一种自动捕捉、投放柱塞的捕捉器的制作方法

1.本实用新型涉及柱塞气举技术领域，具体涉及一种自动捕捉、投放柱塞的捕捉器。


背景技术：

2.在油气田开发后期井筒积液是很常见的问题，随着储层能量的消耗，产气流量不断降低，气体的携液能力持续减弱，若不加以有效的排水措施最终会导致液体在井底的沉积，甚至造成气井的停产。柱塞气举工艺利用储层能量从井底将积液举升到地面，无需附加额外能量，具有较高的经济性。
3.柱塞在油管内减震弹簧与防喷管之间作周期性的上下往复运动，设置柱塞捕捉装置对柱塞的位置进行捕捉，从而对柱塞进行控制。但是，现在市面上的捕捉装置均是通过人为进行开启或关闭，通过人工进行控制的方式对柱塞的位置进行捕捉，既浪费人力成本，又不经济效率。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种自动捕捉、投放柱塞的捕捉器，通过气动执行器对捕捉块进行转动控制，以使捕捉块能够与防喷管内的柱塞相卡接，实现柱塞的自动捕捉；并控制捕捉块自动旋转至支座内，以对柱塞进行放行，实现柱塞的自动投放，可以有效解决背景技术中的问题。
5.本实用新型的技术方案是这样实现的：
6.一种自动捕捉、投放柱塞的捕捉器，包括支座、连接板、捕捉块、捕捉弹簧、阀芯组件和气动执行器，所述支座为贯通的中空结构，支座一端安装于防喷管的安装口外侧，支座另一端固定有连接板，阀芯组件设置于连接板上的安装孔内，且阀芯组件的两端分别设置有捕捉块和气动执行器，所述捕捉块通过铰接轴可转动的设置于支座内，捕捉块靠近连接板一侧还设置有捕捉弹簧，通过气动执行器控制阀芯组件从而带动捕捉块转动，并通过捕捉弹簧对捕捉块施加向防喷管方向转动的弹性作用力，以使捕捉块穿过安装口与防喷管内的柱塞相卡接。
7.进一步的方案，所述捕捉块上端设置有由捕捉台阶和限位台阶形成的缺口结构，通过所述缺口结构对柱塞进行支撑、限位，实现对柱塞的卡接。
8.进一步的方案，所述捕捉弹簧为扭簧，且开口朝上设置。
9.进一步的方案，所述阀芯组件包括抱箍、阀笼、压套和阀芯，所述压套与阀笼固定于连接板的安装孔内，且均设置有通孔；所述阀芯可伸缩的设置于通孔内，阀芯一端固定有连接气动执行器的抱箍，另一端与捕捉块相抵或相连接。
10.进一步的方案，所述压套与阀笼螺纹连接，并通过螺钉固定于连接板的安装孔内。
11.进一步的方案，所述阀笼和压套之间设置有o形圈和滑环。
12.进一步的方案，所述阀笼与安装孔之间设置有o形圈。
13.进一步的方案，所述气动执行器包括执行机构和固定机构，所述固定机构固定于
连接板上，所述执行机构可伸缩的设置抱箍内，通过执行机构的伸缩对阀芯进行运动控制。
14.采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果为：
15.本实用新型的捕捉器对柱塞进行自动捕捉、以对自动投放，实现了柱塞的智能化控制。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
17.图1为本实用新型实施例捕捉器的结构示意图；
18.图2为本实用新型实施例捕捉器的捕捉状态示意图；
19.图3为本实用新型实施例捕捉器的投放状态示意图；
20.图4为本实用新型实施例捕捉块的结构示意图；
21.图5为本实用新型实施例阀芯组件的结构示意图；
22.图6为本实用新型实施例气动执行器的结构示意图。
23.附图标记：1.支座；2.连接板；3.捕捉块；4.捕捉弹簧；5.阀芯组件；6.气动执行器；7.抱箍；8.阀笼；9.滑环；10.压套；11.阀芯；13.执行机构；14.固定机构；15.铰接轴；16.限位台阶17.捕捉台阶。
具体实施方式
24.下面结合本实用新型实施例的附图对本实用新型实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。
25.实施例
26.本实施例的一种自动捕捉、投放柱塞的捕捉器，包括支座1、连接板2、捕捉块3、捕捉弹簧4、阀芯组件5和气动执行器6，支座为贯通的中空结构，支座一端安装于防喷管的安装口外侧，支座另一端固定有连接板，阀芯组件设置于连接板上的安装孔内，且阀芯组件的两端分别设置有捕捉块和气动执行器，捕捉块通过铰接轴15可转动的设置于支座内，捕捉块靠近连接板一侧还设置有捕捉弹簧，通过气动执行器控制阀芯组件从而带动捕捉块转动，并通过捕捉弹簧对捕捉块施加向防喷管方向转动的弹性作用力，以使捕捉块穿过安装口与防喷管内的柱塞相卡接。当开井柱塞到达井口后，柱塞需要一直固定在防喷管顶部，避免流体冲刷至柱塞悬浮上下串动磨损胶筒、降低柱塞的使用寿命；当关井恢复地层能量的时候，捕捉器又要关闭使柱塞下行；作业时，通过捕捉块与防喷管内的柱塞相卡接，实现自动捕捉；另外，通过气动执行器控制捕捉块自动旋转至支座内，以对柱塞进行放行，实现柱塞的自动投放，从而实现开井生产和关井恢复地层能量的动作，捕捉器能同步联动。
