排水采气装置及其采气泵的制作方法

本实用新型涉及一种排水采气装置及其采气泵。

背景技术：

天然气井在采气过程中由于生产压力降低，携液能力变差，部分地层水无法由生产管柱带出地面，最终造成气井水淹，剩余天然气无法采出，因此需要进行排水采气。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种排水采气装置，以解决现有技术中的天然气井水淹之后剩余天然气无法采出的问题；本实用新型还提供了一种排水采气装置使用的采气泵，以解决现有技术中的天然气井水淹之后剩余天然气无法采出的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型的排水采气装置的技术方案为：

排水采气装置，包括上下方向延伸的采气管，采气管上串接有至少一个采气泵，采气泵包括泵壳和设置在泵壳内的泵芯，泵壳的上下两端分别设有用于与采气管连接的上接头和下接头，泵芯包括与泵壳轴向活动密封装配的打压活塞，打压活塞的上方同轴布置有重力锤，或者打压活塞的下方同轴布置有重力锤和承接重力锤的承接座；泵芯还包括通电时起升重力锤而断电时释放重力锤的电磁铁，打压活塞的下方设有弹性缓冲座，弹性缓冲座上设有连通其上下两侧的连通孔，打压活塞上设有连通其上下两侧以供积液喷射的打压喷射孔。

该技术方案的有益效果在于：电磁铁通电时起升重力锤而在断电时重力锤下落，重力锤的势能转化为打压活塞的动能从而带动打压活塞向下移动，打压活塞压缩弹性缓冲座，弹性缓冲座下方的积液被压缩后从连通孔以及打压喷射孔喷射至采气泵的上方，井下积液在喷射时被雾化，便于采集天然气。

所述打压活塞的上方设有导向杆，重力锤套设在导向杆上。导向杆对重力锤的移动起导向作用，避免重力锤偏斜。

所述电磁铁设置在所述导向杆的上方，电磁铁与重力锤形成电磁吸力机构。电磁铁通过电磁吸力举升重力锤，可以避免重力锤下落时损伤电磁铁。

所述导向杆的顶端连接有密封活塞，所述电磁铁设置在密封活塞内，密封活塞上设有连通其上下两侧以供积液喷射的密封喷射孔。密封活塞可以使通过打压活塞的积液被再次雾化。

所述弹性缓冲座包括弹簧和与弹簧的下端连接的弹簧座，弹簧座与所述泵壳可拆连接。弹簧座与泵壳可拆连接，便于对采气泵进行维修。

所述弹簧座与所述泵壳通过卡簧连接。卡簧连接简单，操作方便。

所述打压喷射孔为下端口径大于上端口径的变径孔。变径孔可以增强积液的雾化效果。

所述泵壳上设有用于走线以与电磁铁电连接的走线管。走线管可以对线缆进行规整，便于走线。

本实用新型的采气泵的技术方案为：

采气泵，包括泵壳和设置在泵壳内的泵芯，泵壳的上下两端分别设有用于与采气管连接的上接头和下接头，泵芯包括与泵壳轴向活动密封装配的打压活塞，打压活塞的上方同轴布置有重力锤，或者打压活塞的下方同轴布置有重力锤和承接重力锤的承接座；泵芯还包括通电时起升重力锤而断电时释放重力锤的电磁铁，打压活塞的下方设有弹性缓冲座，弹性缓冲座上设有连通其上下两侧的连通孔，打压活塞上设有连通其上下两侧以供积液喷射的打压喷射孔。

该技术方案的有益效果在于：电磁铁通电时起升重力锤而在断电时重力锤下落，重力锤的势能转化为打压活塞的动能从而带动打压活塞向下移动，打压活塞压缩弹性缓冲座，弹性缓冲座下方的积液被压缩后从连通孔以及打压喷射孔喷射至采气泵的上方，井下积液在喷射时被雾化，便于采集天然气。

所述打压活塞的上方设有导向杆，重力锤套设在导向杆上。导向杆对重力锤的移动起导向作用，避免重力锤偏斜。

所述电磁铁设置在所述导向杆的上方，电磁铁与重力锤形成电磁吸力机构。电磁铁通过电磁吸力举升重力锤，可以避免重力锤下落时损伤电磁铁。

所述导向杆的顶端连接有密封活塞，所述电磁铁设置在密封活塞内，密封活塞上设有连通其上下两侧以供积液喷射的密封喷射孔。密封活塞可以使通过打压活塞的积液被再次雾化。

所述弹性缓冲座包括弹簧和与弹簧的下端连接的弹簧座，弹簧座与所述泵壳可拆连接。弹簧座与泵壳可拆连接，便于对采气泵进行维修。

所述弹簧座与所述泵壳通过卡簧连接。卡簧连接简单，操作方便。

所述打压喷射孔为下端口径大于上端口径的变径孔。变径孔可以增强积液的雾化效果。

所述泵壳上设有用于走线以与电磁铁电连接的走线管。走线管可以对线缆进行规整，便于走线。

附图说明

图1为本实用新型的排水采气装置的实施例1的结构示意图；

图2为图1的排水采气装置的采气泵的结构示意图；

图3为图2的采气泵的密封活塞、打压活塞与弹性缓冲座的结构示意图。

图中各标记：1.采气管；2.采气泵；3.打压活塞；4.密封活塞；5.导向杆；6.锥形孔；7.承载台；8.电磁铁；9.重力锤；10.弹簧；11.固定块；12.穿孔；13.环槽；14.走线管；15.泵壳。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的排水采气装置的实施例1，如图1至图3所示，该排水采气装置包括采气管1，采气管1沿上下方向延伸，以图1的下方为采气管1的下端，采气管1上串接有两个采气泵2；在其他实施例中，根据天然气井的长度需要，采气管1上串接的采气泵2也可以仅有一个，也可以有三个、四个等。

