示)。 頂部短節30位于防噴管帽四和防噴管本體31之間。井口通信天線35為圓環形，焊接在頂部短節30的內壁中，頂部短節30有徑向孔，讀寫器接頭36通過該孔與井口通信天線35 連接(如圖7所示)。讀寫器接頭36另一端與地面讀寫器模塊相連，讀寫器模塊的內部組成如圖8所示，內部電氣連接與現有技術相同。井口通信天線35下面的臺階形結構對防噴管阻尼彈簧32進行限位。防噴管總成1的其余結構與現有技術基本相同。當柱塞裝置被防噴管總成1捕捉停留在防噴管內時，儀器組合沈中的RFID電子標簽開始工作。讀寫器通過井口通信天線35產生電磁場。如果RFID電子標簽是無源類型的，電子標簽進入讀寫器產生的電磁場后，通過感應電流獲得能量，并建立數據傳輸通道， 將存儲在電子標簽內的數據通過工作筒通信天線觀以反射調制方式發出，井口通信天線 35接受該數據并傳至地面讀寫器模塊。如果RFID電子標簽是有源類型的，電子標簽在檢測到讀寫器的讀寫請求后，通過工作筒通信天線觀主動發送某一頻率的信號，讀寫器通過井口通信天線35接受到該信號后，將其解碼并發送至相關模塊進行處理。通過這種方式， 柱塞儀器工作筒11將柱塞5前一工作周期內測量并記錄的生產動態數據發送至電子控制器4。數據傳輸完畢后，儀器組合沈在電子控制器4的指令下轉為休眠狀態，以降低電源能耗。柱塞儀器工作筒11內部有常規的數據接口，所以也可以通過將柱塞5從防噴管總成1 取出，采用有線連接的方式讀取和下載柱塞儀器工作筒11存儲的數據。本實用新型提出了一種柱塞氣舉專用的井筒在線測量工藝，設計了一種嵌入傳感器和無線射頻通信模塊(RFID)的新型柱塞裝置(如圖2所示)。這種改進后的柱塞5采用可開關的柱塞滑套13，該機構可加快柱塞5的下落速度。柱塞5頂部為儀器工作筒11，內置傳感器、變送器、流體采樣儀、無線通信模塊、電源等設備。儀器工作筒11外表面有工作筒通信天線觀，在氣井防噴管內部裝有井口通信天線36。氣井生產時，柱塞5在井口與井底之間往返，不斷將井下的溫度、壓力等數據在井口通過無線數據傳輸的方式傳至地面，供工程技術人員分析。該技術取消了傳統的電纜測井方式，避免了關井停產，實現了在不影響氣井正常生產的同時進行測井作業，提高了作業效率，有利于提高氣井單井產量，有利于氣田的穩產和經濟效益的提高。某一用于31/2”油管的柱塞裝置(如圖2所示)由儀器工作筒總成11、柱塞中心筒12、柱塞滑套13和減震器總成14組成。儀器工作筒總成11位于工具組合的頂部，柱塞中心筒12與柱塞滑套13構成柱塞5的主體，減震器總成14位于工具組合的底部。柱塞工具最大外徑72mm，整體長度980mm。柱塞中心筒12為中空結構，長度為570mm，最大外徑60mm，下部有均布的進液孔， 上部有出液孔，頂部和底部為螺紋結構，分別連接儀器工作筒總成11和減震器總成14。柱塞滑套13與柱塞中心筒12套接在一起，為間隙配合，長度430mm，柱塞滑套13上面的環形凹槽用來清除井筒內的砂、蠟、垢等物質。減震器總成14主要由減震器本體15、減震橡膠環16、減震器螺母17、減震桿18、密封螺母19、本體密封圈20和柱塞端面密封圈21組成， 整體長度觀0讓，最大外徑68mm。減震橡膠環16可根據需要換成彈簧等其它阻尼零件。減震器螺母17用來調節減震橡膠環16的預緊力，減震器本體15和柱塞滑套13之間的密封由本體密封圈20和柱塞端面密封圈21承擔。儀器工作筒總成11 (如圖5所示)由打撈頭22、減震彈簧23、壓帽M、工作筒本體25、儀器組合沈、工作筒密封圈27和工作筒通信天線28組成，整體長度370mm，最大外徑56mm。打撈頭22采用符合行業標準的結構，工作筒本體25外表面有進液孔，為壓力傳感器提供測量樣本。