27.具体地，本实施例的捕捉器，支座为左右贯通的中空结构，其中空结构的一端焊接固定防喷管的安装口外，与防喷管相连通，实现对捕捉器的安装固定；另一端通过螺钉固定连接板，连接板上设置有圆形安装孔、以及若干个通孔，通过螺钉穿过通孔将连接板固定于支座上，通过圆形安装孔对阀芯组件进行安装，气动执行器固定于连接板上，并与阀芯组件
相连接。捕捉块通过铰接轴可旋转的安装在支座的中空结构内，使捕捉块能够在支座内沿中空结构的两端转动。捕捉块的上端左部设置有缺口结构，缺口结构的左侧作为捕捉台阶17，右侧作为限位台阶16，当捕捉块左右转动时，可将捕捉台阶17伸出支座，并穿过防喷管与防喷管内的柱塞卡接。捕捉块的右侧还通过螺钉固定有捕捉弹簧，作为优选，捕捉弹簧为扭簧，且自由状态下夹角为45
°
，该扭簧开口朝上设置，当捕捉块的上端向连接板旋转时，产生扭矩，从而对捕捉块施加反向作用力，使捕捉块的上端向防喷管内旋转。阀芯组件的左侧穿过连接板与捕捉块的下部相抵，当然，可以将两者固定连接，再此本实用新型不做限制，通过阀芯组件对捕捉块的下部的压力调节，可对捕捉块的转动方向进行一定的控制。
28.进一步地，阀芯组件包括抱箍7、阀笼8、滑环9、压套10和阀芯11，压套10与阀笼11固定于连接板的安装孔内，且均设置有贯穿的通孔，阀芯可伸缩的设置于通孔内，阀芯右端固定有连接气动执行器的抱箍，左端与捕捉块相抵或相连接，仅需满足能够使气动执行器对阀芯的位移控制，使捕捉块的转动进行控制即可，两者是否相连接或者相抵的状态不做限制，当然还可将捕捉块下端设置孔，用于将阀芯左端插入该孔之中，加强对捕捉块的转动控制。本实施例的阀笼8内设有与阀芯11大小相适应的结构，且左侧与压套10的形状相适应，用于套设于压套上，压套10套设于阀芯左侧，阀笼8套设于压套10和抱箍7之间，且覆盖压套10设置，阀笼与压套之间的阀芯外设置有滑环9和o形圈，用于对支座内的空间压力进行密封；作为优选，压套与阀笼螺纹连接，且阀笼位于压套外侧设置有o形圈的凹槽，用于安装o形圈，对阀笼与连接板之间进行密封；阀笼侧面设置有螺纹孔，螺钉穿过该螺纹孔与连接板相固定，以实现对阀芯组件的固定。作为优选，抱箍有两部分组合而成，抱箍上垂直于阀芯方向还设置有两个孔，螺钉通过两个孔对抱箍进行组装，便于对阀芯11和执行机构进行安装。
29.进一步的，气动执行器包括执行机构13和固定机构14，固定机构通过螺钉固定于连接板的圆形安装孔外侧，以使气动执行器的执行机构在阀芯组件的抱箍内，对阀芯进行控制。可选地，可以将抱箍与阀芯相固定，气动执行器的执行机构插入抱箍内，通过执行机构的伸缩推动抱箍以及阀芯伸缩，从而对捕捉块进行控制；还可以将抱箍与气动执行器相固定；也可两侧均不固定，本实用新型对此连接方式不作任何现在，仅需执行机构能够推动阀芯，从而控制捕捉块进行转动即可。
30.捕捉器的工作状态：
31.开井生产时，供气给生产薄膜阀和气动执行器，生产薄膜阀和气动执行器同时打开，执行机构缩回，通过扭簧的反作用力控制捕捉块逆时针转动伸出防喷管内壁，使捕捉器处于捕捉状态，柱塞一旦到达即进行捕捉，即将捕捉块与柱塞相卡接；关井恢复地层能量时，停止通气给生产薄膜阀和气动执行器，生产薄膜阀和气动执行器同时关闭，在内部气压的作用下，执行机构伸出，通过执行机构驱动阀芯向柱塞方向推动，挤压捕捉块的下侧，捕捉块的上侧在铰接轴的作用下顺时针转动，缩回至捕捉器内，且捕捉块下侧被支座阻挡，不会伸入防喷管的安装口，柱塞失去外部悬挂力，依靠自重自动下落。
32.本实用新型的捕捉器，可通过对气动执行器进行远程控制，实现对柱塞的同步联动，实现远程自动捕捉和投放柱塞的效果，从而使整个柱塞气举过程更加智能化。
33.以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通
技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。