如图2与图3所示，采气泵2包括泵壳15和设置在泵壳15内的泵芯，泵壳15的上下两端分别连接有用于与采气管1连接的上接头和下接头。泵芯包括从上至下依次布置的密封活塞4、导向杆5、打压活塞3和弹性缓冲座，密封活塞4、打压活塞3分别与泵壳15滑动密封配合。打压活塞3上设有绕其中心线均匀布置且直径变化的锥形孔6，锥形孔6的下端口径大于其上端口径，锥形孔6形成连通打压活塞3的上下两侧以供积液喷射的打压喷射孔。打压活塞3的上端设有承载台7，承载台7上固定连接有导向杆5，导向杆5为空心杆，以减轻采气泵2的重量，密封活塞4固定连接在导向杆5的顶端，打压活塞3与密封活塞4通过导向杆5固定连接。

如图2所示，密封活塞4内固定有电磁铁8，导向杆5上套设有可上下移动的重力锤9，导向杆5可以对重力锤9的移动进行导向，避免重力锤9偏移，电磁铁8与重力锤9形成电磁吸力机构。密封活塞4内绕其中心线均匀布置有直径变化的锥形孔6，密封活塞4内的锥形孔6与打压活塞3内的锥形孔6结构相同，锥形孔6形成连通密封活塞4上下两侧以供积液喷射的密封喷射孔。电磁铁8通电时，电磁铁8与重力锤9之间产生电磁吸力，重力锤9克服重力起升，重力锤9上行至导向杆5的顶端并与密封活塞4接触；电磁铁8断电时，重力锤9在重力的作用下下落并锤击打压活塞3，打压活塞3通过导向杆5带动密封活塞4下行。

如图3所示，弹性缓冲座包括弹簧10与设置在弹簧10下方的固定块11，固定块11形成弹簧10的弹簧座，弹簧10的顶端与打压活塞3的下端面顶压装配，以便于弹性缓冲座从泵壳15内拆除。固定块11为圆柱形结构，固定块11的外周面上设有沿其轴向间隔布置的两个环槽13，环槽13内固定有卡簧，固定块11与泵壳15通过卡簧可拆连接；在其他实施例中，固定块11的外壁上设有外螺纹，泵壳15上设有内螺纹，固定块11与泵壳15通过螺纹结构可拆连接。固定块11内绕其中心线均匀布置有轴向延伸的穿孔12，穿孔12形成连通固定块11的上下两侧的连通孔。

如图2所示，泵芯还包括上下延伸的走线管14，走线管14内设有用于将各个泵芯的电磁铁8与外部电源连通的线缆。

本实用新型的排水采气装置在使用时，将该排水采气装置下入到设定井深处，此时重力锤9在重力的作用下位于导向杆5的底端并落于承载台7上。电磁铁8通电，重力锤9与电磁铁8之间产生电磁吸力，重力锤9克服重力被起升至导向杆5的顶端，电能转化为重力锤9的势能；电磁铁8断电并释放重力锤9，重力锤9在重力的作用下锤击打压活塞3上端的承载台7，重力锤9的势能转化为打压活塞3的动能，打压活塞3通过导向杆5带动密封活塞4下行，弹簧10被压缩，固定块11下方的积液穿过固定块11内的穿孔12以及打压活塞3、密封活塞4内的锥形孔6上行，积液穿过穿孔12以及锥形孔6时被层层压缩雾化并喷向井口，提高井下气体携带液体的能力。通过控制电磁铁8通断电的频率，可以改变重力锤9移动的频率，从而改变采气泵2喷气的速度，操作简单，使用方便。

本实用新型的排水采气装置的实施例2，与实施例1的区别在于：实施例1中打压活塞上方设有导向杆，重力锤套设在导向杆上，在本实施例中，省略导向杆，密封活塞与打压活塞之间通过套筒连接，重力锤设置在套筒内。

本实用新型的排水采气装置的实施例3，与实施例1的区别在于：实施例1中重力锤设置在打压活塞的上方，在本实施例中，打压活塞的下方设有连杆，连杆上套设有重力锤，连杆的底端固定有承接重力锤的承接座，承接座的下端面与弹簧顶压配合。

本实用新型的排水采气装置的实施例4，与实施例1的区别在于：实施例1中电磁铁固定在密封活塞内，电磁铁通过电磁吸力起升重力锤，在本实施例中，电磁铁设置在打压活塞内，重力锤为永磁体，电磁铁通电时通过斥力起升重力锤，电磁铁与重力锤形成电磁斥力机构。

本实用新型的排水采气装置的实施例5，与实施例1的区别在于：实施例1中弹性缓冲座包括弹簧和弹簧座，在本实施例中，弹性缓冲座为胶筒和胶筒座。

本实用新型的排水采气装置的实施例6，与实施例1的区别在于：实施例1中打压喷射孔与密封喷射孔均为锥形孔，在本实施例中，打压喷射孔与密封喷射孔也可以为螺旋孔。

本实用新型的采气泵的实施例，其具体结构与上述的任一实施例中的排水采气装置的采气泵的具体结构相同，此处不再赘述。