儀器組合26長度230mm，可根據現場需求進行調整，儀器組合沈中的儀器包括壓力傳感器、單片機MCU、RFID電子標簽、電源等(如圖8和圖9所示)。其中，壓力傳感器、電源與現有的常用油田電纜測井用傳感器、電源相同。組合沈下部有流體進液孔， 工作筒本體25中部有工作筒密封圈27。工作筒本體25外表面有環形工作筒通信天線28。 儀器工作筒總成11通過螺紋與柱塞中心筒12連接在一起。防噴管總成1由防噴管帽四、頂部短節30、防噴管本體31、防噴管阻尼彈簧32、防噴管緩沖橡膠杯33、井口油管34、井口通信天線35和讀寫器接頭36組成(如圖6所示)。 頂部短節30位于防噴管帽四和防噴管本體31之間。井口通信天線35為圓環形，焊接在頂部短節30的內壁中，頂部短節30長380mm，頂部短節30有徑向孔，讀寫器接頭36通過該孔與井口通信天線35連接(如圖7所示)。讀寫器接頭36的另一端與地面讀寫器模塊相連，讀寫器模塊的內部組成如圖8所示，內部電氣連接與現有技術相同。井口通信天線35 下面的臺階形結構對防噴管阻尼彈簧32進行限位。防噴管總成1的其余結構與現有技術基本相同。儀器組合沈的基本參數包括可充電鋰離子電源額定電壓3. 6v，壓力傳感器最高測量值3000psi，存儲器容量256K，最小采樣間隔5s，最大采樣間隔35min。RFID電子標簽參數為，有源類型，主動式工作方式，中頻頻段，最大傳輸距離< :3m，信道帶寬200KHZ，最大發射功率4W。本實用新型提出了一種嵌入傳感器和無線射頻通信模塊(RFID)的新型柱塞裝置，可滿足天然氣柱塞氣舉井的在線測量需求。該技術具有如下特點(1)無需電纜測井作業避免了氣井停產關井，工作期間整個柱塞氣舉系統處于封閉狀態，不用擔心井噴等事故發生，安全性好，很適合在管理困難、不適合人工作業的偏遠地區使用，比如戈壁、沙漠等； (2)測井、通信和生產互不影響作業效率高，氣井產量穩定，傳輸數據量大，能滿足各類氣井動態分析的要求；⑶適應性好可根據測量需求，裝入不同的測量和采樣儀器；⑷非接觸式通信方式(RFID)結構比較簡單，體積小，數據存儲量大，讀寫速度快，系統功耗低， 可靠性高，耐高低溫(工作溫度范圍_25°C -IOO0C )，可在有油污、灰塵、砂、結垢的環境中穩定工作，可承受一定程度的撞擊；(5)快速下落柱塞柱塞滑套12的開關取決于柱塞的工作狀態，密封性好，沒有復雜的機械結構，借助快速下落柱塞可提高系統的舉升效率；(6)系統維護簡便通過氣井井口防噴管總成1的捕捉器捕捉柱塞并取出，進行更換儀器、電源， 以及修理柱塞等工作；(7)自動清除油管內壁砂、蠟、垢通過柱塞工作時在油管內的上下往復運動，可以有效清除管內的沉砂、結垢和蠟，取消了單獨下一趟作業管柱，工作效率顯者提尚。該技術克服了現有氣井電纜測井的缺點，避免了關井停產，柱塞在井筒底部的壓力恢復階段系統自動完成測量作業，柱塞停留在井口防噴管進行排液采氣階段系統自動完成數據交換，而在柱塞上下行期間可以進行井筒內雜質的清除作業，一種井下工具可以滿足多種現場需要，工作效率大大提高。該技術有利于氣井單井產量的提高，有利于氣田的穩產和經濟效益的提高。本領域技術人員還可以了解到本實用新型實施例列出的各種說明性邏輯塊 (illustrative logical block)，單元，和步驟可以通過電子硬件、電腦軟件，或兩者的結合進行實現。為清楚展示硬件和軟件的可替換性(interchangeability)，上述的各種說明性部件(illustrative components)，單元和步驟已經通用地描述了它們的功能。這樣的功能是通過硬件還是軟件來實現取決于特定的應用和整個系統的設計要求。本領域技術人員可以對于每種特定的應用，可以使用各種方法實現所述的功能，但這種實現不應被理解為超出本實用新型實施例保護的范圍。本實用新型實施例中所描述的各種說明性的邏輯塊，或單元都可以通過通用處理器，數字信號處理器，專用集成電路(ASIC)，現場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯裝置，離散門或晶體管邏輯，離散硬件部件，或上述任何組合的設計來實現或操作所描述的功能。通用處理器可以為微處理器，可選地，該通用處理器也可以為任何傳統的處理器、控制器、微控制器或狀態機。處理器也可以通過計算裝置的組合來實現，例如數字信號處理器和微處理器，多個微處理器，一個或多個微處理器聯合一個數字信號處理器核，或任何其它類似的配置來實現。本實用新型實施例中所描述的方法或算法的步驟可以直接嵌入硬件、處理器執行的軟件模塊、或者這兩者的結合。軟件模塊可以存儲于RAM存儲器、閃存、ROM存儲器、EPROM 存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、可移動磁盤、⑶-ROM或本領域中其它任意形式的存儲媒介中。示例性地，存儲媒介可以與處理器連接，以使得處理器可以從存儲媒介中讀取信息，并可以向存儲媒介存寫信息。可選地，存儲媒介還可以集成到處理器中。處理器和存儲媒介可以設置于ASIC中，ASIC可以設置于用戶終端中。可選地，處理器和存儲媒介也可以設置于用戶終端中的不同的部件中。在一個或多個示例性的設計中，本實用新型實施例所描述的上述功能可以在硬件、軟件、固件或這三者的任意組合來實現。如果在軟件中實現，這些功能可以存儲與電腦可讀的媒介上，或以一個或多個指令或代碼形式傳輸于電腦可讀的媒介上。電腦可讀媒介包括電腦存儲媒介和便于使得讓電腦程序從一個地方轉移到其它地方的通信媒介。存儲媒介可以是任何通用或特殊電腦可以接入訪問的可用媒體。例如，這樣的電腦可讀媒體可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盤存儲、磁盤存儲或其它磁性存儲裝置， 或其它任何可以用于承載或存儲以指令或數據結構和其它可被通用或特殊電腦、或通用或特殊處理器讀取形式的程序代碼的媒介。此外，任何連接都可以被適當地定義為電腦可讀媒介，例如，如果軟件是從一個網站站點、服務器或其它遠程資源通過一個同軸電纜、光纖電腦、雙絞線、數字用戶線(DSL)或以例如紅外、無線和微波等無線方式傳輸的也被包含在所定義的電腦可讀媒介中。所述的碟片(disk)和磁盤(disc)包括壓縮磁盤、鐳射盤、光盤、 DVD、軟盤和藍光光盤，磁盤通常以磁性復制數據，而碟片通常以激光進行光學復制數據。上述的組合也可以包含在電腦可讀媒介中。 以上所述的具體實施方式
，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施方式
而已，并不用于限定本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種用于氣井在線測量的柱塞裝置，其特征在于，所述柱塞裝置包括儀器工作筒總成(11)、柱塞中心筒(12)、柱塞滑套(13)和減震器總成(14)；其中，儀器工作筒總成 (11)位于柱塞裝置的頂部，柱塞中心筒(1 與柱塞滑套(1 構成柱塞裝置的主體，減震器總成(14)位于柱塞裝置的底部；儀器工作筒總成(11)內置測量儀器和通信模塊，用于氣井生產時，柱塞裝置在井口與井底之間往返，不斷將井下的測量儀器測量的數據在井口利用通信模塊通過無線數據傳輸的方式傳至地面以供分析。
2.如權利要求1所述柱塞裝置，其特征在于，所述儀器工作筒總成(11)包括打撈頭 (22)、減震彈簧(23)、壓帽(M)、工作筒本體(25)、儀器組合(沈)、工作筒密封圈(27)和工作筒通信天線08)。
3.如權利要求1所述柱塞裝置，其特征在于，所述柱塞中心筒(12)為中空結構，下部有均布的進液孔，上部有出液孔，頂部和底部為螺紋結構，分別連接儀器工作筒總成(11)和減震器總成(14)。
4.如權利要求1所述柱塞裝置，其特征在于，所述柱塞滑套(13)與柱塞中心筒(12)套接在一起，為間隙配合，柱塞滑套(1 上面有環形凹槽。
5.如權利要求1所述柱塞裝置，其特征在于，所述減震器總成(14)包括減震器本體 (15)、減震橡膠環(16)、減震器螺母(17)、減震桿(18)、密封螺母(19)、本體密封圈QO)和柱塞端面密封圈01)。
6.一種柱塞排液采氣系統，其特征在于，所述柱塞排液采氣系統包括防噴管總成 ⑴、管線三通(2)、電動開關閥(3)、電子控制器⑷、柱塞(5)、底部減震器(6)、油管限位器 (7)、主閥門(8)、柱塞到達傳感器(9)、柱塞捕捉器(10)；其中，柱塞(5)內置測量儀器和通信模塊，用于氣井生產時，柱塞(5)在井口與井底之間往返，不斷將井下的測量儀器測量的數據在井口利用通信模塊通過無線數據傳輸的方式傳至防噴管總成(1)內置的通信模塊以供分析。
7.如權利要求6所述柱塞排液采氣系統，其特征在于，所述防噴管總成(1)包括防噴管帽( )、頂部短節(30)、防噴管本體(31)、防噴管阻尼彈簧(32)、防噴管緩沖橡膠杯 (33)、井口油管(34)、井口通信天線(35)和讀寫器接頭(36)。
8.如權利要求6所述柱塞排液采氣系統，其特征在于，所述柱塞(5)包括儀器工作筒總成(11)、柱塞中心筒(12)、柱塞滑套(13)和減震器總成(14)；其中，儀器工作筒總成(11)位于柱塞的頂部，柱塞中心筒(1 與柱塞滑套(1 構成柱塞的主體，減震器總成 (14)位于柱塞的底部。
9.如權利要求8所述柱塞排液采氣系統，其特征在于，所述儀器工作筒總成(11)包括打撈頭(22)、減震彈簧(23)、壓帽(M)、工作筒本體(25)、儀器組合( )、工作筒密封圈(XT)和工作筒通信天線08)。
10.如權利要求8所述柱塞排液采氣系統，其特征在于，所述柱塞中心筒(12)為中空結構，下部有均布的進液孔，上部有出液孔，頂部和底部為螺紋結構，分別連接儀器工作筒總成(11)和減震器總成(14)；所述柱塞滑套(1 與柱塞中心筒(1 套接在一起，為間隙配合，柱塞滑套(1 上面有環形凹槽；所述減震器總成(14)包括減震器本體(15)、減震橡膠環(16)、減震器螺母(17)、減震桿(18)、密封螺母(19)、本體密封圈OO)和柱塞端面密封圈01)。
專利摘要本實用新型提供一種用于氣井在線測量的柱塞裝置及柱塞排液采氣系統，用于氣井在線測量的柱塞裝置包括儀器工作筒總成、柱塞中心筒、柱塞滑套和減震器總成；其中，儀器工作筒總成位于柱塞裝置的頂部，柱塞中心筒與柱塞滑套構成柱塞裝置的主體，減震器總成位于柱塞裝置的底部；儀器工作筒總成內置測量儀器和通信模塊，用于氣井生產時，柱塞裝置在井口與井底之間往返，不斷將井下的測量儀器測量的數據在井口利用通信模塊通過無線數據傳輸的方式傳至地面以供分析。柱塞排液采氣系統包括防噴管總成、柱塞；其中，柱塞內置測量儀器和通信模塊，用于不斷將井下的測量儀器測量的數據在井口利用通信模塊傳至防噴管總成內置的通信模塊。本實用新型可以滿足天然氣柱塞氣舉井的在線測量需求。
文檔編號E21B47/00GK202152676SQ20112018260
公開日2012年2月29日 申請日期2011年6月1日 優先權日2011年6月1日
發明者沈澤俊, 王新忠, 童征, 薛建軍, 裴曉含, 錢杰, 高揚, 黃紅梅 申請人:中國石油天然氣股份有限公司